一种硬质合金超薄小圆刀片生产系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生产硬质合金刀具的生产技术领域，具体涉及一种硬质合金超薄小圆刀片生产系统。
【背景技术】
[0002]硬质合金从上世纪六十年代引入我国，当今我国已经成为世界第一硬质合金生产和消费大国。硬质合金制品有着堪比钻石的优异使用性能，给人们的生活带来了更高品质和效益，已经深入到了人们生活的方方面面。现在硬质合金需求量越来越大，但硬质合金生产流程相对较复杂,技术含量高,生产成本高。降低生产成本、提高产品质量是提高硬质合金市场竞争力的关键，但现在大多数厂家由于没有良好的回收意识，对生产过程中所用到辅助用料如石蜡、酒精等或产生的石墨粉尘都没有进行回收，既造成了生产成本的浪费也会对人体造成危害和对环境造成污染。
[0003]硬质合金生产各道工序要求特别高，比如烧结必须要在保护气氛下烧结到1400?1500°C，须在特制的密闭的烧结炉内生产，而且硬质合金产品烧结时毛坯必须放在能一种能耐高温的石墨舟皿上。因此，硬质合金产品质量完全靠设备、生产工艺等办法来保障。人们对设备和生产工艺投入了很多的人力物力进行研究和改进，取得了很多让人惊喜的成果。同样的硬质合金材料用先进的设备和工艺生产，使用寿命可以提高50%左右。但是人们对石墨舟皿的研究没有弓I起闻度重视，实际上石墨舟皿的材质和形状对硬质合金质量也有很大的影响，更重要的硬质合金需求量增大，现有技术增加产量必须要增加烧结炉，而烧结炉最低端的也要几十万，高端的上千万，生产投资大。其实也可以从舟皿形状上想办法，增加利用空间，同样的设备可以有效的增加产量，减少设备投资，降低成本。石墨材质种类也很多，杂质高会影响烧结时的炉内气氛，进而影响合金产品质量，强度低石墨本来就会影响使用寿命。
[0004]中国专利申请号:200820052895.3，公开日:2009-4-1的专利文献公开了一种硬质合金烧结用舟皿，该实用新型具有若干条容纳硬质合金产品毛坯的长方形斜槽的长方形舟皿体，各个斜槽相互平行，且各个斜槽的截面为开口的长方形，斜槽面与舟皿下底面成45°?60°夹角。舟皿体的上平面具有一个内凹面，所述的舟皿体的下平面具有一个下凸台，所述的下凸台的形状可与内凹面相配合。由于的各斜槽相互平行设置，增加了单个舟皿的装载量，同时由于设置有下凸台与另一个舟皿的内凹面相配合叠置，大大增加了炉内的空间利用率，也保证了舟皿的叠放整齐一致，该实用新型在具体使用过程中，虽然解决了脱蜡过程中的出气问题，但由于斜槽面有一定夹角，入炉的产品在烧结过程中也处于倾斜状态，在高温的氛围下，经常会产生变形的质量问题。
[0005]中国专利申请号:201310747611.8，公开日:2014-4-2的专利文献公开了一种硬质合金生产工艺。该发明涉及一种硬质合金生产工艺，特别是硬质合金挤压过程中产生的断头料的重复利用的方法。具体工艺步骤包括:(I)混合料制备:配料一球磨一干燥一均匀化破碎，得粉料；(2)挤压混合料:混合制粒一挤压一自然风干一加热干燥一加工切割，得半成品；(3)烧结；(4)成品检查包装入库。主要是步骤(2)中产生断头料，将其经过均匀化破碎处理，再加入奈瞒混合制粒，再经挤压等后续步骤，该发明在确保产品性能的同时优化断头料处理的工艺流程，大幅度降低成本。该发明没有对载体石墨平板舟皿进行处理的步骤，由于高温烧结会将石墨平板舟皿内会影响硬质合金质量的成分挥发，而且没经过专用涂料刷涂的石墨平板舟皿会将烧结后的硬质合金粘连，不容易卸料，强制卸料会造成损坏石墨平板舟皿和成品硬质合金，因此，该发明存在一定的技术缺陷。
[0006]中国专利授权公告号:101343697B，公开日:2010 — 6 — 23的专利文献公开了一种硬质合金大制品的脱蜡烧结一体工艺，步骤如下:先向炉内充氩气，再用氢气置换氩气，控制炉内压力为1.01X105?1.03X105Pa ;在氢气流量为240?260L/min的条件下，进行阶梯式升温和保温，排除石蜡成型剂；在升温至450°C后的保温期内，调整炉内气氛为负压，采用氢气脉冲压力进行冲刷，排除炉内残余石蜡成型剂；石蜡成型剂排除后，升温至1300?1350°C进行真空烧结；真空烧结后期充入氩气，在1350?1450°C温度下进行氩气保护烧结；気气保护烧结完成后，快速冷却。本发明在微正压氢气气氛条件下，阶梯式升温保温，脱蜡效率高，产品不起皮，产品碳量控制精度很高，顶锤烧结后的合金钴磁值达6.8%?7.2%，但该工艺时间长达30个小时以上，也有长时间保温的步骤，还要氢气作载气脱蜡，排出的气体要点火燃烧处理，存在安全隐患和环境污染的危害；由于该烧结工艺没有契合石蜡在硬质合金制品排除的峰值曲线，炉内不可避免的会留有残余石蜡，还要采用氢气脉冲压力冲刷的危险工艺。而且只适合于生产硬质合金大制品的脱蜡和烧结。
【发明内容】
[0007]1.要解决的技术问题
[0008]针对现有技术中硬质合金超薄小圆刀片生产成本较高，产品质量不容易控制，现有石墨平板舟皿影响成品品质，生产过程中产生的石墨粉尘危害人体健康和污染环境的问题，本发明提供了一种硬质合金超薄小圆刀片生产系统。该系统利用生产过程中副产品综合回收和高纯石墨平板舟皿的使用实现了降低生产成本和提高硬质合金超薄小圆刀片产品质量的目的。
[0009]2.技术方案
[0010]为达到上述目的，发明人经过多年时间的连续跟踪和总结，总结出本发明的技术方案:
[0011]一种硬质合金超薄小圆刀片生产系统，包括球磨机混合装置、干燥装置、冲压装置、石墨平板舟皿装置、烧结装置和研磨装置，所述的干燥装置连接有酒精回收装置；所述的石墨平板舟皿装置包括石墨平板舟皿处理机构和石墨平板舟皿架；所述的烧结装置包括真空-温度曲线控制机构；所述的研磨装置包括超薄刀片吸附机构，其中:所述的酒精回收装置包括气固分离器、冷凝器、暂存罐、真空泵和冷冻水机构；所述的气固分离器底部设置有固体收集罐，并在其顶部与真空干燥炉通过管道连接；所述的冷凝器为夹层罐体结构，其内部的顶部通过管道与气固分离器连接，其内部的底部与暂存罐通过管道连接；所述的暂存罐通过管道与真空泵连接；所述的冷凝器的夹层顶部和底部分别通过管道与冷冻水机构出水口和进水口连接，并形成循环的水路；所述的石墨平板舟皿处理机构包括水淋式石墨回收装置，所述的水淋式石墨回收装置包括本体，所述的本体呈L形箱式结构，包括相连通的侧箱体和底箱体，侧箱体设置有吸气口、喷雾嘴、分层板；底箱体设置有过滤机构、石墨收集机构和筛网，其中:所述的侧箱体顶部通过吸气口与吸尘器连接，所述的分层板有4块，呈倒M形排列并固定在侧箱体左右两侧板的内侧；所述的喷雾嘴分为上、中、下三组，上下两组固定在侧箱体左侧板的内侧、中间一组固定在侧箱体右侧板的内侧；底箱体外侧设置有水泵，所述的水泵一端通过管道与底箱体底部左侧设置的过滤机构连接，另一端与三组喷雾嘴通过管道连通；所述的石墨收集机构设置在底箱体底部右侧，所述的筛网固定在底箱体的上表面；所述的超薄刀片吸附机构包括板状多孔型腔、固气分离塔、第二真空泵和吸附板，其中:所述的板状多孔型腔是表面均匀分布有N个方孔的空腔方板状结构，右侧设置有抽真空连接口，抽真空连接口与固气分离塔的进气口通过管道连接；所述的第二真空泵与固气分离塔的出气口通过管道连接；所述的吸附板形状和大小与板状多孔型腔相同，并通过密封螺栓密封并固定在板状多孔型腔的上表面，吸附板上设置有N个均匀分布的吸附圆孑L。
[0012]优选地，所述的石墨平板舟皿架包括N个石墨平板舟皿和垫块，所述的石墨平板舟皿为方形板状结构，N个石墨平板舟皿分层叠加成石墨平板舟皿架，每2个石墨平板舟皿之间用4个相同厚度的垫块支撑。
[0013]优选地，所述的板状多孔型腔和固气分离塔之间的管道上还设置有三通阀门；所述的方孔有36个，所述的吸附圆孔有50个。
[0014]优选地，所述的石墨平板舟皿和垫块由二浸三焙的高纯石墨制作而成，密度大于1.8吨/立方米；石墨平板舟皿平整度小于0.1mm、厚度为5?7mm ;所述的垫块用废旧石墨平板舟皿或边角料制作，用不同的形状代表不同的高度，长、宽单边不小于5mm，不大于20mm,垫块在石墨平板舟皿架中，上下保持在一条直线上。
[0015]优选地，所述的真空-温度曲线控制机构执行以下真空-温度曲线:
[0016]A、0°C?150°C的升温斜率10?15°C /min，用时10?15分钟，真空度控制在50Pa以内；
[0017]B、150°C?200°C的升温斜率5?10°C /min，用时5?10分钟，真空度控制在200Pa以内；
[0018]C、200°C?260°C的升温斜率3?6°C /min,用时10?20分钟，真空度控制在800Pa以内；
[0019]D、260°C?320°C的升温斜率0.3?1°C /min，用时60?200分钟，真空度控制在800Pa以内；
[0020]E、320°C?360°C的升温斜率0.2?0.5°C /min，用时80?200分钟，真空度控制在800Pa以内；
[0021]F、360°C?450°C的升温斜率0.5?1°C /min，用时90?180分钟，真空度控制在500Pa以内；
[0022]G、450°C?600°C的升温斜率3?5°C/min，用时30?50分钟，真空度控制在300Pa以内；
[0023]H、600°C?1150°C的升温斜率5?8°C /min，用时70?110分钟，真空度控制在200Pa以内；
[0024]1、1150°C?1280°C的升温斜率I?2V /min，用时65?130分钟，真空度控制在50Pa以内；
[0025]J、1280°C?1350°C的升温斜率2.5?3.5°C /min,用时20?28分钟，真空度控制在50Pa以内；
[0026]K、1350°C至最终温度的升温斜率3?4°C /min，真空度控制在500Pa以内；
[0027]L、最终温度保温50?90分钟，真空度控制在500Pa以内；
[0028]M、自然冷却至1000°C时充氩气快速冷却；
[0029]N、冷却到80°C以下开炉门出炉。
[0030]优选地，所述的A?G的真空-温度曲线的载气为氩气，所述的氩气流量为0.5?1.2L/min ;所述的烧结装置是真空烧结一体炉，连接有石蜡回收装置，所述的石蜡回收装置包括冷凝机构和两级收蜡装置，其中:冷凝