[发明专利]磨料块分层压制成型方法及其成型装置

说明书

技术领域

本发明涉及磨料块分层压制成型方法及其成型装置。

背景技术

陶瓷超硬磨料制品比如说砂轮在磨削领域中占有重要地位，其具体结构如图1所示：包括基体1及通过粘接剂2固设于基体上的磨料层，在超硬磨料制品（尤其是大直径制品）的制备过程中，整体式磨料层制备工艺较难实现，通常需要将磨料层做成多个磨料块3，然后通过粘接将各磨料块拼接成整体磨料层。也就是说磨料块是制品参与磨削加工的主体部分，磨料块的制备工艺直接影响制品的使用性能和加工质量，压制成型工艺是磨料制备过程中至关重要的工序，对磨料块成品组织均匀性有着直接的影响。现有的压制过程如图2~3所示：使用具有上压头4、下压头9和模腔7的成型装置对磨料块进行成型，压制成型前，需将磨料、结合剂和润湿剂等混合均匀形成型料8，在型料中，结合剂在润湿剂作用下包裹在磨料表面，由于型料具有一定的湿度，流动性较差，给压制成型操作带来一定的困难，目前压制操作均由手工完成。模腔7与压机压头5之间设置有用于控制磨料块成型高度的上垫块6，模腔7与压机底座10之间通过反向压制机构连接，反向压制机构用于实现对型料的反向压制，通过反向压制机构与压机机头配合可以实现对磨料块的双向压制，反向压制机构包括设置于模腔与压机底座之间的下垫块11，在使用时，首先手工将型料投入到模腔中，压机压头首先带着上压头下移对模腔中的型料进行压制，当压机压头与上垫块接触后，压机压头泄压，手工将下垫块去除，压机压头再次对上压头施压，压机压头带着模腔一起下移，此时下压头会完全压入模腔中，根据相对移动原理，相当于下压头上移，实现单向压机上的双向压制。现有的这种成型方式存在的问题在于：1、双向压制是分步实现的，两次压力大小存在差异，导致型料厚度方向的密度一致性难以控制，去除下垫块的操作不仅在制备工艺中步骤繁琐，同时去除下垫块的过程中也容易影响模具的定位，导致成型后制品的均匀性受到影响；2、这种压制方法使得磨料块上下两部位的密度比中部位置大，尤其是在压制厚度较大的条件下，组织密度差较大，造成磨料块在使用过程中的消耗速度不同，影响制品的使用性能和加工质量；3、手工将型料投置到模腔中，易造成型料分布不均匀，在压制厚度较大的磨料块时，此现象更为明显，磨料块的成型性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可使磨料块分层压制成型进而减小磨料块各位置间组织密度差异的磨料块分层压制成型方法；本发明的目的还在于提供一种为实施上述成型方法而专门设计的磨料块分层压制成型装置。

为了解决上述问题，本发明中的磨料块分层压制成型方法的技术方案为：

磨料块分层压制成型方法，该方法包括以下步骤，第一步，将一块磨料块的型料分成至少两份，分别为第一份型料、第二份型料、······第n份型料，n为大于1的正整数，通过驱动机构调整下压头的上下高度，使上压头在下移行程末端时上、下压头之间的间距等于第一份型料的设计成型厚度；第二步，向模腔中投入第一份型料，通过上、下压头和反向压制机构配合对第一份型料进行双向压制；第三步，上压头上移复位，通过驱动机构带动下压头下移，使上压头在下移行程末端时上、下压头之间的间距等于第一份、第二份型料的设计成型厚度之和，然后向模腔中投入第二份型料，通过上、下压头和反向压制机构配合对第二份型料进行双向压制，随后重复第三步，直至第n份型料压制完成，各份双向压制完成的型料一起构成磨料块坯料。

反向压制机构包括固定下板、设置于固定下板上方的移动上板和顶设于固定下板和移动上板之间的弹性件，移动上板固设于所述模腔上，所述固定下板上固设有用于与所述模腔或固定下板限位配合以限制模腔向下移动极限的挡止结构。

所述固定下板上开设有供所述下压头沿上下方向穿设的压头穿孔，所述挡止结构包括轴线沿上下方向延伸的上端面用于与所述模腔的下端面限位配合的挡套，所述下压头滑动导向穿设于所述挡套的内孔中，所述移动上板上开设有沿上下方向贯穿移动上板的阶梯孔，阶梯孔具有上下设置的大孔段和小孔段，所述挡套导向穿设于所述阶梯孔中，所述挡套的上端外翻有直径与所述大孔段适配的外翻沿。

本发明中磨料块分层压制成型装置的技术方案为：

磨料块分层压制成型装置，包括下压头、模腔和压机底座，模腔与压机底座之间设置有反向压制机构，其特征在于：压机底座上设置与所述下压头传动连接以驱动下压头上下运动的驱动机构。

驱动机构具有能够输出上下方向直线动作的直线动作输出端，所述下压头固设于所述直线动作输出端上。