钢基外表环复合铜合金层的专用成型模具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于模具技术领域，具体的讲涉及钢基外表环复合铜合金层的专用成型模具。
【背景技术】
[0002]铜合金因为其优良的导电，耐磨，抗冲击，耐腐蚀等性能，已被广泛的应用在导电、摩擦及运动机械上的衬套、螺母、蜗轮、衬套等场合，但同时铜又是一种相对较为贵重的金属，如果每个工件的整体均采用铜合金制作，不仅大大提高了工件的成本，而且对铜资源也是一种浪费。因此人们越来越多的考虑采用铜钢复合双金属的结构来制作工件，即以碳钢为基体，在需要铜合金性能的工作表面上覆一层铜合金，使工件既具有钢铁的强度，又有铜合金的导电、耐磨等优点，综合性能优于单纯铜合金材料的性能。对于这一类零件，人们通常采用浇铸、镶嵌、松装烧结加整形(CN2247572Y)等方法生产。浇铸法工作环境差，效率低，工件内部不可避免会出现缩孔砂眼等缺陷，且材料成分易出现偏析，而其他方法生产的工件使用性能不一定可靠，存在易脱落，强度低等问题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型解决的技术问题就是提供一种工件质量好、强度大、不容易脱落、制造成本低的钢基外表环复合铜合金层的专用成型模具。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型钢基外表环复合铜合金层的专用成型模具提出的技术方案为:包括带有内腔的外阴模，在所述外阴模内腔靠近下方设置有外下压垫环，在所述外下压垫环内侧设置有下压环，在所述下压环内侧设置有内下压垫环；在所述外阴模内腔靠近上方设置有外上压垫环，在所述外上压垫环内侧设置有上压环，在所述上压环内侧设置有内上压垫环，在所述内上压垫环和内下压垫环内部设置有芯棒。
[0005]本实用新型提供的钢基外表环复合铜合金层的专用成型模具，同现有技术相比较具有以下优点:由于包括带有内腔的外阴模，在所述外阴模内腔靠近下方设置有外下压垫环，在所述外下压垫环内侧设置有下压环，在所述下压环内侧设置有内下压垫环；在所述外阴模内腔靠近上方设置有外上压垫环，在所述外上压垫环内侧设置有上压环，在所述上压环内侧设置有内上压垫环，在所述内上压垫环和内下压垫环内部设置有芯棒，这样，在芯棒和外阴模作用下，基体和包套在很大压力下不会变形，铜合金粉压制更加密实。
【附图说明】
[0006]图1为钢基外表环复合铜合金层的专用成型模具的结构示意图；
[0007]图2为工作状态结构示意图。
【具体实施方式】
[0008]下面结合附图对本实用新型所提出的钢基外表环复合铜合金层的专用成型模具及方法做进一步说明。
[0009]如图1和图2所示，为钢基外表环复合铜合金层的专用成型模具的结构示意图。其结构包括带有内腔I的外阴模2，在外阴模2的内腔I靠近下方设置有外下压垫环3，在外下压垫环3内侧设置有下压环4，在下压环4内侧设置有内下压垫环5 ;在外阴模2的内腔I靠近上方设置有外上压垫环6，在外上压垫环6的内侧设置有上压环7，在上压环7内侧设置有内上压垫环8，在内上压垫环8和内下压垫环5内部设置有芯棒9。这样，在芯棒9和外阴模2作用下，基体和包套在很大压力下不会变形，铜合金粉压制更加密实。基体12置于内上压垫环8和内下压垫环5之间，包套10位于外上压垫环6和外下压垫环3之间，铜合金粉层11位于包套10和基体12之间。
[0010]使用上述专用成型模具在基体外表环复合铜合金层的方法，该方法包括以下步骤:
[0011]第一步，基体和包套加工
[0012]根据要求，加工基体和包套；
[0013]第二步，在基体表面镀铜
[0014]在基体的表面镀铜；
[0015]第三步，装入模具
[0016]第A步，将外下压垫环、下压环、内下压垫环和芯棒置入外阴模内；
[0017]第B步，将基体套在芯棒上，在包套内侧面涂上防粘层后，将包套置入外阴模内，
[0018]第C步，将内上压垫环套在芯棒上并下压至基体上，然后将外上压垫环压在包套上;
[0019]第D步，按设计尺寸和设计密度加入一定量的铜合金粉；
[0020]第E步，将上压环置入铜合金粉上方；
[0021]第四步，压制
[0022]将整个模具置于工作台上，向下压挤上压环，压力大小控制在300_600Mpa ；
[0023].第五步，取出带有外套的基体
[0024]将上压环、内上压垫环和外上压垫环取出，然后将带有包套和铜合金粉层的基体取出；
[0025]第六步，烧结
[0026]将带有包套和铜合金粉层的基体放入有分解氨气氛保护的烧结炉中进行烧结，烧结温度控制在820— 890°C，烧结时间控制在90—150分钟；
[0027]第七步，脱除包套
[0028]将包套脱除；
[0029]第八步，成品加工
[0030]将脱除包套的成品包装。
[0031]这种方法能有效地增强复层金属与基体之间的粘接强度，且复层部分密实度可控，在相对密度大于97%时，其剪切强度大于120Mpa。本方法不局限于圆柱面工件，也可以是外锥环面或其他外形结构。
[0032]本实用新型的保护范围不仅仅局限于上述实施例，只要金属复层方式或模具结构形式与本实用新型相同，就落在本实用新型保护的范围。
【主权项】
1.钢基外表环复合铜合金层的专用成型模具，其特征在于:包括带有内腔的外阴模，在所述外阴模内腔靠近下方设置有外下压垫环，在所述外下压垫环内侧设置有下压环，在所述下压环内侧设置有内下压垫环；在所述外阴模内腔靠近上方设置有外上压垫环，在所述外上压垫环内侧设置有上压环，在所述上压环内侧设置有内上压垫环，在所述内上压垫环和内下压垫环内部设置有芯棒。
【专利摘要】本实用新型属于模具技术领域，公开了一种钢基外表环复合铜合金层的模具。其主要技术特征为：由于包括带有内腔的外阴模，在所述外阴模内腔靠近下方设置有外下压垫环，在所述外下压垫环内侧设置有下压环，在所述下压环内侧设置有内下压垫环；在所述外阴模内腔靠近上方设置有外上压垫环，在所述外上压垫环内侧设置有上压环，在所述上压环内侧设置有内上压垫环，在所述内上压垫环和内下压垫环内部设置有芯棒，这样，在芯棒和外阴模作用下，基体和包套在很大压力下不会变形，铜合金粉压制更加密实。
【IPC分类】B22F3/03, B22F7/08, B22F3/10
【公开号】CN204912762
【申请号】CN201520743800
【发明人】陆社友, 宣林杰, 王运潮
【申请人】安平县德益金属复合材料有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月24日