一种切削刀具的制作工艺及刀具

文档序号:1839046 发布日期:2021-11-16 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 一种切削刀具的制作工艺及刀具 (Manufacturing process of cutting tool and tool ) 是由 尹杰雄 姜鹰 黄秀芬 陈礼仁 张裕禄 罗艳石 于 2021-07-23 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种切削刀具的制作工艺及刀具,其中切削刀具的制造工艺包括以下步骤:将原料放入注射机内,通过加热使原料熔融,通过注射机将原料注射到模具的型腔内得到切削刀具的毛坯件;对切削刀具的烧结治具进行设计和制造,将毛坯件设置在烧结治具上;将毛坯件和烧结治具放到脱脂设备内,通入保护性气体和催化剂后加热,脱除毛坯件内的粘接剂;将脱脂后的毛坯件和烧结治具放入烧结炉中,通入保护性气体进行逐步加热,使毛坯件从疏松状态变成致密状态,得到致密化的切削刀具。通过设置烧结治具,能够保证切削刀具烧结成形的精度,使刀具的各个部位密度均匀,具有良好的耐高温性能,还能提高对刀具的生产效率,便于对切削刀具进行批量生产。(The invention discloses a manufacturing process of a cutting tool and the cutting tool, wherein the manufacturing process of the cutting tool comprises the following steps: putting the raw materials into an injection machine, melting the raw materials by heating, and injecting the raw materials into a cavity of a mold by the injection machine to obtain a blank of the cutting tool; designing and manufacturing a sintering jig of the cutting tool, and arranging a blank on the sintering jig; putting the blank piece and the sintering jig into degreasing equipment, introducing protective gas and a catalyst, and heating to remove the adhesive in the blank piece; and (3) putting the degreased blank and the sintering jig into a sintering furnace, and introducing protective gas to gradually heat the blank so as to change the blank from a loose state to a compact state, thereby obtaining the compact cutting tool. Through setting up the sintering tool, can guarantee the precision that cutting tool sintering takes shape, make each position density of cutter even, have good high temperature resistance, can also improve the production efficiency to the cutter, be convenient for carry out batch production to cutting tool.)

一种切削刀具的制作工艺及刀具

技术领域

本发明涉及刀具烧结领域,特别涉及一种切削刀具的制作工艺及刀具。

背景技术

粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。烧结是粉末冶金工艺中的重要一环,在烧结过程中粉末颗粒要发生相互流动、扩散、熔解、再结晶等物理化学过程,使粉末体进一步致密,消除其中的部分或全部孔隙。对于精度要求较大的刀具制品,使用压铸工艺进行生产无法达到需要的精度要求,使用机加工工艺进行生产则需要非常高的经济成本,不适用于大批量生产制作。但在粉末冶金工艺的烧结过程中粉末体会进一步致密,所以粉末体在烧结过程中会有体积收缩变小的趋势,对于精度要求较高的刀具制品,粉末体在烧结过程中收缩变小时会在重力的影响导致刀具发生形变甚至断裂,影响刀具的精度,不利于刀具的生产。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出能够保证切削刀具精度、有利于批量生产的一种切削刀具的制作工艺。

本发明还提出了一种用上述切削刀具烧结工艺制备而成的刀具。

根据本发明的第一方面实施例的一种切削刀具的制作工艺,包括以下步骤:

S1:将原料放入注射机内,通过加热使原料熔融,通过所述注射机将所述原料注射到模具的型腔内得到切削刀具的毛坯件;

S2:对所述切削刀具的烧结治具进行设计和制造,将所述毛坯件设置在所述烧结治具上;

S3:将所述毛坯件和所述烧结治具放到脱脂设备内,通入保护性气体和催化剂后加热,脱除毛坯件内的粘接剂;

S4:将脱脂后的毛坯件和所述烧结治具放入烧结炉中,通入保护性气体进行逐步加热,使所述毛坯件从疏松状态变成致密状态,得到致密化的所述切削刀具。

根据本发明第一方面实施例的一种切削刀具的制作工艺,至少具有如下有益效果:本发明通过注射机获得切削刀具的毛坯件,通过设计和制造烧结治具,将切削刀具的毛坯件放置在烧结治具上,将毛坯件与烧结治具一起进行脱脂和烧结,毛坯件在烧结治具的支撑下烧结致密,当毛坯件在烧结过程中收缩变小时,毛坯件的收缩运动在烧结治具上进行,烧结治具能够对毛坯件进行支撑,避免毛坯件在重力作用下发生形变,能够使毛坯件致密形成切削刀具的过程保持精度。本发明的一种切削刀具的制作工艺,通过设置烧结治具,能够解决切削刀具在烧结过程中发生形变的问题,保证切削刀具烧结成形的精度,使刀具的各个部位密度均匀,具有良好的耐高温性能,本发明的切削刀具制作工艺既能够保证切削刀具的精度,又能够实现切削刀具的大批量生产,提高对切削刀具的生产效率。

根据本发明的一些实施例,在所述步骤S2中,所述烧结治具设置为支撑板,所述支撑板包括底板和呈阶梯状的支撑座,所述毛坯件的刀片放置在所述支撑座上。

根据本发明的一些实施例,所述毛坯件设置有若干所述刀片,所述支撑板上设置有若干所述支撑座,所述支撑座的数量与所述刀片的数量相对应。

根据本发明的一些实施例,所述烧结治具的材质设置为陶瓷片。

根据本发明的一些实施例,在步骤S4之后,还包括步骤S5:对所述切削刀具进行抛光和开刃。

根据本发明的一些实施例,在所述步骤S1中,所述模具的温度设置为90℃。

根据本发明的一些实施例,在所述步骤S1中,所述注射机的螺杆各段温度分别设置为190℃、195℃、195℃、193℃、186℃。

根据本发明的一些实施例,在所述步骤S1中,所述注射机的各段注射压力分别设置为95bar、90bar、122bar、62bar。

根据本发明的一些实施例,在所述步骤S3中,所述脱脂设备的炉腔内各段温度分别设置为92℃、97℃、102℃、102℃、130℃,所述脱脂设备的炉腔内各段进酸量分别设置为1g/min、3g/min、2g/min。

根据本发明的一些实施例,在所述步骤S4中,所述烧结炉的升温速率设置为2℃/min,所述烧结炉的压力设置为40KPa,所述烧结炉的最高温度设置为1300℃。

根据本发明的第二方面实施例的一种刀具,所述刀具采用上述第一方面实施例的切削刀具的制作工艺制备而成。

根据本发明第二方面实施例的一种刀具,至少具有如下有益效果:

本发明第二方面实施例的一种刀具,通过使用第一方面实施例的一种切削刀具的制作工艺制备而成,通过设置烧结治具对刀具的毛坯件进行支撑,能够保证刀具烧结致密后的精度,使刀具的各个部位密度均匀,具有良好的耐高温性能,还能提高对刀具的生产效率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是本发明一实施例的一种切削刀具的制作工艺的流程图;

图2是本发明一实施例的一种切削刀具的制作工艺的烧结治具的结构示意图;

图3是本发明另一实施例的一种切削刀具的制作工艺的烧结治具的结构示意图;

图4是本发明另一实施例的一种切削刀具的制作工艺的烧结治具的结构示意图。

附图标记:

底板100、第一支撑部210、第二支撑部220。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右、内、外等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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。

在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接、装配、配合等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面参照图1至图4描述本发明实施例的一种切削刀具的制作工艺。

实施例一

本发明实施例的一种切削刀具的制作工艺,包括以下步骤:

S1:将原料放入注射机内,通过加热使原料熔融,通过注射机将原料注射到模具的型腔内得到切削刀具的毛坯件。将金属粉末与有机粘接剂均匀混合在一起,得到注入注射机内的原料。在注射成型过程中,原料在注射机料筒内被加热成具有流变性的塑性物料,并在适当的注射压力下注入模具中,成型出毛坯件。具体地,在步骤S1中,模具的温度设置为90℃,注射机的螺杆各段温度分别设置为190℃、195℃、195℃、193℃、186℃,注射机的各段注射压力分别设置为95bar、90bar、122bar、62bar。

S2:对切削刀具的烧结治具进行设计和制造,将毛坯件设置在烧结治具上。具体地,烧结治具设置为支撑板。参照图2至图4,在一些实施例中,支撑板包括底板100和呈阶梯状的支撑座,所述支撑座包括第一支撑部210和第二支撑部220,相对于底板100,第一支撑部210的高度高于第二支撑部220的高度,第一支撑部210与第二支撑部220配合形成对刀具刀片进行支撑的阶梯,当切削刀具的毛坯件在烧结过程中收缩变小时,刀具的刀片的收缩运动在支撑座上进行,支撑座能够对毛坯件的刀片进行支撑,避免切削刀具在烧结过程中发生形变,第一支撑部210与第二支撑部220之间的高度差还能够避免支撑座对刀片进行抵接导致刀片上翘,保证刀具的精度。

具体地,毛坯件的刀片放置在支撑座上,毛坯件设置有若干刀片,支撑板上设置有若干支撑座,支撑座的数量与刀片的数量相对应。支撑板包括底板100和支撑座,支撑座包括第一支撑部210和第二支撑部220,第一支撑部210和第二支撑部220设置在底板100上,相对于底板100,第一支撑部210的高度高于第二支撑部220的高度。毛坯件放置在底板100上,毛坯件的刀片放置在支撑座上,由于第一支撑部210的高度高于第二支撑部220的高度,第一支撑部210与第二支撑部220配合形成对毛坯件刀片进行支撑的阶梯,当毛坯件在烧结过程中收缩变小时,刀片的收缩运动在支撑座上进行,支撑座能够对毛坯件进行支撑,避免毛坯件在重力作用下向下弯曲变形,第一支撑部210与第二支撑部220之间的高度差还能够防止刀片在收缩过程中上翘,保证毛坯件成型时的精度。在一些实施例中,以底板100的中心为基准,第一支撑部210设置在第二支撑部220外侧,第一支撑部210的高度高于第二支撑部220的高度,毛坯件的刀片放置在第一支撑部210上,当刀片在烧结过程中收缩变小时,刀片从第一支撑部210运动到第二支撑部220上,第一支撑部210和第二支撑部220对刀片进行支撑,防止刀片在收缩过程中在重力影响下向下弯曲变形,影响切削刀具的质量。

S3:将毛坯件和烧结治具放到脱脂设备内,通入保护性气体和催化剂后加热,脱除毛坯件内的粘接剂。在脱脂过程中,粘接剂从毛坯件的不同部位沿着颗料之间的微小通道逐渐地排出,在粘接剂排出后毛坯件会因强度下降而脆化,在毛坯件下方设置有烧结治具,能够对毛坯件进行支撑,对毛坯件进行保护,防止催化的毛坯件断裂。具体地,在一些实施例中,脱脂设备的炉腔各段温度分别设置为92℃、97℃、102℃、102℃、130℃,脱脂设备的炉腔各段进酸量分别设置为1g/min、3g/min、2g/min。

S4:将脱脂后的毛坯件和烧结治具放入烧结炉中,通入保护性气体进行逐步加热,使毛坯件从疏松状态变成致密状态,得到致密化的切削刀具。具体地,烧结炉的升温速率设置为2℃/min,烧结炉的压力设置为40KPa,烧结炉的最高温度设置为1300℃。

本发明通过注射机获得切削刀具的毛坯件,通过设计和制造烧结治具,将切削刀具的毛坯件放置在烧结治具上,将毛坯件与烧结治具一起进行脱脂和烧结,毛坯件在烧结治具的支撑下烧结致密,当毛坯件在烧结过程中收缩变小时,毛坯件的收缩运动在烧结治具上进行,烧结治具能够对毛坯件进行支撑,避免毛坯件在重力作用下发生形变,能够使毛坯件致密形成切削刀具的过程保持精度。本发明的一种切削刀具的制作工艺,通过设置烧结治具,能够解决切削刀具在烧结过程中发生形变的问题,保证切削刀具烧结成形的精度,使刀具的各个部位密度均匀,具有良好的耐高温性能,本发明的切削刀具制作工艺既能够保证切削刀具的精度,又能够实现切削刀具的大批量生产,提高对切削刀具的生产效率。

可以理解的是,在一些实施例中,在步骤S1之前,还包括对模具进行设计和制造。模具用于接收原料,原料在注射机料筒内被加热成具有流变性的塑性物料,并在适当的注射压力下注入模具中,成型出毛坯件,完成毛坯件的注射成型。

另外,在一些实施例中,在步骤S4之后,还包括步骤S5:对切削刀具进行抛光和开刃。在毛坯件变成致密状态后,对切削刀具进行抛光,使刀具表面光亮、平整。对切削刀具进行开刃,使切削刀具能够进行切削工作,得到能正常使用的成品切削刀具。

参照图2至图4,在一些实施例中,支撑座设置为至少两个,至少两个支撑座相对设置在底板100上。具体地,参照图2,在一些实施例中,支撑座设置为两个,两个支撑座分别设置在底板100的一对对角上,将支撑座设置在对角上,支撑座的面积较小,能够减少对支撑板的加工量,节约生产效率和成本。可以理解的是,参照图3,在一些实施例中,支撑座设置有两个,两个支撑座分别设置在底板100的两侧,两个支撑座在两侧对刀具的刀片进行支撑,能够防止刀片在收缩时发生形变,保证刀具的精度。

另外,参照图4,在一些实施例中,第一支撑部210设置为环绕底板100设置的第一圆环,第二支撑部220设置为环绕底板100设置的第二圆环,第二圆环设置在第一圆环内侧。第一支撑部210的高度高于第二支撑部220的高度,刀片放置在第一支撑部210上,刀片能够,可以理解的是,当刀具具有多个不同方向的刀片时,将第一支撑部210和第二支撑部220设置为圆环状,圆环状的第一支撑部210和第二支撑部220能够对不同的方向的刀片进行支撑,确保刀片的精度。

在一些实施例中,第一支撑部210与底板100一体成型。一体成型的第一支撑部210与底板100无需经过二次加工,具有精度高、材料利用率高的优点,还能够减少加工工序,提高生产效率。

在一些实施例中,第二支撑部220与底板100一体成型。一体成型的第二支撑部220与底板100无需经过二次加工,具有精度高、材料利用率高的优点,还能够减少加工工序,提高生产效率。

在一些实施例中,第一支撑部210与第二支撑部220一体成型。第一支撑部210与第二支撑部220之间一体成型,使第一支撑部210与第二支撑部220紧密相连,保证刀片能够从第一支撑部210运动到第二支撑部220上。一体成型的第一支撑部210与第二支撑部220无需经过二次加工,具有精度高、材料利用率高的优点,还能够减少加工工序,提高生产效率。

在一些实施例中,第一支撑部210可活动地设置在底板100上。第一支撑部210可活动地设置在底板100上,能够对第一支撑部210的位置进行调整,便于对第一支撑部210进行更换,使支撑板适应不同长度和大小的刀具,提高支撑板的通用性。

在一些实施例中,第二支撑部220可活动地设置在底板100上。第二支撑部220可活动地设置在底板100上,能够对第二支撑部220的位置进行调整,便于对第二支撑部220进行更换,使支撑板适应不同长度和大小的刀具,提高支撑板的通用性。

根据本发明的第二方面实施例的一种刀具,刀具采用上述第一方面实施例的切削刀具的制作工艺制备而成。本发明第二方面实施例的一种刀具,通过使用第一方面实施例的一种切削刀具的制作工艺制备而成,通过设置烧结治具对刀具的毛坯件进行支撑,能够保证刀具烧结致密后的精度,使刀具的各个部位密度均匀,具有良好的耐高温性能,还能提高对刀具的生产效率。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

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