[發明專利]磨料塊分層壓制成型方法及其成型裝置

有效

• 申請號: 201410285256.1
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN104070470B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 邢波;魯濤
• 申請（專利權）人: 鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司
• 主分類號: B24D18/00
• 分類號: B24D18/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司41119
• 代理人: 韓天寶

技術領域

本發明涉及磨料塊分層壓制成型方法及其成型裝置。

背景技術

陶瓷超硬磨料制品比如說砂輪在磨削領域中占有重要地位，其具體結構如圖1所示：包括基體1及通過粘接劑2固設于基體上的磨料層，在超硬磨料制品（尤其是大直徑制品）的制備過程中，整體式磨料層制備工藝較難實現，通常需要將磨料層做成多個磨料塊3，然后通過粘接將各磨料塊拼接成整體磨料層。也就是說磨料塊是制品參與磨削加工的主體部分，磨料塊的制備工藝直接影響制品的使用性能和加工質量，壓制成型工藝是磨料制備過程中至關重要的工序，對磨料塊成品組織均勻性有著直接的影響。現有的壓制過程如圖2~3所示：使用具有上壓頭4、下壓頭9和模腔7的成型裝置對磨料塊進行成型，壓制成型前，需將磨料、結合劑和潤濕劑等混合均勻形成型料8，在型料中，結合劑在潤濕劑作用下包裹在磨料表面，由于型料具有一定的濕度，流動性較差，給壓制成型操作帶來一定的困難，目前壓制操作均由手工完成。模腔7與壓機壓頭5之間設置有用于控制磨料塊成型高度的上墊塊6，模腔7與壓機底座10之間通過反向壓制機構連接，反向壓制機構用于實現對型料的反向壓制，通過反向壓制機構與壓機機頭配合可以實現對磨料塊的雙向壓制，反向壓制機構包括設置于模腔與壓機底座之間的下墊塊11，在使用時，首先手工將型料投入到模腔中，壓機壓頭首先帶著上壓頭下移對模腔中的型料進行壓制，當壓機壓頭與上墊塊接觸后，壓機壓頭泄壓，手工將下墊塊去除，壓機壓頭再次對上壓頭施壓，壓機壓頭帶著模腔一起下移，此時下壓頭會完全壓入模腔中，根據相對移動原理，相當于下壓頭上移，實現單向壓機上的雙向壓制。現有的這種成型方式存在的問題在于：1、雙向壓制是分步實現的，兩次壓力大小存在差異，導致型料厚度方向的密度一致性難以控制，去除下墊塊的操作不僅在制備工藝中步驟繁瑣，同時去除下墊塊的過程中也容易影響模具的定位，導致成型后制品的均勻性受到影響；2、這種壓制方法使得磨料塊上下兩部位的密度比中部位置大，尤其是在壓制厚度較大的條件下，組織密度差較大，造成磨料塊在使用過程中的消耗速度不同，影響制品的使用性能和加工質量；3、手工將型料投置到模腔中，易造成型料分布不均勻，在壓制厚度較大的磨料塊時，此現象更為明顯，磨料塊的成型性差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可使磨料塊分層壓制成型進而減小磨料塊各位置間組織密度差異的磨料塊分層壓制成型方法；本發明的目的還在于提供一種為實施上述成型方法而專門設計的磨料塊分層壓制成型裝置。

為了解決上述問題，本發明中的磨料塊分層壓制成型方法的技術方案為：

磨料塊分層壓制成型方法，該方法包括以下步驟，第一步，將一塊磨料塊的型料分成至少兩份，分別為第一份型料、第二份型料、······第n份型料，n為大于1的正整數，通過驅動機構調整下壓頭的上下高度，使上壓頭在下移行程末端時上、下壓頭之間的間距等于第一份型料的設計成型厚度；第二步，向模腔中投入第一份型料，通過上、下壓頭和反向壓制機構配合對第一份型料進行雙向壓制；第三步，上壓頭上移復位，通過驅動機構帶動下壓頭下移，使上壓頭在下移行程末端時上、下壓頭之間的間距等于第一份、第二份型料的設計成型厚度之和，然后向模腔中投入第二份型料，通過上、下壓頭和反向壓制機構配合對第二份型料進行雙向壓制，隨后重復第三步，直至第n份型料壓制完成，各份雙向壓制完成的型料一起構成磨料塊坯料。

反向壓制機構包括固定下板、設置于固定下板上方的移動上板和頂設于固定下板和移動上板之間的彈性件，移動上板固設于所述模腔上，所述固定下板上固設有用于與所述模腔或固定下板限位配合以限制模腔向下移動極限的擋止結構。

所述固定下板上開設有供所述下壓頭沿上下方向穿設的壓頭穿孔，所述擋止結構包括軸線沿上下方向延伸的上端面用于與所述模腔的下端面限位配合的擋套，所述下壓頭滑動導向穿設于所述擋套的內孔中，所述移動上板上開設有沿上下方向貫穿移動上板的階梯孔，階梯孔具有上下設置的大孔段和小孔段，所述擋套導向穿設于所述階梯孔中，所述擋套的上端外翻有直徑與所述大孔段適配的外翻沿。

本發明中磨料塊分層壓制成型裝置的技術方案為：

磨料塊分層壓制成型裝置，包括下壓頭、模腔和壓機底座，模腔與壓機底座之間設置有反向壓制機構，其特征在于：壓機底座上設置與所述下壓頭傳動連接以驅動下壓頭上下運動的驅動機構。

驅動機構具有能夠輸出上下方向直線動作的直線動作輸出端，所述下壓頭固設于所述直線動作輸出端上。