[发明专利]异形砂轮成型模具及其压头组件和压头

说明书

本发明涉及一种异形砂轮成型模具及其压头组件和压头，以解决现有技术中通过对盘形砂轮进行修整获得异形砂轮时加工效率低、材料损耗大的问题。本发明的压头的压制面在垂直于周向的截面上具有与所要加工的砂轮相应表面凹凸吻合适配的凹凸段，在对粉料压制的过程中只需要将粉料置入模腔中再对压头施压即可将粉料压制成特定形状的磨料块，避免了对砂轮磨削加工所引起的原料浪费及加工周期长的问题。同时上压头的下端面与下压头的上端面采用凹凸互补的形式使得磨料块各部分的壁厚一致，故在一定压力下磨料块的各部分被压制的行程是相同的，有利于得到各部分密度一致的磨料块及砂轮。

技术领域

本发明涉及一种异形砂轮成型模具及其压头组件和压头。

背景技术

超硬材料砂轮通常由基体和磨料层这两部分构成，基体通常为由金属材质制造的盘状零件，直接参与磨削加工的磨料层为由超硬材料制成的环形的磨料环，将磨料环粘接于基体的外周面上即形成了砂轮。对于大型砂轮，磨料层的整体压制较为不便而常常将磨料环沿周向分成多块磨料块，对每块磨料块分别压制再将磨料块沿周向粘接于基体的外周面而形成砂轮。现有技术中对磨料块的制备通常是采用如图1所示的模具进行压制成型，模具包括中部具有键形通孔的模套2、与键形通孔形状相适配且下表面为内凹弧形的上压头3及与键形通孔形状相适配且上表面为上凸弧形的下压头4，上压头3的下表面的曲率与需制备的磨料块1的上表面的曲率相同而构成上压制面，下压头4的上表面的曲率与需制备的磨料块1的下表面的曲率相同而构成下压制面。在上压头3、下压头4与模套2所围成的模腔中投入由超硬磨料、填料及结构剂等混合均匀而形成的粉料，再对上下压头施压即可得到具有一定强度的磨料块湿坯，再对磨料块湿坯进行烧结等后续处理即可完成对磨料块的制备。

随着砂轮使用范围的扩展，在使用砂轮进行磨削时，有些场合需要图2所示的异形砂轮，此处异形砂轮是指砂轮的外表面即非平面也非标准的圆柱面或圆锥面，而是指在垂直于周向的方向上外表面呈高低不平状（也即凹凸不平状）、在垂直于轴线的方向上为环状平面的砂轮。异形砂轮1包括金属基体11及由多块异形磨料块121沿金属基体11的外周面围拼而形成的磨料层12，现有技术中在对异形磨料块的加工均是通过对规则形状磨料块进行修整而成，不仅浪费材料，在超硬材料制成的磨料层上去除材料本身也是一件极为困难的事，这就造成异形砂轮加工制造过程工作量极大、加工周期长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于异形砂轮的压制成型的成型模具以解决现有技术中通过对盘形砂轮进行修整获得异形砂轮时加工效率低、材料损耗大的问题；本发明的目的还在于提供采用以上成型模具制成的异形砂轮。

为实现上述目的，本发明异形砂轮成型模具的技术方案是：

方案1：异形砂轮成型模具，包括具有模腔的模套和与模腔形状相适配的压头组件，压头组件包括用于压制成型磨料块上表面的上压头及用于压制成型磨料块下表面的下压头，上压头和/或下压头包括压头本体，压头本体具有沿待压制成型的磨料块的周向方向延伸的、与待压制成型的磨料块的相应表面形状相适配的压制面，所述压制面在垂直于周向的截面上具有与所需压制成型的磨料块的相应表面凹凸吻合适配的凹凸段。

方案2：作为方案1的优化，所述压头还包括位于压头本体上/下方的顶压件，压头本体包括沿压制面的轴线方向排布的多个可在上下方向上相对滑动的子压头，顶压件具有与所需压制成型的磨料块的相应表面处形状吻合的顶压面，所述顶压面用于顶压子压头以使得各子压头的远离顶压面的端面组成所述凹凸段，各子压头在上下方向上高度相同。

方案3：作为方案2的优化，每个子压头均包括多个沿压制面的周向排布的且可在上下方向上相对滑动的压块，各压块在上下方向上高度相同。

方案4：作为方案3的优化，所述压块的用于被顶压面所顶压的端面为弧形结构。

方案5：作为方案3的优化，任意相邻两个压块之间具有供粉料中的空气溢出的缝隙。