[发明专利]一种超声辅助可转位立铣刀刀片单向压制装置

说明书

本发明属于超声辅助成型领域，特别是一种超声辅助可转位立铣刀刀片单向压制装置。单向压制模具包括超声波换能器、上压头、模具、换能器固定架、模具支撑块、底座连接螺栓、底座、芯柱、铣刀刀片素坯、下压头；模具支撑块平放于底座中心上，模具放置在模具支撑块上方，模具外侧连接有超声波换能器，模具为一体结构，内部设有上下贯通的模具孔，模具孔下部设有下压头，模具孔上部设置上压头，上压头和下压头合模之后的型腔与铣刀刀片素坯形状相匹配，在压制过程中，模具支撑块承受压制过程中的压力。本申请提供的压制装置，采用超声辅助进行压制，超声振动可以促进刀具素坯分摊的运动重排，减小压制成型力，利于素坯的压制成型，提高素坯的密度。

技术领域

本发明属于超声辅助成型领域，特别是一种超声辅助可转位立铣刀刀片单向压制装置。

背景技术

单向压制成型技术是一种最简单、最直观的成型方法。将制备好的料粉倒入一定形状的模具内，借助于外加压力在模塞上，便可将粉料压制成坯体。由于其成本小，维修方便，设备、工艺和模具简单，单向压制成型技术在传统的刀片生产中得到了广泛应用。由于单向压制成型过程中模具的摩擦对粉体变形和致密化的限制，成型件中的应力场几乎总是不均匀的。

超声辅助压制技术是一种在材料的压制过程中在模具外周施加单向或多向的复杂超声外场，使得模具内的压坯受到单向或多向的高频振动，同时传递到粉体的超声能量可以促进粉体的运动重排，利于粉体的压制成形。研究证明：在粉体压制过程中施加一定的超声振动，不但可以有效提高压坯的密度和硬度，而且可降低粉体颗粒间以及粉体颗粒与模壁之问的摩擦，提高粉体压坯的均匀性。

复杂刀具由于其复杂的结构与刃型，进一步加剧了素坯密度分布的不均匀性。这种密度分布的不均匀性会使刀片烧结过程中收缩率不一致，更可能导致刀片畸变和开裂，削弱刀片的性能。

由于可转位立铣刀刀片形状复杂，在压制过程中粉末的流动性能较差，导致了立铣刀刀片素坯刀刃部分密度低，素坯整体密度分布不均匀。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种超声辅助可转位立铣刀刀片单向压制装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种超声辅助可转位立铣刀刀片单向压制装置，包括单向压制模具和为压制提供超声辅助的超声波发生器；

所述单向压制模具包括超声波换能器、上压头、模具、换能器固定架、模具支撑块、底座连接螺栓、底座、芯柱、铣刀刀片素坯、下压头；

所述模具支撑块平放于底座中心上，模具放置在模具支撑块上方，模具外侧连接有超声波换能器，模具为一体结构，内部设有上下贯通的模具孔，模具孔下部设有下压头，模具孔上部设置上压头，所述上压头的形状与刀具素坯顶面的刃型一致，下压头上设置型腔，下压头型腔的轮廓与刀具素坯前刀面与后刀面的轮廓一致，上压头和下压头合模之后的型腔与铣刀刀片素坯形状相匹配，上压头、下压头和铣刀刀片素坯中间设有通孔，芯柱贯穿于通孔中，在压制过程中，下压头与芯柱与模具支撑块相接触，模具支撑块承受压制过程中的压力。

进一步的，所述超声波换能器与模具的侧面连接，所述超声波换能器为多个，多个超声波换能器呈中心对称均布在模具的侧面，超声波换能器头部设有螺纹，模具侧面设有螺纹孔，超声波换能器和模具螺纹连接。

进一步的，不相邻的超声波换能器下设置有换能器固定架，所述超能器固定架上部设有开口，超声波换能器放置于开口内，超能器固定架通过螺栓固定在底座上。

进一步的，所述超声波换能器的数量为6个，六个超声波换能器呈中心对称分布在模具的侧面，相邻的超声波换能器的夹角为60度，三个不相邻超声波换能器放置于换能器固定架的开口上，用于固定模具水平方向的位移。

进一步的，所述模具的半径为100-150mm，在六个呈中心对称方向上的模具侧面设有6个平面，平面宽度为20-40mm，平面中心位置有螺纹孔，用于与超声波换能器连接。