胶粘硬质合金模切刀辊的制造方法技术

本发明专利技术涉及机械制造设备技术领域，尤其是一种胶粘硬质合金模切刀辊及其制造方法，将难熔金属硬质化合物、粘结金属钴粉及少量添加剂经过配料，在无水乙醇球磨介质中进行混合和研磨，添加石蜡的料浆，再经真空干燥、过筛、制粒，制成具有一定成分和粒度要求的掺蜡混合料，鉴定合格后的掺蜡混合料，经过精密压制，制成具有一定形状、尺寸、密度和强度的高精度压坯，模切刀块是利用难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的，再利用后序加工设备加工刀块外形，从而得到具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀，工作速度高、不崩刃口、寿命长、成本低等特点的模切刀辊。

【技术实现步骤摘要】
胶粘硬质合金模切刀辊的制造方法
本专利技术涉及机械制造设备
，尤其是一种胶粘硬质合金模切刀辊及其制造方法。
技术介绍
在一次性生活卫生用品、医用卫生用品、印刷、包装等机械行业里，现有模切刀辊主要分为两种，一种是镶套式结构，即布有刀刃的刀辊套与轴装配而成，这种结构的模切刀辊的缺点是：1、刀辊硬度要求高，一般采用贵重金属材料，浪费材料，成本高；2、市场上难供应大规格贵重金属原材料，限制了产品加工范围，给实际生产带来不便；一种是镶块式结构，即布有刀刃的若干刀块使用螺钉紧固装配到轴上，这种结构的模切刀辊的缺点是：工序复杂，精度要求高，加工成本大；2、加工周期长，与用户要求交货周期越短越好的原则相违背，也给实际生产带来不便，3、使用螺钉紧固，刀块受力不均匀，高速生产时，出现刀锋刃口崩裂；此外，目前国内行业中，上述类型模切刀辊的主用材料是普通高速钢、高性能高速钢或粉末冶金高速钢，刀刃硬度一般在63HRC～70HRC之间，刀辊工作线速度在150～300m/min之间，刀辊寿命一般在200～1000万转/次；其中粉末冶金高速钢是三种材料里性最好最稳定的，与先前的普通高速钢模切刀辊相比，其刀刃硬度、工作速度和使用寿命都有较大提高，但仍存在刀刃硬度低，不耐磨，不耐热，易腐蚀，刃口崩裂，工作速度慢，切片数少，成本高等一系列缺点，就行业形势而言，急需一种刀刃硬度更高，工作速度更快，使用寿命更长的模切刀辊。
技术实现思路
为了克服现有的模切刀辊所存在的刀刃硬度低、不耐磨、不耐热、易腐蚀、刃口崩裂、工作速度慢、寿命短、成本高等一系列的不足，本专利技术提供了一种胶粘硬质合金模切刀辊及其制造方法，通过粉末冶金工艺制造完成的模切刀辊具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种胶粘硬质合金模切刀辊，包括刀辊主体、保护环和弧切刀组，刀辊主体中部设有弧切刀组，弧切刀组两端设有保护环，弧切刀组由定位块和刀块构成，定位块内设有存胶槽，刀块通过存胶槽内的胶水固定连接在定位块上。根据本专利技术的另一个实施例，进一步包括胶粘硬质合金模切刀辊的制造方法，包括以下步骤:第一步：将难熔金属硬质化合物、粘结金属钴粉及少量添加剂经过配料，在无水乙醇球磨介质中进行混合和研磨，添加石蜡的料浆，再经真空干燥、过筛、制粒，制成具有一定成分和粒度要求的掺蜡混合料；第二步：鉴定合格后的掺蜡混合料，经过精密压制，制成具有一定形状、尺寸、密度和强度的高精度压坯；第三步：将压制成型的压坯，进行预烧结，经过预烧结的压坯有一定的硬度和抗弯强度，通过机械加工粗制出模切刀块刀锋形状及相应圆弧面；第四步：经预烧结并机械加工后的压坯，在H2中进行脱蜡烧结，经过一系列物理化学作用和组织结构调整，最终制成高硬度、耐磨、耐热、耐腐蚀的硬质合金刀块；第五步：烧结完成后的硬质合金刀块，使用配有金刚石砂轮的平面磨床精磨刀块四周及底面，其垂直度、平面度等形位公差以及尺寸公差均控制在0.005mm以内；第六步：平面精磨后的硬质合金刀块，使用耐高温耐老化高强度的改性结构胶粘剂，将刀块粘接装配到模切刀辊基体的刀块槽里，控制刀块与刀块之间的贴合间隙小于0.002mm；第七步：装配好的硬质合金刀辊，使用配有金刚石砂轮的外圆磨床精磨刀辊外圆，其刀块外圆和刀辊轴承位的跳动和圆柱度公差均控制在0.003mm以内，刀锋顶部凸出两端保护环顶部0～0.003mm，刀锋顶部光洁度达到0.4；第八步：外圆精磨后的硬质合金刀辊，使用配有特制金刚石磨头的台立式数控加工中心，粗、精磨刀线刀锋，将刀锋刃口宽度控制在0.15～0.2mm；第九步：数控加工中心精磨刀锋后的硬质合金刀辊，使用配有特制金刚石磨头和树脂磨头两种磨头的手动打磨机并配有200倍放大倍数的手持式数码显微镜，手工打磨刀线刀锋，将刀锋刃口宽度控制在0.06～0.08mm；第十步：手工打磨刀锋后的硬质合金刀辊，使用特制的金刚石整形刀具并配有100倍放大倍数的台式显微镜，微整形刀刃两侧，将刀锋刃口宽度修到0.04～0.05mm，并使整个辊面刀线刀刃宽度均匀一致；第十一步：手工精修刀锋后的硬质合金刀辊，使用特制的油石在100倍放大倍数的台式显微镜下，清理刀刃两侧边缘毛刺，使得整个刀线刀刃圆润顺滑；第十二步：测量检测及后序处理，合格后清理模切刀辊，涂抹专用防锈油、包塑料薄膜，固定于木箱，入库储存。根据本专利技术的另一个实施例，进一步包括第六步将刀块粘接装配到模切刀辊基体的刀块槽里的具体工艺过程为：a.将模切刀辊基体装夹到台立式数控加工中心，按照设计，采用编程软件，编好加工程序；b.使用10mm、8mm或6mm四刃铣刀，粗、精铣刀块槽，其垂直度、平面度等形位公差以及尺寸公差均控制在0.01mm以内；c.在刀块槽底铣0.1mm深方槽，方槽的长度和宽度尺寸分别比刀块底面长度和宽度尺寸小3～4mm，此方槽为涂胶槽；d.将模切刀辊基体从机床拆卸，搬运至恒温无尘装配室内，室内恒温25℃；e.将胶粘硬质合金模切刀辊的加工第五步加工完成后的硬质合金刀块及模切刀辊刀块槽用粗砂纸打磨粘胶底面以适当增加粗糙度，并采用超声波清洗，清洗表面粉尘、油污等污物;f.使用量杯等器皿将耐高温耐老化高强度的改性结构胶粘剂配好，使用刮胶涂胶工具，将配置好的胶水涂抹到刀块槽的0.1mm深方槽里，注意涂胶要均匀，胶量要合理；g.将刀块按照编号一一粘接到刀块槽里，使用手持式数码显微镜和激光笔，控制相邻刀块贴合面的贴合间隙小于0.002mm；h.使用红外线热源在胶层上方补热，然后在25℃恒温下固化24小时即可。根据本专利技术的另一个实施例，进一步包括耐高温耐老化高强度的改性结构胶粘剂，其抗压强度大于87.6Mpa，拉伸强度大于26.8Mpa，剪切强度大于19.8Mpa，弯曲强度大于50Mpa，硬度为ShoreD75，工作温度范围-60～300℃。根据本专利技术的另一个实施例，进一步包括步骤c中的0.1mm深方槽是控制胶层厚度的涂胶槽，胶层最合理的厚度是0.05～0.15mm。根据本专利技术的另一个实施例，进一步包括红外线热源补热是指在离胶层上方40cm处补热，60～80℃保持2～3小时。本专利技术的有益效果是，应用硬质合金作为模切刀辊刀刃材料，使用耐高温耐老化高强度的改性结构胶粘剂将布有刀刃的刀块固定在刀辊基体上，模切刀块是利用难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的，再利用后序加工设备加工刀块外形，然后将刀块胶粘到刀辊基体上，最后精磨精修刀锋刃线，从而得到具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀，工作速度高、不崩刃口、寿命长、成本低等特点的模切刀辊。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术的刀锋刃线截面示意图。图3是本专利技术的刀辊主体示意图。图4是本专利技术的E-E面示意图。图5是本专利技术的F-F面示意图。图6是本专利技术的保护环横截面示意图。图7是本专利技术的刀块示意图。图8是本专利技术的刀块粘结示意图。图中1.刀辊主体，2.保护环，3.弧切刀组，4.定位块，5.刀块，6.涂胶槽。具体实施方式如图1~8所示，一种胶粘硬质合金模切刀辊，包括刀辊主体1、保护环2和弧切刀组3，刀辊主体1中部设有弧切刀组3，弧切刀组3两端设有保护环2，弧切本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胶粘硬质合金模切刀辊，包括刀辊主体（1）、保护环（2）和弧切刀组（3），其特征是，所述刀辊主体（1）中部设有弧切刀组（3），弧切刀组（3）两端设有保护环（2），弧切刀组（3）由定位块（4）和刀块（5）构成，定位块（4）内设有存胶槽（6），刀块（5）通过存胶槽（6）内的胶水固定连接在定位块（4）上。

【技术特征摘要】
1.一种胶粘硬质合金模切刀辊的制造方法，模切刀辊包括刀辊主体（1）、保护环（2）和弧切刀组（3），所述刀辊主体（1）中部设有弧切刀组（3），弧切刀组（3）两端设有保护环（2），弧切刀组（3）由定位块（4）和刀块（5）构成，定位块（4）内设有存胶槽（6），刀块（5）通过存胶槽（6）内的胶水固定连接在定位块（4）上，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤:第一步：将金属硬质化合物、粘结金属钴粉及添加剂经过配料，在无水乙醇球磨介质中进行混合和研磨，添加石蜡的料浆，再经真空干燥、过筛、制粒，制成掺蜡混合料；第二步：掺蜡混合料经过精密压制，制成高精度压坯；第三步：将压制成型的压坯，进行预烧结，通过机械加工粗制出模切刀块刀锋形状及相应圆弧面；第四步：经预烧结并机械加工后的压坯，在H2中进行脱蜡烧结，制成硬质合金刀块；第五步：烧结完成后的硬质合金刀块，精磨刀块四周及底面，其垂直度、平面度等形位公差以及尺寸公差均控制在0.005mm以内；第六步：平面精磨后的硬质合金刀块，使用改性结构胶粘剂，将刀块粘接装配到模切刀辊基体的刀块槽里，控制刀块与刀块之间的贴合间隙小于0.002mm；第七步：装配好的硬质合金刀辊，使用配有金刚石砂轮的外圆磨床精磨刀辊外圆，其刀块外圆和刀辊轴承位的跳动和圆柱度公差均控制在0.003mm以内，刀锋顶部凸出两端保护环顶部0～0.003mm，刀锋顶部光洁度达到0.4；第八步：外圆精磨后的硬质合金刀辊，利用配有金刚石磨头的台立式数控加工中心将刀锋刃口宽度控制在0.15～0.2mm；第九步：数控加工中心精磨刀锋后的硬质合金刀辊，手工打磨刀线刀锋，将刀锋刃口宽度控制在0.06～0.08mm；第十步：手工打磨刀锋后的硬质合金刀辊，用金刚石整形刀具将刀锋刃口宽度修到0.04～0.05mm，并使整个辊面刀线刀刃宽度均匀一致；第十一步：手工精修刀锋后的硬质合金刀辊，清理刀刃两侧边缘毛刺，使得整个刀线刀刃圆润顺滑；第十二步：清理模切...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国孜，乔利军，刘艳旭，
申请(专利权)人：江苏麒浩精密机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32