帶槽金剛石刀頭壓制模具的製作方法

2023-09-14 01:00:25 1

專利名稱：帶槽金剛石刀頭壓制模具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機械領域用的壓制模具，具體的說是一種金剛石刀頭的壓制模具。
背景技術：
金剛石刀頭是金剛石鋸片的工作主體。金剛石鋸片的刀頭是由金剛石和胎體結合劑組成，金剛石是一種超硬材料，起到切削刃的作用，胎體結合劑起到固定金剛石的作用，由金屬單質粉末或金屬合金粉末構成。金剛石的強度是保證刀頭切割性能的重要指標，但是鋸片的性能並不僅僅取決於金剛石，而是取決於金剛石與粘結劑恰當配合構成的刀頭這種複合材料的整體性能。金剛石鋸片的金剛石刀頭的製造為在壓力下的金屬粉末的燒結熔合，是一種粉末冶金過程，即在金剛石刀頭壓制模具中，對金屬粉末施加180-250kgf/cm2的壓力，並且金屬粉末在80(TC-100(TC的高溫下，經由金屬粉末顆粒間的擴散、熔焊、化合、再結晶等一系列物理化學反應過程，形成具有確定外形和機器機能的金剛石刀頭。兩側帶有凹槽的金剛石刀頭在使用時，冷卻水可以通過凹槽帶入切割工作區，充分冷卻刀頭，提高切割速度，延長刀頭的使用壽命。傳統方法加工兩側帶有凹槽的金剛石刀頭時分為兩個步驟刀頭冷壓成型、刀頭熱壓成型。刀頭冷壓成型是在冷壓模具上直接成型刀頭所需要的形狀，冷壓模具如圖1所示，由五部分組成上壓頭、下壓頭、中間板、前端板、後端板。利用各部分的排列順序形成所需的型腔，在型腔中加入金屬粉末，在高壓下使得金屬粉末在冷壓模具中成型；刀頭熱壓成型過程即把冷壓成型的刀頭放到熱壓模具上，高溫高壓成型。熱壓模具包括五個部分上壓頭、下壓頭、中板、端板、側板，利用各部分順序排列形成型腔，放入冷壓成型的刀頭之後把熱壓模具置於高溫高壓下使得刀頭的金屬粉末熔化形成合金，最終成型。傳統技術中，刀頭的冷壓成型過程為立式壓縮，必須要加入中間板來隔開兩個刀頭，模具的成型效率低；冷壓模具的上壓頭、下壓頭需要製作成和刀頭形狀相同的凹槽，端板和中間板則需要製成與刀頭凹槽相反的凸臺，模具製作費用昂貴；冷壓模具上帶有的凹槽、凸槽，不利於操作人員取出、運輸刀頭及裝入熱壓模，且刀頭容易破損，質量不穩定。冷壓模具為手動操作，工作效率低而且容易造成安全事故。刀頭的熱壓成型過程為立式壓縮和立式燒結成型，熱壓模具燒結時由於立式燒結，需要把帶有凹槽的刀頭按照模具的凹槽位置一一對應放進去，工作效率底；熱壓成型時有中板，一次成型數量過少。熱壓模具上壓頭、下壓頭的形狀和刀頭形狀需保持一致，造成、下壓頭太薄，同時由於熱壓模具的材質為石墨，所以上壓頭和下壓頭極易損壞，增加生產加工成本。

實用新型內容本實用新型需要解決的技術問題是提供一種在保證質量的前提下，能夠提高生產效率、降低生產成本的帶槽金剛石刀頭壓制模具。為解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是帶槽金剛石刀頭壓制模具，包括金剛石刀頭冷壓模具和帶槽金剛石刀頭熱壓模具，所述金剛石刀頭冷壓模具包括陰模和與陰模配合成對使用的壓頭；所述帶槽金剛石刀頭熱壓模具包括前端板和後端板，在前端板和後端板之間緊密布置有多組由上壓頭、中壓頭、下壓頭互相錯位組合成的熱壓模。本實用新型的進一步改進在於所述金剛石刀頭冷壓模具的陰模為外圓周上帶有法蘭的中空套筒，所述陰模的通孔截面形狀為與刀頭扇面形狀相應的扇形；所述壓頭外表面與陰模的通孔對應，壓頭的相對面為平面，壓頭外側設置便於安裝的手柄。本實用新型的進一步改進在於所述帶槽金剛石刀頭熱壓模具的上壓頭、中壓頭、下壓頭橫截面形狀為與刀頭扇面形狀相應的扇形，上壓頭、下壓頭的內端表面以及中壓頭兩端面均為與刀頭扇面上的凹槽對應的凹凸形狀。本實用新型的進一步改進在於所述每組互相錯位組合成的熱壓模由位於兩端的一個上壓頭和一個下壓頭以及位於上壓頭和下壓頭之間的若干個中壓頭組合而成。由於採用了上述技術方案，本實用新型取得的技術進步是本實用新型帶槽金剛石刀頭壓制模具包括金剛石刀頭冷壓模具和帶槽金剛石刀頭熱壓模具，使用本實用新型生產帶槽金剛石刀頭時，刀頭的冷壓成型採用平面壓縮；熱壓成型採用平面壓縮和平面燒結，可以保證刀頭質量。冷壓模具只成型普通外形的刀頭，降低了模具製造費用，而且因為沒有凹槽的形狀，防止破損，保證冷壓成型的刀頭質量。採用的自動冷壓模具可以自動填充金屬粉末、自動成型和自動整理刀頭，實現機械操作代替人工勞動，提高生產效率。熱壓模具採用上壓頭、多個中壓頭和下壓頭同時成型帶槽金剛石刀頭，每次的燒結刀頭數量提高了數倍；上壓頭、中壓頭和下壓頭的厚度增加，防止模具的損壞造成生產成本增加。

圖1是本實用新型的冷壓模具結構圖；圖2是冷壓模具的剖視圖；圖3是本實用新型的熱壓模具結構圖；圖4是熱壓模具的右視圖。其中，1、陰模，2、壓頭，3、上壓頭，4、下壓頭，5、中壓頭，6、前端板，7、後端板。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型做進一步詳細說明帶槽金剛石刀頭壓制模具，包括金剛石刀頭冷壓模具和帶槽金剛石刀頭熱壓模具。金剛石刀頭冷壓模具如圖1、圖2所示，包括陰模I和壓頭2，所述陰模I為外圓周上帶有法蘭的中空套筒結構，陰模I的通孔截面形狀為與刀頭扇面形狀相應的扇形，其中壓頭2與陰模I成對配合使用，壓頭2的外表面與陰模I的通孔對應，壓頭2的相對面為平面，所述壓頭2外側還設置有便於安裝的手柄。帶槽金剛石刀頭熱壓模具如圖3、圖4所示，包括前端板6和後端板7，在前端板6和後端板7之間緊密錯位布置有多組上壓頭3、下壓頭4和中壓頭5。前端板6和後端板7位於帶槽金剛石刀頭熱壓模具的最外層，前端板6和後端板7之間設置多層上壓頭3、中壓頭5和下壓頭4的組合，其中相鄰層間的上壓頭3和下壓頭4間隔設置，所述上壓頭3、下壓頭4的內端表面為與刀頭凹槽對應的凹凸形狀；所述中壓頭5的外端面和內端面均為與刀頭凹槽對應的凹凸形狀。所述上壓頭3、中壓頭5和下壓頭4的組合為一個上壓頭3和一個下壓頭4，在上壓頭3和下壓頭4之間設置的中壓頭5可以是一個，也可以是多個。本實用新型的工作過程為金剛石刀頭的冷壓成型過程在金剛石刀頭冷壓模具中完成。把陰模I固定放置後，兩個壓頭2分別處於陰模I的通孔兩側，在陰模I的通孔中填充金屬粉末後，兩側的壓頭2沿著通孔運動，開始壓縮金屬粉末，使填充金屬粉末在壓力作用下成型為金剛石刀頭外形，此時成型的刀頭為普通扇形結構。冷壓成型之後收集刀頭，並把刀頭排列整齊，待用。金剛石刀頭的熱壓成型過程在帶槽金剛石刀頭熱壓模具中完成。熱壓模具按照順序放置，前端板6和後端板7位於最外側，前端板6和後端板7之間組合放置8層上壓頭3、中壓頭5和下壓頭4，其中相鄰層間的上壓頭3和下壓頭4間隔設置，把冷壓成型的普通外形金剛石刀頭分別放置在各個型腔中後，把帶槽金剛石刀頭熱壓模具放入燒結設備中，是刀頭在高溫高壓環境下熔融形成合金，降溫降壓，成型冷卻後取出刀頭。
權利要求1.帶槽金剛石刀頭壓制模具，其特徵在於包括金剛石刀頭冷壓模具和帶槽金剛石刀頭熱壓模具，所述金剛石刀頭冷壓模具包括陰模(I)和與陰模(I)配合成對使用的壓頭(2); 所述帶槽金剛石刀頭熱壓模具包括前端板(6 )和後端板(7 )，在前端板(6 )和後端板(7 )之間緊密布置有多組由上壓頭(3)、中壓頭(5)、下壓頭(4)互相錯位組合成的熱壓模。
2.根據權利要求1所述的一種帶槽金剛石刀頭壓制模具，其特徵在於所述金剛石刀頭冷壓模具的陰模(I)為外圓周上帶有法蘭的中空套筒，所述陰模(I)的通孔截面形狀為與刀頭扇面形狀相應的扇形；所述壓頭(2)外表面與陰模的通孔對應，壓頭(2)的相對面為平面，壓頭(2)外側設置便於安裝的手柄。
3.根據權利要求1所述的一種帶槽金剛石刀頭壓制模具，其特徵在於所述帶槽金剛石刀頭熱壓模具的上壓頭(3)、中壓頭(5)、下壓頭(4)橫截面形狀為與刀頭扇面形狀相應的扇形，上壓頭(3)、下壓頭(4)的內端表面以及中壓頭(5)兩端面均為與刀頭扇面上的凹槽對應的凹凸形狀。
4.根據權利要求1 3任一項所述的一種帶槽金剛石刀頭壓制模具，其特徵在於所述每組互相錯位組合成的熱壓模由位於兩端的一個上壓頭(3)和一個下壓頭(4)以及位於上壓頭(3)和下壓頭(4)之間的若干個中壓頭(5)組合而成。
專利摘要本實用新型公開了一種帶槽金剛石刀頭壓制模具，包括金剛石刀頭冷壓模具和帶槽金剛石刀頭熱壓模具，所述金剛石刀頭冷壓模具包括陰模和與陰模配合成對使用的壓頭；所述帶槽金剛石刀頭熱壓模具包括前端板和後端板，在前端板和後端板之間緊密布置有多組由上壓頭、中壓頭、下壓頭互相錯位組合成的熱壓模。使用本實用新型，可以提高生產效率，降低生產成本，並且保證產品質量穩定。
文檔編號B22F3/03GK202845779SQ20122051959
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月11日 優先權日2012年10月11日
發明者王世欣, 李春紅, 高昌賓 申請人:河北冀凱實業集團有限公司