用于将粉末压实成切割刀片坯体的方法和装置与流程

本发明涉及一种用于将粉末压实成切割刀片坯体的方法。本发明还涉及一种用于将粉末压实成切割刀片坯体的装置，以及由借助于所述装置生产的切割刀片坯体生产的切割刀片。

本发明涉及如下技术领域，其中利用粉末来生产优选地用于通过磨削、钻孔或车削或者通过类似的切屑成型方法来对金属进行加工的切割刀片，所述粉末被压实成坯体，然后经受烧结处理，在该烧结处理中，压实的坯体进一步致密化。通常，接着利用任何适当的当代技术，诸如物理气相沉积或化学气相沉积，给烧结体提供适当的耐磨涂层，诸如碳化物、氮化物、碳氮化物、氧化物或者硼化物。

背景技术：

在生产切割刀片期间将粉末压实成坯体时，将粉末引入到由模具限定的腔室中。通常，模具包括上开口，粉末穿过该上开口被引入到所述腔室中并且在随后的挤压步骤期间，上冲头穿过该上开口被引入到模具中。通常，还设置下冲头，该下冲头能够穿过模具中的通常称作孔或挤压孔的通道滑动，并且该下冲头将形成所述模具腔室的底部的至少一部分，并且借助于该下冲头，在压实粉末时形成的坯体被从周围的模具排出。从模具的上开口设置通常也被称作孔或挤压孔的冲头通道，上冲头能够在该冲头通道中向下移动，以用于接触粉末并且使粉末经受压实压力的目的。换言之，冲头通道有助于限定被设置用于接收粉末的模具腔室，并且冲头被设置用于压实被接收在所述腔室中的粉末的目的。

在将粉末压实成坯体之后，上冲头撤出模具，并且通过下冲头相对于模具的移动来排出坯体(这些部件中的任一个部件可以是移动部件)。因此，坯体穿过在挤压步骤期间上冲头向下移动到模具中的通道被排出。

通常，坯体的材料具有这样的性质，即，在释放来自冲头的压实压力时和在将其从周围的模具排出并释放时，坯体将膨胀。为了能够实现当将坯体从坯体已经被压实所处的腔室排出时，该坯体径向地膨胀，在压实期间，通道在上冲头前进所到达的水平高度上方稍微变宽。可以说腔室设有释放部，该释放部具有模具的内壁相对于腔室的中心轴线的一定的倾斜角度。释放部的倾斜角度(能被称作释放角度)以及(在竖直方向上的)长度适合于在排出坯体时坯体的期望的(径向)膨胀。

通常，对于正的刀片，腔室具有当从腔室的释放部向剩余(下)部观察时变窄的截面。在压实粉末时，不允许由上冲头的侧向表面和底表面限定的上冲头的下边缘与模具的内周面接触，这是由于该接触将会导致对于模具和冲头两者的损坏。因此，冲头仅前进到在所述冲头边缘和模具的内周面之间存在小的间隙的水平高度。在粉末的压实期间，粉末将以某种程度泄漏出来并且将以某种程度穿过所述间隙被挤出并且进入到释放部中。该泄漏将导致松散的粉末聚集在释放部中并且挤出和/或泄漏将导致沿着坯体的上边缘形成在坯体上的残余边缘，在随后的坯体的烧结之前，该残余边缘需要被处理，即，至少部分地移除。该处理是耗时的并且导致不期望的生产成本。由所述泄漏导致的聚集的松散粉末，另一方面，在压实体被排出模具时导致材料的不期望的浪费并且将对于压实体的表面处理具有负面影响，在压实体的边缘的半径非常小并且由此对于与松散粉末的相互作用敏感时尤其如此。粉末泄漏和挤出的进一步的负面影响可能是对坯体的上边缘的形状或在坯体的上边缘的区域中的低密度，即，多孔性的产生的不期望的影响。

本申请人已经考虑了对于上述问题的解决方案，根据该方案，模具被细分成上部和下部，并且其中将限定在冲头的最终压实位置中的坯体的几何特征的模具腔室被容纳在下模具部中。在压实期间，上冲头穿过上模具部前进并且进入到下模具部中。在上模具部和下模具部之间的分型平面就在上冲头的边缘在上冲头的最终压实位置中所前进到的水平高度的略微上方。在利用粉末填充模具期间，上模具和上冲头被保持在下模具部中的上开口的上方的撤回位置中。分型平面是大致平坦的并且允许粉末填充装置在下模具部的上表面上滑动到在所述上开口的顶部上的位置，或者从在所述上开口的顶部上的位置在下模具部的上表面上滑动。通常，粉末被填充到在模具中的与下模具的上表面相同的水平高度。在填充粉末之后，将上模具与下模具连结，并且借助于下冲头和上冲头执行压实。当压实的坯体随后被移出模具时，在坯体的所述移位之前，将上模具部从下模具部移除。由于该原则性解决方案以及模具的设计，能够使粉末可能泄漏到其中的并且在压实期间形成残余边缘的释放部保持得非常小。

优选地，释放部的长度，即，在挤压轴线的方向上的从(在其最终压实位置中的)冲头边缘到限定在下模具部的上表面中的上开口的边缘的距离应该围绕冲头的周围大致相同。因此，在上冲头的冲头边缘部分地与上冲头的挤压轴线不垂直的应用中，限定在下模具部的上表面中的上开口的所述边缘应该一致地部分地不垂直。如果，例如，冲头边缘具有波状延伸部，即，围绕冲头的周围在挤压轴线的方向上的变化位置，则限定在下模具部的上表面中的上开口的边缘应该具有对应的波状延伸部。由此，下模具的上表面将不是平面的，并且将不允许具有大致平坦的底表面的粉末填充装置滑动到下模具部中的上开口的顶部上的位置，并且利用粉末将下模具部填充到限定所述上开口的边缘的水平高度。还存在当这样的填充时粉末逃离到下模具部的上表面的风险。

技术实现要素：

本发明的目的是给出一种方法和装置，该方法和装置解决了与不期望的剩余边缘的产生有关的上述问题，并且解决在当冲头边缘和限定在相关的模具部的表面中的开口的相邻的边缘至少部分地与挤压轴线不垂直时的情形中如何实现有效且可靠的粉末填充过程的问题。

本发明的目的借助于将粉末挤压成切割刀片坯体的方法来实现，该方法包括如下步骤：

－提供压实装置，所述压实装置包括：

－第一冲头，

－第二冲头，所述第二冲头呈现出：邻接面，所述邻接面用于与待压实的粉末邻接；以及外周面；以及冲头边缘，所述冲头边缘在所述邻接面和所述外周面之间的交接部处，其中，所述冲头边缘延伸成具有围绕所述第二冲头的周围的预定弯曲部，

－第一模具部，所述第一模具部呈现出：腔室，所述腔室具有内周面，所述内周面与将在所述第一模具部中被压实的切割刀片坯体的外周面对应；用于接收所述第一冲头的孔，所述孔从在所述第一模具部的第一端面中的开口延伸到所述腔室；以及开口区域，所述开口区域延伸成具有从所述腔室到所述第一模具部的相对的第二端面的扩大的截面，并且所述开口区域在所述相对的第二端面中限定开口，

－第二模具部，所述第二模具部呈现出用于接收所述第二冲头的孔，所述孔从在所述第二模具部的第一端面中的开口延伸到所述第二模具部的第二端面，由此在所述第二端面中限定开口，

－其中，限定在所述第一模具部的所述第二端面中的所述开口的边缘延伸成具有与所述冲头边缘的所述弯曲部对应的弯曲部，

－将所述第一模具部的所述第二端面与所述第二模具部的所述第二端面接触地布置，使得在所述第一模具部的所述第二端面中的所述开口与所述第二模具部的所述第二端面的所述开口会合，

－定位所述装置，使得所述第一模具部和所述第二模具部中的一个模具部被接触地布置在另一个模具部的上方；

－将所述模具部中的被布置在另一个模具部上的那一个模具部的所述第一端面布置成使得所述第一端面在至少一个方向上直线地延伸，

－将所述冲头中的一个冲头引入到所述模具部中的被布置在另一个模具部的下方的那一个模具部的孔中，

所述方法的特征在于：

－所述第二冲头的所述冲头边缘的所述预定弯曲部至少部分地与所述装置的挤压轴线不垂直，并且所述第一模具部的所述第二端面中的开口的边缘呈现出相对于所述挤压轴线的对应的弯曲部，并且所述方法包括进一步的如下步骤：

－通过穿过所述第一模具部和所述第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部的第一端面中的开口引入粉末，将所述粉末填充到由所述第一模具部和所述第二模具部中的被布置在另一个模具部的下方的那一个模具部、引入到该模具部中的冲头和所述第一模具部和所述第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部限定的腔室中。

具有部分地与挤压轴线不垂直的弯曲部的冲头边缘可以被称作如下冲头边缘，该冲头边缘符合围绕具有一定弯曲部(例如预定波纹形状)的冲头的周围的线，使得，对于沿着所述线的不同的角位置，冲头边缘的在挤压轴线的方向上的位置不同。优选地，第二冲头的挤压轴线平行于，优选地重合于，第二冲头的纵向中心轴线。由于限定第一模具部的第二端面中的开口的边缘具有对应的弯曲部，所以所述边缘的部分将限定所述第二端面的不规则部(弯曲部)，这使得在第一模具部形成下模具部时的情形中，第二端面不适于通过滑动到第一模具的第二表面中的所述开口的顶部上的位置以及从第一模具的第二表面中的所述开口的顶部上的位置滑动来使粉末填充装置前进的目的。如果第一模具部形成上模具部，则第二模具的第二表面将面临对应的问题。本发明给出一种解决方案，该解决方案避免了使用呈现出反映冲头边缘的弯曲部的该不规则部的表面作为用于粉末填充装置的基部，该粉末填充装置用于将粉末填充到模具中。相反，不需要反映冲头边缘的弯曲部的表面可以被用作用于粉末填充装置的基部。以上和以后使用的术语“接触地”不是必需意味着在彼此连结的部分之间存在直接的物理接触。然而，优选地是，相对于彼此接触地布置的连结表面还彼此支承直接接触，以便意味装置的稳定性。

根据一个实施例，本发明的方法包括如下进一步的步骤：通过使所述第一冲头和所述第二冲头中的另一个冲头穿过所述模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部的孔朝向所述腔室前进到最终压实位置来压实被引入到所述腔室中的所述粉末。使冲头穿过在上模具部的第一端面中的开口前进到上模具部中将是必要的，以便压实容纳在所述腔室中的粉末，而不管第一模具部和第二模具部中的哪个模具部位于另一个模具部的顶部上。如果第一模具部是被布置在另一个模具部的上方的模具部，则第一冲头穿过在第一模具部的第一端面中的开口向下前进到第一模具部中。如果第二模具部是被布置在另一个模具部的上方的模具部，则第二冲头穿过第二模具部的第一端面向下前进到第二模具部中。

根据又一个实施例，本发明的方法包括如下步骤：通过使所述第二冲头穿过所述第二模具部前进，直至所述冲头边缘处于距所述第一模具部的所述腔室的所述内周面如此短的距离，以致使得压实的坯体的边缘将形成于所述冲头边缘与所述内周面相邻时所在的区域中来压实被引入到所述腔室中的粉末。

优选地，所述第二冲头前进，直至所述冲头边缘和所述第一模具部中的所述腔室的所述内周面之间的距离等于或小于50μm，优选地等于或小于30μm。甚至更优选地，最大距离等于或小于10μm，或者等于或小于5μm。所述冲头边缘和所述腔室的所述内周面之间的距离可以沿着第二冲头的周围而不同。然而，优选的是，该距离围绕所述周围是相对恒定的。冲头边缘和外周面之间的距离越小，对由于粉末穿过冲头边缘和腔室内周面之间的间隙泄漏出去所导致的在压实的坯体上产生剩余边缘的抑制效果越好。然而，冲头边缘不是必须与所述腔室的内周面接触，这是因为该接触可能损坏该边缘和/或该内周面。

根据一个实施例，本发明的方法进一步包括如下步骤：通过使所述第一模具部从所述第二模具部撤回(所述模具部之间的相对运动；任何一个模具部均能够是移动的模具部)来露出压实的切割刀片坯体，并且将所述压实的坯体穿过在所述第一模具部的第二端面中的所述开口移出所述第一模具部。虽然本发明可以与如下的模具设计相关地应用，其中根据该模具设计，第一模具被细分成具有与挤压轴线不垂直的分型平面并且允许在与挤压轴线垂直的方向上彼此分离以用于在填充或者露出压实的坯体之前关闭所述腔室的目的的两个或更多个部分，但是本发明特别适用于如下的模具设计，其中根据该模具设计，压实的坯体穿过第一模具部的第二端面中的所述开口移位。冲头边缘(以及坯体的边缘)的弯曲部和第一模具的第二端面中的开口的边缘的弯曲部之间的对应关系能够在开口区域中实现非常短且恒定的释放部，该释放部从所述腔室延伸到限定第一模具部的第二端面中的开口的边缘。

根据本发明的一个实施例，本发明的方法包括如下步骤：将围绕所述第二模具部的所述第二端面中的所述开口的区域设置成具有与限定所述第一模具部的所述第二端面中的所述开口的所述边缘的弯曲部对应的弯曲部，使得当所述第一模具部和所述第二模具部被连结时，所述第二模具部的第二表面将与所述第一模具部的所述边缘处于密封关系。由此，防止粉末泄漏到第一模具部的第二表面和第二模具部的相对的第二端面之间的任意空间中，或者甚至泄漏出模具。

根据一个实施例，本发明的方法包括如下步骤：提供粉末填充装置并且通过允许所述粉末填充装置在第一模具部和第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部的所述第一端面上沿着所述表面直线地延伸所在的所述方向上滑动来将所述粉末填充装置定位在第一模具部和第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部的所述第一端面中的所述开口的顶部上的位置或者将所述粉末填充装置从所述位置移除。

根据又一个实施例，所述压实的切割刀片坯体具有正的切割刀片的形状，并且所述第一模具部中的所述腔室的所述内周面具有对应的形状，其中截面横向于所述挤压轴线，所述截面朝向所述第一模具部的所述第二端面中的所述开口增大。

本发明的目的还借助于一种用于通过压实粉末来制造切割刀片坯体的装置来实现，所述装置包括：

－第一冲头，

－第二冲头，所述第二冲头呈现出：邻接面，所述邻接面用于与待压实的粉末邻接；以及外周面；以及冲头边缘，所述冲头边缘在所述邻接面和所述外周面之间的交接部处，其中，所述冲头边缘呈现出围绕所述第二冲头的周围的预定弯曲部，

－第一模具部，所述第一模具部呈现出：腔室，所述腔室具有内周面，所述内周面与将在所述第一模具部中被压实的切割刀片坯体的外周面对应；用于接收所述第一冲头的孔，所述孔从所述第一模具部的第一端面中的开口延伸到所述腔室；以及开口区域，所述开口区域延伸成具有从所述腔室到所述第一模具部的相对的第二端面的扩大的截面，并且所述开口区域所述相对的第二端面中限定开口，

－第二模具部，所述第二模具部呈现出用于接收所述第二冲头的孔，所述孔从所述第二模具部的第一端面中的开口延伸到所述第二模具部的第二端面，由此在所述第二端面中限定开口，

－其中，限定所述第一模具部的所述第二端面中的所述开口的边缘具有与所述第二冲头的所述冲头边缘的预定弯曲部对应的弯曲部，

－所述第一模具部的所述第二端面适于相对于所述第二模具部的第二表面接触地布置，使得所述第一模具部的所述第二端面中的所述开口与所述第二模具部的所述第二端面中的所述开口会合，

－其中，当在将粉末填充到所述模具中时将所述第一模具部和所述第二模具部相对于彼此接触地布置时，所述第一模具部和所述第二模具部中的一个模具部被布置在另一个模具部的上方；

－其中，第一模具部和第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部的所述第一端面在至少一个方向上直线地延伸，

所述装置的特征在于：

－所述预定弯曲部至少部分地与所述装置的挤压轴线不垂直，并且所述第一模具部的所述第二端面中的开口的边缘呈现出相对于所述挤压轴线的对应的弯曲部，并且

－当所述装置处于准备好将粉末填充到所述模具中的位置中时，呈现出由所述第一模具部和所述第二模具部中的被布置在另一个模具部的下方的那一个模具部、引入到该模具部中的冲头和所述第一模具部和所述第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部限定的腔室。由此，在第一模具部和第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部的第一端面中的开口露出，以能够将粉末穿过所述开口填充到所述腔室中。

由于第一模具部和第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部的第一端面在至少一个方向上直线地延伸，所以借助于在第一端面直线地延伸所沿着的方向上的滑动运动，所述第一端面能够被用于使粉末填充装置前进到在该第一端面中的开口的顶部上的粉末填充位置并且使粉末填充装置从在该第一端面中的开口的顶部上的粉末填充位置前进。被引入到第一模具部和第二模具部中的被布置在另一个模具部的下方的那一个模具部中并且当装置处于准备好填充粉末的位置中时有助于限定所述腔室的冲头是与形成下模具部的模具部有关的冲头。由此，如果所述第一模具部和所述第二模具部中的被布置在另一个模具部的下方的那一个模具部是第一模具部，则从下方引入到第一模具部中的冲头是第一冲头。如果所述第一模具部和所述第二模具部中的被布置在另一个模具部的下方的那一个模具部是第二模具部，则从下方引入到第二模具部中的冲头是第二冲头。

根据本发明的装置的一个实施例，上模具部的第一端面是平坦的。由此，粉末填充装置不限于在所述第一模具部和第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部的所述第一端面上沿着特定方向滑动，而是能够在任意方向上滑动到所述第一端面中的开口或者从所述第一端面中的开口在任意方向上滑动。

优选地，第一模具部和第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部的第一表面在与挤压轴线垂直的平面中延伸。优选地，挤压轴线在竖直方向上延伸。

根据一个实施例，所述装置包括粉末填充装置，所述粉末填充装置被布置成在所述第一模具部和所述第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部的所述第一端面上沿着所述第一端面直线地延伸所在的所述至少一个方向上滑动到所述第一模具部和所述第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部的所述第一端面中的所述开口的顶部上的粉末填充位置，以及从所述粉末填充位置滑动。

根据一个实施例，所述第二冲头被布置成穿过所述第二模具部前进到最终压实位置，在所述最终压实位置处，所述冲头边缘处于距所述第一模具部的所述腔室的所述内周面的如此短的距离处，以致使得在压实被引入到所述腔室中的粉末时，压实的坯体的边缘将形成于所述冲头边缘与所述内周面相邻时所在的区域中。然而，冲头被布置成不使其冲头边缘与第一模具的腔室的内周面接触，而是与第一模具的腔室的内周面留有小的间隙。优选地，压实的坯体的所述边缘与由所述压实的坯体产生的切割刀片的切割刃对应。

根据一个实施例，所述第二冲头被布置成前进，直至所述冲头边缘和所述腔室的所述内周面之间的距离等于或小于50μm，优选地等于或小于30μm，甚至更优选地等于或小于10μm，或者甚至更优选的等于或小于5μm。

优选地，当所述第二冲头处于其最终压实位置中时，在所述挤压轴线的方向上从所述冲头边缘的水平高度到限定所述第一模具部的所述第二表面中的所述开口的所述边缘的水平高度的距离L在1-500μm的范围内，优选地在100-300μm的范围内。下限取决于腔室的深度，即，待压实的坯体的高度。优选地，L≥10μm,并且可以优选地是，L≥50μm。一旦第二冲头(并且还有可能第二模具)从坯体撤回，则坯体就将膨胀，并且期望坯体不膨胀超过限定第一模具的开口的边缘。因此，所述距离必须不太短，并且所述距离与坯体的高度以及坯体的期望的膨胀有关。考虑到如下事实来选择上限，即：期望将坯体取出所沿着的第一模具的释放部尽可能得短，以便将由坯体和第一模具部的第二端面中的开口的区域中的内周面之间的接触和/或由松散的粉末和残留在第一模具部的开口区域的内周面上的剩余边缘导致的对于坯体的即将产生的损害最小化。优选地，在所述水平高度之间的距离围绕第二冲头的周围以及第一模具部的第二端面中的所述开口是恒定的。

根据本发明的装置的一个实施例，围绕所述第二模具部的所述第二端面中的所述开口的区域具有与限定所述第一模具部的所述第二端面中的所述开口的所述边缘的弯曲部对应的弯曲部，使得当所述第一模具部和所述第二模具部接触地布置时，所述第二模具部的所述第二端面将与所述第一模具部的所述第二端面中的所述开口的所述边缘处于密封关系。

根据另一个实施例，当所述第一模具部和所述第二模具部接触地布置时，所述第二模具部的所述第二表面与所述第一模具部的所述第二表面中的所述开口重叠，由此形成围绕所述第一模具部的所述第二端面中的所述开口的重叠边沿。该边沿的宽度取决于第一模具部的腔室的内周的角度以及第一模具部的前述开口区域(形成用于坯体的释放部)中的内周的角度，以及(当第二冲头在其最终压实位置中时)在挤压轴线的方向上在第二冲头的冲头边缘的水平高度和限定第一模具部的第二端面中的开口的边缘的水平高度之间的距离，以及第二冲头的宽度。优选地，至少在第二模具部的第二端面中的开口的区域中，其中的孔的尺寸(宽度)是这样的，即：使得第二模具部中的孔的内周和第二冲头的外周面之间仅存在非常小的间隙。由此，第二模具部中的孔可以有助于第二冲头的导向和侧向定位。

根据本发明的装置的一个实施例，所述模具部包括外模具部，当所述第一模具部和所述第二模具部连结时，所述外模具部至少部分地在侧向上包围所述第一模具部和所述第二模具部，并且其中所述外模具部具有上表面，当所述第一模具部和所述第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部与所述另一个模具部连结时并且所述装置在准备好将粉末填充到所述腔室中的位置中时，所述上表面至少部分地(在粉末填充装置的设想的路径处)与所述第一模具部和所述第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部的所述第一表面重合。外模具部可以被连接到第一模具部和第二模具部中的被布置在另一个模具部的下方的那一个模具部，并且外模具部与第一模具部和第二模具部中的被布置在另一个模具部的下方的那一个模具部形成单个单元。外模具部还可以被视为工作台，从而提供用于粉末填充装置的进一步的支撑表面。由于设置外模具部的上表面，使得外模具部的上表面至少部分地与第一模具部和第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部的第一端面重合，从而能够在所述上表面上滑动并且定位粉末填充装置。

根据本发明的装置的又另一个实施例，所述第一模具部和所述第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部呈现出延伸部，当所述第模具一和所述第二模具部连结时，所述延伸部与所述第一模具部和所述第二模具部中的被布置在另一个模具部的下方的那一个模具部侧向地重叠，其中所述延伸部包括侧向开口，当所述第一个模具部和所述第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部从其相对于所述另一个模具部连结时所处的位置撤回时，所述侧向开口露出，使得由于所述第一模具部和所述第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部的所述撤回以及坯体在所述挤压轴线的方向上移出第一模具部而露出的压实的坯体通过所述开口而侧向地露出。延伸部可以包括一个或更多个从上模具部向下延伸的柄部或者从第一模具部和第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部向下延伸的套筒。优选地，上模具部的所述下延伸部被连接到致动器，该致动器被布置用以使第一模具部和第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部在挤压轴线的方向上移位。在该实施例中，用于使第一模具部和第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部移位的致动器由此被布置在模具的下方。

可替代地，形成第一模具部和第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部的模具部呈现出上延伸部，该上延伸部在上模具部的所述第一表面的上方延伸。优选地，第一模具部和第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部的所述上延伸部被连接到致动器，该致动器被布置用以使第一模具部和第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部在挤压轴线的方向上移位。在该可替代实施例中，用于使第一模具部和第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部移位的致动器由此被布置在模具的上方。上延伸部必须使粉末填充装置能够滑动到其在第一模具部和第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部上的粉末填充位置以及从该粉末填充位置滑动。

根据本发明的装置的一个实施例，待被压实的所述切割刀片坯体具有正的切割刀片的形状，并且所述第一模具部中的所述腔室的所述内周面具有对应的形状，其中截面横向于所述挤压轴线，所述截面朝向所述第一模具部的所述第二表面中的所述开口增大。正的切割刀片可以被称作如下切割刀片，其截面从其第一端向其第二端增加，其中，所述第二端带有切割刀片的切割刃。根据本发明的替代实施例，切割刀片，并且由此第一模具部的所述腔室的内周面可以限定双重正的切割刀片(double positive cutting insert)，即，具有在其相对端之间的腰部的形状，使得第一模具部必须被细分成在横向于挤压轴线的方向上可分离的子部分，以便能够露出压实的坯体以及从模具移出该压实的坯体。

根据一个实施例，所述第二模具部是所述第一模具部和所述第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部。由此，在从第一模具部移除第二模具部之后，压实的坯体在其相对于第一模具部向上移位时露出。压实的坯体的相对于第一模具部的该移位可以通过被连接到第一模具部的致动器的动作使第一模具部向下移位和/或通过下(第一)冲头的动作使压实的坯体向上移位来实现，该下(第一)冲头则被连接到用于使该下(第一)冲头在挤压轴线的方向上移位的致动器。

根据替代实施例，第一模具部是第一模具部和第二模具部中的被布置在另一个模具部的上方的那一个模具部。从而，压实的坯体移出第一模具部通过被连接到第一模具部的致动器的动作使第一模具部向上移位和/或通过连接到上冲头、下(第二)冲头和下模具部的致动器使上冲头、下(第二)冲头和下模具部向下移位从而使压实的坯体向下移位来实现。选择哪种解决方案的问题于本领域技术人员的预期常识内的设计。

本发明还涉及切割刀片，其特征在于，该切割刀片由在根据本发明的装置中和/或借助于根据本发明的方法生产的坯体形成。同样，本发明还涉及在根据本发明的装置中或借助于根据本发明的方法生产的切割刀片坯体。

将在例示本发明的实施例的以下详细解释中给出本发明的进一步的特征和优点。

附图说明

此后，将参考附图详细描述本发明的实施例，在附图中：

图1a－1b是切割刀片的图示，该切割刀片的形状与将在根据本发明的装置中并且借助于根据本发明的方法生产的切割刀片坯体的形状对应，

图2a是根据本发明的装置的第一实施例的透视截面，

图2b是在图2a中示出的实施例的截面的分解侧视图，

图3a－3g是在截面中看到的示出根据本发明的实施例的用于借助于根据本发明的压实装置的上述第一实施例压实切割刀片坯体的方法的连续步骤的系列图，

图4a是根据本发明的装置的第二实施例的透视截面，

图4b是在图4a中示出的实施例的截面的分解侧视图，

图5a－5f是在截面中看到的示出根据本发明的实施例的用于借助于根据本发明的压实装置的上述第二实施例压实切割刀片坯体的方法的连续步骤的系列图，

图6是本发明的装置的细节的放大图示，示出在第二冲头的最终压实位置中的装置的一些关键部分。

具体实施方式

图1a和1b示出切割刀片坯体1，能够借助于根据本发明的装置和方法通过粉末的压实来生产该切割刀片坯体1。通常，切割刀片坯体1经受边缘处理以及研磨，随后是烧结处理，在该烧结处理中，该切割刀片坯体1进一步致密化。在很多情形中，然后利用适当的当代技术，诸如物理气相沉积或化学气相沉积，向烧结体提供适当的耐磨涂层，诸如碳化物、氮化物、碳氮化物、氧化物或者硼化物。切割刀片被用于通过磨削、钻孔或车削或通过类似的切屑成型方法来加工金属。切割刀片的形状与生产切割刀片的压实的坯体1的形状对应。与在图1a和1b中示出的切割刀片坯体1的形状有关地在此陈述的内容因此对于由所述坯体产生的切割刀片的形状也是有效的。

在图1a和1b中示出的切割刀片坯体1具有正的切割刀片的形状，从而示出了从其第一端2到其第二端3的增加的截面。在坯体1的第二端3处，坯体1呈现出切割刃4，该切割刃4围绕坯体1的周围延伸。切割刃4由第二端3的表面与坯体1的外周面的交接部来限定。刃4具有弯曲部，该弯曲部至少部分地与轴线x不垂直，该轴线x与在将粉末压实成所述坯体1期间应用的挤压轴线对应。部分地不垂直在这里指的是具有如下弯曲部，即：使得对于围绕沿着围绕坯体1的周围的所述切割刃的所述轴线x的不同的角位置，在挤压轴线的方向上的切割刃的位置不同。

图2示出根据本发明的装置的第一实施例，该装置用于生产在图1a和1b中示出的类似坯体1的切割刀片坯体。该装置限定了挤压工具，该挤压工具包括第一冲头6、第二冲头7、第一模具部8和第二模具部9。应理解，装置的在装置的操作期间移位的部分可以被连接到出于该目的而设置的致动器。该致动器以及所述部分的与该致动器的具体连接没有在图中示出，因为该致动器以及该连接被视为本领域技术人员采用的常规设计手段。

第二冲头7呈现出:邻接面10，该邻接面10用于与待压实的粉末邻接；以及外周面11；以及在邻接面10和外周面11之间的交接部处的冲头边缘12，其中，冲头边缘12呈现出与坯体1的上述切割刃的弯曲部对应的预定弯曲部。因此，冲头边缘12呈现出至少部分地与挤压轴线x不垂直的弯曲部，部分地不垂直的意义在于，该冲头边缘具有弯曲部，使得对于沿着围绕坯体1的周围的所述切割刃的不同的角位置，切割刃的在挤压轴线的方向上的位置不同。

第二冲头7还呈现出在冲头7的纵向方向上，即，与挤压轴线x平行延伸的中央孔13，以用于接收中心销14的目的。然而还应理解，在第二冲头7中设置中心销和与孔13类似的孔是选择性的并且对于本发明不是至关重要的。

第一模具部8呈现出腔室15，该腔室15具有内周面16，该内周面16具有与将在所述第一模具部8中压实的切割刀片坯体1的外周面5的几何特征对应的几何特征。此外，第一模具部8呈现出：用于接收所述第一冲头6的孔17，所述孔17从第一模具部8的第一端面19中的开口18延伸到所述腔室15；以及开口区域，所述开口区域在具有从所述腔室15到第一模具部8的相对的第二端面20的扩大的截面的情况下延伸并且在所述相对的第二端面20中限定开口21。

第二模具部9呈现出用于接收所述第二冲头7的孔22。孔22从第二模具部9的第一端面24中的开口23延伸到其第二端面25，由此在所述第二端面25中限定开口26。

限定第一模具部8的第二端面20中的所述开口21的边缘27具有与第二冲头7的上述冲头边缘12的预定弯曲部对应的弯曲部，其意义在于，边缘27具有围绕开口21的周围的对应的弯曲部，其限定了具有围绕第二冲头7的周围的冲头边缘12。弯曲部可以被认为是边缘27的在挤压轴线x的方向上的每个增量部分的位置的变化。

图2a示出在准备好将粉末填充到限定本发明的挤压工具中的腔室中的位置中的本发明的该挤压工具的第一实施例。第一模具部8的第二端面20相对于第二模具部9的第二端面25接触地布置，使得第一模具部8的第二端面20中的所述开口21与第二模具部9的第二端面25中的所述开口26会合。

当第一模具部8和第二模具部9与在将粉末填充到模具中时相对于彼此接触地布置时，所述第一模具部8和第二模具部9中的一个模具部在另一个模具部的上方，从而限定了第一端面向上指向的上模具部。在图2-3中示出的第一实施例中，第二模具部9在第一模具部8的上方。第二模具部9的第一端面24由此形成模具的上表面并且开口23限定模具的上开口，待压实的粉末可以穿过该上开口被引入到所述腔室中，该腔室由第一模具部8的所述腔室15的内周面16、第一模具部8的孔17的内周面28、引入到所述孔17中的第一冲头6的端面29和第二模具部9中的孔22的内周面30限定。

第二模具部9的第一端面24基本上是平坦的并且在与挤压轴线x垂直的平面中延伸。优选地，挤压轴线x是竖直的，由此所述平面优选是水平的。

模具进一步包括外模具部31，该外模具部31当第一模具8和第二模具9连结时侧向地包围第一模具8和第二模具9。外模具部31可以被连接到下模具部，并且与下模具部一起形成一个单元。外模具部31具有上表面32，当第二模具部9与第一模具部8连结时，该上表面32与第二模具部9的第一表面24重合并且装置处于准备好将粉末填充到所述腔室中的位置。外模具部31可以被主要地设置用于限定在装置的操作期间可以放置粉末填充装置的工作台的目的。然而，外模具部还可以具有可能的进一步的功能，诸如稳定功能，并且因此当被连接到下模具部时，其可以被视为模具部。

第二模具部9呈现出延伸部34，当第一模具部和第二模具部连结时，该延伸部34与第一模具部8侧向地重叠，并且该延伸部34包括侧向开口35，该侧向开口35当第一模具部8和第二模具部9从彼此撤回时露出，使得由于所述撤回以及坯体在挤压轴线x的方向上移出第一模具部8而露出的压实的坯体通过所述开口35而侧向地露出(具体见图3g)。延伸部34则被连接到未示出的致动器，该致动器位于第一模具部8的下方。其它可替代的方案诚然也是可行的。根据在图中未示出但是在本发明的范围内的一个该可替代的方案，形成上模具部的模具部呈现出上延伸部，该上延伸部在上模具部的所述第一表面的上方延伸。该上延伸部被连接到位于模具上方的致动器，该致动器被设置用于该上延伸部的移位。

图3a－3g示出由根据本发明的装置的上述第一实施例应用的本发明的方法的实施例的关键步骤。

图3a示出在准备好将粉末填充到由上述周面16、28和30以及第一冲头6的端面29限定的之前描述的模具腔室中的位置中的本发明的装置。第二冲头7撤回到在第二模具部9的第一表面24的上方的位置，留出用于将被定位在第二模具部9的第一端面24中的开口23的顶部上的粉末填充装置33的空间。粉末填充装置33可以被视为本发明的装置的成型部。侧向地包围外模具部31并且具有与外模具部31的上表面32对齐的上表面的进一步的工作台36也被示出并且形成装置的可选部分。

图3b示出随后的步骤，其中，粉末填充装置33位于第二模具部的第一端面24中的开口23的顶部上并且执行填充操作。为了将粉末填充装置33从图3a中示出的侧向撤回位置移动到图3b中示出的在所述开口23的顶部上的位置，粉末填充装置33在上模具部的第一端面，即，第二模具部9的第一端面24上滑动，并且这里也在外模具部31的上表面以及周围的工作台36的上表面上滑动。第一冲头6处于在第一模具部8的孔17的内部的位置中，并且相对于第一模具部中的腔室15稍微撤回，以便能够在由此限定在模具中的腔室中接收足量的粉末。

图3c示出随后的压实步骤，其中，第二冲头7被向下移位到在第二模具部9中的孔22中。第一冲头6穿过孔17朝向第一模具部8中的腔室15向上移位。优选地，但是不是必要的，第一冲头6和第二冲头7的移位是同时的。

图3d示出在最终压实位置中的装置，其中限定了将形成的切割刀片坯体1的几何特征的腔室15现在由第一模具部的腔室15的内周面16、第一冲头6的上端面29和第二冲头7的邻接面10来限定。这里，根据本发明的方法包括如下步骤，通过使第二冲头7穿过第二模具部9前进，直至冲头边缘12距第一模具部8的所述腔室15的所述内周面16的距离如此得短，以致使得压实的坯体1的与切割刀片的切割刃对应的边缘将被形成于所述冲头边缘12与所述内周面16相邻时所在的区域中。

现在参考图6，图6以放大比例示出在与图3d中示出的位置对应的位置中的装置的细节。在最终压实位置中，第二冲头7突出，使得冲头边缘12以距离L进入到第一模具部8中，使得在冲头边缘12与腔室15的内周面16之间的距离g等于或小于10μm，或者甚至更优选地等于或小于5μm(在围绕第二冲头7的周围的任意位置处)。由于限定第一模具部8的第二端面20中的开口21的边缘27具有与冲头边缘12的弯曲部对应的弯曲部，所以在冲头边缘12和所述边缘27之间的距离围绕第二冲头7的整个周围或多或少是相同的。从冲头边缘12的水平高度到限定第一模具部8的第二端面20中的开口21的边缘27的水平高度的在挤压轴线x的方向上的距离L在1-500μm的范围内，优选地在100-300μm的范围内。优选地，L≥10μm，并且，取决于待形成的压实体的几何特征和尺寸，L≥50μm。粉末被较高程度防止穿过冲头边缘12和腔室15的内周面16之间的间隙g溢出，并且将存在有限的空间，供溢出的松散粉末能够聚集在该空间中。由此，本发明获得了对于在切割刀片坯体1上的任何残余边缘的形成的有利抑制，并且促进了具有非常小半径的切割刃的切割刀片的生产。

从冲头边缘12的水平高度到限定第一模具部8的第二端面20中的开口21的边缘27的水平高度，第一模具部8的内周面37具有相对于挤压轴线x的倾斜角度α，该倾斜角度α取决于腔室15的内周面16的倾斜角度。优选地，在围绕腔室15的周围的任意截面观察时，倾斜角度α对于腔室15的内周面16和开口区域的内周面37是相同的。倾斜角度α可以围绕开口区域的内周面37的周围以及腔室的内周面16变化。

包围第二模具部9的第二端面25中的开口26的区域具有与限定第一模具部8的第二表面20中的开口21的边缘27的弯曲部对应的形状，也就是，围绕所述开口26的周围的弯曲部，使得当第一模具部8和第二模具部9连结时，第二模具部9的第二表面25将与第一模具部8的第二端面20中的开口21的所述边缘27处于密封关系。由此，防止粉末溢出到第一模具部8的第二表面20和第二模具部9的第二表面25之间的可能的空间中。

当第一模具部8和第二模具部9相对于彼此接触地布置时，第二模具部9的第二表面25与第一模具部8的第二端面20中的开口21重叠，由此形成围绕第一模具部8的所述第二端面20中的所述开口21的重叠边沿38。取决于待压实的切割刀片坯体1的几何特征以及所述开口21的几何特征，边沿38的尺寸可以围绕第一模具部8的第二端面20中的开口21的周围变化。由此，边沿38的尺寸取决于第二冲头7的冲头边缘12突出到第一模具部8中的距离L、倾斜角度α以及第二冲头7的外周面11和第二模具部9中的孔22的内周面30之间的间隙k。

图3e示出随后的步骤，其中第一模具部8和第二模具部9彼此分离。在该具体实施例中，借助于第二模具部9从第一模具部8的撤回来实现分离。然而，应理解这是相对移位，并且也可以通过第一模具部8或这两个模具部的移位来实现该分离。这仅仅是将各个部分连接到致动器，由此使其能够移位的问题。

图3f示出随后的步骤，其中第一冲头6和第二冲头7相对于第一模具部8在挤压轴线x的方向上移位，使得压实的切割刀片坯体1穿过第一模具部8的第二端面20中的开口21移出第一模具部8并且露出且穿过第二模具部9的延伸部34中的开口35可侧向接近。

图3g示出进一步的步骤，根据该步骤，形成上冲头(这里是第二冲头7)的冲头以及中心销14进一步撤回，使得露出的切割刀片坯体1仅由下冲头(这里是第一冲头6)的上端面支撑。露出的切割刀片坯体1现在能够由用于将坯体1从模具移除的装置39抓取。移除装置39可以是任何种类的机器人等。

图4示出可替代实施例，该可替代实施例不同于第一实施例之处在于，第一模具部108位于第二模具部109的上方，由此限定其第一端面109向上指向的上模具部。第一冲头106和第二冲头107与参考第一实施例描述的第一冲头和第二冲头相同。由此，第二冲头107具有邻接面110、外周面111和冲头边缘112。第一模具部108呈现出具有内周面116的腔室115、从腔室115延伸到第一端面119中的开口118的孔117、从腔室115延伸到相对的第二端面120中的开口121的开口区域，所述开口由边缘127限定。第二模具部109呈现出孔122，该孔122从第一端面124中的开口123延伸到相对的第二端面125中的开口126。之前与第一实施例的对应的面、开口、孔、延伸部和致动器的设置有关的描述对于第二实施例的面、开口、孔、延伸部和致动器也是有效的。

在图4中的实施例与图2和3中示出的实施例的进一步的不同之处在于第一模具部108，该第一模具部108包括与第一实施例中的由第二模具部9所带的延伸部34对应的延伸部134。因此，此外，在这里是上模具部呈现出所述延伸部。然而，应提及的是，作为在上述两个实施例中呈现出的设计的替代，延伸部可以被设置在下模具部上，只要上模具部被设计成使得依然能够将粉末从在上模具部的顶部上的位置填充到该上模具部中并且能够例如通过机器人移除压实的坯体即可。设置将各移动部与致动器连接的延伸部的问题在于关于所要求的功能的选择，并且延伸部的设置可以在本发明的范围内广泛地变化。

当模具处于准备好填充粉末的位置中时，第一模具部108的第二端面120相对于第二模具部109的第二端面125接触地布置，使得在第一模具部108中的开口121与在第二模具部109中的开口126会合。腔室由上述孔和腔室的内周面116、128、130以及第二冲头107的邻接面110来限定，该第二冲头107从下方突出到设置在第二冲头109中的孔中。第一模具部108的第一端面119形成平坦的上表面，上述开口118被设置在该第一端面119中。可能或可能不被直接连接到下模具部的外模具部131侧向地包围第一模具部108和第二模具部109并且呈现出上表面132，该上表面132与第一模具部108的第一端面119重合且对齐。粉末填充装置133被设置用于从在所述开口118的顶部上的位置将粉末穿过在第一模具部108的第一端面119中的所述开口118填充到所述腔室中的目的。粉末填充装置133通过在第一模具部108的第一端面119和外模具部131的上表面132上滑动来达到其在开口118的上方的操作位置。

图5a－5f示出由根据本发明的装置的上述第二实施例应用的本发明的方法的实施例的关键步骤。

图5a示出在准备好将粉末填充到由腔室115、孔117和孔122的内周面116、128和130以及第二冲头107的邻接面110限定的腔室中的位置中的装置。侧向地包围外模具部131并且具有与外模具部131的上表面132对齐的上表面的进一步的工作台136也被示出并且形成装置的可选的一部分。粉末填充装置133位于工作台136的上表面上并且准备好在该上表面以及外模具部131的上表面132以及第一模具部108的第一端面119上滑动到在所述第一端面119中的所述开口118的顶部上的位置。第一冲头106从第一模具部108的第一端面119撤回，以便能够将粉末填充装置定位在所述开口的顶部上。

图5b示出随后的步骤，其中，粉末填充装置133利用粉末填充上述腔室。第二冲头107处于第二模具部109的孔122内部的位置中，但是相对于其中的腔室115稍微撤回，以便能够在由此限定在模具中的腔室中接收足量的粉末。作为替代，第二冲头107能够在该阶段已经处于其最终压实位置中，只要由模具限定的腔室大到足以容纳要求量的粉末即可。

图5c示出随后的步骤，其中，第一冲头106被向下移位到在第一模具部108中的孔117中。第二冲头107穿过在第二模具部109中的孔122朝向第一模具部108中的腔室115向上移位。优选地，但是不是必要的，第一冲头106和第二冲头107的移位是同时的。

图5d示出在最终压实位置中的装置，其中限定了将形成的切割刀片坯体1的几何特征的腔室115现在由第一模具部的腔室115的内周面116、第一冲头106的上端面129和第二冲头107的邻接面110来限定。与参考图3a－3g公开的第一实施例类似，根据本发明的第二实施例的方法包括以下步骤，通过使第二冲头107穿过第二模具部109前进预定距离进入到第一模具部108中，使得冲头边缘112距第一模具部108的所述腔室115的所述内周面116的距离如此得短，以致使得压实的坯体1的与切割刀片的切割刃对应的边缘将被形成于所述冲头边缘112与所述内周面116相邻时所在的区域中。在与图6中示出的区域对应的区域中，第二实施例优选地呈现出与第一实施例相同的特征。然而，图6将必需上下颠倒，以完全反应在图4-5中呈现的第二实施例。

图5f示出随后的步骤，其中第一模具部108相对于下模具部109向上撤回，以便将压实切割刀片坯体1移出第一模具部108。在第一模具部108的延伸部134中的侧向开口135使得从侧向位置能够接近切割刀片坯体。

图5g示出进一步的步骤，其中第一冲头106从压实切割刀片坯体1向上撤回并且中心销114从所述坯体1向下撤回，以便能够借助于用于将坯体1从模具移除的装置139将压实的坯体1从模具移除。由此，压实的坯体1当被所述装置139抓取时仅由第二冲头107的邻接面110支撑。

应理解，本发明的以上描述仅是实例性的并且保护范围由专利的权利要求书来限定，并且对于本领域技术人员显而易见的替代实施例被包括在权利要求书的保护范围中。因此，本发明还包括如下技术方案，其中上述第一和第二模具部中的任一个被进一步细分成两个或更多个子部分。另外，尽管根据本发明，这是优选的，但是第一部和第二部不需要通过其在挤压轴线的方向上的移位而彼此分离。如果任意这样的模具部被细分成两个或更多个子部分，则这样的模具部可以通过该子部分的分离及其在除了挤压轴线之外的另一个方向上，诸如在与挤压轴线垂直的方向上，移位而被从另一个模具部移除。还可以存在进一步的冲头，以及将上述冲头细分成若干个冲头。此外，中心销的数目以及各模具部、冲头和中心销与使其移位的致动器的连接的问题在于本领域技术人员的选择。