磨料塊分層壓制成型裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及磨料塊分層壓制成型裝置，包括下壓頭、模腔和壓機(jī)底座，模腔與壓機(jī)底座之間設(shè)置有反向壓制機(jī)構(gòu)，壓機(jī)底座上設(shè)置與所述下壓頭傳動連接以驅(qū)動下壓頭上下運(yùn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型提供了一種可使磨料塊分層壓制成型進(jìn)而減小磨料塊各位置間組織密度差異磨料塊分層壓制成型裝置。
【專利說明】磨料塊分層壓制成型裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及磨料塊分層壓制成型裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]陶瓷超硬磨料制品比如說砂輪在磨削領(lǐng)域中占有重要地位，其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示:包括基體I及通過粘接劑2固設(shè)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(shí)現(xiàn)，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(zhì)量，壓制成型工藝是磨料制備過程中至關(guān)重要的工序，對磨料塊成品組織均勻性有著直接的影響?，F(xiàn)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(jìn)行成型，壓制成型前，需將磨料、結(jié)合劑和潤濕劑等混合均勻形成型料8，在型料中，結(jié)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(jī)壓頭5之間設(shè)置有用于控制磨料塊成型高度的上墊塊6，模腔7與壓機(jī)底座10之間通過反向壓制機(jī)構(gòu)連接，反向壓制機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)對型料的反向壓制，通過反向壓制機(jī)構(gòu)與壓機(jī)機(jī)頭配合可以實(shí)現(xiàn)對磨料塊的雙向壓制，反向壓制機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于模腔與壓機(jī)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(jī)壓頭首先帶著上壓頭下移對模腔中的型料進(jìn)行壓制，當(dāng)壓機(jī)壓頭與上墊塊接觸后，壓機(jī)壓頭泄壓，手工將下墊塊去除，壓機(jī)壓頭再次對上壓頭施壓，壓機(jī)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(jù)相對移動原理，相當(dāng)于下壓頭上移，實(shí)現(xiàn)單向壓機(jī)上的雙向壓制?，F(xiàn)有的這種成型方式存在的問題在于:1、雙向壓制是分步實(shí)現(xiàn)的，兩次壓力大小存在差異，導(dǎo)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(dǎo)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(zhì)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(xiàn)象更為明顯，磨料塊的成型性差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種可使磨料塊分層壓制成型進(jìn)而減小磨料塊各位置間組織密度差異的分層壓制成型裝置。
[0004]為了解決上述問題，
[0005]本實(shí)用新型中磨料塊分層壓制成型裝置的技術(shù)方案為:
[0006]磨料塊分層壓制成型裝置，包括下壓頭、模腔和壓機(jī)底座，模腔與壓機(jī)底座之間設(shè)置有反向壓制機(jī)構(gòu)，其特征在于:壓機(jī)底座上設(shè)置與所述下壓頭傳動連接以驅(qū)動下壓頭上下運(yùn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
[0007]驅(qū)動機(jī)構(gòu)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(shè)于所述直線動作輸出端上。
[0008]磨料塊分層壓制成型裝置還包括豎向設(shè)置的移動式料斗，移動式料斗的底部設(shè)置有濾網(wǎng)，移動式料斗上連接有振動源。
[0009]移動式料斗內(nèi)設(shè)置有耐磨球。
[0010]所述振動源通過變幅板與所述移動式料斗連接。
[0011]反向壓制機(jī)構(gòu)包括固設(shè)于壓機(jī)底座上的固定下板、設(shè)置于固定下板上方的移動上板和頂設(shè)于固定下板和移動上板之間的彈性件，移動上板固設(shè)于所述模腔上，所述固定下板上固設(shè)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(jié)構(gòu)。
[0012]所述擋止結(jié)構(gòu)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(dǎo)向穿設(shè)于所述擋套的內(nèi)孔中，所述移動上板上開設(shè)有沿上下方向貫穿移動上板的階梯孔，階梯孔具有上下設(shè)置的大孔段和小孔段，所述擋套導(dǎo)向穿設(shè)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。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果為:本成型裝置的可以對磨料塊坯料采取了分層成型，先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η份型料，η為大于等于零的正整數(shù)，通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)調(diào)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(shè)計(jì)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(jī)構(gòu)配合對第一份型料進(jìn)行雙向壓制；第三步，上壓頭上移復(fù)位，通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)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(shè)計(jì)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(jī)構(gòu)配合對第二份型料進(jìn)行雙向壓制，隨后重復(fù)第三步，直至第η份型料壓制完成，各份雙向壓制完成的型料一起構(gòu)成磨料塊坯料。這樣磨料塊坯料是分層壓制完成的，各層磨料塊坯料的組織密度幾乎沒有差異，從而使得最終壓制出的磨料塊的組織密度差異減小，尤其對高厚度磨料塊的壓制，消除了較大的密度梯度差異。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型【背景技術(shù)】中砂輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型【背景技術(shù)】中磨料塊成型裝置的使用狀態(tài)圖1 ;
[0016]圖3是本實(shí)用新型【背景技術(shù)】中磨料塊成型裝置的使用狀態(tài)圖2 ；
[0017]圖4是本實(shí)用新型中磨料分層壓制成型裝置的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5是圖4的立體圖；
[0019]圖6是圖5的分解圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]磨料塊分層壓制成型裝置的實(shí)施例如圖4飛所示:包括上壓頭13、下壓頭17、模腔19、壓機(jī)壓頭12和壓機(jī)底座24,上壓頭13固設(shè)于壓機(jī)壓頭12上,模腔19與壓機(jī)底座之間設(shè)置有反向壓制機(jī)構(gòu)，反向壓制機(jī)構(gòu)包括通過支撐桿26固定于壓機(jī)底座上的固定下板22、設(shè)置于固定下板上方的移動上板20和頂設(shè)于固定下板和移動上板之間的彈性件27，移動上板20固設(shè)于模腔19的下端，固定下板和移動上板均水平布置，彈性件包括三個軸線沿上下方向延伸的彈簧，固定下板22上設(shè)置有供彈簧下端定位安裝的安裝槽27，固定下板22上固設(shè)有用于與模腔19限位配合以限制模腔向下移動極限的擋止結(jié)構(gòu)，固定下板22上開設(shè)有供下壓頭17沿上下方向穿設(shè)的壓頭穿孔，擋止結(jié)構(gòu)包括軸線沿上下方向延伸的上端面用于與模腔的下端面限位配合的擋套21，下壓頭17滑動導(dǎo)向穿設(shè)于擋套21的內(nèi)孔中，移動上板上開設(shè)有沿上下方向貫穿移動上板的階梯孔，階梯孔具有上下設(shè)置的大孔段30和小孔段，擋套21導(dǎo)向穿設(shè)于所述階梯孔中，擋套的上端外翻有直徑與所述大孔段適配的外翻沿25，為了防止彈簧壓壞，擋套上端面與模腔下端面之間的距離要小于彈性件在上下方向上的最大壓縮量。壓機(jī)底座上設(shè)置與所述下壓頭傳動連接以驅(qū)動下壓頭上下運(yùn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)具有能夠輸出上下方向直線動作的直線動作輸出端，下壓頭固設(shè)于所述直線動作輸出端上，在本實(shí)施例中驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)18，步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸上固設(shè)有絲母，直線動作輸出端為與絲母配合傳動的豎向絲杠。步進(jìn)電機(jī)設(shè)置于步進(jìn)電機(jī)固定套23中，步進(jìn)電機(jī)固定套的上端設(shè)置有封板，封板上開設(shè)有供直線動作輸出端和下壓頭沿上下方向穿過的穿孔。磨料塊分層壓制成型裝置還包括豎向設(shè)置的移動式料斗14，移動式料斗由有機(jī)高分子材料制成，高分子材料制成的移動式料斗可以避免粘料，移動式料斗14的底部設(shè)置有濾網(wǎng),移動式料斗上通過變幅板15連接有振動源16，振動源為一個電磁振動器，移動式料斗內(nèi)設(shè)置有耐磨球，耐磨球?yàn)閯傆袂颍ㄟ^振動和磨球的摩擦,增加型料的流動性,使型料順利落入型腔中，消除由于重力作用產(chǎn)生的粉料堆積現(xiàn)象。
[0021]本磨料塊分層壓制成型裝置的使用過程為:將一塊磨料塊的型料等分成至少兩份，分別為第一份型料、第二份型料、......第η份型料，η為大于等于零的正整數(shù)，首先要通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)調(diào)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(shè)計(jì)成型厚度，設(shè)計(jì)成型厚度是根據(jù)磨料塊的設(shè)計(jì)密度和磨料塊的重量計(jì)算得來的，磨料塊的重量除以設(shè)計(jì)密度就得到磨料塊的體積，磨料塊的體積再除以磨料塊的截面積就得到磨料塊的設(shè)計(jì)成型厚度，磨料塊的設(shè)計(jì)密度、磨料塊的重量和磨料塊的截面積均為已知值，因此設(shè)計(jì)成型厚度也很容易算得，具體的調(diào)整過程為，試壓一次，使上壓頭進(jìn)入模腔，壓機(jī)壓頭壓著模腔下移，當(dāng)模腔被擋套擋止時，啟動步進(jìn)電機(jī)使下壓頭與上壓頭接觸，然后啟動步進(jìn)電機(jī)使下壓頭下移第一份型料的設(shè)計(jì)成型厚度即可。然后將第一份型料通過移動式料斗投入模腔中，移動式料斗中剛玉球可以增大型料的流動性，力口快型料的下落速度，變幅板可以增加振動源的振動效果，電磁振動器可以設(shè)置振動頻率和振動幅度，第一份型料投入完成后，將移動式料斗移走，壓機(jī)壓頭帶動上壓頭下移，上壓頭進(jìn)入模腔中，隨后壓機(jī)壓頭壓著模腔和移動上板克服彈簧的作用力下移，由于此時下壓頭固定不動，所以相當(dāng)于下壓頭對第一份型料的下側(cè)施壓，因此實(shí)現(xiàn)了對型料的雙向施壓，當(dāng)模腔觸及到擋套上端時，第一份型料的壓制過程結(jié)束，隨后壓機(jī)壓頭上移復(fù)位，驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動下壓頭下移第二份型料的設(shè)計(jì)成型厚度，向模腔中投入第二份型料，壓機(jī)壓頭帶著上壓頭下移來對第二份型料進(jìn)行壓制成型，如此循環(huán)直至所有份型料完全壓制成型，這樣就形成了一個完整的磨料塊坯料，然后驅(qū)動機(jī)構(gòu)將磨料塊坯料由模腔中頂出即可。
[0022]反向壓制機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)不停機(jī)連續(xù)雙向壓制，型料的密度容易得到控制，同時還不需要去除墊塊等步驟；振動投料使型料分布均勻。在本磨料塊分層壓制裝置的其它實(shí)施例中:步進(jìn)電機(jī)還可以通過齒輪齒條對下壓頭進(jìn)行傳動，齒輪齒條中的齒輪固設(shè)于步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸上，齒輪齒條中的齒條豎向設(shè)置，下壓頭固設(shè)于齒條上；當(dāng)然步進(jìn)電機(jī)還可以被氣壓缸、液壓缸、電動推桿等其它具有直線動作輸出端的驅(qū)動機(jī)構(gòu)代替，驅(qū)動機(jī)構(gòu)還可以不具有齒輪齒條機(jī)構(gòu)，比如說驅(qū)動機(jī)構(gòu)為一個由馬達(dá)驅(qū)動的凸輪，下壓頭被凸輪頂壓，同時下壓頭在模腔的導(dǎo)向作用下可以被凸輪頂推而上下運(yùn)動；變幅板也可以不設(shè)，此時振動源可以直接設(shè)置于移動式料斗上；移動式料斗還可以不設(shè)，此時可以通過人工手動投料；彈簧還可以被橡膠等其它彈性件代替；擋套還可以通過與移動上板限位配合從而實(shí)現(xiàn)限制模腔向下移動極限；擋套還可以被固設(shè)于固定下板上的擋桿、擋塊或其它擋止結(jié)構(gòu)代替，此時擋桿、擋塊不對移動上板進(jìn)行導(dǎo)向，模腔和移動上板通過下壓頭進(jìn)行導(dǎo)向；反向壓制機(jī)構(gòu)的設(shè)置形式還可以是現(xiàn)有技術(shù)中的墊塊形式，當(dāng)采用墊塊式反向壓制機(jī)構(gòu)時，對型料的雙向壓制過程為:上壓頭受壓下移前，模腔與壓機(jī)底座之間墊設(shè)有第一墊塊，當(dāng)壓機(jī)壓頭與模腔接觸后，將第一墊塊更換成高度低于第一墊塊的第二墊塊，第一、第二墊塊之間的高度差可以實(shí)現(xiàn)下壓頭對型料的反向壓制，在對第二份型料進(jìn)行壓制時，需要將第二墊塊更換成高度低于第二墊塊的第三墊塊；移動上板還可以與模前一體設(shè)置，此時彈性件相當(dāng)于直接頂在模腔上；壓機(jī)壓頭和上壓頭也可以一體設(shè)置；也可以不使用下壓頭將磨料塊坯料由模腔中頂出，而是使用其它的頂推機(jī)構(gòu)將磨料塊坯料由模腔中頂出。
【權(quán)利要求】
1.磨料塊分層壓制成型裝置，包括下壓頭、模腔和壓機(jī)底座，模腔與壓機(jī)底座之間設(shè)置有反向壓制機(jī)構(gòu)，其特征在于:壓機(jī)底座上設(shè)置與所述下壓頭傳動連接以驅(qū)動下壓頭上下運(yùn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨料塊分層壓制成型裝置，其特征在于:驅(qū)動機(jī)構(gòu)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(shè)于所述直線動作輸出端上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨料塊分層壓制成型裝置，其特征在于:磨料塊分層壓制成型裝置還包括豎向設(shè)置的移動式料斗，移動式料斗的底部設(shè)置有濾網(wǎng)，移動式料斗上連接有振動源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磨料塊分層壓制成型裝置，其特征在于:移動式料斗內(nèi)設(shè)置有耐磨球。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磨料塊分層壓制成型裝置，其特征在于:所述振動源通過變幅板與所述移動式料斗連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求f5任意一項(xiàng)所述的磨料塊分層壓制成型裝置，其特征在于:反向壓制機(jī)構(gòu)包括固設(shè)于壓機(jī)底座上的固定下板、設(shè)置于固定下板上方的移動上板和頂設(shè)于固定下板和移動上板之間的彈性件，移動上板固設(shè)于所述模腔上，所述固定下板上固設(shè)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(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磨料塊分層壓制成型裝置，其特征在于:所述擋止結(jié)構(gòu)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(dǎo)向穿設(shè)于所述擋套的內(nèi)孔中，所述移動上板上開設(shè)有沿上下方向貫穿移動上板的階梯孔，階梯孔具有上下設(shè)置的大孔段和小孔段，所述擋套導(dǎo)向穿設(shè)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。
【文檔編號】B24D18/00GK203956760SQ201420338842
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】邢波, 魯濤 申請人:鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司