一种异形件的加工方法
技术领域
本发明涉及金属粉末注射成型技术领域，尤其涉及一种异形件的加工方法。
背景技术
金属粉末注射成型技术是集注射成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科交叉的产物，利用模具可注射成型配件并通过烧结快速制造高密度、高精度、三维复杂形状的结构零件，能够快速准确地将设计思想化为具有一定结构、功能特性的制品，并可直接批量生产出零件，是制造技术行业一次新的变革。
一些立体异形件的成型越来越多地采用金属粉末注射成型技术，由于异形件近年来市场价格逐渐走低，出厂价缩水为最高价格时期的25％，在此背景下，对该零件的生产工艺流程进行优化以节约成本和提升产品竞争力，是一件迫在眉睫的事情。此产品的传统生产工艺流程存在有缺陷如下：
该产品的注射成型流程采用的是侧浇口进胶的方式，采用两板模，从成型后产品侧面凹槽处进胶，缺点是胶件和浇口不能自行分离，浇口会连带流道形成料头，料头除去后，胶件还易留下浇口痕迹，该产品注射成型后，需加入修整流程去除料头，再对浇口进行人工修剪处理，操作步骤较为复杂，提高了生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提出一种异形件的加工方法，解决了现有异形件的加工方法在产品的侧面凹槽处进胶，导致浇口会连带流道形成料头，料头去除后还需要对胶件留下的浇口痕迹进行修整，增加了生产工序以及生产成本的技术问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种异形件的加工方法，包括以下步骤：通过注射模具注射成型，所述注射模具上设置有凸起结构，所述凸起结构的位置为成型时的浇口位置，所述异形件通过所述凸起结构对应形成凹槽，所述凹槽被配置为容纳浇口痕迹。
通过注射模具注射成型，注射模具上设置有凸起结构，凸起结构的位置为成型时的浇口位置，异形件通过凸起结构对应形成凹槽，凹槽能够容纳浇口痕迹，凹槽被包含在异形件内部，无粗糙度和尺寸要求，也不需要配合使用，进而无需对凹槽进行修整的工序，节省了工序，降低了生产成本。
作为上述异形件的加工方法的一种优选方案，还包括以下步骤：
对注射成型的成型件进行脱脂；
将脱脂后的成型件进行烧结处理，以获得所述异形件。
该异形件的加工方法，通过对注射成型的成型件进行脱脂处理，以去除粘接剂，然后将脱脂后的成型件进行烧结处理，以获得异形件。
作为上述异形件的加工方法的一种优选方案，所述注射模具采用点进胶方式。
注射模具采用点进胶方式，其优点在于：位置限制比较小，开模时浇口可以自行拉断，留下的浇口痕迹比较小。
作为上述异形件的加工方法的一种优选方案，所述注射模具为三板模，所述三板模包括脱料组件，所述注射模具脱料过程中，所述脱料组件将形成的料头与所述成型件相分离。
注射模具为三板模，三板模包括脱料组件，在注射模具脱料过程中，注射模具在打开时，脱料组件将形成的料头与成型件相分离，无需额外进行去除料头的工序。
作为上述异形件的加工方法的一种优选方案，所述将脱脂后的成型件进行烧结，以获得所述异形件包括：
将所述成型件置于支撑结构上；
将所述成型件和所述支撑结构置于烧结炉内进行烧结处理。
在烧结过程前，通过支撑结构支撑成型件，然后将成型件和支撑结构一同置于烧结炉内进行烧结处理，支撑结构能够起到对成型件的支撑作用，以避免成型件在烧结过程中变形。
作为上述异形件的加工方法的一种优选方案，所述异形件包括异形主体、粗端探出部和细端凸出部，所述粗端探出部凸出于所述异形主体一侧设置，所述细端凸出部凸出于所述异形主体另一侧设置，所述凹槽设置于所述异形主体上，所述支撑结构包括支撑主体和支撑部，所述支撑部设置于所述支撑主体上，所述成型件置于所述支撑部上，且所述细端凸出部抵接于所述支撑部。
成型件置于支撑部上，且细端凸出部抵接于支撑部，由于细端凸出部在烧结过程中更容易发生变形，通过细端凸出部抵接于支撑部，对细端凸出部起到支撑作用，避免细端凸出部在烧结过程中发生变形。
作为上述异形件的加工方法的一种优选方案，所述支撑部上设置有导流凹槽，所述成型件跨设于所述导流凹槽的两侧。
支撑部上设置有导流凹槽，成型件跨设于导流凹槽的两侧，导流凹槽便于空气的流通，使得成型件的受热更加均匀。
作为上述异形件的加工方法的一种优选方案，所述异形主体的设置有所述细端凸出部的一端的端面与所述支撑部的边缘相平齐。
上述设置使得异形主体的重心位于支撑部上，异形件的排列有序，而且稳定性更好。
本发明的有益效果：
本发明提出的异形件的加工方法，通过注射模具注射成型，注射模具上设置有凸起结构，凸起结构的位置为成型时的浇口位置，异形件通过凸起结构对应形成凹槽，凹槽能够容纳浇口痕迹，凹槽被包含在异形件内部，无粗糙度和尺寸的要求，也不需要配合使用，进而无需对凹槽进行修整的工序，节省了当不设置凹槽时，需要对位于异形件表面的浇口痕迹进行修整的工序，降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明提供的异形件的结构示意图：
图2是本发明提供的异形件的加工方法的流程图：
图3是本发明提供的上模仁的结构示意图：
图4是本发明提供的脱料组件脱料过程中的结构示意图：
图5是本发明提供的成型件与料头的结构示意图：
图6是本发明提供的成型件置于支撑结构上的结构示意图；
图7是本发明提供的成型件置于支撑结构上的局部结构示意图。
图中：
100、异形件；201、上模仁；2011、凸起结构；203、脱料组件；2031、脱料板；2032、脱料针；300、料头；400、支撑结构；401、支撑主体；402、支撑部；4021、导流凹槽；
1、异形主体；11、开口结构；12、凹槽；13、凸起部；14、装配槽；
2、粗端探出部；21、第一连接部；22、第二连接部；
3、细端凸出部；31、连接板；32、连接柱。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本实施例涉及一种异形件，如图1所示，异形件100包括一体成型的异形主体1、粗端探出部2和细端凸出部3，异形主体1为板状结构，粗端探出部2凸出于异形主体1一侧设置，细端凸出部3凸出于异形主体1另一侧设置，粗端探出部2和细端凸出部3沿垂直于异形主体1的方向设置。
如图1所示，异形主体1上设置有开口结构11，开口结构11的边缘朝向异形主体1的设置有细端凸出部3的一侧呈凸起状，以形成凸起部13，异形主体1外周轮廓为不规则形状，异形主体1的外周轮廓与其他部件配合，异形主体1的周向侧边设置有向异形主体1的中心凹陷的装配槽14，以便于与其他部件装配。异形主体1的位于开口结构11的一侧设置有凹槽12，凹槽12由异形主体1的顶面向异形主体1内部凹陷形成，该顶面所在平面满足：即使该顶面所在平面上开设凹槽12，该顶面所在平面的粗糙度和精度仍能满足装配要求，凹槽12是在注射成型过程中形成，使得异形件100无需对凹槽12处进行修整，节省了制造工序。
如图1所示，粗端探出部2包括第一连接部21和第二连接部22，第一连接部21和第二连接部22相连形成L形结构，第一连接部21的未与第二连接部22相连的一端与异形主体1相连，第二连接部22与异形主体1平行设置。
细端凸出部3包括连接板31和连接柱32，连接板31与异形主体1相连，且与异形主体1一体成型，连接板31与异形主体1在同一平面上，连接柱32沿垂直于异形主体1且远离粗端探出部2的方向延伸，连接柱32和粗端探出部2分别位于异形主体1的两侧，连接板31的宽度小于异形主体1的宽度。
本实施例提供一种异形件的加工方法，用于加工上述的异形件100，如图2所示，包括以下步骤：
通过注射模具注射成型，异形件100采用金属粉末注射成型工艺进行注射成型，具体地，把金属粉末与有机粘接剂均匀掺混在一起，形成注射原料。在注射成型过程中，注射原料在注射机料筒内被加热成具有流变性的物料，并在适当的注射压力下注入注射模具中的成型腔内，以成型出成型件，注射模具上设置有凸起结构2011(参见图3)，凸起结构2011的位置为成型时的浇口位置，异形件100通过凸起结构2011对应形成凹槽12，凹槽12用于容纳浇口痕迹，凹槽12被包含在异形件100内部，无粗糙度和尺寸的要求，也不需要配合使用，进而无需对凹槽12进行修整的工序，节省了工序，降低了生产成本。
本实施例中，注射模具采用点进胶的方式，其优点在于：位置限制比较小，开模时，浇口可以自行拉断，留下的浇口痕迹比较小。本实施例中所用注射模具为三板模，如图3和图4所示，三板模包括上模仁201、下模仁(图中未示出)和脱料组件203，上模仁201和下模仁之间形成成型腔，成型腔的形状与异形件100的形状相同。
具体地，如图3所示，上模仁201上存在向下模仁(图中未示出)的凸起结构2011，凸起结构2011与成型腔相连通，凸起结构2011使得注射成型的异形件100形成凹槽12，在本实施例中，将浇口位置设置在凸起结构2011，使料头300与成型件分离后，留下的浇口痕迹位于凹槽12中，凹槽12被包含在异形件100内部，无粗糙度与尺寸要求，也不需要配合需求，只用于容纳浇口痕迹，进而无需对进行凹槽12修整。
如图4所示，脱料组件203包括脱料板2031和与脱料板2031相连的脱料针2032，注射成型时，脱料针2032会与料头300发生连接；成型完成后，注射模具在打开时，脱料针2032带动料头300移动，以将形成的料头300与成型件相分离，无需额外进行去除料头300的工序(参见图5)。
可选地，通过注射模具能够通过注射成型多个成型件，本实施例中，注射模具能够一次成型4个成型件，提高加工效率。如图3所示，在上模仁201上设置有4个凸槽部2011。
由于注射成型的原料是金属粉末与有机粘接剂的混合物制成的，在用上述原料注射成型后需要去除粘接剂，因此，如图2所示，需要对注射成型的成型件进行脱脂处理，然后将脱脂后的成型件进行烧结处理，以获得异形件100。
具体地，本实施例中，有机粘接剂为聚甲醛，聚甲醛链是重复的碳-氧键，聚合物链的氧原子对酸的作用很敏感，当其在合适的酸催化剂中，会发生化学反应将大分子聚甲醛链分裂成甲醛。催化剂为气态硝酸，聚合物直接由固体转化为气体，小分子甲醛气体可以沿着金属颗粒之间的微小通道逐渐地排出，而不降低成型件的强度，因此，不会破坏金属粉末颗粒堆集结构，经过高温烧结后金属粉末相互粘合，形成具有固定形状的致密金属件。
将脱脂后的成型件进行烧结，以获得异形件100，包括以下步骤：
将成型件置于支撑结构400上(参见图6)；将成型件和支撑结构400置于烧结炉内进行烧结处理。
在烧结过程前，通过支撑结构400支撑成型件，然后将成型件和支撑结构400一同置于烧结炉内进行烧结处理，支撑结构400能够起到对成型件的支撑作用，以避免成型件在烧结过程中变形。
具体地，如图6所示，支撑结构400包括支撑主体401和支撑部402，支撑部402设置于支撑主体401上，成型件置于支撑部402上。
由于注射成型流程中使用了大量有机粘接剂，烧结过程中会发生大幅度收缩，而成型件悬空放置，受重力和热收缩影响，尤其是细端凸出部3，若细端凸出部3的连接柱32悬空，成型件在烧结后，细端凸出部3容易出现尺寸过长及弯曲变形不良，因而烧结后还需对不良品进行整形处理，或直接报废。为了解决上述问题，如图7所示，成型件置于支撑部402上时，细端凸出部3抵接于支撑部402，能够对细端凸出部3起到支撑作用，避免细端凸出部3在烧结过程中发生变形。
具体地，支撑部402的高度与尺寸是根据成型件烧结前的尺寸而定的，支撑部402的高度保证细端凸出部3与支撑主体401相抵接，即当异形件100放置于支撑部402上时，细端凸出部3刚好与支撑结构400相抵接，以达到细端凸出部3经烧结后不变形的效果。
如图6所示，为了使成型件的受热更加均匀，支撑部402上设置有导流凹槽4021，成型件跨设于导流凹槽4021的两侧，导流凹槽4021便于空气的流通，使得成型件的受热更加均匀，提高固化效率。可选地，导流凹槽4021设置在支撑部402的与成型件相接触的任意部位，只要能够实现对成型件起到良好的通风效果即可。
在本实施例中，支撑结构400为一体成型，相比于现有技术中，将产品放在一个多层垫板上，置于烧结炉中烧结，其中与产品接触的垫板由数根可自由活动的瓷条构成，每两根瓷条放置一个产品。为保持烧结过程中热空气均匀流动，两根瓷条需平行放置，中间留出一定空隙，并将产品悬空摆放，这对人工摆放的整齐度提出了一定要求。相比于现有技术，本发明中支撑结构400为一体成型，无需调整支撑部402的位置，降低了人工操作的难度。
可选地，异形主体1的两端搭接在支撑部402上，异形主体1的设置有细端凸出部3的一端的端面与支撑部402的边缘相平齐，使得异形主体1的重心位于支撑部402上，当摆放多个异形件100时，异形件100的排列整齐有序，而且稳定性更好。
支撑部402为块状结构，导流凹槽4021为设置于支撑部402上的凹槽结构，支撑部402由陶瓷材料制成，能够耐高温。
该异形件100的加工方法，通过注射模具注射成型，注射模具上设置有凸起结构2011，凸起结构2011的位置为成型时的浇口位置，异形件100通过凸起结构2011对应形成凹槽12，凹槽12设置在异形件100的内，凹槽12没有尺寸和粗糙度的要求，将浇口位置设置在凸出部2011，异形件100通过凸出部2011形成对应凹槽12，凹槽12能够容纳浇口痕迹，使料头300与成型件分离后，留下的浇口痕迹位于凹槽12中，凹槽12被包含在异形件100内部，无粗糙度与尺寸要求，也不需要配合需求，只用于容纳浇口痕迹，进而无需对进行凹槽12修整的工序，节省了工序，降低了生产成本。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
