專利名稱：一種粉末冶金模壓燒結方法
技術領域：
本發明涉及粉末冶金工藝方法，特別是涉及一種粉末冶金模壓燒結方法。
背景技術：
粉末冶金模壓燒結方法是將粉末壓坯在低于其主要成分熔點的溫度下進行 加熱，提高壓坯強度和各種物理機械性能獲得需要的形狀的一種過程。燒結成 型是粉末冶糴生產過程中最基本的工序之一，對其最終性能起決定性的作用。 傳統工藝中，依據粉末冶金材料的特點可將粉末冶金燒結成型工藝方法主要有 普通燒結成型、二次燒結成型、熱壓成型等。
普通燒結成型是指將已經初步壓制成型的粉末冶金壓坯零件在燒結設備中 的真空或是保護氣氛環境中進行燒結成型。該燒結成型工藝操作方法簡單，可 以獲得一定強度和物理機械性能的零件，在對摩擦材料本身性能要求不高時可 以采用。但隨著運輸工具和工程設備對粉末冶金摩擦材料所承載的溫度、速度、 壓力和能量的要求越來越高，使得伴隨著粉末冶金摩擦材料的成分發生較大變 化的同時，要求進一步提高粉末冶金摩擦材料的強度和物理機械性能，而普通 燒結成型工藝己經難以滿足該要求。
二次燒結成型工藝就是將已經初步壓制成型的粉末冶金壓坯進行第一次燒 結，后再將零件與支承板組裝好后進行第二次燒結。此工藝能夠提高零件的密 度，獲得需要的強度和物理機械性能的粉末冶金零件，但在第二次燒結時，易 造成因第一次燒結的零件尺寸不一致，導致的粉末冶金摩擦塊與鋼骨架結合性 不良現象，而且工藝較復雜，要進行兩次高溫燒結，生產效率較低。
熱壓成型工藝就是將預先混合好的粉料裝入集成加熱裝置的模具中，放到 壓制設備上進行加熱和壓制。熱壓工藝方法主要特點在于將壓制和燒結同時進 行，使壓坯接近理論密度，可以獲得需要的強度和物理機械性能的粉末冶金零 件。但該工藝集中在模具中進行，高溫和壓力會降低模具的使用壽命，而集成 加熱裝置的模具制造復雜、成本高，且熱壓成型工藝流程復雜，生產效率較低。
發明內容
要解決的技術問題
上述三種工藝方法存在難以提高摩擦材料的密度從而達不到要求的強度和物理機械性能，或存在生產效率低和生產成本高，工藝流程復雜等問題。針對 此問題，本發明公開了一種粉末冶金模壓燒結方法，可以有效解決上述問題， 獲得較高強度和物理機械性能的粉末冶金摩擦材料零件，且工藝流程較簡單， 工藝成本較低，利于批量生產。
技術方案
本發明解決其技術問題所采用的工藝方法1是壓制模具1由下模沖2、陰
模3、上模沖4組成，壓制模具1包含1個或多個均勻分布的陰模3，下模沖2 上具有一個或多個定位凸臺11，支承板5具有與下模沖相對應的定位凹槽，下 模沖2上的定位凸臺11配合支承板5的定位凹槽對支承板5進行定位。將支承 板5放入壓制模具1的陰模3的模腔中后，倒入粉末冶金混合料，在粉末冶金 混合料上放置上模沖4，采用壓制設備壓制成零件6。將壓制好的零件6放入燒 結模具7中裝入燒結設備中進行燒結，燒結模具7由陰模8、墊片9、壓頭10 組成，燒結模具7可包含1個獨立的或多個均勻分布的陰模8。裝模時，先將一 件墊片9放入陰模8的模腔中，接著放入壓制好的零件6，再放上一件墊片9， 以此類推一個模腔中可裝入多個零件6，最后放入一件壓頭IO，壓頭10需高出 陰模8適當的高度，以便留出零件6收縮量，然后將裝好的燒結模具疊裝在燒 結設備中進行加壓燒結。
本發明解決其技術問題所采用的工藝方法2是將粉末冶金混合料裝入壓 制模具1的陰模3的模腔中壓制成型零件6，然后與支承板5 —起放入燒結模具 7中在燒結設備中進行燒結。壓制零件時先將粉末冶金混合料倒入陰模3的模腔 中，再在上面放置上模沖4，在壓制設備上壓制成型零件6。燒結過程中進行裝 模時，先將一件墊片9放入陰模8的模腔中，接著放入支承板5，之后放上零件 6，再放一件墊片9，以此類推一個模腔中可裝入多個支承板5和零件6，最后 放入壓頭IO，壓頭10需高出陰模8適當的高度，以便留出零件6的收縮量，然 后將裝好的燒結模具疊裝在燒結設備中進行加壓燒結。
有益效果
本發明可以在粉末冶金摩擦材料的組成成分發生較大變化時，提高粉末冶 金摩擦材料的強度和物理機械性能，滿足隨著運輸工具和工程設備的對粉末冶 金摩擦材料所承載的溫度、速度、壓力和能量提高的要求，且通過本發明獲得 的粉末冶金摩擦材料產品密度較大，強度高，導熱性好、耐磨性高，可以有效制動高溫高速高壓條件下的重載運輸工具和工程設備，且工藝流程較簡單，模
具成本較低，生產效率較高。
圖1是本發明的工藝方案1的壓制模具1的剖視圖； 圖2是圖1中下模沖2的俯視圖； 圖3是本發明的工藝方案1的燒結模具7的主視圖； 圖4是圖3中燒結模具7的A-A剖視圖。
具體實施例方式
本發明工藝方案具體實施方式
是將支承板5放入壓制模具1的陰模3
的模腔中，使下模沖2上的定位凸臺11配合支承板5的定位凹槽對支承板5進 行定位。然后倒入粉末冶金混合料，在粉末冶金混合料上放置上模沖4，采用壓 制設備壓制成零件6。將壓制好的與支承板5結合為一體的零件6放入燒結模具 7中裝入燒結設備中進行燒結，裝模時，先將一件墊片9放入陰模8的模腔中， 接著放入壓制好的零件6，再放上一件墊片9，以此類推一個模腔中可裝入多個 與支承板5結合為一體的零件6，最后放入一件壓頭IO，壓頭10需高出陰模8 適當的高度，以便留出零件6收縮量，然后將裝好的燒結模具疊裝在燒結設備 中進行加壓燒結。
本發明工藝方案具體實施方式
是將粉末冶金混合料直接裝入壓制模具1 的陰模3的模腔中壓制成型零件6，然后將零件6與支承板5放入燒結模具7中 在燒結設備中燒結為一體。與工藝方案1的具體實施方式
的不同之處在于壓制 成型階段支承板5與零件6為分體的，其它步驟與工藝方案1的具體實施方式
相同。
權利要求
1、一種粉末冶金模壓燒結方法，其特征在于將支承板5和粉末冶金混合料裝入壓制模具1中壓制成型后裝入燒結模具7中進行加壓燒結。
2、 根據權利要求1所述的粉末冶金模壓燒結方法，其特征在于壓制模具l由下模沖2、陰模3、上模沖4組成，壓制時先將支承板5放在陰模3之模腔 中的下模沖2上，再將粉末冶金混合料倒在支承板5上，然后在粉末冶金混合 料上面放置上模沖4，將裝好的壓制模具1放在壓制設備上壓制出與支承板5結 合為一體的零件6。
3、 根據權利要求1所述的粉末冶金模壓燒結方法，其特征在于燒結模具 7由陰模8、墊片9、壓頭10組成，裝模時，先將一件墊片9放入陰模8的模腔 中，接著放入壓制好的與支承板5結合為一體的零件6，再放上一件墊片9，以 此類推一個模腔中可裝入多個與支承板5結合為一體的零件6，然后放入壓頭 10，壓頭10需高出陰模8適當的高度，將裝好的燒結模具7疊裝在燒結設備中 進行加壓燒結。
4、 根據權利要求1所述的粉末冶金模壓燒結方法，其特征在于在下模沖 2上有1個或多個定位凸臺11，支承板5有與下模沖2的定位凸臺11相對應的 定位凹槽。
5、 根據權利要求1所述的粉末冶金模壓燒結方法，其特征在于燒結模具 7可包含1個獨立的或多個均勻分布的陰模8。
6、 根據權利要求1所述的粉末冶金模壓燒結方法，其特征在于粉末冶金 混合料與支承板5在壓制模具1中同時進行壓制和燒結。
7、 一種粉末冶金模壓燒結方法，其特征在于將粉末冶金混合材料裝入壓 制模具1的陰模3的模腔中壓制成零件6，再將壓制好的零件6和支承板5裝入 燒結模具7中在燒結設備中進行燒結。
全文摘要
本發明涉及一種粉末冶金摩擦材料方面的燒結成型工藝方法，將粉末冶金摩擦零件和支承板在壓制模具中同時壓制成型后放在燒結模具中加壓燒結成型，或是將粉末冶金零件單獨在壓制模具種成型后與支承板同時在燒結模具中加壓燒結成型。壓制模具由下模沖、陰模、上模沖組成，并在下模沖上設計個或多個定位凸臺，可將支撐板準確的定位于零件上；燒結模具是由陰模、墊片、壓頭組成，將壓制好的零件放入燒結模具中疊裝燒結。通過本發明可以制成密度大，強度高，導熱性好、耐磨性高的制品，可以有效制動高溫高速高壓條件下的重載運輸工具和工程設備，且工藝流程較簡單，模具成本較低，生產效率較高。
文檔編號B22F3/12GK101439406SQ20081006904
公開日2009年5月27日 申請日期2008年12月19日 優先權日2008年12月19日
發明者席澤榮, 英 徐, 黃樹華 申請人:貴州新安航空機械有限責任公司