定型排气方法及实施该方法的工装

摘要

本发明所要解决的技术问题是提供一种定型排气方法。该定型排气方法为设置有排气导通结构，在所述排气导通结构开设排气腔，将排气腔与外界连通，再在排气导通结构表面设有排气孔与排气腔连通，将排气导通结构外壁轮廓设置为与毛坯件内腔轮廓相适应，且两者定位于该轮廓相适应位置，且于排气导通结构与毛坯件之间铺填满烧结砂，进行加热排气。其次，本发明提供了一种实施上述方法的定型排气工装。该定型排气包括排气导通结构，其特征在于：排气导通结构包括空腔结构，该空腔结构与外界连通，同时排气导通结构表面设有连通空腔结构的通孔，所述空腔结构为排气腔，通孔为排气孔，该排气导通结构的外壁轮廓与毛坯件的内腔轮廓相适应。

权利要求

1.定型排气方法，用于粉末冶金中对粉末压制而成的毛坯件进行加热排气，其特征在于：设置有排气导通结构(1)，在所述排气导通结构(1)开设排气腔(2)，将排气腔(2)与外界连通，再在排气导通结构(1)表面设有排气孔(3)与排气腔(2)连通，将排气导通结构(1)外壁轮廓设置为与毛坯件(4)内腔轮廓相适应，且两者定位于该轮廓相适应位置，且于排气导通结构(1)与毛坯件(4)之间铺填满烧结砂，进行加热排气。

2.如权利要求1所述的定型排气方法，其特征在于：所述排气导通结构(1)外壁轮廓与毛坯件(4)内腔轮廓相适应为：排气导通结构(1)外壁轮廓与毛坯件(4)内腔轮廓间任意距离最近点的垂直距离彼此相等。

3.如权利要求2所述的定型排气方法，其特征在于：将毛坯件(4)与排气导通结构(1)之间的径向垂直距离设定在3-5毫米。

4.如权利要求1所述的定型排气方法，其特征在于：将排气孔(3)设置为若干孔径一致的通孔均匀覆满排气导通结构(1)进行排气。

5.如权利要求1所述的定型排气方法，其特征在于：所述烧结砂选用Al2O3或SiO2颗粒，该烧结砂粒度为65目至10目。

6.如权利要求1所述的定型排气方法，其特征在于：排气腔(2)与外界连通的开口开设在排气导通结构(1)上端。

7.如权利要求1所述的定型排气方法，所述排气导通结构(1)上的开孔率为40-80％，排气孔(3)为若干孔径一致、排布均匀的通孔分布在排气导通结构(1)表面。

8.如权利要求7所述的定型排气方法，其特征在于：所述排气孔(3)孔径为0.1-1毫米。

9.如权利要求1所述的定型排气方法，其特征在于：所述排气导通结构(1)与毛坯件(4)之间设有定位装置(5)。

说明书

定型排气方法及实施该方法的工装

技术领域

[0001] 本发明涉及一种毛坯件的定型排气方法以及实施该方法的工装。

背景技术

[0002] 粉末冶金是一种高效、优质、精密、低耗节能的近净成形零件制造技术，然而粉末冶金技术在制造零件几何外形时需要加入粘合剂，从而在压制成型过程中提高粉末的流动性，同时又使粉末具有较高的黏度，此时使压制压力在粉末中得到更有效和更均匀的传递。加入粘合剂能够很好地提高混合粉末的流动性、填充性和成型性，粉末在压制过程中能均匀流向各个角落而不产生裂纹，从而能制成高度复杂的几何外形。在粉末烧结成型的过程中，在高温下，粘合剂会从毛坯件中出现分解或气化，从而使零件出现气孔、开裂、成品密度分布不均等现象，所以在毛坯件烧结前需要对毛坯件进行排气脱脂。

[0003] 目前，在对毛坯件进行排气和烧结技术中，普遍发现毛坯件在高温环境下往往会出现不同程度的变形，进而出现残次品；若在毛坯件上增设支撑结构，则又发现毛坯件与支撑结构所接触的壁上会因排气较差出现不同程度的气孔、开裂、密度不均等现象，特别当毛坯件具有内腔结构时，排气较差造成的问题就更加严重。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种定型排气方法，通过该方法，可以实现毛坯件的定型排气操作，且排气效果好毛坯件不易产生形变。其次，本发明提供了一种实施上述方法的定型排气工装。

[0005] 为实现上述目的，本发明所提供的定型排气方法为设置有排气导通结构，在所述排气导通结构开设排气腔，将排气腔与外界连通，再在排气导通结构表面设有排气孔与排气腔连通，将排气导通结构外壁轮廓设置为与毛坯件内腔轮廓相适应，且两者定位于该轮廓相适应位置，且于排气导通结构与毛坯件之间铺填满烧结砂，进行加热排气。上述方法中，将排气导通结构上设置有排气腔与外界连通，在排气导通结构表面设有排气孔与排气腔连通，将排气导通结构定位到其外壁轮廓与毛坯件内腔轮廓相适应位置后，在排气导通结构与毛坯件之间铺填烧结砂，则此时，由于排气导通结构外壁轮廓与毛坯件内腔轮廓相适应，所以在加热的过程中，只需要通过控制合适的温度则可以实现毛坯件内腔排出的气体从排气导通结构上的排气孔排入排气腔，进而从排气腔排出；同时在排气的过程中，毛坯件外壁产生的气体可以直接进行排出；此外在铺填烧结砂后，砂缝间的孔隙和孔径对于气体而言较大，气体依然可以通过砂缝孔隙排出；并且烧结砂铺填在排气导通结构与毛坯件之间，由于排气导通结构外壁轮廓与毛坯件内腔轮廓相适应，烧结砂可以在排气导通结构与毛坯件之间形成均匀砂体结构，从而铺填在排气导通结构与毛坯件之间的烧结砂可以对毛坯件提供均匀的支持力，进而确保毛坯件在定型排气的过程中不会出现加热形变而影响质量，得以实现在排气的过程中对毛坯件进行定型。在上述方法中，可以实现对毛坯件定型排气操作，并且可以确保毛坯件具有较好的排气效果，特别是针对毛坯件的内壁排气效果有极大的改善，在此同时，可以实现对毛坯件的结构进行有效的支撑而防止其加热变形，从而实现较好的定型排气。

[0006] 进一步的是，所述排气导通结构外壁轮廓与毛坯件内腔轮廓相适应为：排气导通结构外壁轮廓与毛坯件内腔轮廓间任意距离最近点的垂直距离彼此相等。更进一步的是，将毛坯件与排气导通结构之间的径向垂直距离设定在3-5毫米。通过上述方法，毛坯件内腔中任意部位都可以与排气导通结构保持足够充分临近接触，进而确保毛坯件与排气导通结构之间有足够好的排气效率；同时，排气导通结构外壁与毛坯件内壁间的轮廓能够保持任意相距最近点垂直距离彼此距离相等，则可以有效地确保毛坯件各部位的排气效率保持一致，避免局部排气效果差异而导致残次品，从而使毛坯件经上述方法进行定型排气后制成的成品具有较好的均匀度；且通过上述方法，可以充分确保排气导通结构外壁与毛坯件内腔间具有足够接近的相适应距离，从而在铺填烧结砂后，足以确保烧结砂对毛坯件具有较好的支持定型效果。

[0007] 进一步的是，将排气孔设置为若干孔径一致的通孔均匀覆满排气导通结构进行排气。通过上述方法，进而确保毛坯件可以通过排气导通结构进行均匀有效的排气。

[0008] 进一步的是，所述烧结砂选用Al2O3或SiO2颗粒，该烧结砂粒度为65目至10目。烧结砂选用Al2O3或SiO2颗粒，是由于Al2O3或SiO2制成的颗粒可以较好地满足定型排气过程的透气要求，并且具有优良的导热性能，从而实现毛坯件各部位受热均匀，并且可以较好地完成对毛坯件的支撑和定型，确保在定型排气过程中毛坯件不会出现加热形变；同时将该烧结砂的粒度控制为65目至10目对于烧结砂的排气、受力定型而言是一个较为优化的参数值。

[0009] 其次本发明提供了一种实施上述方法的定型排气工装。该定型排气工装包括排气导通结构；排气导通结构包括空腔结构，该空腔结构与外界连通，同时排气导通结构表面设有连通空腔结构的通孔，所述空腔结构为排气腔，通孔为排气孔，该排气导通结构的外壁轮廓与毛坯件的内腔轮廓相适应。通过上述装置，可以实现对毛坯件定型排气操作，并且可以确保毛坯件具有较好的定型排气效果：排气导通结构包括空腔结构的排气腔，且该排气腔与外界连通，在排气腔表面设有连通空腔结构的排气孔，同时该排气导通结构的外壁轮廓与毛坯件的内腔轮廓相适应；从而根据本发明的上述方法在排气导通结构与毛坯件之间铺填烧结砂后，在设定温度下加热排气即可实现上述定型排气方法中的有益效果。

[0010] 进一步的是，排气腔与外界连通的开口开设在排气导通结构上端。将排气腔与外界连通的开口设在排气导通结构的上端，从而在加热状态下，毛坯件内腔排出的气体很容易利用加热条件下的密度变化进产生升力从上方的开口排出排气导通结构，加快排气速度，从而促进排气导通结构中的动态平衡向有利于将气体排出方向进行。

[0011] 进一步的是，所述排气导通结构上的开孔率为40-80％，排气孔为若干孔径一致、排布均匀的通孔分布在排气导通结构表面；该排气孔孔径为0.1-1毫米。将排气导通结构上的排气孔设为排布均匀、孔径一致、数量若干，从而确保在定型排气过程中，毛坯件内腔各部位既可以具有相对均匀化的排气效率；排气孔孔径为0.1-1毫米，排气导通结构上的开孔率为40-80％，可以确保排气腔和毛坯件之间具有较好的排气效率且此时烧结砂的铺填效果较好；此时，只需要采用合适粒度的烧结砂即可以确保排气腔和毛坯件之间具有较好的排气效率且此时烧结砂的铺填效果良好。

[0012] 进一步的是，所述工装设有定位装置。从而实现毛坯件与排气导通结构定位装载至预定的位置。

[0013] 该种方法以及工装特别应对内腔有较大深度的毛坯件定型排气过程，有非常明显的优势，可以实现对毛坯件定型排气操作，并且可以确保毛坯件具有较好的排气效果，特别是针对毛坯件的内壁具有较好的排气效果，在此同时，可以实现对毛坯件的结构进行有效的支撑而防止其加热变形。

附图说明

[0014] 图1是一种实施定型排气方法的工装半剖图。

[0015] 图2是图1中工装的俯视图。

具体实施方式

[0016] 如图1、图2所示的一种实施定型排气方法的工装，将其用于一种粉末冶金压制而成的滤管毛坯件定型脱脂排气生产中。

[0017] 该工装为包括排气导通结构1；其中排气导通结构1为管状结构；所述毛坯件4为滤管毛坯件，该滤管毛坯件为管状结构。

[0018] 所述排气导通结构1管径略小于滤管毛坯件管径，该排气导通结构1为耐高温刚性材料制成，本实施例中排气导通结构1的材料采用不锈钢；该排气导通结构1包括排气腔2和排气孔3；所述排气腔2为排气导通结构1的空腔结构，排气孔3为排气导通结构1表面开设的若干排布均匀、孔径一致通孔，所述通孔贯穿排气导通结构1与所述空腔结构连通，即排气孔3与排气腔2连通；同时，排气导通结构1上的排气孔3孔径为0.8毫米，排气导通结构1上的开孔率为70％。上述实施例的工装中，在排气导通结构1靠近底部位置的外壁，设置定位装置5，该定位装置5为环绕在排气导通结构1外壁上的环形薄板，该环形薄板为水平安装。

[0019] 在本实施例的工装中，将毛坯件4置于定位装置5上，即将滤管毛坯件套装于排气导通结构1外，上述排气导通结构1管径略小于滤管毛坯件，在本实施例中具体而言，将排气导通结构1的外壁与毛坯件4内壁间的垂直距离控制为4毫米，此时，排气导通结构1贯穿于滤管毛坯件内腔；再将12目的SiO2烧结砂均匀铺填至排气导通结构1和滤管毛坯件之间，将工装置入设定温度进行加热，待滤管毛坯件排气烧结完成后冷却取出。

[0020] 本实施例中的定型排气方法及实施该方法的工装，除了可以应用在上述粉末冶金压制而成的滤管毛坯件定型脱脂排气生产中，还以可应用于其他粉末冶金制成的毛坯件4定型排气生产中，以及可以使用在毛坯件4定型排气生产中。只需要设置排气导通结构1外壁轮廓与毛坯件4内腔轮廓相适应，且排气导通结构1设有排气腔2与排气孔3即可；在实际实施生产中，根据毛坯件4的形状和尺寸，设置排气导通结构1的形状轮廓以及毛坯件4与排气导通结构1之间的径向垂直距离，在实际生产中，考虑到毛坯件4的各部位均匀排气，则将排气腔2的外壁轮廓设计为尽可能与毛坯件4的内腔轮廓相适应，从而可以实现在加热过程中毛坯件4具有好的排气效率，同时在填充烧结砂后，在进行排气的同时也可以防止毛坯件4发生形变，完成定型排气。该种方法以及工装特别应对内腔有较大深度的毛坯件4定型排气过程，有非常明显的优势，可以实现对毛坯件4定型排气操作，并且可以确保毛坯件4具有较好的排气效果，特别是针对毛坯件4的内壁具有较好的排气效果，在此同时，可以实现对毛坯件4的结构进行有效的支撑而防止其加热变形。