硬質(zhì)合金壓制培訓(xùn)演講人：日期:1概述與基礎(chǔ)2材料準(zhǔn)備3壓制設(shè)備4壓制流程5質(zhì)量控制6安全與維護(hù)目錄CONTENTS概述與基礎(chǔ)01工藝定義硬質(zhì)合金壓制是通過(guò)機(jī)械或液壓壓力將混合均勻的硬質(zhì)合金粉末（如碳化鎢與鈷粉）壓制成預(yù)定形狀的坯體，是燒結(jié)前關(guān)鍵成型步驟。技術(shù)分類包括單向壓制、雙向壓制、等靜壓等，不同技術(shù)適用于復(fù)雜程度與精度要求各異的產(chǎn)品（如刀具、模具、耐磨件）。質(zhì)量影響壓制密度和均勻性直接決定最終產(chǎn)品的機(jī)械性能（如抗彎強(qiáng)度、耐磨性），工藝缺陷可能導(dǎo)致燒結(jié)后產(chǎn)品開(kāi)裂或尺寸超差。行業(yè)應(yīng)用廣泛用于切削工具、礦山鉆頭、精密模具等領(lǐng)域，壓制工藝優(yōu)化可顯著降低后續(xù)加工成本。壓制工藝定義與重要性高硬度與耐磨性碳化鎢基硬質(zhì)合金硬度可達(dá)HRA90以上，適用于高磨損工況，但脆性大，壓制時(shí)需避免應(yīng)力集中。粘結(jié)相作用鈷（或鎳）作為粘結(jié)相含量（5%-30%）影響壓制密度與燒結(jié)收縮率，需根據(jù)產(chǎn)品用途調(diào)整配比。粉末特性粉末粒度（0.5-10μm）、形貌（球形或多角形）及流動(dòng)性影響壓制均勻性，需通過(guò)造?；蛱砑觿└纳啤崦舾行詨褐婆黧w在脫脂階段易因升溫過(guò)快產(chǎn)生缺陷，需結(jié)合材料熱膨脹系數(shù)設(shè)計(jì)工藝曲線。硬質(zhì)合金材料特性介紹技能掌握使學(xué)員熟練操作自動(dòng)壓機(jī)、模具裝配與調(diào)試，掌握壓力-密度曲線分析及缺陷診斷（如分層、邊緣剝落）。安全規(guī)范培訓(xùn)包括粉塵防護(hù)（WC-Co粉末的職業(yè)暴露限值）、高壓設(shè)備操作安全及應(yīng)急處理流程。理論深化涵蓋粉末冶金原理、壓制過(guò)程應(yīng)力分布模擬（如DEM分析）、模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（如模壁摩擦補(bǔ)償）。案例實(shí)踐通過(guò)典型產(chǎn)品（如PCB微鉆、軋輥）的壓制參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)工藝問(wèn)題解決能力。培訓(xùn)目標(biāo)與范圍材料準(zhǔn)備02粒度分布控制粉末粒度需均勻且符合工藝要求，細(xì)粉比例過(guò)高易導(dǎo)致壓制開(kāi)裂，粗粉過(guò)多則影響燒結(jié)密度和最終產(chǎn)品性能。合金粉末選擇標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成分穩(wěn)定性粉末中鎢、鈷等主元素含量需嚴(yán)格達(dá)標(biāo)，雜質(zhì)元素（如氧、硫）含量必須低于0.1%，以確保燒結(jié)后的硬質(zhì)合金組織均勻性。流動(dòng)性測(cè)試粉末需通過(guò)霍爾流速計(jì)檢測(cè)，流動(dòng)時(shí)間應(yīng)控制在25-35秒/50g范圍內(nèi)，以保證壓制時(shí)填充模具的均勻性?；旌吓c造粒方法干燥與篩分造粒后粉末需在真空干燥箱中去除殘留溶劑，并通過(guò)振動(dòng)篩分去除結(jié)塊，確保顆粒流動(dòng)性滿足壓制需求。03混合漿料通過(guò)噴霧干燥塔形成球形顆粒，控制入口溫度180-220℃，出口溫度80-100℃，顆粒粒徑需集中在80-150μm。02噴霧干燥造粒濕法球磨工藝采用酒精或丙酮作為介質(zhì)，球磨時(shí)間需根據(jù)粉末初始狀態(tài)調(diào)整，通常為48-72小時(shí)，確保粘結(jié)劑（如石蠟）與粉末充分混合。01防潮密封儲(chǔ)存?zhèn)}庫(kù)溫度應(yīng)穩(wěn)定在15-25℃，避免粘結(jié)劑因溫度波動(dòng)發(fā)生遷移或析出，影響粉末壓制性能。溫度控制分區(qū)管理按批次和成分劃分儲(chǔ)存區(qū)域，避免交叉污染，同時(shí)需定期檢測(cè)粉末氧含量（≤0.3%）和松裝密度（2.5-3.5g/cm3）。粉末需存放于充氮或干燥空氣的密閉容器中，相對(duì)濕度低于30%，防止吸濕導(dǎo)致壓制時(shí)產(chǎn)生氣孔或裂紋。原料儲(chǔ)存與環(huán)境要求壓制設(shè)備03壓機(jī)類型與工作原理液壓壓機(jī)采用液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)高壓液體傳遞壓力，實(shí)現(xiàn)均勻施壓，適用于高精度、大噸位硬質(zhì)合金成型，具有壓力穩(wěn)定、可調(diào)范圍廣的特點(diǎn)。機(jī)械壓機(jī)通過(guò)液體或氣體介質(zhì)對(duì)粉末進(jìn)行全方位均勻加壓，消除傳統(tǒng)壓制中的密度梯度，特別適用于復(fù)雜幾何形狀及大型硬質(zhì)合金坯體的制備。利用曲軸或螺桿機(jī)械結(jié)構(gòu)產(chǎn)生壓力，動(dòng)作速度快、效率高，但壓力控制精度較低，常用于簡(jiǎn)單形狀制品的批量生產(chǎn)。等靜壓機(jī)模具設(shè)計(jì)與安裝規(guī)范010203模腔結(jié)構(gòu)優(yōu)化根據(jù)硬質(zhì)合金粉末流動(dòng)性設(shè)計(jì)合理的模腔錐度和脫模斜度，減少壓制過(guò)程中的摩擦阻力，確保坯體密度均勻性。材質(zhì)選擇標(biāo)準(zhǔn)模具需采用高硬度、高耐磨材料（如硬質(zhì)合金或工具鋼），并進(jìn)行表面拋光或涂層處理以延長(zhǎng)使用壽命。安裝對(duì)中調(diào)試模具安裝時(shí)必須嚴(yán)格校準(zhǔn)上下模的同軸度，避免偏載導(dǎo)致壓坯開(kāi)裂或尺寸超差，同時(shí)定期檢查模架螺栓緊固狀態(tài)。設(shè)備操作參數(shù)設(shè)定分階段設(shè)定壓制壓力，初始階段低壓預(yù)壓排除空氣，后續(xù)逐步升壓至最終成型壓力，防止坯體分層或裂紋產(chǎn)生。根據(jù)粉末特性及坯體厚度設(shè)定保壓時(shí)間，確保壓力充分傳遞至粉末顆粒間隙，通常保壓時(shí)間與坯體厚度呈正相關(guān)。下壓速度需與粉末填充速率協(xié)調(diào)，過(guò)快易導(dǎo)致空氣滯留，過(guò)慢則降低生產(chǎn)效率，需通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定最優(yōu)參數(shù)組合。壓力梯度控制保壓時(shí)間調(diào)整速度匹配原則壓制流程04裝料與預(yù)壓步驟粉末均勻填充采用精密稱量設(shè)備確保硬質(zhì)合金粉末裝料量一致，避免因密度不均導(dǎo)致壓坯開(kāi)裂或變形，填充時(shí)需分層振動(dòng)以消除空隙。根據(jù)粉末特性設(shè)定預(yù)壓壓力（通常為最終壓力的10%-30%），通過(guò)階段性加壓排除空氣，初步形成壓坯結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。裝料前需徹底清潔模腔并噴涂脫模劑，減少粉末與模具的摩擦阻力，防止壓坯表面劃傷或粘模。預(yù)壓壓力設(shè)定模具清潔與潤(rùn)滑主壓過(guò)程控制要點(diǎn)壓力梯度調(diào)整采用多級(jí)加壓模式，初始階段低速升壓避免粉末飛濺，后期高壓段保壓確保壓坯達(dá)到理論密度（≥95%）。壓制環(huán)境需保持恒溫恒濕（相對(duì)濕度≤40%），防止粉末吸潮或熱脹冷縮影響壓坯尺寸精度。定期檢測(cè)上下沖頭的平行度，偏差需控制在0.02mm以內(nèi)，避免壓坯出現(xiàn)單邊密度不均或裂紋缺陷。溫度與濕度監(jiān)控平行度校準(zhǔn)階梯式脫模脫模后立即進(jìn)行外觀檢查（無(wú)裂紋、缺角）和尺寸測(cè)量（公差±0.05mm），不合格品需粉碎后重新制粉。毛坯檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)效處理工藝將壓坯置于惰性氣體環(huán)境中靜置24小時(shí)以上，消除內(nèi)部殘余應(yīng)力，提升后續(xù)燒結(jié)工序的尺寸穩(wěn)定性。脫模時(shí)采用分段減壓技術(shù)，先釋放側(cè)向壓力再頂出壓坯，降低因應(yīng)力集中導(dǎo)致的邊緣崩缺風(fēng)險(xiǎn)。脫模與后處理操作質(zhì)量控制05采用高精度三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x對(duì)硬質(zhì)合金壓坯進(jìn)行三維尺寸檢測(cè)，確保長(zhǎng)度、寬度、厚度及形位公差符合設(shè)計(jì)要求，誤差控制在微米級(jí)范圍內(nèi)。尺寸精度檢測(cè)方法三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)利用光學(xué)投影放大原理，對(duì)比壓坯輪廓與標(biāo)準(zhǔn)圖紙的差異，快速識(shí)別尺寸偏差，適用于復(fù)雜形狀零件的批量檢測(cè)。光學(xué)投影儀檢測(cè)通過(guò)機(jī)械式千分尺、數(shù)顯卡尺等工具對(duì)關(guān)鍵尺寸進(jìn)行抽樣測(cè)量，結(jié)合統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）分析數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。千分尺與卡尺抽檢密度與強(qiáng)度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)阿基米德排水法密度測(cè)試洛氏硬度檢測(cè)抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)通過(guò)浸水稱重法計(jì)算硬質(zhì)合金壓坯的密度，確保燒結(jié)前生坯密度達(dá)到理論值的60%-70%，避免后續(xù)燒結(jié)收縮不均。采用三點(diǎn)彎曲法測(cè)試燒結(jié)后樣條的斷裂強(qiáng)度，要求抗彎強(qiáng)度值不低于2000MPa，并記錄載荷-位移曲線分析材料韌性。使用HRA標(biāo)尺測(cè)定硬質(zhì)合金表面硬度，標(biāo)準(zhǔn)范圍通常為85-93HRA，過(guò)低可能預(yù)示粘結(jié)相分布不均或碳含量異常。分層與裂紋因壓制壓力不均或脫模速度過(guò)快導(dǎo)致，需優(yōu)化模具設(shè)計(jì)并采用階梯加壓工藝，同時(shí)控制粉料濕度在0.3%以下。表面劃傷與粘模模具光潔度不足或潤(rùn)滑劑噴涂不均易造成此類缺陷，需定期拋光模腔并采用硬脂酸鋅作為脫模劑。密度梯度上下模沖壓力不平衡會(huì)引起壓坯密度分布不均，解決方法包括調(diào)整雙向壓制比例或增加等靜壓輔助成型。邊緣崩角頂出過(guò)程中壓坯邊緣受力集中，可通過(guò)增加倒角設(shè)計(jì)或降低頂出速度減少破損率。常見(jiàn)缺陷識(shí)別與預(yù)防安全與維護(hù)06操作安全防護(hù)措施操作人員必須穿戴防塵口罩、防護(hù)手套、護(hù)目鏡及防靜電工作服，避免粉塵吸入或皮膚接觸硬質(zhì)合金原料。設(shè)備運(yùn)行時(shí)嚴(yán)禁徒手調(diào)整模具或清理殘料，需使用專用工具輔助操作。啟動(dòng)前需確認(rèn)壓力機(jī)安全門聯(lián)鎖裝置有效，緊急停止按鈕功能正常。模具安裝后需進(jìn)行空載試運(yùn)行，確保行程限位器和壓力傳感器無(wú)異常報(bào)警。工作區(qū)域需保持通風(fēng)系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行以降低粉塵濃度，地面鋪設(shè)防滑墊并劃定危險(xiǎn)區(qū)域警戒線。禁止在設(shè)備周邊堆放易燃物品或無(wú)關(guān)工具。個(gè)人防護(hù)裝備規(guī)范設(shè)備安全聯(lián)鎖檢查環(huán)境安全管控設(shè)備日常維護(hù)流程電氣系統(tǒng)檢測(cè)每周排查控制柜接線端子緊固狀態(tài)，測(cè)試變頻器散熱風(fēng)扇效能。記錄伺服電機(jī)電流波動(dòng)數(shù)據(jù)，異常時(shí)需診斷編碼器或驅(qū)動(dòng)器故障。03每班次結(jié)束后需清理模具型腔殘留合金粉，使用超聲波清洗機(jī)深度清潔后噴涂防銹劑。定期測(cè)量壓頭平行度，超差時(shí)需立即聯(lián)系技術(shù)部門校準(zhǔn)。02模具與壓頭維護(hù)潤(rùn)滑系統(tǒng)保養(yǎng)每日檢查液壓油位及油質(zhì)，按標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充抗磨液壓油。導(dǎo)軌、軸承等運(yùn)動(dòng)部件需使用高溫潤(rùn)滑脂定期注油，防止因摩擦導(dǎo)致精度下降。01應(yīng)急處理方案機(jī)械卡模處置立即切斷電源并掛牌上鎖