定型排氣方法及實施該方法的工裝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種毛坯件的定型排氣方法以及實施該方法的工裝。
【背景技術(shù)】
[0002]粉末冶金是一種高效、優(yōu)質(zhì)、精密、低耗節(jié)能的近凈成形零件制造技術(shù)，然而粉末冶金技術(shù)在制造零件幾何外形時需要加入粘合劑，從而在壓制成型過程中提高粉末的流動性，同時又使粉末具有較高的黏度，此時使壓制壓力在粉末中得到更有效和更均勻的傳遞。加入粘合劑能夠很好地提高混合粉末的流動性、填充性和成型性，粉末在壓制過程中能均勻流向各個角落而不產(chǎn)生裂紋，從而能制成高度復(fù)雜的幾何外形。在粉末燒結(jié)成型的過程中，在高溫下，粘合劑會從毛坯件中出現(xiàn)分解或氣化，從而使零件出現(xiàn)氣孔、開裂、成品密度分布不均等現(xiàn)象，所以在毛坯件燒結(jié)前需要對毛坯件進行排氣脫脂。
[0003]目前，在對毛坯件進行排氣和燒結(jié)技術(shù)中，普遍發(fā)現(xiàn)毛坯件在高溫環(huán)境下往往會出現(xiàn)不同程度的變形，進而出現(xiàn)殘次品；若在毛坯件上增設(shè)支撐結(jié)構(gòu)，則又發(fā)現(xiàn)毛坯件與支撐結(jié)構(gòu)所接觸的壁上會因排氣較差出現(xiàn)不同程度的氣孔、開裂、密度不均等現(xiàn)象，特別當毛坯件具有內(nèi)腔結(jié)構(gòu)時，排氣較差造成的問題就更加嚴重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種定型排氣方法，通過該方法，可以實現(xiàn)毛坯件的定型排氣操作，且排氣效果好毛坯件不易產(chǎn)生形變。其次，本發(fā)明提供了一種實施上述方法的定型排氣工裝。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的定型排氣方法為設(shè)置有排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)，在所述排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)開設(shè)排氣腔，將排氣腔與外界連通，再在排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)表面設(shè)有排氣孔與排氣腔連通，將排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)外壁輪廓設(shè)置為與毛坯件內(nèi)腔輪廓相適應(yīng)，且兩者定位于該輪廓相適應(yīng)位置，且于排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)與毛坯件之間鋪填滿燒結(jié)砂，進行加熱排氣。上述方法中，將排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)上設(shè)置有排氣腔與外界連通，在排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)表面設(shè)有排氣孔與排氣腔連通，將排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)定位到其外壁輪廓與毛坯件內(nèi)腔輪廓相適應(yīng)位置后，在排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)與毛坯件之間鋪填燒結(jié)砂，則此時，由于排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)外壁輪廓與毛坯件內(nèi)腔輪廓相適應(yīng)，所以在加熱的過程中，只需要通過控制合適的溫度則可以實現(xiàn)毛坯件內(nèi)腔排出的氣體從排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)上的排氣孔排入排氣腔，進而從排氣腔排出；同時在排氣的過程中，毛坯件外壁產(chǎn)生的氣體可以直接進行排出；此外在鋪填燒結(jié)砂后，砂縫間的孔隙和孔徑對于氣體而言較大，氣體依然可以通過砂縫孔隙排出；并且燒結(jié)砂鋪填在排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)與毛坯件之間，由于排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)外壁輪廓與毛坯件內(nèi)腔輪廓相適應(yīng)，燒結(jié)砂可以在排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)與毛坯件之間形成均勻砂體結(jié)構(gòu)，從而鋪填在排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)與毛坯件之間的燒結(jié)砂可以對毛坯件提供均勻的支持力，進而確保毛坯件在定型排氣的過程中不會出現(xiàn)加熱形變而影響質(zhì)量，得以實現(xiàn)在排氣的過程中對毛坯件進行定型。在上述方法中，可以實現(xiàn)對毛坯件定型排氣操作，并且可以確保毛坯件具有較好的排氣效果，特別是針對毛坯件的內(nèi)壁排氣效果有極大的改善，在此同時，可以實現(xiàn)對毛坯件的結(jié)構(gòu)進行有效的支撐而防止其加熱變形，從而實現(xiàn)較好的定型排氣。
[0006]進一步的是，所述排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)外壁輪廓與毛坯件內(nèi)腔輪廓相適應(yīng)為:排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)外壁輪廓與毛坯件內(nèi)腔輪廓間任意距離最近點的垂直距離彼此相等。更進一步的是，將毛坯件與排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)之間的徑向垂直距離設(shè)定在3-5毫米。通過上述方法，毛坯件內(nèi)腔中任意部位都可以與排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)保持足夠充分臨近接觸，進而確保毛坯件與排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)之間有足夠好的排氣效率；同時，排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)外壁與毛坯件內(nèi)壁間的輪廓能夠保持任意相距最近點垂直距離彼此距離相等，則可以有效地確保毛坯件各部位的排氣效率保持一致，避免局部排氣效果差異而導(dǎo)致殘次品，從而使毛坯件經(jīng)上述方法進行定型排氣后制成的成品具有較好的均勻度；且通過上述方法，可以充分確保排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)外壁與毛坯件內(nèi)腔間具有足夠接近的相適應(yīng)距離，從而在鋪填燒結(jié)砂后，足以確保燒結(jié)砂對毛坯件具有較好的支持定型效果。
[0007]進一步的是，將排氣孔設(shè)置為若干孔徑一致的通孔均勻覆滿排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)進行排氣。通過上述方法，進而確保毛坯件可以通過排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)進行均勻有效的排氣。
[0008]進一步的是，所述燒結(jié)砂選用Al2O3或S1 2顆粒，該燒結(jié)砂粒度為65目至10目。燒結(jié)砂選用Al2O3或S12顆粒，是由于Al 203或S12制成的顆粒可以較好地滿足定型排氣過程的透氣要求，并且具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，從而實現(xiàn)毛坯件各部位受熱均勻，并且可以較好地完成對毛坯件的支撐和定型，確保在定型排氣過程中毛坯件不會出現(xiàn)加熱形變；同時將該燒結(jié)砂的粒度控制為65目至10目對于燒結(jié)砂的排氣、受力定型而言是一個較為優(yōu)化的參數(shù)值。
[0009]其次本發(fā)明提供了一種實施上述方法的定型排氣工裝。該定型排氣工裝包括排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)；排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)包括空腔結(jié)構(gòu)，該空腔結(jié)構(gòu)與外界連通，同時排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)表面設(shè)有連通空腔結(jié)構(gòu)的通孔，所述空腔結(jié)構(gòu)為排氣腔，通孔為排氣孔，該排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)的外壁輪廓與毛坯件的內(nèi)腔輪廓相適應(yīng)。通過上述裝置，可以實現(xiàn)對毛坯件定型排氣操作，并且可以確保毛坯件具有較好的定型排氣效果:排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)包括空腔結(jié)構(gòu)的排氣腔，且該排氣腔與外界連通，在排氣腔表面設(shè)有連通空腔結(jié)構(gòu)的排氣孔，同時該排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)的外壁輪廓與毛坯件的內(nèi)腔輪廓相適應(yīng)；從而根據(jù)本發(fā)明的上述方法在排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)與毛坯件之間鋪填燒結(jié)砂后，在設(shè)定溫度下加熱排氣即可實現(xiàn)上述定型排氣方法中的有益效果。
[0010]進一步的是，排氣腔與外界連通的開口開設(shè)在排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)上端。將排氣腔與外界連通的開口設(shè)在排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)的上端，從而在加熱狀態(tài)下，毛坯件內(nèi)腔排出的氣體很容易利用加熱條件下的密度變化進產(chǎn)生升力從上方的開口排出排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)，加快排氣速度，從而促進排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)中的動態(tài)平衡向有利于將氣體排出方向進行。
[0011]進一步的是，所述排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)上的開孔率為40-80%，排氣孔為若干孔徑一致、排布均勻的通孔分布在排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)表面；該排氣孔孔徑為0.1-1毫米。將排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)上的排氣孔設(shè)為排布均勻、孔徑一致、數(shù)量若干，從而確保在定型排氣過程中，毛坯件內(nèi)腔各部位既可以具有相對均勻化的排氣效率；排氣孔孔徑為0.1-1毫米，排氣導(dǎo)通結(jié)構(gòu)上的開孔率為40-80%，可以確保排氣腔和毛坯件之間具有較好的排氣效率且此時燒結(jié)砂的鋪填效果較好；此時，只需要采用合適粒度的燒結(jié)砂即可以確保排氣腔和毛坯