[发明专利]金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工装置及方法

权利要求书

1.一种金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工装置，包括上压头、刷粉装置、阴模、下压头和芯杆，所述上压头、下压头、芯杆分别与控制其上下移动的升降驱动装置连接，其特征在于，所述下压头套设在外模内，且能相对阴模上下移动；所述下压头内部套设有芯杆，芯杆顶部与阴模上端面平齐时，下压头、芯杆和阴模共同围合形成串珠成型腔；所述阴模上端面设有刷粉装置，所述刷粉装置通过相对阴模平移，向串珠成型腔内填入合金粉料和金刚石粒；所述阴模的正上方设有上压头。

2.如权利要求1所述金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工装置，其特征在于，所述刷粉装置通过水平驱动装置驱动而相对阴模平移。

3.如权利要求1或2所述金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工装置，其特征在于，所述刷粉装置包括平行设置的合金粉仓和金刚石吸盘；所述金刚石吸盘包括若干各圆周均布的负压吸孔，通过调节负压吸孔的负压实现金刚石粒的吸取、以及将金刚石吸盘上的金刚石粒定向、有序排列地填入阴模内；所述合金粉仓内随刷粉装置移动至阴模上时，向串珠成型腔内填充合金粉料。

4.如权利要求3所述金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工装置，其特征在于，所述负压吸孔与真空发生器或负压真空泵或负压终端机连通。

5.如权利要求3所述金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工装置，其特征在于，所述金刚石吸盘上的负压吸孔的孔径为金刚石粒粒径的0.5~0.8倍。

6.如权利要求5所述金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工装置，其特征在于，所述合金粉仓通过羊毛毡密封。

7.如权利要求1所述金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工装置，其特征在于，所述阴模的内径与绳锯串珠的外径相同，所述芯杆的外径与绳锯串珠的基体外径相同，所述下压杆的外径和阴模的内径相匹配，其内径与芯杆的外径相匹配。

8.一种金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工方法，包括如权利要求1~7任一项所述的金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工装置，包括以下步骤：

a)装置预定位：上压头位于待压点，下压头距离阴模上端面3~5mm，芯杆与阴模上端面平齐；

b)分层压制合金粉料层成型绳锯串珠的胎体：

1）合金粉料填充：通过水平驱动装置驱动刷粉装置平移，使合金粉仓位于串珠成型腔的正上方，然后向串珠成型腔内填充合金粉料；

2）合金粉料填充：调节金刚石吸盘中负压吸孔的负压，并通过负压吸孔吸附金刚石粒，然后控制水平驱动装置驱动刷粉装置平移，使金刚石吸盘位于串珠成型腔的正上方，再调节金刚石吸盘中负压吸孔的压力，使负压吸孔吸附的金刚石粒定向、有序、等距地填充至串珠成型腔的合金金粉料上；

3）预压：将上压头下压至阴模上端面的0.4~0.8mm以下，使金刚石粒与合金粉料之间压实；

4）装置再定位：再将上压头和下压头同时下移3~5mm，芯杆顶端与阴模上端面平齐，上压头返回待压点；

5）分层填充：重复上述步骤2）~5）3次以上，使多个合金粉料层叠加后的总高度达到绳锯串珠的预设高度；

6）顶层合金粉料填充；

c)将绳锯串珠基体与胎体的组合，并烧结成型。

9.如权利要求8所述金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工方法，其特征在于，所述步骤c)的具体操作如下：

1）送基体：通过冷压机上的振动盘自动送基体，气动夹爪夹取基体放至芯杆上，上压头压着基体，气动夹爪松开基体然后退回原位，上压头下压基体至阴模上端面平齐，同时芯杆与基体一起联动；

2）压制成型：上压头与芯杆联动下行至压紧位置后保持不动，然后下压头上行至压紧位置将粉料压至要求的成型高度，

3）顶出串珠：上压头退回待压点，芯杆和下压头联动上移至初始位置顶出绳锯串珠，将绳锯串珠顶出阴模内；

4）烧结成型：将压制成型的绳锯串珠送入热压烧结石墨模具内热压烧结成型，获得金刚石粒定向、有序、等距分布的绳锯串珠。

10.一种绳锯串珠，通过如权利要求8或9上述的金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工方法制备所得。