一种微织构石墨凸模加工装置的制作方法

本发明属于机械加工中的切削用陶瓷刀具技术领域，涉及到微织构陶瓷刀具用石墨凸模的制备装置。

背景技术：

原位成型微织构陶瓷刀具是指在陶瓷刀具热压烧结的过程中，将事先制备好的微织构石墨凸模做为热压烧结用上下压头，一次性制备出微织构陶瓷刀具。这种原位成型微织构陶瓷刀具具有一定的减磨，降温，减少刀屑粘结作用的功能，大大延长刀具的使用寿命。区别于传统的在刀具前刀面加工微织构，一次性成型的微织构刀具表面完整性较好，避免了二次加工对刀具造成的破坏。但现有石墨凸模的制备局限于机械加工，由于石墨自身物理性质的限制，所加工的石墨凸模良品率低，成分单一难以很好的将石墨与微织构二者的优势发挥出来。

中国专利“申请号：CN201210003617.X”报道了一种微池石墨自润滑陶瓷刀具的制备工艺。该工艺所用的微池石墨压头是通过机械加工的方法在石墨压头表面加工出一定尺寸的凹坑，再通过热压烧结制备出具有自润滑功能的微池陶瓷刀具。由于石墨本身的物理性质，机械加工难保证其完整性，不同粒径的石墨可加工性不一致，粒径过大时无法机械加工微米级别的织构同时石墨的材料选取依赖于市场石墨种类过于单一。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种微织构石墨凸模的加工装置。该装置采用挤压成型工艺加工微织构石墨凸模，采用其所加工的微织构石墨凸模精度较高，保证了凸起结构完整性，同时可以任意配制所需石墨充分利用石墨与微织构二者的优势。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种微织构石墨凸模加工装置，其特征在于。

（1）将石墨固液混合物注入该装置储料容器中。

（2）对储料容器内上方的柱塞施加压力，使石墨固液混合物通过石墨基体通孔，直到凸出石墨基体下表面所需高度。

（3）取出石墨基体，对其进行烘干，就得到了所需的微织构陶瓷刀具制备用石墨凸模。

（4）使用制备好的石墨凸模进行微织构陶瓷刀具的制备，即可得到原位成型微织构石墨自润滑陶瓷刀具。

采用本发明加工的微织构石墨凸模是常见的圆柱状凸起，在实际应用过程中如若需要其他形貌的凸起，亦可采用本发明进行加工，只需在石墨基体上加工所需形状和间距的通孔即可。

本发明的有益效果是：微凸起凸模加工过程为挤压加工，具有精度高，控制便捷等优点，避免了传统机加工方式表面完整性差石墨材料种类过于单一的缺点。通过改变通孔的尺寸以及改变石墨固液混合物的成分，能够更好的发挥石墨做为固体润滑剂以及微织构减磨降温减少刀屑粘结的双重优势。

附图说明。

图1为本发明的结构装配示意图。

图2为本发明加工完成后微织构石墨凸模示意图。

附图中：1-柱塞；2-储料容器；3-石墨固液混合物；4-上压头；5-橡胶垫圈；6-螺栓螺母；7-微通孔；8-下压头；9-石墨基体； 10-微凸起。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

实施例：

一种原位成型微织构陶瓷刀具用石墨凸模的制备装置，其制备凸模步骤如下。

（1）将事先加工好通孔的石墨凸模放置于装置下压头8中。

（2）安装垫橡胶垫圈5，垫圈5的高度高出石墨基体约1mm。置入下压头并与上压头4通过螺栓螺母5连接。

（3）向储料容器2内注入石墨固液混合物3，石墨混合料约占储料容器的2/3，将柱塞1置于石墨混合料之上，并使柱塞与石墨混合料完全接触。

（4）装置安装完毕后，对柱塞施加压力，将石墨固液混合物从石墨基体通孔的上方一侧压入，直到石墨固液混合物从石墨基体通孔的下方一侧挤出所需高度。

（5）取出石墨基体，进行烘干操作，即可得到所需的石墨凸模如图2所示。