專利名稱：粉末體，切割刀具件及此種刀具件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粉末體、切割刀具件及制造此種刀具件的方法。
此種粉末體包括一種粘合料與金屬碳化物、金屬氮化物或陶瓷材料。該粉末體大致呈圓盤形，包括有上部面、下部面和連接此兩面的側(cè)面。此上部面與各側(cè)面相交成銳角。此切割刀具件由硬質(zhì)材料構(gòu)成，其中心線基本上垂直于兩個相對的平表面。上述刀具件取兩個半部結(jié)構(gòu)。制造這種刀具件的方法則包括有將粉末壓實，然后將此壓實了的粉末體燒結(jié)等步驟。
由于這類刀具件的幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在以前尚未能采用傳統(tǒng)的壓制設(shè)備將其壓制成具有雙陽型的幾何結(jié)構(gòu)，即那種有頂端面與相鄰側(cè)面相交成銳角的雙面式刀具件。要是將以往所用的雙陽型的刀具件直接以傳統(tǒng)的壓制設(shè)備壓成，當(dāng)壓制結(jié)束后從壓制工具撤出粉末體時，就不可能不造成損傷。
法國專利FR-A-1522955描述了將兩個由燒結(jié)金屬粉末制成的部分相組合的一種方法。根據(jù)這一方法，此兩部分設(shè)有相匹配的凸部與凹座，這兩部分則壓合成一體，使凸部與凹座經(jīng)塑性變形而聯(lián)鎖到一起。這兩部分的形狀不一，因而必須采用兩種不同類型的壓制設(shè)備來制造，結(jié)果成為一種費時的方法。還由于在進(jìn)行壓制之前需將釬接材料引到這兩個部件之間，而進(jìn)一步耗費了時間。這種方法不能用來在燒結(jié)之前組合兩種硬質(zhì)材料的粉末體，因為硬質(zhì)材料的粉末體本身具有脆性。塑性變形則會使這種材料產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，這種內(nèi)應(yīng)力乃是生產(chǎn)燒結(jié)碳化物刀具件時所不希望有的，因為它對于燒結(jié)碳化物中通常存在的張應(yīng)力造成小的阻力。
為此，本發(fā)明目的之一在于提供一種易于生產(chǎn)的粉末體。
本發(fā)明目的之二在于提供一種可用來制造刀具件的坯料。
本發(fā)明目的之三在于提供一種本身就具有所需后角的雙側(cè)刀具件。
本發(fā)明目的之四在于提供一種制造具有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)之切割刀具件的簡便方法。
以上目地和其他目的，已通過例如下面結(jié)合附圖所描述的對此種刀具件加工并給出其制法而達(dá)到。
下面將結(jié)合附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中

圖1是本發(fā)明之粉末體沿圖2中Ⅰ-Ⅰ線截取的剖面圖圖2是圖1中之粉末體的底視圖圖3是本發(fā)明一刀具件的平面圖圖4是此嵌入件的部分剖面的側(cè)視圖圖4A與4B是從圖4中截取的放大的橫剖面圖，而圖5是本發(fā)明另一刀具件實施例的橫剖面圖。
圖1與2示明了經(jīng)壓制設(shè)備(標(biāo)明)壓實之后但未經(jīng)燒結(jié)時的一種粉末體10。此粉末體由一種粘合料與金屬碳化物、金屬氮化物或陶瓷材料構(gòu)成。此粉末體大致呈圓盤形，環(huán)形或多角形，包括一上部面11、下部面12和連接此上部面與下部面的至少一個側(cè)面13。此上部面11與各側(cè)面相交，界定出一銳棱角α。此粉末體10有一中心孔14。上部面可包括有直接壓制出的卷屑器之類的型面，它的結(jié)構(gòu)形式可自由選擇。下部面12基本上是平面，在此圖示的例子中，包括一凹座15與一凸部16。另外，可以允許設(shè)置一或多個凹座與凸部。凹座15有圓形橫剖面，直徑從下部面12起至上部面11漸減。凹座的深度d不應(yīng)超過粉末體厚度t的1/4。當(dāng)凹座有近似多邊形的橫剖面時，這時的凸部可具有一與此凹座的這種橫剖面互補(bǔ)的橫剖面，而其尺寸沿著從下部面12開始的方向漸減。于是，此凸部呈平截頭錐體形。此凸部在下部面上方的高度h最大為粉末體厚度t的1/4，同時略小于凹座15的深度d。凸部有平滑的圓角部分，從橫剖面上看與下部面平行，當(dāng)與凹座的對應(yīng)的橫剖面比較，前者的位于一圓周上的直徑小于后者。凹座與凸部都位于圓c上，后者的中心與粉末體10的中心CL重合。圓C的半徑R最好大于此粉末體的標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)接圓之半徑。對于具有四個角的例如棱形與正方形的粉末體來說，可以作一與此凸部、凹座及粉末體中心CL相交的直線L而對于具有三角形基本形式的粉末體，這樣的直線L就不會通過此粉末體的中心CL。
粉末體可按以下兩種方式作進(jìn)一步處理。此粉末體可經(jīng)燒結(jié)，使之適合與設(shè)有對應(yīng)的但左角度上隔180°的凹座與凸部的墊板，一起進(jìn)行切削成形機(jī)加工或者可使此粉末體與一形狀相同的第二粉末體組合，然后一起燒結(jié)。
制造本發(fā)明之刀具件20的方法是依下述方式進(jìn)行，具體參看圖1至4B。于常規(guī)的壓制設(shè)備的壓實腔中充以粉末。此種常規(guī)的壓制設(shè)備只用于壓制陰型或只壓制陽型。壓制設(shè)備的凸模與凹模具有一定的型面，它們與所需的型面成相反關(guān)系，相互對向放置，使粉末壓實或致密化。由此種粉末構(gòu)成的具有所需結(jié)構(gòu)的脆性體10，可依常規(guī)方式從壓緊腔中取出。此壓制過程長約數(shù)秒，重復(fù)幾次以制得兩個一致的粉末體。這兩個粉末體10的下部面12取相互對向關(guān)系，其中一個粉末體在此下部面的平面內(nèi)相對另一粉末體作180°角的轉(zhuǎn)動，使凹座15與凸部16相互成直線式定向。然后使這兩個粉末體相互移到一起，使此凸部接納于凹座中，這里只是在各粉末體的較少部分上作接觸，亦即在凹座的壁與凸部的角之間形成了線性接觸。當(dāng)前述的下部面這樣相互地接觸后，便將此密接的成套部件置入爐內(nèi)加熱至燒結(jié)溫度使發(fā)生燒結(jié)，即這兩個粉末體的下部面以及凸部與對應(yīng)的凹座成為冶金式的接合。這種方法能夠生產(chǎn)出具有緊固孔的陰型刀具件，此種孔的橫剖面直徑在朝向上、下兩部面的方向上漸減，同時能在這種刀具件內(nèi)部沿其居中的平面內(nèi)形成一通道系統(tǒng)。
圖3至4B表明了本發(fā)明的一種已完全燒結(jié)成的刀具件20。此刀具件20包括兩個業(yè)已組合且燒結(jié)到一起的一致的粉末體。此種刀具件具有雙陽型的形狀，就是說它的上部面21與下部面22與側(cè)面23相交成一銳角α。此側(cè)面23可以是平面狀的或非平面狀的。于是，這種刀具件是由主要沿著它居中的中央平面M相互作冶金式連接的兩個一致的半部構(gòu)成。由于凸部16的高h(yuǎn)約較凹座15的深度小0.1mm，因而在此凸部與凹座間留剩有間隙24。這一間隙24的存在有助于燒結(jié)過程中使上述兩個半部的下部面之間形成精確的平面觸合。間隙24可經(jīng)一通道與側(cè)面23通連，而這一通道是用來置納微型電子電路之類的傳感器件，以便測量機(jī)械的和/或熱應(yīng)力。另一種方式是可在中介平面M設(shè)置包圍住這類傳感器的特殊的孔洞。另外，結(jié)合粉末體的壓實過程可在粉末體10內(nèi)設(shè)置縫隙，而得以簡便地于此中介平面M輸送冷卻介質(zhì)。此種刀具件對稱地圍繞其中心軸CL有一中央孔25，此種孔在凸向中介平面M的方向上的橫剖面面積逐漸減小。這種孔也可如同5所示那樣，在凹向中介平面M的方向上具有漸增的直徑。
據(jù)此，本發(fā)明提供了一種燒結(jié)的粉末體和切割刀具件及其制造方法，這種粉末體當(dāng)與另一類似的粉末體相組合并燒結(jié)到一起時，能夠用于切削成形的機(jī)加工，這種刀具件能夠采用雙陽型的幾何結(jié)構(gòu)，因而這種方法也能夠利用新型的孔并于其中置納下測量用傳感器件。
權(quán)利要求
1.由一種粘合料和至少一種金屬碳化物、金屬氮化物或陶瓷材料組成的粉末體，此種粉末體大致呈圓盤形，包括一上部面(11)、下部面(12)與連接此上部面與下部面的至少一個側(cè)面(13)，上部面與側(cè)面(13)相交成一銳角α，特征在于下部面(12)包括有至少一個凹座(15)與一凸部(16)，它們相分離地位于一設(shè)想的圓上，此圓的中心與所說粉末體的中心(CL)重合。
2.如權(quán)利要求1所述的粉末體，特征在于所說凹座(15)與凸部(16)在平行于下部面(12)的橫剖面圖上具有不同的形式，而此凹座與凸部的橫剖面大小沿著朝向上部面(11)的方向，分別漸減與漸增。
3.如權(quán)利要求1所述的粉末體，特征在于所說凹座(15)與凸部(16)在平行于下部面(12)的橫剖面圖具有相同的或互補(bǔ)的形狀，而且在朝向上部面(11)的方向上，凹座的橫剖面大小漸減，凸部的橫剖面大小漸增。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的粉末體，特征在于凹座(15)、凸部(16)與粉末體(10)的中心(CL)是位于一條公共的設(shè)想的直線(L)上。
5.如權(quán)利要求(1)或(2)所述的粉末體，特征在于凹座(15)具有圓形的橫剖面以及一個相對于粉末體之下部面(12)的深度(d)，而凸部(16)則具有平截頭錐體的形狀以及相對于此下部面的一個高度(h)，其間的關(guān)系是，此深度(d)大于高度(h)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粉末體，切割刀具件與制造此種刀具件的方法，此粉末體為一壓實的緊致件，包括一下部面，其上設(shè)有分隔一定距離的凹座與凸部，此種刀具件由兩個形狀一致的燒結(jié)體組成，且在圍繞其中介平面(M)的區(qū)域內(nèi)有內(nèi)部間隙。制造的方法則包括將此兩個形狀一致的粉末體燒結(jié)成為一個整體的步驟。
文檔編號B22F5/00GK1067198SQ92101788
公開日1992年12月23日 申請日期1992年3月16日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月21日
發(fā)明者詹·埃里克·約翰森, 斯蒂格·E·V·拉格伯格, 拉斯·T·彼特森, 本格特·希爾沃 申請人:桑德維克公司