1.本發(fā)明涉及硬質(zhì)合金模具技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種球齒硬質(zhì)合金模具制備方法。

背景技術(shù)：

2.隨著我國(guó)冶金工業(yè)的快速發(fā)展，各行業(yè)對(duì)礦業(yè)資源的需求量已經(jīng)達(dá)到一個(gè)新的高度。繼續(xù)加大黑色金屬，有色金屬礦源的勘探與開采，擴(kuò)大煤炭行業(yè)的規(guī)范管理和整合，大型鋼鐵企業(yè)和有色冶金企業(yè)走出國(guó)門與發(fā)展中國(guó)家合資采礦，都將是今后發(fā)展的方向。對(duì)天然氣開發(fā)鉆探，大陸架油氣開采等，都將刺激市場(chǎng)對(duì)機(jī)械化采掘設(shè)備和中大孔徑鉆具用礦用硬質(zhì)合金的市場(chǎng)需求增加。其中球齒、錐型齒、截齒等在礦用機(jī)械中比較常用，都是利用硬質(zhì)合金模具制備所得，球齒模具一般由上沖頭、下沖頭、模體組成，現(xiàn)有球齒模具的制備通常是將圓柱硬質(zhì)合金加工成型，先利用磨床粗加工，再利用電火花、線切割精密加工，加工余量較多，而且由于硬質(zhì)合金本身的材質(zhì)問題，所以加工耗時(shí)較長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

3.為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種球齒硬質(zhì)合金模具制備方法。

4.本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種球齒硬質(zhì)合金模具制備方法，包括以下步驟：

5.步驟1：選取若干鋼材，使用車床將鋼材分別車削出第一輔助上沖頭、第二輔助上沖頭、輔助下沖頭、輔助模體的粗形體，然后對(duì)其依次進(jìn)行淬火—回火—噴砂—車削處理，最后得到所需尺寸的第一輔助上沖頭、第二輔助上沖頭、輔助下沖頭、輔助模體；

6.步驟2：將第一輔助上沖頭、輔助下沖頭、輔助模體裝載在壓機(jī)上，輔助模體被壓機(jī)固定，壓機(jī)驅(qū)動(dòng)輔助下沖頭上移并嵌入輔助模體內(nèi)腔一部分，往輔助模體的內(nèi)腔填充碳化鎢鈷粉，然后通過壓機(jī)驅(qū)動(dòng)第一輔助上沖頭下移并嵌入輔助模體的內(nèi)腔，碳化鎢鈷粉被擠壓由此得到毛坯產(chǎn)品，取出毛坯產(chǎn)品對(duì)其真空燒結(jié)，得到粗型上沖頭；

7.步驟3：將第二輔助上沖頭替換步驟二中的第一輔助上沖頭，通過壓機(jī)驅(qū)動(dòng)第二輔助上沖頭壓入填充有碳化鎢鈷粉的輔助模體內(nèi)腔，得到毛坯產(chǎn)品，取出毛坯產(chǎn)品對(duì)其真空燒結(jié)，得到粗型下沖頭；

8.步驟4：選取若干鋼材，使用數(shù)控車床將鋼材車削成多個(gè)圓環(huán)形底座，然后對(duì)底座進(jìn)行淬火—回火—噴砂處理；

9.步驟5：將底座與粗型上沖頭的底部焊接，對(duì)其側(cè)表面進(jìn)行車削—磨削處理，然后利用電火花加工粗型上沖頭，并對(duì)粗型上沖頭被電火花加工的表面做拋光處理，最后得到成品上沖頭；

10.步驟6：將步驟四中的底座與粗型下沖頭的底部焊接，并對(duì)其側(cè)表面進(jìn)行車削—磨削處理，得到成品下沖頭；

11.步驟7：選取鋼材，使用車床將其車削成粗型模體，對(duì)粗型模體進(jìn)行淬火—回火—噴砂—車削處理，然后再對(duì)粗型模體的內(nèi)腔熱鑲?cè)牒辖饘?，最后?duì)合金層線切割加工得到成品模體。

12.優(yōu)選的，所述步驟1中，第一輔助上沖頭的上端與球齒的弧形上端相適配，其中部及下端分別為兩個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)，且下端圓柱的直徑大于中部圓柱的直徑，第二輔助上沖頭的上端與球齒的下端相適配，其中部及下端與第一輔助上沖頭的中下端結(jié)構(gòu)相同，輔助下沖頭為兩段圓柱結(jié)構(gòu)組成，且下段圓柱的直徑大于上段圓柱的直徑，輔助模體為兩段空心圓環(huán)結(jié)構(gòu)組成，且下段圓環(huán)的外徑大于上段圓環(huán)的外徑。

13.優(yōu)選的，所述步驟1中，第一輔助上沖頭、第二輔助上沖頭、輔助下沖頭為9sicr鋼，其淬火加熱溫度為820～860℃，保溫兩小時(shí)后油冷降溫，回火溫度為180～200℃。

14.優(yōu)選的，所述步驟1中，輔助模體為cr12鋼，其淬火過程為：先加熱至600～650℃保溫一小時(shí)，再加熱到800～850℃保溫1小時(shí)，然后加熱到1020～1040℃保溫1小時(shí)，出爐后在空氣中預(yù)冷至840～850℃后淬入油中，回火溫度為160～180℃。

15.優(yōu)選的，所述步驟2～步驟3中的燒結(jié)溫度為1400℃。

16.優(yōu)選的，所述步驟4中，底座為9sicr鋼，其淬火加熱溫度為820～860℃，保溫兩小時(shí)后油冷降溫，回火溫度為180～200℃。

17.優(yōu)選的，所述步驟7中，成品模體為cr12鋼，其淬火過程為：先加熱至600～650℃保溫一小時(shí)，再加熱到800～850℃保溫1小時(shí)，然后加熱到1020～1040℃保溫1小時(shí)，出爐后在空氣中預(yù)冷至840～850℃后淬入油中，回火溫度為160～180℃，熱鑲合金為yg15合金。

18.本發(fā)明至少具有以下有益效果之一：

19.在本發(fā)明中，使用輔助模具得到的粗型上沖頭及粗型下沖頭本身就帶有相應(yīng)的成型，只需進(jìn)行少量的半精加工和精加工就可以得到成品上沖頭和成品下沖頭，有效縮短了球齒模具的生產(chǎn)周期；而輔助模具因?yàn)槭遣捎娩摬闹谱?，只需車床車削、磨削就能得到，并且能夠重?fù)利用，從而使硬質(zhì)合金球齒模具能夠快速、高效、批量的制備；而且本發(fā)明的方法還可以用來生產(chǎn)錐型齒、拋物線形齒、挖路齒、截媒齒等，只需利用鋼材加工出與相應(yīng)鉆齒匹配的輔助模具即可，適用性強(qiáng)。

附圖說明

20.圖1為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中第一輔助上沖頭的剖面示意圖；

21.圖2為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中第二輔助上沖頭的剖面示意圖；

22.圖3為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中輔助下沖頭的剖面示意圖；

23.圖4為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中輔助模體的剖面示意圖；

24.圖5為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中成品上沖頭的剖面示意圖；

25.圖6為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中成品下沖頭的剖面示意圖；

26.圖7為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中成品模體的剖面示意圖。

27.附圖標(biāo)記說明：

28.11第一輔助上沖頭、12第二輔助上沖頭、13輔助下沖頭、14輔助模體、15成品上沖頭、16成品下沖頭、17成品模體。

具體實(shí)施方式

29.下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?br />
本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

30.在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心、縱向、橫向、長(zhǎng)度、寬度、厚度、上、下、前、后、左、右、豎直、水平、頂、底、內(nèi)、外、順時(shí)針、逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

31.參照?qǐng)D1至圖7，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，一種球齒硬質(zhì)合金模具制備方法，包括以下步驟：

32.步驟1：選取若干鋼材，使用車床將鋼材分別車削出第一輔助上沖頭11、第二輔助上沖頭12、輔助下沖頭13、輔助模體14的粗形體，然后對(duì)其依次進(jìn)行淬火—回火—噴砂—車削處理，最后得到所需尺寸的第一輔助上沖頭11、第二輔助上沖頭12、輔助下沖頭13、輔助模體14；

33.步驟2：將第一輔助上沖頭11、輔助下沖頭13、輔助模體14裝載在壓機(jī)上，輔助模體14被壓機(jī)固定，壓機(jī)驅(qū)動(dòng)輔助下沖頭13上移并嵌入輔助模體14內(nèi)腔一部分，往輔助模體14的內(nèi)腔填充碳化鎢鈷粉，然后通過壓機(jī)驅(qū)動(dòng)第一輔助上沖頭11下移并嵌入輔助模體14的內(nèi)腔，碳化鎢鈷粉被擠壓由此得到毛坯產(chǎn)品，取出毛坯產(chǎn)品對(duì)其真空燒結(jié)，得到粗型上沖頭；

34.步驟3：將第二輔助上沖頭12替換步驟二中的第一輔助上沖頭11，通過壓機(jī)驅(qū)動(dòng)第二輔助上沖頭12壓入填充有碳化鎢鈷粉的輔助模體14內(nèi)腔，得到毛坯產(chǎn)品，取出毛坯產(chǎn)品對(duì)其真空燒結(jié)，得到粗型下沖頭；

35.步驟4：選取若干鋼材，使用數(shù)控車床將鋼材車削成多個(gè)圓環(huán)形底座，然后對(duì)底座進(jìn)行淬火—回火—噴砂處理；

36.步驟5：將底座與粗型上沖頭的底部焊接，對(duì)其側(cè)表面進(jìn)行車削—磨削處理，然后利用電火花加工粗型上沖頭，并對(duì)粗型上沖頭被電火花加工的表面做拋光處理，最后得到成品上沖頭15；

37.步驟6：將步驟四中的底座與粗型下沖頭的底部焊接，并對(duì)其側(cè)表面進(jìn)行車削—磨削處理，得到成品下沖頭16；

38.步驟7：選取鋼材，使用車床將其車削成粗型模體，對(duì)粗型模體進(jìn)行淬火—回火—噴砂—車削處理，然后再對(duì)粗型模體的內(nèi)腔熱鑲?cè)牒辖饘?，最后?duì)合金層線切割加工得到成品模體17。

39.在本發(fā)明中，使用輔助模具得到的粗型上沖頭及粗型下沖頭本身就帶有相應(yīng)的成型，只需進(jìn)行少量的半精加工和精加工就可以得到成品上沖頭和成品下沖頭，有效縮短了球齒模具的生產(chǎn)周期；而輔助模具因?yàn)槭遣捎娩摬闹谱?，只需車床車削、磨削就能得到，并且能夠重?fù)利用，從而使硬質(zhì)合金球齒模具能夠快速、高效、批量的制備；而且本發(fā)明的方法還可以用來生產(chǎn)錐型齒、拋物線形齒、挖路齒、截媒齒等，只需利用鋼材加工出與相應(yīng)鉆齒匹配的輔助模具即可，適用性強(qiáng)。

40.作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其還可具有以下附加技術(shù)特征：

41.步驟1中，第一輔助上沖頭11的上端與球齒的弧形上端相適配，其中部及下端分別為兩個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)，且下端圓柱的直徑大于中部圓柱的直徑，第二輔助上沖頭12的上端與

球齒的下端相適配，其中部及下端與第一輔助上沖頭11的中下端結(jié)構(gòu)相同，輔助下沖頭13為兩段圓柱結(jié)構(gòu)組成，且下段圓柱的直徑大于上段圓柱的直徑，輔助模體14為兩段空心圓環(huán)結(jié)構(gòu)組成，且下段圓環(huán)的外徑大于上段圓環(huán)的外徑，使用時(shí)，第一輔助上沖頭11及第二輔助上沖頭12均是翻轉(zhuǎn)過來使用；具體實(shí)施時(shí)，第一輔助上沖頭11的上端可以與錐型齒、拋物線形齒、挖路齒、截媒齒等其他鉆齒的上端適配，第二輔助上沖頭12的上端可以與錐型齒、拋物線形齒、挖路齒、截媒齒等其他鉆齒的下端相適配。

42.步驟1中，第一輔助上沖頭11、第二輔助上沖頭12、輔助下沖頭13為9sicr鋼，其淬火加熱溫度為820～860℃，保溫兩小時(shí)后油冷降溫，回火溫度為180～200℃，使之硬度達(dá)到hrc60～65。

43.步驟1中，輔助模體14為cr12鋼，其淬火過程為：先加熱至600～650℃保溫一小時(shí)，再加熱到800～850℃保溫1小時(shí)，然后加熱到1020～1040℃保溫1小時(shí)，出爐后在空氣中預(yù)冷至840～850℃后淬入油中，回火溫度為160～180℃，使之硬度達(dá)到hrc60～65。

44.步驟2～步驟3中的燒結(jié)溫度為1400℃。

45.步驟4中，底座為9sicr鋼，其淬火加熱溫度為820～860℃，保溫兩小時(shí)后油冷降溫，回火溫度為180～200℃，使之硬度達(dá)到hrc60～65。

46.步驟7中，成品模體17為cr12鋼，其淬火過程為：先加熱至600～650℃保溫一小時(shí)，再加熱到800～850℃保溫1小時(shí)，然后加熱到1020～1040℃保溫1小時(shí)，出爐后在空氣中預(yù)冷至840～850℃后淬入油中，回火溫度為160～180℃，使之硬度達(dá)到hrc60～65，熱鑲選用的合金為yg15合金。

47.本實(shí)施例中，壓機(jī)選用16t油壓機(jī)，粗型上沖頭及粗型下沖頭的側(cè)表面經(jīng)過車削—磨削之后的精度即滿足要求，無需另作精加工。

48.在不出現(xiàn)沖突的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以將上述附加技術(shù)特征自由組合以及疊加使用。

49.以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施方式，只要以基本相同手段實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種球齒硬質(zhì)合金模具制備方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：選取若干鋼材，使用車床將鋼材分別車削出第一輔助上沖頭(11)、第二輔助上沖頭(12)、輔助下沖頭(13)、輔助模體(14)的粗形體，然后對(duì)其依次進(jìn)行淬火—回火—噴砂—車削處理，最后得到所需尺寸的第一輔助上沖頭(11)、第二輔助上沖頭(12)、輔助下沖頭(13)、輔助模體(14)；步驟2：將第一輔助上沖頭(11)、輔助下沖頭(13)、輔助模體(14)裝載在壓機(jī)上，輔助模體(14)被壓機(jī)固定，壓機(jī)驅(qū)動(dòng)輔助下沖頭(13)上移并嵌入輔助模體(14)內(nèi)腔一部分，往輔助模體(14)的內(nèi)腔填充碳化鎢鈷粉，然后通過壓機(jī)驅(qū)動(dòng)第一輔助上沖頭(11)下移并嵌入輔助模體(14)的內(nèi)腔，碳化鎢鈷粉被擠壓由此得到毛坯產(chǎn)品，取出毛坯產(chǎn)品對(duì)其真空燒結(jié)，得到粗型上沖頭；步驟3：將第二輔助上沖頭(12)替換步驟二中的第一輔助上沖頭(11)，通過壓機(jī)驅(qū)動(dòng)第二輔助上沖頭(12)壓入填充有碳化鎢鈷粉的輔助模體(14)內(nèi)腔，得到毛坯產(chǎn)品，取出毛坯產(chǎn)品對(duì)其真空燒結(jié)，得到粗型下沖頭；步驟4：選取若干鋼材，使用數(shù)控車床將鋼材車削成多個(gè)圓環(huán)形底座，然后對(duì)底座進(jìn)行淬火—回火—噴砂處理；步驟5：將底座與粗型上沖頭的底部焊接，對(duì)其側(cè)表面進(jìn)行車削—磨削處理，然后利用電火花加工粗型上沖頭，并對(duì)粗型上沖頭被電火花加工的表面做拋光處理，最后得到成品上沖頭(15)；步驟6：將步驟四中的底座與粗型下沖頭的底部焊接，并對(duì)其側(cè)表面進(jìn)行車削—磨削處理，得到成品下沖頭(16)；步驟7：選取鋼材，使用車床將其車削成粗型模體，對(duì)粗型模體進(jìn)行淬火—回火—噴砂—車削處理，然后再對(duì)粗型模體的內(nèi)腔熱鑲?cè)牒辖饘樱詈髮?duì)合金層線切割加工得到成品模體(17)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種球齒硬質(zhì)合金模具制備方法，其特征在于，所述步驟1中，第一輔助上沖頭(11)的上端與球齒的弧形上端相適配，其中部及下端分別為兩個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)，且下端圓柱的直徑大于中部圓柱的直徑，第二輔助上沖頭(12)的上端與球齒的下端相適配，其中部及下端與第一輔助上沖頭(11)的中下端結(jié)構(gòu)相同，輔助下沖頭(13)為兩段圓柱結(jié)構(gòu)組成，且下段圓柱的直徑大于上段圓柱的直徑，輔助模體(14)為兩段空心圓環(huán)結(jié)構(gòu)組成，且下段圓環(huán)的外徑大于上段圓環(huán)的外徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種球齒硬質(zhì)合金模具制備方法，其特征在于，所述步驟1中，第一輔助上沖頭(11)、第二輔助上沖頭(12)、輔助下沖頭(13)為9sicr鋼，其淬火加熱溫度為820～860℃，保溫兩小時(shí)后油冷降溫，回火溫度為180～200℃。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種球齒硬質(zhì)合金模具制備方法，其特征在于，所述步驟1中，輔助模體(14)為cr12鋼，其淬火過程為：先加熱至600～650℃保溫一小時(shí)，再加熱到800～850℃保溫1小時(shí)，然后加熱到1020～1040℃保溫1小時(shí)，出爐后在空氣中預(yù)冷至840～850℃后淬入油中，回火溫度為160～180℃。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種球齒硬質(zhì)合金模具制備方法，其特征在于，所述步驟2～步驟3中的燒結(jié)溫度為1400℃。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種球齒硬質(zhì)合金模具制備方法，其特征在于，所述步驟4中，

底座為9sicr鋼，其淬火加熱溫度為820～860℃，保溫兩小時(shí)后油冷降溫，回火溫度為180～200℃。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種球齒硬質(zhì)合金模具制備方法，其特征在于，所述步驟7中，成品模體(17)為cr12鋼，其淬火過程為：先加熱至600～650℃保溫一小時(shí)，再加熱到800～850℃保溫1小時(shí)，然后加熱到1020～1040℃保溫1小時(shí)，出爐后在空氣中預(yù)冷至840～850℃后淬入油中，回火溫度為160～180℃，熱鑲合金為yg15合金。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及硬質(zhì)合金模具技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種球齒硬質(zhì)合金模具制備方法，準(zhǔn)備若干鋼材，鋼材經(jīng)車削、淬火、回火、噴砂、二次車削得到第一輔助上沖頭、第二輔助上沖頭、輔助下沖頭、輔助模體，將輔助下沖頭、輔助模體與壓機(jī)配合，往模腔內(nèi)填充碳化鎢鈷粉，然后通過壓機(jī)分別將第一輔助上沖頭及第二輔助上沖頭壓入該模腔，得到粗型上沖頭及粗型下沖頭；準(zhǔn)備若干鋼材，將其車削成底座，并經(jīng)淬火、回火、噴砂處理，將其與粗型上沖頭及粗型下沖頭焊接，對(duì)其側(cè)表面進(jìn)行車削—磨削處理，然后利用電火花加工，最后得到成品上沖頭、成品下沖頭；選取鋼材，將其車削成粗型模體，對(duì)粗型模體的內(nèi)腔熱鑲?cè)牒辖饘樱詈髮?duì)合金層線切割加工得到成品模體。最后對(duì)合金層線切割加工得到成品模體。

技術(shù)研發(fā)人員：溫圓臻 程秀容 朱瑞源 朱功明 焦軍 謝小乾 吳江華

受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西江鎢硬質(zhì)合金有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.01.13

技術(shù)公布日：2022/4/12