專利名稱：金剛石刀頭壓制工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機械加工工具的制作方法，具體的說是一種金剛石刀頭的生產(chǎn)制作工藝。
背景技術(shù)：
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(jié)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(jié)合劑起到固定金剛石的作用，由金屬單質(zhì)粉末或金屬合金粉末構(gòu)成。金剛石的強度是保證刀頭切割性能的重要指標，但是鋸片的性能并不僅僅取決于金剛石，而是取決于金剛石與粘結(jié)劑恰當配合構(gòu)成的刀頭這種復(fù)合材料的整體性能。金剛石鋸片的金剛石刀頭的制造為在壓力下的金屬粉末的燒結(jié)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，并且金屬粉末在80(TC-100(TC的高溫下，經(jīng)由金屬粉末顆粒間的擴散、熔焊、化合、再結(jié)晶等一系列物理化學(xué)反應(yīng)過程，形成具有確定外形和機器機能的金剛石刀頭。兩側(cè)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(qū)，充分冷卻刀頭，提高切割速度，延長刀頭的使用壽命。傳統(tǒng)方法加工兩側(cè)帶有凹槽的金剛石刀頭時分為兩個步驟首先是刀頭冷壓成型，之后進行刀頭熱壓成型。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。冷壓模具包括五個部分上壓頭、下壓頭、中間板、前端板、后端板。利用各部分的排列順序形成刀頭所需要的型腔，固定冷壓模具的周邊，使空腔加壓后不會發(fā)生變形，然后在空腔中添加所需粉料，裝入上壓頭，并且加高壓，使粉料由松散變?yōu)樗璧额^形狀的固態(tài)形狀時停止加壓，拆散冷壓模具周邊的固定裝置，并拆散冷壓模具，一個一個的取出刀頭，人工排列整齊刀頭，待用。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(cè)板。利用各部分順序排列形成型腔，，在型腔中放入冷壓成型的刀頭，固定熱壓模具的周邊后放入燒結(jié)設(shè)備中，使刀頭在高溫高壓下熔化，形成合金，并最終成型，最后降溫減壓，拆除緊固裝置，取出刀頭。傳統(tǒng)技術(shù)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、下壓頭需要制作成和刀頭形狀相同的凹槽，端板和中間板則需要制成與刀頭凹槽相反的凸臺，模具制作費用昂貴；冷壓模具上帶有的凹槽、凸槽，冷壓成型后的刀頭帶有凹槽，不利于操作人員取出、運輸?shù)额^及裝入熱壓模，且刀頭容易破損，質(zhì)量不穩(wěn)定。整個冷壓成型過程全部為人工操作，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(jié)成型，熱壓模具燒結(jié)時由于立式燒結(jié)，需要把帶有凹槽的刀頭按照模具的凹槽位置一一對應(yīng)放進去，工作效率底；熱壓成型時有中板，一次成型數(shù)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，同時由于熱壓模具的材質(zhì)為石墨，所以上壓頭和下壓頭極易損壞，增加生產(chǎn)加工成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)帶槽金剛石刀頭的工藝，可以實現(xiàn)自動生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是金剛石刀頭壓制工藝，包括冷壓成型和熱壓成型兩個步驟，所述冷壓成型步驟包括
a、冷壓模具準備，冷壓模具包括帶有固定法蘭的套筒型陰模和與陰模配合使用的一對壓頭，所述陰模的通孔橫截面形狀與金剛石刀頭平面相應(yīng)，所述壓頭橫截面形狀與陰模的通孔橫截面形狀相配合，
b、把冷壓模具的陰模和壓頭安裝在冷壓成型機上，陰模的兩端各安裝一壓頭，·
C、在陰模的通孔中加入金屬粉末，通孔兩側(cè)的壓頭沿通孔壓縮將金屬粉末壓縮成刀頭
塊，
d、把冷壓成型的刀頭塊收集、排列整齊，待用；
所述熱壓成型步驟包括
e、熱壓模具準備，熱壓模具包括前端板和后端板，在前端板和后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；
f、熱壓模具各部分按照順序放置，前端板和后端板放置在最外側(cè)，前端板和后端板之間放置若干個不同高度的下壓頭，然后在下壓頭上分別放置冷壓成型的刀頭塊，相鄰的下壓頭的高度應(yīng)保證刀頭塊放入后錯開一定高度，然后在刀頭塊上面分別放置中壓頭，在中壓頭上再放置冷壓成型的刀頭塊，然后再放置相應(yīng)高度的上壓頭，
g、將熱壓模具組合加壓后放入燒結(jié)設(shè)備中，高溫高壓下使刀頭熔融成型，之后降溫冷卻，拆卸模具，取出刀頭。本發(fā)明的進一步改進在于所述每組互相錯位組合成的熱壓模由位于兩端的一個上壓頭和一個下壓頭以及位于上壓頭和下壓頭之間的若干個中壓頭組合而成，在每個中壓頭的上下兩端均放置冷壓成型的刀頭塊。本發(fā)明的進一步改進在于所述金剛石刀頭冷壓模具的陰模的通孔截面形狀為與刀頭扇面形狀相應(yīng)的扇形；所述壓頭外表面與陰模的通孔對應(yīng)，壓頭的相對面為平面，壓頭外側(cè)設(shè)置便于安裝的手柄。本發(fā)明的進一步改進在于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(yīng)的扇形，上壓頭、下壓頭的內(nèi)端表面以及中壓頭兩端面均為與刀頭扇面上的凹槽對應(yīng)的凹凸形狀。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進步是
本發(fā)明生產(chǎn)金剛石刀頭的過程中，采用新的金剛石刀頭冷壓模具和帶槽金剛石刀頭熱壓模具，刀頭的冷壓成型采用平面壓縮；熱壓成型采用平面壓縮和平面燒結(jié)，可以保證刀頭質(zhì)量。冷壓成型使用的冷壓模具只成型普通外形的刀頭塊，降低了模具制造費用，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(zhì)量。實現(xiàn)機械操作代替人工勞動，提聞生廣效率。熱壓成型形成帶有凹槽的金剛石刀頭，熱壓模具采用上壓頭、中壓頭和下壓頭同時成型帶槽金剛石刀頭，每次的燒結(jié)刀頭數(shù)量提高了兩倍；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(chǎn)成本增加。


圖I是本發(fā)明使用的冷壓模具結(jié)構(gòu) 圖2是冷壓模具的剖視 圖3是本發(fā)明使用的熱壓模具結(jié)構(gòu)圖； 圖4是熱壓模具的右視圖。其中，I、陰模，2、壓頭，3、上壓頭，4、下壓頭，5、中壓頭，6、前端板，7、后端板。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明
金剛石刀頭壓制工藝，包括冷壓成型和熱壓成型兩個步驟。冷壓成型時采用冷壓模具自動填充金屬粉末、自動成型和自動整理刀頭塊，成型普通扇形的刀頭塊；熱壓成型通過帶有凸臺的上壓頭3、下壓頭4和中壓頭5的共同作用，形成金剛石刀頭上的凹槽。冷壓成型的步驟包括
a、冷壓模具準備冷壓模具的結(jié)構(gòu)如圖I、圖2所示，冷壓模具包括陰模I和與壓頭2，陰模I為帶有固定法蘭的套筒型結(jié)構(gòu)，法蘭方便在使用過程中安裝固定在冷壓成型機上，陰模I還設(shè)置有與普通扇形刀頭外形相應(yīng)的通孔；壓頭2為相對的兩個，壓頭2的外形與陰模I的通孔相對應(yīng)，使用時成對安裝在陰模的通孔的兩側(cè)。陰模I的通孔橫截面形狀與金剛石刀頭扇面形狀相應(yīng)，壓頭2橫截面形狀與陰模I的通孔橫截面形狀相配合，壓頭2的相對面為平面，壓頭2外側(cè)設(shè)置便于安裝的手柄。b、把冷壓模具的陰模I和壓頭2安裝在冷壓成型機上，壓頭2使用兩個，陰模I的兩端各安裝一壓頭2，分別安裝在陰模I的通孔的兩側(cè)。C、在陰模I的通孔中加入混合好金剛石顆粒的金屬粉末，通孔兩側(cè)的壓頭2沿通孔壓縮，將金屬粉末壓縮成刀頭塊，通過此步驟成型的刀頭塊為不帶凹槽的普通外形。d、把冷壓成型的刀頭塊收集、排列整齊，待用。冷壓成型后的刀頭塊，開始進行熱壓成型，熱壓成型步驟包括
e、熱壓模具準備熱壓模具的結(jié)構(gòu)如圖3、圖4所示，熱壓模具包括前端板6和后端板7，在前端板6和后端板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；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(yīng)的扇形，上壓頭3、下壓頭4的內(nèi)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(yīng)的凹凸形狀。f、熱壓模具各部分按照順序放置，前端板6和后端板7放置在最外側(cè)，前端板6和后端板7之間放置若干個(圖中為8組)不同高度的下壓頭4，然后在下壓頭4上分別放置冷壓成型的刀頭塊，相鄰的下壓頭的高度應(yīng)保證刀頭塊放入后錯開一定高度，然后在刀頭塊上面分別放置中壓頭5，在中壓頭5上再放置冷壓成型的刀頭塊，然后再放置相應(yīng)高度的上壓頭3。當然在每組上壓頭3和下壓頭4之間，可以不僅僅放置一個中壓頭，即中壓頭和冷壓成型的刀頭塊可以放置多個?；ハ噱e位組合成的熱壓模由位于兩端的一個上壓頭3和一個下壓頭4以及位于上壓頭3和下壓頭4之間的若干個中壓頭5組合而成，在每個中壓頭的上下兩端均放置冷壓成型的刀頭塊。
g、將熱壓模具組合加壓后放入燒結(jié)設(shè)備中，高溫高壓下使刀頭熔融形成合金，之后降溫冷卻，刀頭成型，此時刀頭為帶有凹槽的成型的產(chǎn)品；拆卸熱壓模具，取出刀頭。
權(quán)利要求
1.金剛石刀頭壓制工藝，包括冷壓成型和熱壓成型兩個步驟，其特征在于 所述冷壓成型步驟包括 a、冷壓模具準備，冷壓模具包括帶有固定法蘭的套筒型陰模(I)和與陰模配合使用的一對壓頭(2)，所述陰模(I)的通孔橫截面形狀與金剛石刀頭平面相應(yīng)，所述壓頭(2)橫截面形狀與陰模(I)的通孔橫截面形狀相配合， b、把冷壓模具的陰模(I)和壓頭(2)安裝在冷壓成型機上，陰模(I)的兩端各安裝一壓頭(2)， C、在陰模(I)的通孔中加入金屬粉末，通孔兩側(cè)的壓頭(2)沿通孔壓縮將金屬粉末壓縮成刀頭塊， d、把冷壓成型的刀頭塊收集、排列整齊，待用； 所述熱壓成型步驟包括 e、熱壓模具準備，熱壓模具包括前端板(6)和后端板(7)，在前端板(6)和后端板(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； f、熱壓模具各部分按照順序放置，前端板(6)和后端板(7)放置在最外側(cè)，前端板(6)和后端板(7)之間放置若干個不同高度的下壓頭(4)，然后在下壓頭上分別放置冷壓成型的刀頭塊，相鄰的下壓頭的高度應(yīng)保證刀頭塊放入后錯開一定高度，然后在刀頭塊上面分別放置中壓頭(5)，在中壓頭(5)上再放置冷壓成型的刀頭塊，然后再放置相應(yīng)高度的上壓頭(3)， g、將熱壓模具組合加壓后放入燒結(jié)設(shè)備中，高溫高壓下使刀頭熔融成型，之后降溫冷卻，拆卸模具，取出刀頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金剛石刀頭壓制工藝，其特征在于所述每組互相錯位組合成的熱壓模由位于兩端的一個上壓頭(3)和一個下壓頭(4)以及位于上壓頭(3)和下壓頭(4)之間的若干個中壓頭(5)組合而成，在每個中壓頭的上下兩端均放置冷壓成型的刀頭塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金剛石刀頭壓制工藝，其特征在于所述金剛石刀頭冷壓模具的陰模(I)的通孔截面形狀為與刀頭扇面形狀相應(yīng)的扇形；所述壓頭(2)外表面與陰模的通孔對應(yīng)，壓頭(2)的相對面為平面，壓頭(2)外側(cè)設(shè)置便于安裝的手柄。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金剛石刀頭壓制工藝，其特征在于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(yīng)的扇形，上壓頭(3)、下壓頭(4)的內(nèi)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(yīng)的凹凸形狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了金剛石刀頭壓制工藝，包括冷壓成型和熱壓成型兩個步驟，所用的冷壓模具包括陰模和一對壓頭，在冷壓成型機上將金屬粉末壓縮成刀頭塊。熱壓模具是在前端板和后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，相鄰的下壓頭的高度應(yīng)保證刀頭塊放入后錯開一定高度，在各壓頭之間放置有刀頭塊，將熱壓模具組合加壓后放入燒結(jié)設(shè)備中高溫高壓下使刀頭熔融成型。采用本發(fā)明的工藝和模具，可以實現(xiàn)自動生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號B22F3/03GK102896313SQ20121038350
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月11日
發(fā)明者王世欣, 齊小壟, 高昌賓 申請人:河北冀凱實業(yè)集團有限公司