专利名称：一种金刚石锯片制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种切割工具的加工方法，具体的说是一种金刚石锯片制作工艺。
背景技术：
金刚石锯片由圆盘形基体和基体外缘上的圆环形金刚石刀头构成。金刚石锯片用于切割非金属材料，一般连续齿金刚石锯片多用来干切或湿切硬度高、脆性大、易崩边的材料，如陶瓷、花岗岩等，但连续齿锯片在高速切割过程中，在切割阻力和驱动力的作用下，会产生拉伸、扭曲变形，进而引起锯片摆动，使被切割材料产生崩边现象。为避免上述情况的发生，在锯片外圆周上将连续的金刚石刀头和靠近刀头的基体外缘部分匀布设置一些径向的窄缝，以释放张力变形，从而避免锯片扭曲、被切割材料崩边的现象。目前，这种带窄缝的金刚石锯片制作工艺按以下步骤进行 a、用圆环型的冷压成型模具，将含有金刚石颗粒的金属粉与锯片基体冷压成型成为金刚石锯片毛坯；b、将金刚石锯片毛坯放在带有凹槽的热压模具里烧结成金刚石锯片；c、在烧结好的金刚石锯片外圆周上将连续的金刚石刀头部分和靠近刀头的基体外缘，用激光切割出若干径向窄缝。采用此种工艺能够在金刚石锯片上切割出径向窄缝，但是，由于切割的过程为采用激光切割，因此成本很高，不便于推广。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种金刚石锯片制作工艺，不但能够降低金刚石锯片的生产成本，还能够提高生产效率。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是金刚石锯片制作工艺，包括冲压水口、冷压成型和热压成型三个步骤
所述冲压水口的步骤包括
a、在金刚石锯片的基体外缘上用钣金方法冲压出基体水口；
所述冷压成型步骤包括
b、将冷压模具安装在冷压成型机上，所述冷压模具包括套筒型阴模和与阴模配合使用的台阶型上压头及下压头，所述阴模内孔的横截面形状与金刚石锯片的端面形状相应，阴模的内壁上设置有朝向阴模中心的径向水口块，所述冷压模具的上压头和下压头上均设置有与水口块配合的径向水口槽，所述上压头和下压头的横截面与阴模内孔的横截面相应；所述冷压模具还包括位于上压头和下压头之间、与上压头和下压头的内孔相配合且通过螺栓紧固的将基体压紧在中间的上夹板和下夹板；所述上压头、下压头以及阴模之间形成成型刀头的空腔；
C、将制作刀头的金属粉放入模具的空腔中，上压头在冷压成型机的作用下将金属粉压缩在基体外圆周上，制成金刚石锯片毛坯；
所述热压成型步骤包括d、将冷压成型的金刚石锯片毛坯放置在热压模具中进行加压处理，所述热压模具包括基板，所述基板上设置有形状与金刚石锯片形状相应的凹槽，凹槽边缘对应金刚石锯片刀头的位置设置有水口条；
e、将加压后的金刚石锯片毛坯放入烧结设备中，刀头与基体在高温高压下熔融成型；之后降温冷却，拆卸模具，取出热压成型的金刚石锯片。本发明的进一步改进在于所述基体水口的内端为圆形，基体水口靠近基体外缘部分为长条形的缝隙，所述缝隙宽度为I. 5^2. 5mm。本发明的进一步改进在于所述阴模的水口块的宽度为I. 5^2. 5mm。本发明的进一步改进在于将冷压模具安装在冷压成型机上的步骤为
bl、将冷压模具的上压头安装在冷压成型机的主轴上；将与上压头同轴并对应设置的下压头固定安装在冷压成型机工作台上；·
b2、将阴模套装在下压头的台圆上，阴模内壁上的水口块位于下压头的水口槽内，阴模的上端面高于下压头的上端面；
b3、用螺栓将基体压紧在上夹板和下夹板之间，并将成为一体的上夹板、基体和下夹板通过支撑块支撑于下压头的内孔内，基体厚度方向的中心与成型刀头厚度方向的中心处于同一平面。本发明的进一步改进在于所述热压模具的水口条的宽度为O. 8^1. 2_。由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是
采用本发明的金刚石锯片制作工艺，取消了昂贵的激光切割工序，采用通用的冲压和粉末冶金的加工方法，不但降低了成本低，还提高了效率。基体水口的内端为圆形，靠近基体外缘部分为长条形的缝隙，所述缝隙宽度为I. 5^2. 5mm，这种结构的设置不但使水口冲压更容易，而且在工作时能够减少基体应力集中，防止基体开裂。同时，采用冲压的方法加工水口，也适于批量生产，有利于提高效率。阴模内壁上的径向水口块，可以使金刚石锯片的刀头在冷压成型时就形成水口。水口块的宽度设为I. 5^2. 5mm,比成品的金刚石锯片刀头水口稍宽，可以增强阴模水口块的强度，防止水口块从阴模脱落。热压模具凹槽内的水口条，可以使金刚石锯片的刀头在热压成型时生成水口，防止金属粉在高温高压烧结时流动将刀头的水口吞噬，生成一个圆环形刀头。水口条的宽度为O. 8^1. 2mm，可以使刀头水口的最终宽度成为O. 8^1. 2mm，达到金刚石锯片的设计要求。热压模具还可以采用原来的圆环形的热压模具，只是在金刚石锯片热压烧结时，在原来热压模具的凹槽内安装与金刚石锯片的水口数量、位置一致的挡块，以达到刀头成型后仍保留水口的目的，这样可以充分利用原来的模具以降低成本。
图I是本发明所述冷压模具的结构示意 图2是本发明所述下压头的主视 图3是本发明所述下压头的俯视 图4是本发明所述阴模的主视 图5是本发明所述阴模的俯视图；图6是用本发明生产的金刚石锯片示意 图7是本发明所述热压模具的主视 图8是本发明所述热压模具的俯视图。其中，I、阴模，2、上压头，3、上夹板，4、下夹板，5、螺栓，6、基体，7、下压头，8、水口槽，9、水口块，10、热压模具，11、刀头水口，12、基体水口，13、水口条，14、凹槽。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明
本发明的金刚石锯片制作工艺，主要是改变了水口的加工方法，包括冲压水口、冷压成型和热压成型三个步骤，冲压水口是采用通用的钣金冲压的方法加工出基体上的水口，降低了成本，提高了效率；冷压成型时将冷压模具中阴模I的内壁上设置朝向阴模I中心的径·向水口块9，使刀头上的水口在冷压成型步骤初步成型。冷压模具见图I ;热压成型时将热压模具10的凹槽14内设置带有水口条13的结构形式，凹槽14形状与金刚石锯片形状相应，刀头水口在热压成型过程中烧结成型，热压模具见图7、图8。冲压水口的步骤包括
a、将金刚石锯片的基体放置在冲床工作台上，直接冲出基体水口12。基体水口 12的内端为圆形，基体水口 12靠近基体6外缘部分为长条形的缝隙，缝隙宽度为I. 5 2. 5mm。在本实施例中，缝隙宽度为2mm。冷压成型步骤包括
b、冷压模具准备，冷压模具包括阴模I、上压头2和下压头7。如图4、图5所示，阴模I为套筒型结构，阴模I的内壁上设置朝向阴模I中心的径向水口块9，水口块9与基体水口12数量相同、位置相应，水口块9宽度为I. 5^2. 5mm。阴模I内孔的横截面形状与金刚石锯片的端面形状相应。在本实施例中，水口块9宽度为2mm。如图2、图3所示，下压头7为台阶型结构，与阴模I配合使用。下压头7上设置有径向水口槽8，径向水口槽8自下压头7孔内壁向外缘延伸并与水口块9相配合，下压头7横截面与阴模I的内孔横截面相应。使用时，下压头7的台圆插入阴模I孔内，阴模I上的水口块9插入下压头7的水口槽8中。上压头2与下压头7结构完全相同，对称设置在阴模I的两侧。上压头2、下压头7以及阴模I之间形成成型刀头的空腔。冷压模具还包括上夹板3、下夹板4和螺栓5，基体6通过螺栓5紧固、压紧在上夹板3和下夹板4中间，上夹板3和下夹板4的外圆与上压头2和下压头7的内孔相配合。bl、把冷压模具的上压头2安装在冷压成型机的主轴上，将下压头7固定安装在冷压成型机的工作台上，下压头7与上压头2同轴，上压头2的水口槽8与下压头7的水口槽位置对应。b2、将阴模I套装在下压头7的台圆上，阴模I内壁上的水口块9位于下压头7的水口槽8内，阴模I的上端面高于下压头7的上端面，以保证金刚石锯片的刀头在冷压成型模具内成型。b3、将基体6用螺栓5压紧在上夹板3和下夹板4之间，并将成为一体的上夹板3、基体6和下夹板4通过支撑块支撑于下压头7的内孔内，基体6厚度方向的中心与成型刀头厚度方向的中心处于同一平面，保证冷压成型后的刀头对称附着在基体外圆周上。
C、将制作刀头的金属粉放入模具的空腔中，上压头2在冷压成型机的作用下将金属粉压缩在基体6外圆周上，制成金刚石锯片毛坯，压制成的金刚石锯片毛坯的刀头因阴模I内水口块9的存在成为带有水口的刀头。在本实施例中，此时刀头的水口宽度为2mm。所述热压成型步骤包括
d、热压模具准备热压模具10包括基板，基板上设置有凹槽14，凹槽14形状与金刚石锯片形状相应，用于放置冷压成型的金刚石锯片毛坯。凹槽14边缘对应金刚石锯片刀头的位置设置有水口条13，水口条13与金刚石锯片毛坯的水口对应，水口条13的宽度为
O.8^1. 2mm，将冷压成型的金刚石锯片毛坯放置在热压模具10的凹槽14内，使金刚石锯片毛坯的水口与热压模具上的水口条13对应，水口条13插入到金刚石锯片毛坯的水口里，之后进行加压处理。在本实施例中，水口条13的宽度为1mm。e、将加压后的金刚石锯片毛坯放入烧结设备中，在高温高压下烧结，使刀头与基体熔融成型，之后降温冷却，拆卸模具，取出金刚石锯片。金刚石锯片毛坯在高温高压下 烧结时，金属粉的流动会使金刚石锯片刀头的水口缩小到O. 8至I. 2_。在本实施例中，金刚石锯片刀头的水口宽度为1mm。当然，为节约成本，热压模具10也可以采用原来的圆环形热压模具，但是在使用时，需要在原来的热压模具的凹槽内安装若干挡块，挡块与金刚石锯片的水口数量相同、位置相应，挡块的宽度为O. 8^1. 2mm内任一尺寸，长度等于刀头高，厚度等于刀头厚。
权利要求
1.金刚石锯片制作工艺，其特征在于包括冲压水口、冷压成型和热压成型三个步骤 所述冲压水口的步骤包括 a、在金刚石锯片的基体(6)外缘上用钣金方法冲压出基体水口(12)； 所述冷压成型步骤包括 b、将冷压模具安装在冷压成型机上，所述冷压模具包括套筒型阴模(I)和与阴模(I)配合使用的台阶型上压头(2)及下压头(7)，所述阴模(I)内孔的横截面形状与金刚石锯片的端面形状相应，阴模(I)的内壁上设置有朝向阴模(I)中心的径向水口块(9)，所述冷压模具的上压头(2)和下压头(7)上均设置有与水口块(9)配合的径向水口槽(8)，所述上压头(2)和下压头(7)的横截面与阴模(I)内孔的横截面相应；所述冷压模具还包括位于上压头(2)和下压头(7)之间、与上压头(2)和下压头(7)的内孔相配合且通过螺栓(5)紧固的将基体(6)压紧在中间的上夹板(3)和下夹板(4);所述上压头(2)、下压头(7)以及阴模(I)之间形成成型刀头的空腔； C、将制作刀头的金属粉放入模具的空腔中，上压头(2)在冷压成型机的作用下将金属粉压缩在基体(6)外圆周上，制成金刚石锯片毛坯； 所述热压成型步骤包括 d、将冷压成型的金刚石锯片毛坯放置在热压模具(10)中进行加压处理，所述热压模具(10)包括基板，所述基板上设置有形状与金刚石锯片形状相应的凹槽(14)，凹槽(14)边缘对应金刚石锯片刀头的位置设置有水口条(13)； e、将加压后的金刚石锯片毛坯放入烧结设备中，刀头与基体在高温高压下熔融成型；之后降温冷却，拆卸模具，取出热压成型的金刚石锯片。
2.根据权利要求I所述的金刚石锯片制作工艺，其特征在于所述基体水口(12)的内端为圆形，基体水口(12)靠近基体(6)外缘部分为长条形的缝隙，所述缝隙宽度为1.5 2. 5mm。
3.根据权利要求I所述的金刚石锯片制作工艺，其特征在于所述阴模(I)的水口块(9)的宽度为 I. 5^2. 5mm。
4.根据权利要求I所述的金刚石锯片制作工艺，其特征在于将冷压模具安装在冷压成型机上的步骤为 bl、将冷压模具的上压头(2)安装在冷压成型机的主轴上；将与上压头同轴并对应设置的下压头(7)固定安装在冷压成型机工作台上； b2、将阴模(I)套装在下压头(7)的台圆上，阴模(I)内壁上的水口块(9)位于下压头(7)的水口槽(8)内，阴模(I)的上端面高于下压头(7)的上端面； b3、用螺栓(5)将基体(6)压紧在上夹板(3)和下夹板(4)之间，并将成为一体的上夹板(3)、基体(6)和下夹板(4)通过支撑块支撑于下压头(7)的内孔内，基体(6)厚度方向的中心与成型刀头厚度方向的中心处于同一平面。
5.根据权利要求I所述的金刚石锯片制作工艺，其特征在于所述热压模具(10)的水口条(13)的宽度为O. 8 I. 2mm。
全文摘要
本发明公开了一种金刚石锯片制作工艺，包括冲压水口、冷压成型和热压成型三个步骤，冲压水口是在基体外缘上用钣金方法冲压出基体水口；冷压成型所用的冷压模具包括阴模和上压头及下压头，在冷压成型机上将金属粉冷压到基体外缘上成为金刚石锯片毛坯；然后在热压模具上放入烧结设备中，在高温高压下使刀头与基体熔融成型。采用本发明制作金刚石锯片，可以提高生产效率，降低生产成本。
文档编号B23D65/00GK102896374SQ20121038375
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日
发明者齐小垄, 李春红, 王世欣 申请人:河北冀凯实业集团有限公司