金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工装置，该装置包括上压头、刷粉装置、阴模、下压头和芯杆，下压头套设在外模内，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；阴模上端面设有刷粉装置，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。该金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工装置，结构简单，使用方便，该装置通过分层刷粉和放置金刚石，将金刚石添加在合金粉层之间，实现了绳锯串珠胎体中金刚石等距有序均匀排列，防止造成串珠偏磨、切割寿命短或者切割效率低的现象。

【技术实现步骤摘要】
金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工装置
本技术涉及一种绳锯加工用装置，尤其是涉及一种金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工装置。
技术介绍
金刚石工具是自然界中硬度最高、抗研磨性最强的一种作为切割单元的特殊工具。绳锯类金刚石工具是由钢丝绳载体11、金刚石绳锯串珠12和辅助固定材料13（橡胶或塑料等）三部分组成，如图1所示。现有此类绳锯串珠的特点是金刚石在串珠中随机分布，容易形成金刚石的堆积区或者稀少区。单一串珠胎体内不同区域金刚石浓度过高或者过少，会导致单颗金刚石承受工作载荷存在明显差异性，使金刚石受冲击力破碎或者脱落的时间长短不一，从而影响金刚石绳锯工具不能进行有效的切削加工，造成串珠偏磨、切割寿命短或者切割效率低的现象。实现金刚石在绳锯串珠中的定向有序排布是解决金刚石分布不均匀的有效方法，通过设计绳锯串珠中金刚石粒度、品级、浓度、排布方式（金刚石分布的间距或排布形状）等，即可以避免绳锯串珠的偏磨现象，进而控制和提高绳锯金刚石工具的切割速度和切割寿命。CN107283650A公开了一种磨粒均匀分布的绳锯串珠及制造方法，其制作方法是：1)通过合金模具冷压的方式制造单层磨粒均匀分布的切割单元环胚体；2)按照统一同方向串在基体上；3)将串好的切割单元环坯体放入热压烧结石墨模具内，经过热压烧结成型得到磨粒在空间上均匀分布的绳锯串珠。上述磨粒均匀分布的绳锯串珠的制作方法存在以下不足缺陷：1）、无法保证金刚石在单层环胚体下端金刚石不脱落；2）下压杆坑位直径是单颗金刚石直径的1.1-1.5倍，压制过程中坑位内会残留粉料，导致粉料堵坑位后金刚石放不进去，需要重复清理坑位内残留粉料，浪费粉料；3）将单层环压胚按照统一方向串在基体上效率低下，且环压胚强度不够会存在环压胚碎裂的风险。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单，便于操作且能实现金刚石的定向、等距有序排列的金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本技术之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，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。其中，所述刷粉装置通过水平驱动装置驱动而相对阴模平移。在某一示范实施例中，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。在某一示范实施例中，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。在某一示范实施例中，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，优选，所述金刚石吸盘上的负压吸孔的孔径为金刚石粒粒径的0.8倍，可有效防止一次单个负压吸孔吸取多颗金刚石粒，且经预压后能固定串珠同一金刚石层径向相邻金刚石粒之间的间距，且能确保金刚石粒全部位于合金粉层之间。在某一示范实施例中，所述合金粉仓通过羊毛毡密封，避免现有技术中金刚石粒填充的坑位易堵、坑内残留粉料和浪费粉料的现象。在某一示范实施例中，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，所述下压头的外径和阴模的内径相匹配，其内径与芯杆的外径相匹配。本技术一种金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工装置的使用方法，包括以下步骤：a)装置预定位：上压头位于待压点（如距离阴模上端面95mm处，且不影响刷粉装置的平移），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：2）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；3）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；4）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；5）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；6）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；7）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；8）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；9）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，10）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；11）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。本技术一种金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工装置的有益效果：通过限定金刚石吸盘上负压吸孔的孔径，如孔径为金刚石粒粒径的0.8倍，有效限定了绳锯串珠的合金粉料层中相邻金刚石粒径向之间的间距。该装置通过分层刷粉和放置金刚石，将金刚石添加在合金粉层之间，实现了绳锯串珠胎体中金刚石等距有序均匀排列，防止造成串珠偏磨、切割寿命短或者切割效率低的现象。相对现有技术通过提高串珠金刚石含量来改善金刚石随机分布问题，可以节约金刚石的用量。本技术金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工装置，通过将合金粉料和金刚石分开添加的方式，进而避免串珠中金刚石随机分布的问题，每填充一层合金粉料就吸取、放置一层金刚石，然后进行预压，来固定绳锯串珠胎体径向合金粉料层内金刚石层粒之间的间距，以此循环，直至添加最后一层金刚石，再填充一层合金属粉覆盖金刚石层，再进行压制成型得到胎体中金刚石在径向、等距、定向有序排列，获得截面上均匀分布的金刚石绳锯串珠。采用本技术金刚石在绳锯串珠中定向有序排列的加工装置制得的绳锯串珠中的金刚石粒全部位于合金粉料层之间，不会出现单层环胚体最下端金刚石在装配过程中以及在使用过程中易脱落的现象；该装置的金刚石粒是通过刷粉的本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。/n

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐汇德，杨跃飞，黄海琳，袁朋，李新苗，
申请(专利权)人：长沙百川超硬材料工具有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43