压头及使用该压头的压制成型模具和压制成型方法技术

本发明专利技术涉及压头及使用该压头的压制成型模具和压制成型方法，压制成型模具包括上压头和下压头，各压头均包括压头本体，压头本体的一端具有用于顶压成型料的顶压成型面，其中至少一个压头为异型压头，异型压头的顶压成型面的形状与所述砂轮节块的异型周面的形状相同，异型压头的压头本体由沿砂轮节块的轴向顺序布置的至少两个分体设置的压头块构成，各压头块的上端面一起构成所述异型压头的顶压成型面，相邻两个压头块分别对应所述砂轮节块的不同径向厚度。本发明专利技术提供了一种在对异型断面的砂轮节块压制成型时可节省原料，同时还能实现砂轮节块各部位密度可控的压头及使用该压头的压制成型模具和压制成型方法。

【技术实现步骤摘要】
压头及使用该压头的压制成型模具和压制成型方法
本专利技术涉及一种压头及使用该压头的压制成型模具和压制成型方法。
技术介绍
砂轮包括砂轮基体及固设于砂轮基体上的磨削层，磨削层一般由超硬磨料经压制、干燥、烧结而成，磨削层的压制方法分为整体压制方法和分块压制方法，整体压制方法适用于尺寸较小的磨削层，分块压制方法适用于尺寸较大的磨削层。分块压制方法是将磨削层分为若干砂轮节块后单独压制，各砂轮节块单独压制后再拼接成一个环形磨削层。现有技术中，砂轮节块压制的方法分为沿砂轮轴向压制和沿砂轮径向压制。沿砂轮轴向压制使指上、下压头沿砂轮的轴向对成型料施压以使松散的成型料成型为具有一定强度的坯体。沿砂轮轴向压制中上、下压头的施压方向与砂轮的轴线平行，为了避免成型压制时摩擦力对砂轮节块密度均匀性的影响，该方式主要用于轴向厚度不是太厚的砂轮节块压制中使用，比如说砂轮节块的轴向厚度是其径向厚度的两倍以下时使用。沿砂轮径向压制使指上、下压头沿砂轮的径向对成型料施压使松散的成型料成型为具有一定强度的坯体，该压制方法主要用于径向厚度不是太厚的砂轮节块压制中使用。现有的一种沿砂轮径向压制中所使用的压制成型模具如中国专利CN201645343U公开的“超硬磨料砂轮工作层节块半径方向压制成型模具”，该成型模具包括模腔和上、下压头，上压头的底面为与磨削层外周面适配的凹面，下压头的顶面为与磨削层内周面适配的凸面，凹面、凸面为用于顶压成型料的顶压成型面，使用时成型模具每次压制出一个砂轮节块，最后再将各砂轮节块拼接成一个环形的磨削层。现有的这种成型模具存在的问题在于：现有的成型模具比较适用于径向厚度均匀的磨削层，而不太适用于一些径向厚度不均的具有异形断面的磨削层，比如说近年来，在汽车发动机的曲轴和凸轮轴加工中出现了切入式局部仿行磨削，即包裹式复合磨削，砂轮的磨削层需要同时磨削加工工件的外圆、圆弧及侧面，因此砂轮的磨削层的断面形状呈中部薄两侧厚的异形结构如图1所示，磨削层2的内周面为形状不规则的异型周面。图中1表示砂轮基体。对于这种具有异形断面的磨削层而言，成型工艺的规范和合理是保证磨削层密度和组织均匀性的一个重要环节，磨削层形状的复杂程度对砂轮成型和烧结合理性提出了更为苛刻的要求，这种具有异形断面的磨削层由于砂轮直径较大、轴向厚度与径向厚度比值较大而很难采用整体压制方式和轴向压制方式，所以需采用径向压制的分块压制方式，这种径向压制方式存在以下缺点：1、径向压制时只能先压制出形状规则的砂轮节块，然后再二次加工将砂轮节块加工成特殊的形状，这无疑会造成磨料的浪费和生产效率低下，磨料的浪费和二次加工会大大增加了砂轮制造过程中的制作成本；2、先加工出的形状规则的砂轮节块的径向厚度较厚，而导致砂轮节块在径向上密度分布不均，在烧制过程中容易出现裂纹，砂轮的成品率低，同时砂轮的使用寿命也得不到保证，而二次加工出来的异型周面的较薄位置处的型料密度远小于砂轮节块外周面的型料密度，这会大大降低砂轮节块的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在对异型断面的砂轮节块压制成型时可节省原料，同时还能实现砂轮节块各部位密度可控的压头；本专利技术的目的还在于提供一种使用该压头的压制成型模具和压制成型方法。为了解决上述问题，本专利技术中压头的技术方案为：压头，包括压头本体，压头本体的一端具有用于顶压成型料的顶压成型面，所述顶压成型面的形状与所述砂轮节块的异型周面的形状相同，所述压头本体由沿砂轮节块的轴向顺序布置的至少两个分体设置的压头块构成，各压头块的上端面一起构成所述的顶压成型面，相邻两个压头块分别对应所述砂轮节块的不同径向厚度。本专利技术中压制成型模具的技术方案为：压制成型模具，包括上压头和下压头，各压头均包括压头本体，压头本体的一端具有用于顶压成型料的顶压成型面，其中至少一个压头为异型压头，异型压头的顶压成型面的形状与所述砂轮节块的异型周面的形状相同，异型压头的压头本体由沿砂轮节块的轴向顺序布置的至少两个分体设置的压头块构成，各压头块的上端面一起构成所述异型压头的顶压成型面，相邻两个压头块分别对应所述砂轮节块的不同径向厚度。本专利技术中压制成型方法的技术方案为：压制成型方法，定义压制成型模具的异型压头中的相邻两个压头块分别为第一压头块和第二压头块，与第一压头块相对应的砂轮节块的径向厚度要厚于与第二压头块相对应的砂轮节块的径向厚度，该压制成型方法包括以下步骤，第一步，通过压力机驱动异型压头和压制成型模具的另一个压头相对运动以对模腔中的第一份成型料施压；第二步，压力机停止对异型压头的第二压头块施压，压力机继续驱动第一压头块对第一份成型料施压以使第一份成型料与第一、第二压头块相对应的位置处分别获得不同的密度。在所述第一步压力机驱动异型压头和压制成型模具的另一个压头相对运动之前，在第二压头块与压力机之间垫上垫块；在所述第二步中，通过拆除所述垫块而实现压力机停止对异型压头的第二压头块施压。在所述第二步之后，向所述模腔中投入第二份成型料，压力机驱动异型压头和压制成型模具的另一个压头相对运动而使第二份成型料与第一份成型料固结成一体结构的砂轮节块。本专利技术的有益效果为：本专利技术中的至少一个压头为异型压头，异型压头的顶压成型面的形状与所述砂轮节块的异型周面的形状相同，因此可以使砂轮节块的异型周面一次成型，不需要后续的二次加工，大大节省了磨料同时也提高了生产效率，而异型压头由至少两个分体设置的压头块构成，不同的压头块对应砂轮节块的不同的径向厚度，在对成型料压制时，可以控制各压头块的压制行程不同来实现不同径向厚度处的砂轮节块获得不同的密度，从而保证具有异型断面的砂轮节块各部位的密度均符合要求，最终获得合格的砂轮节块。附图说明图1是本专利技术
技术介绍
中砂轮的结构示意图；图2是本专利技术中压制成型模具的一个实施例的使用状态图；图3是图2的A-A向剖视图；图4是本专利技术中上、下压头对第一份成型料的压制示意图；图5是本专利技术中向模腔中投入第二份成型料时的示意图；图6是本专利技术中压制成型上、下压头对第一份成型料、第二份成型料的压制示意图。图7是本专利技术中压制成型模具的一个实施例中的下压头的结构示意图；图8是图7的左视图；图9是本专利技术中所需压制砂轮节块的结构示意图。具体实施方式压制成型模具的实施例如图2~9所示：本专利技术中所需压制的砂轮节块的结构如图9所示，砂轮节块10的外周面为形状规则的柱形面，砂轮节块10的内周面为形状不规则的异型周面，砂轮节块的中部厚度较薄，轴向两侧的厚度较厚，本专利技术中的异型是相对于形状规则的柱形面而言的，形状不是规则的柱形面称为异型。压制成型模具的结构如图2~8所示：包括模腔4、上压头7和下压头，各压头均包括压头本体，压头本体的一端具有用于顶压成型料的顶压成型面，本实施例中下压头为异型压头，异型压头的顶压成型面的形状与砂轮节块的异型周面的形状相同，异型压头的压头本体由沿砂轮节块的轴向顺序布置的三个分体设置的压头块构成，各压头块的上端面一起构成异型压头的顶压成型面，相邻两个压头块分别对应砂轮节块的不同径向厚度，在本实施例中，位置靠中的压头块称为第二压头块6，第二压头块6对应砂轮节块中部径向厚度较薄的区域，位置位于两侧的压头块称为第一压头块3，第一压头块对应砂轮节块两侧径向厚度较厚的区域。本实施例中上压头和模本文档来自技高网...

【技术保护点】
压制成型方法，其特征在于：定义压制成型模具的异型压头中的相邻两个压头块分别为第一压头块和第二压头块，与第一压头块相对应的砂轮节块的径向厚度要厚于与第二压头块相对应的砂轮节块的径向厚度，该压制成型方法包括以下步骤，第一步，通过压力机驱动异型压头和压制成型模具的另一个压头相对运动以对模腔中的第一份成型料施压；第二步，压力机停止对异型压头的第二压头块施压，压力机继续驱动第一压头块对第一份成型料施压以使第一份成型料与第一、第二压头块相对应的位置处分别获得不同的密度。

【技术特征摘要】
1.压制成型方法，其特征在于：定义压制成型模具的异型压头中的相邻两个压头块分别为第一压头块和第二压头块，与第一压头块相对应的砂轮节块的径向厚度要厚于与第二压头块相对应的砂轮节块的径向厚度，该压制成型方法包括以下步骤，第一步，通过压力机驱动异型压头和压制成型模具的另一个压头相对运动以对模腔中的第一份成型料施压；第二步，压力机停止对异型压头的第二压头块施压，压力机继续驱动第一压头块对第一份成型料施压以使第一份成型料与第一、第二压头块相对应的位置处分别获...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学文，鲁涛，田书跃，
申请(专利权)人：郑州磨料磨具磨削研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41