[實用新型]一種涂層刀片生產用裝載舟皿

有效

• 申請號: 201220110909.9
• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN202658229U
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 王以任;尹江華;鄧劍;袁美和;譚文清;黃立;熊平
• 申請（專利權）人: 株洲歐科億硬質合金有限公司
• 主分類號: C23C16/458
• 分類號: C23C16/458
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本實用新型涉及涂層刀片生產技術領域，尤其涉及化學氣相沉積法生產涂層刀片的裝載工具。

背景技術

涂層技術廣泛應用于硬質合金數控刀具，是金屬切削領域繼硬質合金應用后的又一次技術革命。其中化學氣相沉積法是廣泛使用的刀具涂層技術，其中在刀具上涂覆涂層的過程在熱室中完成，其加工原理是將刀具置于熱室中，熱室內所充滿的含有薄膜元素的一種或幾種氣相化合物、單質氣體進行化學反應，在刀具表面上沉積生成一定厚度、具有所需特性的固體薄膜。該生產工藝中，熱室內反應氣體的濃度、配比以及總流量對沉積生成的涂層性能影響明顯，研究發現，在前驅反應氣體進入熱室流速不變的前提下，刀具與其裝載工具的位置關系、體積比、表面積比對刀具涂層質量的控制至關重要，嚴重影響涂層的涂覆效果。另一方面，所采用的裝載工具也制約單爐裝料量，進而影響涂層刀片的生產成本。以現有技術中用于生產CVD涂層數控刀片的涂層爐為例，說明該類裝置的結構：采用下裝料井式爐生產帶孔刀片，帶孔刀片以墊裝方式進行裝舟，然后將裝料后的舟皿堆垛起來在爐內進行涂層。所采有的裝料舟皿多為石墨材料的整體式圓盤結構，上表面內加工切割銑削、孔加工有若干個裝載刀片的墊錐錐體、鉆若干個用于送入反應氣體的通氣孔，墊錐與舟皿為一體式結構，如圖1、圖2所示，在刀片涂層生產過程中，刀片裝料完成后，涂層氣氛氣體從中心氣氛輸送管輸送到各層裝料盤，然后經氣氛噴射孔進入反應區后，一部分沿徑向通過刀片表面后流出，一部分通過料盤通氣孔輸送到上一層料盤，從而實現對刀片的均勻涂覆。因此裝料盤上通氣孔與錐體的分布位置、錐體高度以及體積大小應按氣體分配工藝要求設計，保證爐內氣體的流向以及分布滿足工藝要求。

上述整體石墨裝料舟皿除加工難度大、本體強度難以滿足要求、造價昂貴、不能回收利用等缺點外，在實際生產過程中其結構方面還存在以下問題：

1、這種裝料舟皿盤體過厚，墊錐與舟皿盤體固定為一體，且錐體體積大、表面積大、底面積大、用料多、重量大，因此該整體舟皿在爐內所占空間大。因為錐體底面積大，單位面積內的錐體數量和通氣孔的開孔率以及孔徑均減少，既降低了單層舟皿的裝載量，又影響爐內上下盤氣氛的輸送、以及均勻性，造成涂層生成過程中氣氛的無效損耗，從而影響氣體反應物在刀片涂層生成過程的利用率。

2、裝料過程中，刀片以中心孔套于錐體上的形式擱置，二者高度疊加后總體高度較高，既影響氣氛的流通，又使同樣的爐內容積前提下所裝舟皿的層數減少，降低產能。

3、由于墊錐與料盤是用整塊石墨通過銑削加工而成，因此錐體位置與通氣孔位置搭配不合理，刀片裝載于其上后，刀尖位置很難恰好落到通氣孔上方。同時刀片裝載于墊錐上以后，由于錐體體積大，刀片下表面被錐體遮擋了一部分，在涂覆過程中，在刀片下表面存在氣氛盲區，使涂層在刀片的上下表面產生厚度、顏色差異。

4、由于裝料后墊錐與刀片為線接觸，接觸面大，容易產生涂覆層與墊錐粘結的現象，卸料困難，甚至造成產品報廢，合格率較低。

綜上所述，現有技術中的化學氣相沉積法生產涂層刀片的裝載工具及其生產方法需進一步改進。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種涂層刀片生產用裝載舟皿，它能滿足化學氣相沉積法生產涂層刀片的裝載需要，具有裝載容量大、加工簡單、可重復利用、損耗小的優點，提高刀具涂層加工設備的生產效率和產能。

本實用新型的另一目的在于提供于上述裝載舟皿在涂層刀片生產中的應用，可使裝載舟皿在涂層刀片生產對涂層生成反應影響小、產品質量穩定。

本實用新型的技術方案是：

一種涂層刀片生產用裝載舟皿，其特征在于：所述裝載舟皿包括盤形料盤和插接于料盤上表面的若干墊錐；所述的料盤上表面設置有供各墊錐插接的若干墊錐定位孔和分布于定位孔間隙的貫穿通氣孔。

上述涂層刀片生產用裝載舟皿的使用方法是：將各個墊錐按規則排列的方式插入料盤的各定位孔中固定，料盤上布滿墊錐后，將各個待加工的刀片擱置于各墊錐上，裝載好所有的刀片后按常規步驟將料盤整體送入爐內，進行涂層生成加工。

本實用新型的有益效果在于：