本发明专利技术公开了一种金刚石定位排列切削具冷压成型的装置和方法，该装置是由底模、盖模、压模、垫片和栅格组成，底模上的圆柱和盖模的内孔配合形成金刚石胎体料冷压的容腔，首先在该容腔内装填一定量的胎体料粉末，可通过调节垫片，实现盖模的升降，将胎体料抬升至预定的位置，然后将栅格放置在盖模上，通过栅格上的圆柱孔将金刚石颗粒定位布置在胎体料表面；最后撤掉栅格，通过压模将胎体料冷压成型；本装置可冷压多层金刚石定向排列的切削具生胚，还可通过更换栅格实现金刚石在空间的定位排列；本发明专利技术结构简单，便于快速冷压成型，效率高等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
金刚石是公认的一种硬度最高，耐磨能力最好的切削材料。目前常用的金刚石切削工具里面的金刚石颗粒微小且数量很大，无法人工控制其分布，这就造成金刚石的分布随机性很大，金刚石切削具的性能也有很大差异。设计合理的金刚石定向排列的装置和方法可有效解决金刚石在切削具中的分布问题。如中国专利技术专利CN101569903A公开了一种“实现金刚石在刀头中定向有序排布的方法”，其中设计了一套由上下压模和针棒组成的金刚石定向排列的装置，并公布了相关的制备工艺，实现了单层金刚石的定向排列，但有两点明显的不足(I)在现实的金刚石切削刀具中，金刚石往往是在立体空间内分布的，不单单 在一个平面内分布的；(2)在金刚石定向布置过程中，需要把针棒上下移动一颗金刚石的高度，由于金刚石颗粒很微小，常用的金刚石颗粒大小都在35— 60目，所以对针棒的控制不太现实。国外公司如美国 3M(US05092910)、韩国 Shinhan(K0REA10-0645748-0000) ,Ewha(K0REA10-0502573-0000)等公司已经实现了金刚石在刀头中的定向排列，并能够自动化生产，但这些方法通常是一个系统工程，需要采用专门的机器设备，因此维护与制造费用高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，该方法简单可靠，且无需特殊设备，行业内常用的冷压，热压设备即可，制造成本较低，并能有效实现多层金刚石在切削具中的定位排列。本专利技术之金刚石定位排列切削具冷压成型的装置是由压模、栅格、盖模、垫片和底模组成，盖模设置在底模上，垫片位于底模和盖模之间，底模上的压头和盖模的内孔配合，栅格设置在盖模上，栅格中心具有多个圆柱孔，压模位于盖模之上，压模的而底部具有压头，压头和压头位于内孔中，所所述压模、盖模、和底模材质为硬质合金，栅格的材质为铸铝6005A。本专利技术之金刚石定位排列切削具冷压成型的方法包括以下四个步骤一、首先将底模、垫片和盖模组装模具，通过底模上的压头和盖模的内孔配合，可形成半封闭空间，以放置切削具的胎体料；该半封闭空间的高度可通过垫片来调节。垫片为厚度为10mm、5mm、2mm、Imm不等的半圆环，可通过添加或减少垫片的个数来确保盖模的升降。 二、接着向内孔形成的半封闭空间内加入称量好的胎体料，并用压模的压头对盖模里面的胎体料进行预压，压力为l_2MPa ；三、退出压模，并通过调节垫片的个数使盖模向下移动，确保预压的胎体料上表面和盖模的上表面平齐；然后将栅格扣合在盖模的上表面，通过栅格上两个凹槽和盖模上两个吊耳的配合，来固定两者之间的相对位置；接着向栅格的上表面倒入一些金刚石颗粒，用刷子慢慢将金刚石颗粒扫过栅格里已经打好的圆柱孔，该圆柱孔的高度为h，d〈h〈1.3d，d为单粒金刚石的直径，孔径为D，d〈D〈l. 5d，d为单粒金刚石的直径。该设计可确保每一个圆柱孔只能通过一个金刚石颗粒。四、等金刚石排列完成后，将栅格轻轻从盖模上取下，定位排列的金刚石则落到胎体料的上表面；接着用压模的压头将金刚石颗粒压入胎体料中，即可制成单层金刚石定向的切削具生胚；还可以继续添加胎体料，重复步骤(一)、(二)、(三)和(四)，实现多层金刚石定位排列的切削具生胚。本专利技术的有益效果本专利技术提供的金刚石定位排列装置和方法，采用了栅格上打好的圆柱孔来布置金刚石颗粒，盖模和垫片的组合可有效实现盖模的升降，即胎体料的升降。这两项结构保证了金刚石颗粒能够准确的实现定向排列，并且栅格上的圆柱孔布置可以根据需要既可以设计·成同心圆，放射状，也可以设计成螺旋形的。在单层金刚石冷压成型后，继续添加胎体料，重复单层金刚石薄片的压制工艺，就可以实现多层金刚石在空间内的定向排列，符合现实中金刚石切削具的使用要求。该方法制备简单，模具和工艺成本较低，具有良好的应用和推广前景。附图说明图I是本专利技术的结构剖视示意图。图2是本专利技术之栅格的仰视结构示意图。图3是本专利技术之盖模的结构剖视示意图。图4是本专利技术之垫片的结构示意图。具体实施例方式请参阅图I图2、图3和图4所示，本专利技术之金刚石定位排列切削具冷压成型的装置是由压模I、栅格2、盖模3、垫片4和底模5组成，盖模3设置在底模5上，垫片4位于底模5和盖模3之间，底模5上的压头51和盖模3的内孔31配合，栅格2设置在盖模3上，栅格2中心具有多个圆柱孔23，压模I位于盖模3之上，压模I的而底部具有压头11，压头51和压头11位于内孔31中，所所述压模I、盖模3、和底模5材质为硬质合金，栅格2的材质为铸铝6005A。本专利技术之金刚石定位排列切削具冷压成型的方法包括以下四个步骤一、首先将底模5、垫片4和盖模3组装模具，通过底模5上的压头51和盖模3的内孔31配合，可形成半封闭空间，以放置切削具的胎体料；该半封闭空间的高度可通过垫片4来调节。垫片4为厚度为10mm、5mm、2mm、Imm不等的半圆环,垫片4的具体结构如图4所示，可通过添加或减少垫片4的个数来确保盖模3的升降。.二、接着向内孔31形成的半封闭空间内加入称量好的胎体料，并用压模I的压头11对盖模3里面的胎体料进行预压，压力为l_2MPa ；三、退出压模1，并通过调节垫片4的个数使盖模3向下移动，确保预压的胎体料上表面和盖模3的上表面平齐；然后将栅格2扣合在盖模3的上表面，通过栅格2上两个凹槽22和盖模3上两个吊耳32的配合，来固定两者之间的相对位置；接着向栅格2的上表面21倒入一些金刚石颗粒，用刷子慢慢将金刚石颗粒扫过栅格2里已经打好的圆柱孔23，该圆柱孔22的高度为h，d〈h〈l. 3d (d为单粒金刚石的直径)，孔径为D，d〈D〈l. 5d(d为单粒金刚石的直径)。该设计可确保每一个圆柱孔只能通过一个金刚石颗粒。 四、等金刚石排列完成后，将栅格2轻轻从盖模3上取下，定向排列的金刚石则落到胎体料的上表面；接着用压模I的压头11将金刚石颗粒压入胎体料中，即可制成单层金刚石定向的切削具生胚；还可以继续添加胎体料，重复步骤(一)、(二)、(三)和(四)，实现多层金刚石定位排列的切削具生胚。权利要求1.一种金刚石定位排列切削具冷压成型的装置，特征在于是由压模(I)、栅格(2)、盖模(3)、垫片(4)和底模(5)组成，盖模(3)设置在底模(5)上，垫片(4)位于底模(5)和盖模(3)之间，底模(5)上的压头(51)和盖模(3)的内孔(31)配合，栅格(2)设置在盖模(3)上，栅格(2)中心具有多个圆柱孔(23)，压模(I)位于盖模(3)之上，压模(I)的而底部具有压头(11)，压头(51)和压头(11)位于内孔(31)中。2.根据权利要求I所述的一种金刚石定位排列切削具冷压成型的装置，特征在于所述压模(I)、盖模(3)和底模(5)材质为硬质合金，所述栅格(2)的材质为铸铝6005A。3.一种金刚石定位排列切削具冷压成型的方法，该方法包括以下四个步骤 (一)、首先将底模(5 )、垫片(4)和盖模(3 )组装模具，通过底模(5 )上的压头(51)和盖模(3 )的内孔(31)配合，形成半封闭空间，以放置切削具的胎体料；该半封闭空间的高度可通过垫片(4)来调节；可通过添加或减少垫片(4)的个数来确保盖模(3)的升降； (二 )、接着向内孔(31)形成的半封闭空间内加入称量好的胎体料，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种金刚石定位排列切削具冷压成型的装置，特征在于：是由压模（1）、栅格（2）、盖模（3）、垫片（4）和底模（5）组成，盖模（3）设置在底模（5）上，垫片（4）位于底模（5）和盖模（3）之间，底模（5）上的压头（51）和盖模（3）的内孔（31）配合，栅格（2）设置在盖模（3）上，栅格（2）中心具有多个圆柱孔（23），压模（1）位于盖模（3）之上，压模（1）的而底部具有压头（11），压头（51）和压头（11）位于内孔（31）中。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙友宏，高科，马银龙，李小洋，张妍，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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