[发明专利]一种镶好钢套的超硬微孔拉丝模具及其制作方法

权利要求书

1.一种镶好钢套的超硬微孔拉丝模具，包括钢套(12)和模芯(9)，所述钢套(12)内设置有钢套内孔(8)，所述模芯(9)套装在钢套内孔(8)内，其特征在于，所述模芯(9)内部结构按工作性质依次分为模芯入口区(1)、模芯润滑区(2)、模芯工作区(3)、模芯定径区(4)、模芯安全角(5)和模芯出口区(6)，所述模芯入口区(1)与模芯润滑区(2)组合形成一个喇叭形，所述模芯入口区(1)圆弧尺寸为R4～R8，所述模芯润滑区(2)圆弧尺寸为R3～R6，所述模芯工作区(3)为倒锥形，角度为7°～13°，高度为模芯定径区(4)的直径2.5～7倍，所述模芯定径区(4)为圆柱形，高度为模芯定径区（4）直径的20%～40%，所述模芯安全角(5)为锥形，角度为15°，高度为模芯定径区(4)高度的2%～10%，所述模芯出口区(6)为锥形，高度为模芯(9)总高度的15%～25%，角度为30°；

所述钢套(12)内部结构按工作性质依次分为钢套进口区（13）、钢套内孔(8)和钢套出口区(11)，所述钢套出口区(11)与模芯出口区(6)组合形成一个圆锥形；

所述模芯定径区（4）中心与钢套（12）中心的同心度在0.003mm以内，所述模芯定径区（4）直径为0.04mm～1.0mm。

2.根据权利要求1所述的镶好钢套的超硬微孔拉丝模具，其特征在于，所述钢套(12)外径为φ27mm～φ31mm，高度14mm～22mm，通过热镶过盈与模芯(9)紧密相连。

3.根据权利要求1所述的镶好钢套的超硬微孔拉丝模具，其特征在于，所述模芯(9)底部设置有模芯导向角（7），所述模芯导向角（7）为12°～45°。

4.根据权利要求1所述的镶好钢套的超硬微孔拉丝模具，其特征在于，所述模芯(9)外径为φ5mm～φ12.8mm，高度为4.0mm～10.0mm。

5.一种权利要求1-4任一所述镶好钢套的超硬微孔拉丝模具的制作方法，其特征在于，包括模芯(9)制作、钢套(12)制作和镶套工艺，所述模芯(9)制作步骤如下：

步骤1：配料，以碳化钨为主料、再添加适量的钴、碳化钒、碳化铬、碳化钽、金属铼、酒精和石蜡，球磨72～96小时，再放入干燥炉中进行喷雾制粒，所述碳化钨、钴、碳化钒、碳化铬、碳化钽、金属铼和石蜡各个组份之间的重量比比例为93%～98%∶2%～7%∶0.2%～0.8%∶0.2%～0.8%∶0.2%～0.8%∶0.1%～0.4%∶2%，所述酒精的添加按0.3L/kg～0.6L/kg的液固比进行添加；

步骤2：压制成型， 将制作好的成型模具进行装配，模具由上模、中模、下模三个部分组成，装配至全自动双向压机的模架中调试及对微孔拉丝模芯进行压制生产；

步骤3：脱蜡预烧，将压制成型的模芯(9)毛坯用耐高温舟皿装好，放入脱蜡预烧炉中，进行氢气脱蜡预烧，氢气脱蜡温度最终控制在450C°，保温60分钟，再进行真空预烧；温度加热到850C°，再保温50分钟，最后停炉冷却；

步骤4：半加，修整模芯定径区（4）、模芯出口区（6）的毛刺及完善孔型度，修整的刀具选择角度为30°～120°的双刃刀具；

步骤5：过压炉烧结，经过半加后的半成品模芯(9)用耐高温舟皿装好，放入10Mpa压力烧结炉中进行真空过压高温烧结，最终温度控制在1400C°，10Mpa加压120分钟，停炉冷却，卸炉后得到模芯(9)；

步骤6：模芯(9)质检，通过物理及高清电子显微镜对烧结后的模芯(9)进行金相检测和尺寸轮廓检测，将合格的模芯(9)进行下一步镶套工作；

所述钢套(12)制作步骤如下：

步骤1：先进行钢套(12)内孔切削；

步骤2：再进行钢套(12)外径切削；

步骤3：再进行平面切削；

所述镶套工艺步骤如下：

步骤1：先将钢套(12)加热至460℃～480℃；

步骤2：再将模芯(9)夹持放在钢套进口区（13）；

步骤3：再将模芯(9)冲压进钢套(12)内，并对模芯(9)进行冲压封边；

步骤4：再将镶好钢套（12）的模芯放在冷却盘中冷却，直到镶好钢套（12）的模芯（9）本身温度与室内恒温温度一致，就可得到镶好钢套（12）的超硬微孔拉丝模具；

所述模芯(9)制作中使用的碳化钨为0.10μmWC。