專利名稱：一種金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種材料加工用刀具的制作，尤其是一種金屬結(jié)合劑金剛 石砂輪的成型方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有金屬結(jié)合劑金剛石砂輪在制作上通常采用冷壓成型＆熱成型二種方法， 一是預(yù)先將金剛石層混合料通過壓制形成一定尺寸的胚體后，置于620-680℃的條件下并在保護介質(zhì)下進行燒結(jié)，經(jīng)過一定的時間，再使其冷 卻至室溫后取出的成型方法一我們稱之為冷壓燒結(jié)成型金剛石平行砂輪。第 二種方法是將金剛石層混合料,定投入到模具的腔體中，施加一定的壓力 后將含有金剛石混合料的模具置于620—660℃的溫度下，在無保護介質(zhì)的 條件下燒結(jié)一定的時間，將模具取出并置于一定的壓力條件下使金剛石平行 砂輪達到設(shè)計的尺寸要求，或在保護介質(zhì)的條件下施與一定的壓力使金剛石 平行砂輪達到設(shè)計的尺寸要求,待含有金剛石平行砂輪的模具自然冷卻至室 溫時，再將金剛石平行砂輪取出的成型方法一稱之為熱壓成型方法,以上二 種方法都存在一個同樣的缺陷，即金剛石層與基體的連接強度差，在強力磨 削及大尺寸進刀的磨削加工過程中容易造成產(chǎn)品脫環(huán)的質(zhì)量亊故，特別是對 于超薄型的金剛石平行砂輪—如金剛石薄片或稱刀片的成型影響非常大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能有效地提高金剛石層混合 料與鋼基體的粘接強度，從而解決此類產(chǎn)品在強力磨削及大尺寸進刀的磨削加工中刀頭與鋼基體發(fā)生脫環(huán)的現(xiàn)象,提高了產(chǎn)品使用的安全系數(shù)和有效 使用率的金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的成型方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的成型方法，包括 鋼基體和嵌箍于鋼基體外圓由金屬結(jié)合劑金剛石層混合料組成的刀頭，所述 砂輪鋼基體與刀頭間成型包括如下步驟
(1) 將鋼基體置于模具的模腔內(nèi)，按順序組裝并置于專用操作臺
上；
(2) 將金剛石層混合料均勻的^A到模具預(yù)留的模腔中，攪勻、刮
平；
(3 )在模具預(yù)留模腔外緣裝置壓環(huán)并置于壓機中施壓，預(yù)壓至金剛 石層混合料所需尺寸；
(4) 從壓機中取出模具，然后置于具均勻熱源的熱處理設(shè)備中升 溫至600—700t:后，保溫3G—60分鐘；
(5) 從熱處理制備中取出模具，將處于500—70(TC的模具置于壓 機施壓達到所需尺寸后，立即在500—700。C的溫度下卸樣取出嵌箍有刀 頭的砂輪；
(6) 待砂輪自然冷卻至室溫后轉(zhuǎn)下道工序。
本發(fā)明再一技術(shù)方案是 一種金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的成型方法，包
述砂輪鋼基體與刀頭間成型包括如下步驟
(1)將鋼基體置于模具的模腔內(nèi)，按順序組裝并置于專用操作臺
上；
(2 )將金剛石層混合料均勻的投入到模具預(yù)留的;模腔中，攪勻、刮
平；
(3) 在模具預(yù)留模腔外緣裝置壓環(huán)并置于壓機中施壓,預(yù)壓至金剛石層混合料所需尺寸；
(4)從壓機中取出模具，然后置于具均勻熱源的熱處理設(shè)備中升 溫至600—700"C后，保溫30—60分鐘；
(5 )在熱處理設(shè)備中施壓至金剛石層混合料達規(guī)定的尺寸后，從熱 源中取出立即在500—700'C的溫度下卸模取出嵌箍有刀頭的砂輪；
(6)待砂、輪自然冷卻至室溫后轉(zhuǎn)下道工序。
通過上述熱壓成型的工藝過程，特別是分別采用了模具在500-700'C
定的尺寸后，立即在500—70(TC的溫度下卸模取出砂輪這一工步，克服了 刀頭在膜具腔內(nèi)收縮過程中模腔徑向、軸向尺寸限制帶來的阻礙，使刀頭能 在自由狀態(tài)下充分發(fā)揮其因材質(zhì)所具有的收縮速度快的性能，在砂輪鋼基體 并未完成冷縮這一過程時便可實現(xiàn)與鋼基體外緣的嵌箍，并與其完成后段收 縮，這樣相互結(jié)合的鋼基體與刀頭如同緊箍咒一樣牢固，從而解決了刀頭與 鋼基體因粘接強度而帶來的質(zhì)量問題。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
圖1為本發(fā)明中刀頭、鋼基體與模具間相互結(jié)合的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實施例方式
一種金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的成型方法，包括鋼基體和嵌箍于鋼基體 外圓由金屬結(jié)合劑金剛石層混合料組成的刀頭，所述砂輪鋼基體與刀頭間成 型包括如下步驟
(1) 將鋼基體置于模具的模腔內(nèi)，按順序組裝并置于專用操作
臺上；
(2 ) 將金剛石層混合料均勻的^LX到模具預(yù)留的自中，攪勻、
刮平；
(3) 在模具預(yù)留模腔外緣裝置壓環(huán)并置于壓機中施壓，預(yù)壓至
金剛石層混合料所需尺寸；
(4) 從壓機中取出模具，然后置于具均勻熱源的熱處理設(shè)備 中升溫至600—700"C后，保溫30—60分鐘；
(5) 從熱處理制備中取出模具，將處于500—70(TC的模具置于 壓機施壓達到所需尺寸后，立即在500—700。C的溫度下卸棋取出嵌箍有 刀頭的砂、輪；
(6 )待砂輪自然冷卻至室溫后轉(zhuǎn)下道工序。 金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的再一成型方法，包括鋼基體和嵌箍于鋼基體 外圓由金屬結(jié)合劑金剛石層混合料組成的刀頭，所述砂輪鋼基體與刀頭間成 型包括如下步驟
(1)將鋼基體置于模具的模腔內(nèi)，按順序組裝并置于專用操作
臺上；
(2 )將金剛石層混合料均勻的^X到模具預(yù)留的;I^中，攪勻、
刮平；
(3) 在模具預(yù)留模腔外緣裝置壓環(huán)并置于壓機中施壓，預(yù)壓至 金剛石層混合料所需尺寸；
(4) M機中取出模具，然后置于具均勻熱源的熱處理設(shè)備 中升溫至600—700X:后，保溫30—60分鐘；
(5) 在熱處理設(shè)備中施壓至金剛石層混合料達規(guī)定的尺寸后， 從熱源中取出立即在500—700'C的溫度下卸才沐出嵌箍有刀頭的砂輪；
(6 ) 待砂輪自然冷卻至室溫后轉(zhuǎn)下道工序。 上迷金剛石層混合料為以銅、錫為主的青銅結(jié)合劑。上述壓機為油壓或液壓機。上述熱處理制備為具有保護介質(zhì)或無保護介質(zhì)的加熱爐。上述從
壓機中取出模具置于具均勻熱源的熱處理制備中升溫至620—680℃。
下面結(jié)合圖l對本發(fā)明上述成型方法作進一步的說明，為便于理解， 本發(fā)明現(xiàn)對上述成型方法中提及的工裝及產(chǎn)品作如下注釋
(a) 模具l一用于制作砂輪工裝，主要由?？?，芯型、壓環(huán)及芯軸組成。
(b) 鋼基體2—產(chǎn)品中間體，中部設(shè)有一軸孔。
(c) 刀頭3—主要為銅、錫和金剛石砂子組成的混合體，它與鋼 基體的外圓連接。
在金剛石砂輪熱壓成型過程中，由于金剛石砂輪是在熱狀態(tài)下壓制， 對鋼基體與刀頭的粘接強度已經(jīng)有了很大程度的提高，但是由于金剛石砂輪 在模具中和模具一起自然降溫，刀頭、鋼基體和模具的熱膨脹系數(shù)差異較大， 而當(dāng)降溫時，往往會因鋼基體收縮較慢而影響到刀頭部分的徑向收縮。在整 個過程中鋼基體沿徑向收縮所受的阻力不大，收縮過程相對順利，而刀頭部 分在沿徑向收縮過程中受到模具收縮較慢的影響，使刀頭無法較為快捷地沿 徑向鋼基體表面收縮，從而阻礙了刀頭部分收縮，造成刀頭部分與鋼基體因 收縮不一致發(fā)生脫環(huán)，嚴重影響其粘接強度，在產(chǎn)品的使用過程中會發(fā)生刀 頭整體脫落事故。實踐證明，在金剛石砂輪的熱壓成型過程中，上述刀頭與 鋼基體的粘接強度很大程度取決于刀具在燒結(jié)后的降溫過程中刀頭、鋼基 體、模具三者的徑向收縮速度及收縮率，而收縮速度與溫度有著極大的關(guān)系， 即溫度在單位時間的溫差越大，其收縮速度則越快，根據(jù)上述原理而采用上 迷熱壓制工藝過程，可使刀頭能在自由狀態(tài)下充分的收縮，充分利用金剛石
層的收縮速度快從而使刀頭部分緊緊將鋼基體包裹住，如同緊箍咒一樣，使 刀頭與鋼基體的物理粘接強度大幅提高，從而解決了目前金剛石層與鋼基體 粘接強度不牢的品質(zhì)問題。
權(quán)利要求
1、一種金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的成型方法，包括鋼基體和嵌箍于鋼基體外圓由金屬結(jié)合劑金剛石層混合料組成的刀頭，所述砂輪鋼基體與刀頭間成型包括如下步驟(1)將鋼基體置于模具的模腔內(nèi)，按順序組裝并置于專用操作臺上；(2)將金剛石層混合料均勻的投入到模具預(yù)留的模腔中，攪勻、刮平；(3)在模具預(yù)留模腔外緣裝置壓環(huán)并置于壓機中施壓，預(yù)壓至金剛石層混合料所需尺寸；(4)從壓機中取出模具，然后置于具均勻熱源的熱處理設(shè)備中升溫至600-700℃后，保溫30-60分鐘；(5)從熱處理制備中取出模具，將處于500-700℃的模具置于壓機施壓達到所需尺寸后，立即卸模取出嵌箍有刀頭的砂輪；(6)待砂輪自然冷卻至室溫后轉(zhuǎn)下道工序。
2、 一種金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的成型方法，包括鋼基體和嵌箍于 鋼基體外圓由金屬結(jié)合劑金剛石層混合料組成的刀頭，所述砂輪鋼基體 與刀頭間成型包括如下步驟(1) 將鋼基體置于模具的模腔內(nèi)，按順序組裝并置于專用操作臺上；(2) 將金剛石層混合料均勻的投入到模具預(yù)留的模腔中，攪勻、刮平；(3) 在模具預(yù)留模腔外緣裝置壓環(huán)并置于壓機中施壓，預(yù)壓至 金剛石層混合料所需尺寸；(4) 從壓機中取出模具，然后置于具均勻熱源的熱處理設(shè)備 中升溫至600—700℃后，保溫30—60分鐘；(5) 在熱處理設(shè)備中施壓至金剛石層混合料達規(guī)定的尺寸后，從熱源中取出立即卸 出嵌箍有刀頭的砂輪；(6) 待砂輪自然冷卻至室溫后轉(zhuǎn)下道工序.
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的成型方法，其特征在于上述金剛石層混合料為以銅、錫為主的青銅結(jié)合劑。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的成型方法，其特征在于上述壓機為油壓或液壓才幾.
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的成型方法，其特征在于上述熱處理制備為具有保護介質(zhì)或無保護介質(zhì)的加熱爐。
全文摘要
本發(fā)明敘述了一種金屬結(jié)合劑金剛石外圓砂輪的熱壓成型方法。包括鋼基體和嵌箍于鋼基體外圓由金屬結(jié)合劑金剛石層混合料組成的刀頭，該砂輪是以鋼基體為本體，外圓附著2-11毫米寬度而厚度50毫米以內(nèi)的金屬結(jié)合劑金剛石層的金剛石外圓砂輪—平行砂輪。本方法能有效地解決金屬結(jié)合劑金剛石層與鋼基體的粘接強度，從而解決此類產(chǎn)品在強力磨削及大尺寸進刀的磨削加工中金屬結(jié)合劑金剛石層與鋼基體發(fā)生脫環(huán)的現(xiàn)象，從而解決了刀頭與鋼基體因粘接強度而帶來的質(zhì)量問題，提高了產(chǎn)品使用的安全系數(shù)和有效使用率。
文檔編號B24D18/00GK101172333SQ200610123058
公開日2008年5月7日 申請日期2006年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月30日
發(fā)明者馬彥初 申請人:馬彥初