[发明专利]一种通过两次压制实现成型的成型方法

说明书

本发明提供一种通过两次压制实现成型的成型方法，包括以下步骤：成型：按照正常生产流程，将粉料填充模具后，经过烧结，得到需要制备的成型后的硬质合金，计算装料高度H₁；通过得到的模具补偿量，制作模具上凸模一；称一半重量的粉料，通过装料装置将粉料均匀的放置于凹模内，采用上凸模一实现预压；将另一半重量的粉料，通过装料装置将粉料均匀的放置与凹模内；采用上凸模二实现压制；将毛坯退出凹模，完成压制过程。通过本发明的方法，得到模具需要补偿的尺寸，进而设计出合适的模具，通过利用模具进行压制方式，可提升复杂类圆环合金的毛坯密度的均匀性，从而减少合金的变形，进一步提升了产品质量。

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体涉及一种通过两次压制实现成型的成型方法。

背景技术

在工业制造业中，模具的设计和制造是属于成型制品的工艺装备，一般情况下，制品质量水平和生产效率的高低有80%的概率会受到模具因素的影响。在传统加工制造过程中，如果产品形状复杂或尺寸精度要求较高，而仅仅采用常用或一般的模具则在模具制造过程出现变形、磨损或拉毛的问题，这种非正常失效的情况会降低制品的品质，特别是在制备高硬度和具备高弹性模量的硬质合金时，上述现象会导致其受到物理力学性能的特殊性影响，引起模具发生开裂或龟裂、崩块等失效问题。

粉末冶金产品成型过程中，制品尺寸控制存在很大的难度，如果按照合金的尺寸进行设计，极易造成实际合金成品的形状或者尺寸与设计形状或者尺寸产生偏差，影响后续的使用。在现有技术中，合金铸件的形状越来越复杂，圆环合金为环状，直径大，壁较厚，在成型的过程中，变形较严重，为了解决变形问题，设计了补偿机制，可以通过物料或者模具的补偿进行调整。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过两次压制实现成型的成型方法，通过对成型模具进行补偿机制的设计，提前计算出补偿量，通过前期计算模拟来弥补因复杂形状带来的密度差，可大大缩短生产周期。此方式比通过传统的调整粉末粒度（目数）要快速准确。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种通过两次压制实现成型的成型方法，包括以下步骤：

（1）成型：按照正常生产流程，将粉料填充模具后，经过烧结，得到需要制备的成型后的硬质合金，测量成型后的合金的合金高度H、上直径d、下直径D、斜角的角度A、合金直台B，计算装料高度H₁，

根据质量相等定理可知：ρ_毛坯*V_毛坯=ρ_合金*V_合金 ； （一）

根据三角函数关系推出h =(D -d -2B)/2*tanA；（二）

假设b=D ²+Dd +d ² ； （三）

因为D以及d已知，所以b可求解，为公式推到方便特假设此字母；

K为合金收缩系数，K=D /D_毛坯= d/d_毛坯= B/B_毛坯； （四）

将公式（一）展开为：

ρ_毛坯*π/4*[D ²*K²*H₁-d ²*K²(H₁-h K)-1/3*h *K*K²b]=ρ_合金[D ²*H-d ²*(H -h)-1/3*h *(b)] ； （五）

进一步整理得：

H₁=[1/3*ρ_毛坯*h *K³*b+ρ_合金*D²*H +1/3*ρ_毛坯*h*K³*b-ρ_合金*d²*(H-h)-1/3*ρ_合金*h *b -ρ_毛坯*d ²*K³*h]/ ρ_毛坯*K²(D²-d ²)；（六）