通孔柱塞金属陶瓷合金件的成型模具及成型方法与流程

本发明涉及金属陶瓷，具体涉及通孔柱塞金属陶瓷合金件的成型模具及基于该成型模具的通孔柱塞金属陶瓷合金件的成型方法。

背景技术：

1、柱塞是柱塞泵以及柱塞阀内的重要部件，柱塞缸及柱塞的性质对泵的整体性能具有直接影响。

2、相关技术中柱塞普遍以金属材料制成，为了获得更好的耐高压和耐磨性，基于金属陶瓷材料的柱塞在近年来不断得到发展。金属陶瓷兼有陶瓷的硬度、耐磨性和金属的韧性受到人们的重视。但是，传统的金属陶瓷通孔柱塞的金属陶瓷合金件的制备，一般是纵向压，两头受力，纵向中部不致密，还会产生裂纹，尤其大直径金属陶瓷通孔柱塞的金属陶瓷合金件的制备更是受到限制。

技术实现思路

1、本发明的实施例提供了通孔柱塞金属陶瓷合金件的成型模具及成型方法，可以改善现有的金属陶瓷通孔柱塞的金属陶瓷合金件不致密，还会产生裂纹的问题。

2、第一方面，本发明的实施例提供了通孔柱塞金属陶瓷合金件的成型模具，包括：

3、柱塞杆，所述柱塞杆包括芯杆，所述芯杆的端部设置有一圈第一凸台；

4、第一模套盖板，所述第一模套盖板与所述芯杆远离所述第一凸台的一端相接触或所述第一模套盖板套设在所述芯杆远离所述第一凸台的一端；所述第一凸台外周套设有套管，所述套管沿所述柱塞杆长度方向延伸至所述第一模套盖板的外周，所述第一模套盖板、所述套管、所述第一凸台以及所述芯杆之间形成装料腔。

5、在一实施例中，所述第一模套盖板部分套设在所述芯杆远离所述第一凸台的一端。

6、在一实施例中，所述第一模套盖板全部套设在所述芯杆远离所述第一凸台的一端。

7、在一实施例中，所述第一凸台远离所述第一模套盖板的一端设置有第二模套盖板，所述第一凸台固定于所述第二模套盖上，所述第一模套盖板远离所述芯杆的一端设置有一圈第二凸台，所述第二模套盖板上固定有承吊拉杆，所述承吊拉杆穿过所述第二凸台，并延伸至外侧，所述承吊拉杆至少有两根。

8、在一实施例中，所述第一凸台远离所述第一模套盖板的一端设置有第三凸台，所述第三凸台固定于所述第二模套盖上。

9、在一实施例中，所述第一凸台所在的所述套管的外周设置有第一抱箍环；和/或

10、所述第一模套盖板所在的所述套管的外周设置有第二抱箍环。

11、第二方面，本发明的实施例提供了基于第一方面所述的成型模具的通孔柱塞金属陶瓷合金件的成型方法，包括：

12、取下第一模套盖板，将金属陶瓷混合料加入装料腔内；

13、将装料腔内的金属陶瓷混合料震动；

14、将第一模套盖板安装在套管远离第一凸台的一端，获得填料后的成型模具；

15、将填料后的成型模具浸入液压缸内，压制，获得通孔柱塞金属陶瓷合金件毛坯。

16、在一实施例中，将金属陶瓷混合料加入装料腔内后震动20min～35min；和/或

17、压制的方式包括等静压法，所述等静压法的压力为150mpa～250mpa。

18、在一实施例中，所述金属陶瓷混合料包括40wt％～70wt％硬质粉末，15wt％～45wt％固溶体粉末，0.1wt％～3wt％界面强化粉末，12wt％～35wt％粘结粉末。

19、在一实施例中，所述硬质粉末包括ticn粉末；和/或

20、所述固溶体粉末包括tic粉末和/或tin粉末，还包括wc粉末，mo2c粉末，zrnbc粉末、tanbc粉末，cr3c2粉末，vc粉末中的至少两种；和/或

21、所述界面强化粉末包括稀土粉末，所述稀土粉末包括la粉末，ce粉末，nd粉末，y粉末，re粉末中的一种或多种；和/或

22、所述粘结粉末包括co粉末，ni粉末，mo粉末，cr粉末，fe粉末中的一种或多种。

23、在一实施例中，所述碳氮化钛基金属陶瓷合金件的材质包括40wt％～70wt％ticn粉末，0wt％～10wt％tic粉末，0.1wt％～10wt％tin粉末，4wt％～25wt％wc粉末，1.0wt％～15.0wt％mo2c粉末，0wt％～10wt％zrnbc，0wt％～10wt％tanbc，0wt％～3.5wt％cr3c2，0wt％～2wt％vc粉末，0wt％～2wt％zrc粉末，0.1wt％～3wt％界面强化粉末，12wt％～35wt％粘结粉末；

24、其中，所述界面强化粉末包括稀土粉末，所述稀土粉末包括la，ce粉末，nd粉末，y粉末，re粉末中的一种或多种；

25、所述粘结粉末包括co粉末，ni粉末，mo粉末，cr粉末，fe粉末中的一种或多种。

26、在一实施例中，所述ticn的粉末粒度fsss为1.5μm～5μm；和/或

27、所述tic的粉末粒度fsss不大于3μm；和/或

28、所述tin的粉末粒度fsss不大于3μm；和/或

29、所述wc的粉末粒度fsss不大于3μm；和/或

30、所述mo2c的粉末粒度fsss不大于3μm；和/或

31、所述zrnbc的粉末粒度fsss不大于3μm；和/或

32、所述tanbc的粉末粒度fsss不大于3μm；和/或

33、所述cr3c2的粉末粒度fsss不大于3μm；和/或

34、所述vc的粉末粒度fsss不大于3μm；和/或

35、所述la的粉末粒度fsss不大于3μm；和/或

36、所述ce的粉末粒度fsss不大于3μm；和/或

37、所述nd的粉末粒度fsss不大于3μm；和/或

38、所述y的粉末粒度fsss不大于3μm；和/或

39、所述re的粉末粒度fsss不大于3μm；和/或

40、所述co的粉末粒度fsss不大于3μm；和/或

41、所述ni的粉末粒度fsss不大于3μm；和/或

42、所述mo的粉末粒度fsss不大于3μm；和/或

43、所述cr的粉末粒度fsss不大于3μm；和/或

44、所述fe的粉末粒度fsss不大于3μm。

45、本发明的实施例的有益效果：

46、在本发明的实施例中，通过第一模套盖板、套管、第一凸台以及芯杆之间形成的装料腔，同时第一模套盖板可拆卸固定于套管内，方便装料和密封，本申请通过装料腔的设置，从周围向装料腔内的毛坯原料施力，受多向压力作用使毛坯原料受力更均匀，制备的毛坯致密化更高，不会产生裂纹，此外通过调整装料腔的大小，还可制备大直径高致密化的通孔柱塞金属陶瓷合金件，解决了现有的金属陶瓷通孔柱塞的金属陶瓷合金件不致密，还会产生裂纹的问题。

技术特征：

1.通孔柱塞金属陶瓷合金件的成型模具，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的通孔柱塞金属陶瓷合金件的成型模具，其特征在于，所述第一模套盖板部分套设在所述芯杆远离所述第一凸台的一端。

3.根据权利要求1所述的通孔柱塞金属陶瓷合金件的成型模具，其特征在于，所述第一模套盖板全部套设在所述芯杆远离所述第一凸台的一端。

4.根据权利要求1所述的通孔柱塞金属陶瓷合金件的成型模具，其特征在于，所述第一凸台远离所述第一模套盖板的一端设置有第二模套盖板，所述第一凸台固定于所述第二模套盖上，所述第一模套盖板远离所述芯杆的一端设置有一圈第二凸台，所述第二模套盖板上固定有承吊拉杆，所述承吊拉杆穿过所述第二凸台，并延伸至外侧，所述承吊拉杆至少有两根。

5.根据权利要求4所述的通孔柱塞金属陶瓷合金件的成型模具，其特征在于，所述第一凸台远离所述第一模套盖板的一端设置有第三凸台，所述第三凸台固定于所述第二模套盖上。

6.根据权利要求1所述的通孔柱塞金属陶瓷合金件的成型模具，其特征在于，所述第一凸台所在的所述套管的外周设置有第一抱箍环；和/或

7.基于权利要求1-6任一项所述的成型模具的通孔柱塞金属陶瓷合金件的成型方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的成型方法，其特征在于，将金属陶瓷混合料加入装料腔内后震动20min～35min；和/或

9.根据权利要求7所述的成型方法，其特征在于，所述金属陶瓷混合料包括40wt％～70wt％硬质粉末，15wt％～45wt％固溶体粉末，0.1wt％～3wt％界面强化粉末，12wt％～35wt％粘结粉末。

10.根据权利要求9所述的成型方法，其特征在于，所述硬质粉末包括ticn粉末；和/或

11.根据权利要求10所述的成型方法，其特征在于，所述碳氮化钛基金属陶瓷合金件的材质包括40wt％～70wt％ticn粉末，0wt％～10wt％tic粉末，0.1wt％～10wt％tin粉末，4wt％～25wt％wc粉末，1.0wt％～15.0wt％mo2c粉末，0wt％～10wt％zrnbc，0wt％～10wt％tanbc，0wt％～3.5wt％cr3c2，0wt％～2wt％vc粉末，0wt％～2wt％zrc粉末，0.1wt％～3wt％界面强化粉末，12wt％～35wt％粘结粉末；

12.根据权利要求9-11任一项所述的成型方法，其特征在于，所述ticn的粉末粒度fsss为1.5μm～5μm；和/或

技术总结
本发明提供通孔柱塞金属陶瓷合金件的成型模具及成型方法，包括：柱塞杆，所述柱塞杆包括芯杆，所述芯杆的端部设置有一圈第一凸台；第一模套盖板，所述第一模套盖板与所述芯杆远离所述第一凸台的一端相接触或所述第一模套盖板套设在所述芯杆远离所述第一凸台的一端；所述第一凸台外周套设有套管，所述套管沿所述柱塞杆长度方向延伸至所述第一模套盖板的外周，所述第一模套盖板、所述套管、所述第一凸台以及所述芯杆之间形成装料腔。通过装料腔的设置，从周围向装料腔内的毛坯原料施力，受多向压力作用使毛坯原料受力更均匀，制备的毛坯致密化更高，不会产生裂纹，此外通过调整装料腔的大小，还可制备大直径高致密化的通孔柱塞金属陶瓷合金件。

技术研发人员：董定乾,颜招强,李双,杨忠,陈鑫辉,陈德宏
受保护的技术使用者：自贡兆强密封制品实业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23