一种用非晶态合金包覆零件的模具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用非晶态合金包覆零件的模具，包括通用标准框架和分瓣式组合模芯，分瓣式组合模芯设在通用标准框架内部，通用标准框架包括导柱、上模座和下模座；分瓣式组合模芯包括组合式模腔、固定座和压头；在上、下模座的中心轴线上，从上而下依次设有上垫板、传力杆固定板、传力杆、压头、固定座、顶杆和下垫板，组合式模腔下部设有台阶，台阶与固定座顶面上的凹坑贴合，固定座的底面连接有顶杆，组合式模腔外部固定有夹紧套；改善零件的表面质量，使其具有优良的耐腐蚀和耐磨损性能，提高零件的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及非晶态金属玻璃挤压成形模具，具体涉及一种用非晶态合金包覆零件的模具。
技术介绍
金属玻璃又称非晶态合金，由于其独特的无序微观结构，使其既有金属和玻璃的优点，又克服了它们各自的弊端。玻璃易碎，没有延展性；但金属玻璃的强度高于钢，硬度超过高硬工具钢，且具有一定的韧性和刚性，所以，人们称金属玻璃为“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”。非晶态合金具有高强度、高硬度、良好的耐磨性和耐蚀性等较好的力学、物理和化学性能，从而决定其应用的领域非常广泛，具有广阔的应用前景。锆基非晶对于极限冷却速度的要求较低，可以在低于100K/s以下的冷却速度下得到完全的非晶态组织，因而针对锆基非晶的零件有多种成形工艺。专利CN 102877010A“一种锆基块体非晶合金铸件的铸造成形方式”公开了一种锆基块体非晶合金铸件的铸造成形方法，其铸件的化学成分的at％是：Zr 35-45、Ti 11-16、Cu 10-15、Ni 8-12、Be 16-25，熔炼前对上述原材料用超声波在酒精介质中进行净化处理，再将每一种平均分成两份，按其各自的密度，由下到上两次重复布料装入坩埚中，布料时要避免原料铜和铜坩埚相接触，以防止原料铜熔化时与铜坩埚发生粘结，然后合炉进行抽真空，充入0.05MPa的氩气保护，开始加热熔炼，在60Kw、80Kw、120Kw各保持5分钟后将功率加至140Kw使合金熔体的温度达到800℃以上。专利CN101164722“一种非晶合金工件的制备加工净成形一体化方法”公开了一种非晶合金工件的制备加工净成形一体化方法，是把合金母料加热熔化后注入可溃型模具中，待熔融合金冷却后形成非晶态合金，模具溃型后对试件进行简单的清理即可获得所需工件，利用可溃型模具通过铸造的方法制备出任何复杂形状的临界厚度在一定范围内的非晶合金工件，实现了复杂非晶合金工件的制备、加工，净成形一体化技术。专利CN 1199747C“一种非晶合金精密零部件超塑性模锻成形装置及方法”公开了一种用于大块非晶合金精密零部件超塑性模锻成形的装置及采用这种装置制备大块非晶合金精密零件的工艺，可以成形外廓直径尺寸0.1～100mm、厚度尺寸0.1～50mm的各种复杂形状零部件，如齿轮类、实心或实心台阶轴(锥度轴)类以及等轴类扁薄零件等，所专利技术的装置由真空炉、可更换压头和模具三部分组成。专利CN 100473472C“金属玻璃的成形方法”公开了一种金属玻璃的成形方法，该方法在保持金属玻璃的非晶质的同时成形不产生表面缺陷的成形品，即便是薄壁或厚度不等的成形品或复杂形状的成形品也可简单地成形。非晶态合金在模具内成形后，存在两方面的问题：一是成形后如果直接通过模具的顶出系统顶出零件，由于零件在成形后还是过冷液态，顶出零件时易导致零件损坏，如：顶穿、变形、破裂等；二是成形后如果让成形零件在模具内随着模具空冷，将需要很长的冷却时间，容易导致成形的零件部分晶化，无法得到完全的非晶态合金件，另外生产效率也很低。综观已有的关于非晶态合金成形方面的专利成果，有的为了保护非晶态合金坯料和零件不被氧化，采用了真空炉将成形工装包裹在内部；有的直接不采取任何防护措施。如果不采取防护措施，将导致非晶态合金的坯料和零件表面被氧化，影响零件的表面外观质量，也会影响零件的成形精度。如果采用真空炉将成形工装包裹在内部，由于真空炉较大，而且每成形一个零件就要抽真空，充填保护气氛，因而生产效率较低，对于保护气氛的损耗也较大；另外，由于是通过真空炉的电阻加热方式对于整个工装进行加热，工装的温度不易控制。在成形过程中，工装必须要超过非晶态合金的玻璃化温度，而且要低于非晶态合金的晶化温度，这样才可以保证非晶态合金坯料才能顺利成形。在顶出零件时，非晶态合金坯料在成形以后，仍处于过冷液体状态，强度不高，如果直接顶出，将导致非晶态合金零件表面的损坏。非晶态合金零件顶出以后，必须拿出并快速冷却，否则将导致非晶态合金零件的晶化，导致成形工艺失败；在零件拿出真空炉以后，高温状态的非晶态合金零件将接触空气，从而导致非晶态合金零件的表面被氧化，严重影响非晶态合金零件的表面质量。非晶态合金具有高强度、高硬度和优良的耐磨及耐腐蚀性，而且表面光亮、美观，但是非晶态合金的价格较高。黄铜、钢、热固性塑料等材料的价格要比非晶态合金低很多，但是他们的某些物理和化学性能与非晶态合金相比，要差很多。由于非晶态合金在300～450℃即可玻璃化，并具有极好的塑性，因而可以将非晶态合金包覆在其他材料的表面，综合利用这些材料各自的优势，制造低成本、高强度、高硬度、耐磨损和耐腐蚀的零件。通过将非晶态合金包覆在相应零件外表面，改善零件表面质量、耐磨性、耐腐蚀性，提高零件的使用寿命，也可将包覆非晶态合金的零件用于其他零件无法承受的腐蚀环境。
技术实现思路
针对上述现有技术，本技术提供了一种用非晶态合金包覆零件的模具，改善零件的表面质量，使其具有优良的耐腐蚀和耐磨损性能，提高零件的使用寿命。本技术是通过以下技术方案实现的：一种用非晶态合金包覆零件的模具，包括通用标准框架和分瓣式组合模芯，分瓣式组合模芯设在通用标准框架内部，通用标准框架包括导柱、上模座、与上模座并列设置的下模座；分瓣式组合模芯包括组合式模腔、固定座和压头；所述下模座和导柱过盈配合，导柱上部设有导套，导柱和导套之间过渡配合，导套与上模座过盈配合，在上模座和下模座的厚度方向的中心轴线上，从上而下依次设有上垫板、传力杆固定板、传力杆、压头、固定座、顶杆和下垫板，其中，传力杆的一端插入传力杆固定板中，另一端与压头的顶面连接，且传力杆固定板与上垫板、上模座通过螺钉与销钉固定连接，压头与组合式模腔中间的模芯孔过渡配合，组合式模腔下部设有台阶，台阶与固定座顶面上的凹坑贴合，所述固定座的底面连接有顶杆，组合式模腔外部固定有夹紧套，所述夹紧套与下垫板、下模座通过内六角圆柱头螺钉和销钉固定连接。组合式模腔的分瓣数量需要根据非晶态合金零件的特点确定，所述组合式模腔包括至少两块的拼块。所述台阶的外圆面斜度与凹坑的内圆面斜度相同，均为3°～5°，通过固定座的凹坑保证各瓣模芯之间的配合精度，并使各瓣模芯结合在一起。分瓣式组合模芯的分模面是沿着竖直方向，保证零件成形之后可以顺利取出零件。组合式模腔的外圆面的斜度为3°～5°，夹紧套的内外圆面有的斜度为3°～5°，而且组合式模腔的外圆面的斜度与夹紧套的内外圆面的斜度相同，这样可以通过挤压过程中的挤压力、模芯和夹紧套的斜度，确保各瓣模芯可以紧密地贴合，保证零件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用非晶态合金包覆零件的模具，其特征在于，包括通用标准框架和分瓣式组合模芯，分瓣式组合模芯设在通用标准框架内部，通用标准框架包括导柱、上模座、与上模座并列设置的下模座；分瓣式组合模芯包括组合式模腔、固定座和压头；所述下模座和导柱过盈配合，导柱上部设有导套，导柱和导套之间过渡配合，导套与上模座过盈配合，在上模座和下模座厚度方向的的中心轴线上，从上而下依次设有上垫板、传力杆固定板、传力杆、压头、固定座、顶杆和下垫板，其中，传力杆的一端插入传力杆固定板中，另一端与压头的顶面连接，且传力杆固定板、上垫板和上模座通过螺钉与销钉固定连接，压头与组合式模腔中间的模芯孔过渡配合，组合式模腔下部设有台阶，台阶与固定座顶面上的凹坑贴合，所述固定座的底面连接有顶杆，组合式模腔外部固定有夹紧套，所述夹紧套与下垫板、下模座通过内六角圆柱头螺钉和销钉固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种用非晶态合金包覆零件的模具，其特征在于，包括通用标准框架和分瓣式组合模
芯，分瓣式组合模芯设在通用标准框架内部，通用标准框架包括导柱、上模座、与上模座
并列设置的下模座；分瓣式组合模芯包括组合式模腔、固定座和压头；所述下模座和导柱
过盈配合，导柱上部设有导套，导柱和导套之间过渡配合，导套与上模座过盈配合，在上
模座和下模座厚度方向的的中心轴线上，从上而下依次设有上垫板、传力杆固定板、传力
杆、压头、固定座、顶杆和下垫板，其中，传力杆的一端插入传力杆固定板中，另一端与
压头的顶面连接，且传力杆固定板、上垫板和上模座通过螺钉与销钉固定连接，压头与组
合式模腔中间的模芯孔过渡配合，组合式模腔下部设有台阶，台阶与固定座顶面上的凹坑
贴合，所述固定座的底面连接有顶杆，组合式模腔外部固定有夹紧套，所述夹紧套与下垫
板、下模座通过内六角圆柱头螺钉和销钉固定连接。
2...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺连芳，李辉平，张春芝，王铖，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东;37