一种金刚石扇形刀头烧结石墨模具的制作方法

本实用新型涉及一种粉末冶金刀具烧结技术，尤其涉及一种金刚石扇形刀头烧结石墨模具，适用于φ200-φ400mm的石材、马路、钢混等加工用焊接锯片金刚石扇形刀头的热压烧结。

背景技术：

目前，一般金刚石刀头热压石墨模具主要由边挡板、凹挡板、凸挡板、中挡板、大压头、小压头等组成，其中大、小压头工作面形状与金刚石刀头侧面形状相同，通过大、小压头错位组合装模方式进行热压烧结，完成刀头胎体的假“合金化”。

采用大、小压头错位组合装模方式主要是避免刀头相互接触，防止在热压烧结过程中低熔点元素流动，刀头粘结到一起。但是这种“一刀切”的装模方式没有把石材、马路、钢混等含低熔点较少的金刚石刀头区分出来，即石材、马路、钢混等含低熔点较少的金刚石刀头相互接触热压烧结后，由于低熔点较少，所以一般刀头间粘结力较小、甚至没有粘结力。

这种传统的装模方式一次装模需组装大、小压头个数24～48个，不仅石墨模具制造成本高，而且装模、拆模工序繁琐，劳动强度大。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种金刚石扇形刀头烧结石墨模具。这样的石墨模具设计方式，结构简单，操作方便，可明显提高装模、拆模效率，降低劳动强度。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：一种金刚石扇形刀头烧结石墨模具，包括边挡板、凹挡板、凸挡板、压头；两块所述边挡板左右对称设置；所述凹挡板设置在两块边挡板顶部，所述凸挡板设置在两块边挡板底部；所述边挡板、凹挡板、边挡板、凸挡板收尾相连围合形成一个型腔；所述边挡板靠近型腔的一侧均设有若干尖形凹坑，每个尖形凹坑与每个扇形刀头两端的外缘角形状相吻合；所述压头与型腔的截面形状相匹配，压头的顶部为外凸的圆弧面，压头的底部为内凹的圆弧面，两个圆弧面半径相等，压头的左右两侧均设有与所述边挡板一侧的尖形凹坑形状相适配的尖形凹坑；所述压头置于在型腔内。

进一步地，该金刚石扇形刀头烧结石墨模具还包括中挡板，所述中挡板设置在模腔的中央；所述边挡板左右对称设置在中挡板两侧；两块所述凹挡板对应设置在边挡板、中挡板的顶部，两块所述凸挡板对应设置在边挡板、中挡板的底部；所述边挡板、凹挡板、中挡板、凸挡板收尾相连围合形成两个型腔；所述边挡板靠近型腔的一侧均设有若干尖形凹坑，每个尖形凹坑与每个扇形刀头两端的外缘角形状相吻合；所述中挡板的两侧均设有与边挡板一侧的尖形凹坑形状相适配的尖形凹坑；所述压头为两组，每组压头截面形状与每个型腔的截面形状相匹配，压头的顶部为外凸的圆弧面，压头的底部为内凹的圆弧面，两个圆弧面半径相等，压头的左右两侧均设有与所述边挡板一侧的尖形凹坑形状相适配的尖形凹坑；两组所述压头分别置于在各自的型腔内。

进一步地，所述压头为两个，分别为上压头和下压头；所述上压头和下压头之间形成一层用于填充刀头生坯的间隙；间隙的厚度为一块刀头的厚度。

进一步地，所述刀头生坯的厚度方向四周均涂有无机脱模剂。

进一步地，所述压头为三个，分别为上压头、中压头和下压头；所述上压头和中压头之间形成一层用于填充刀头生坯的间隙；所述中压头和下压头之间形成一层用于填充刀头生坯的间隙；每层间隙的厚度为一块刀头的厚度。

进一步地，所述刀头生坯的厚度方向四周均涂有无机脱模剂。

进一步地，所述边挡板长度方向的一侧为平直面，另一侧为若干尖形凹坑，每个尖形凹坑与每个扇形刀头两端的外缘角形状相吻合。

进一步地，所述凹挡板长度方向的一侧为平直面，另一侧为一个内凹的圆弧面；所述凹挡板的圆弧面半径与刀头的焊接面、工作面圆弧半径相等。

进一步地，所述凸挡板长度方向的一侧为平直面，另一侧为一个外凸的圆弧面；所述凸挡板的圆弧面半径与刀头的焊接面、工作面圆弧半径相等。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

每个型腔中的压头各为一整块，尤其是是装模过程压头只需2～6块，避免了传统组装方式中24～48个压头的繁琐工序。这样的石墨模具设计方式，结构简单，操作方便，可明显提高装模、拆模效率，降低劳动强度。

另外，在金刚石扇形刀头生坯厚度方向四周均涂有无机脱模剂，可防止相互接触的热压刀头间出现微小粘结，同时可以提高一次热压烧结成型的刀头数量，提高生产效率。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例金刚石扇形刀头烧结石墨模具的组装平面示意图；

图2为图1中上压头与中压头间隙位置的水平剖面图；

图3为本实用新型较佳实施例边挡板的示意图；

图4为本实用新型较佳实施例凹挡板的示意图；

图5为本实用新型较佳实施例凸挡板的示意图；

图6为本实用新型较佳实施例压头的示意图；

图7为本实用新型较佳实施例中挡板的示意图。

图中：1、边挡板；101、尖形凹坑；2、凹挡板；3、凸挡板；4、压头；5、中挡板；6、刀头生坯。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-7所示，一种金刚石扇形刀头烧结石墨模具，包括边挡板1、凹挡板2、凸挡板3、压头4；两块所述边挡板左右镜像对称设置；所述凹挡板设置在两块边挡板顶部，所述凸挡板设置在两块边挡板底部；所述边挡板、凹挡板、边挡板、凸挡板收尾相连围合形成一个型腔；所述边挡板靠近型腔的一侧均设有若干尖形凹坑101，每个尖形凹坑与每个扇形刀头两端的外缘角形状相吻合；所述压头与型腔的截面形状相匹配，压头的顶部为外凸的圆弧面，压头的底部为内凹的圆弧面，两个圆弧面半径相等，压头的左右两侧均设有与所述边挡板一侧的尖形凹坑形状相适配的尖形凹坑；所述压头置于在型腔内。

作为进一步优选方案，该金刚石扇形刀头烧结石墨模具还包括中挡板5，所述中挡板设置在模腔的中央；所述边挡板左右对称设置在中挡板两侧；两块所述凹挡板对应设置在边挡板、中挡板的顶部，两块所述凸挡板对应设置在边挡板、中挡板的底部；所述边挡板、凹挡板、中挡板、凸挡板收尾相连围合形成两个型腔；所述边挡板靠近型腔的一侧均设有若干尖形凹坑，每个尖形凹坑与每个扇形刀头两端的外缘角形状相吻合；所述中挡板的两侧均设有与边挡板一侧的尖形凹坑形状相适配的尖形凹坑；所述压头为两组，每组压头截面形状与每个型腔的截面形状相匹配，压头的顶部为外凸的圆弧面，压头的底部为内凹的圆弧面，两个圆弧面半径相等，压头的左右两侧均设有与所述边挡板一侧的尖形凹坑形状相适配的尖形凹坑；两组所述压头分别置于在各自的型腔内。

中挡板的设计可以提高一次压模获得刀头的数量，从而提高生产效率。

在本实施例中，所述压头为两个，分别为上压头和下压头；所述上压头和下压头之间形成一层用于填充刀头生坯6的间隙；间隙的厚度为一块刀头的厚度。

作为进一步优选方案，所述压头为三个，分别为上压头、中压头和下压头；所述上压头和中压头之间形成一层用于填充刀头生坯的间隙；所述中压头和下压头之间形成一层用于填充刀头生坯的间隙；每层间隙的厚度为一块刀头的厚度。两层间隙的设计可以提高一次压模获得刀头的数量，从而提高生产效率。

作为进一步优选方案，所述刀头生坯的厚度方向四周均涂有无机脱模剂，可防止相互接触的热压刀头间出现微小粘结，同时可以提高一次热压烧结成型的刀头数量，提高生产效率。

在本实施例中，具体地，所述边挡板长度方向的一侧为平直面，另一侧为若干尖形凹坑，每个尖形凹坑与每个扇形刀头两端的外缘角形状相吻合。

在本实施例中，具体地，所述凹挡板长度方向的一侧为平直面，另一侧为一个内凹的圆弧面；所述凹挡板的圆弧面半径与刀头的焊接面、工作面圆弧半径相等。

在本实施例中，具体地，所述凸挡板长度方向的一侧为平直面，另一侧为一个外凸的圆弧面；所述凸挡板的圆弧面半径与刀头的焊接面、工作面圆弧半径相等。

将上述石墨模具及刀头生坯组装后置于耐热钢模框中，并用螺钉紧固，放于热压机中进行热压烧结，热压机温度为760℃-1000℃，压力为40-180kn，保压时间为120-360s。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。