CN105555441A - 制作具有螺旋排屑槽的切削刀具生坯的压机和制作具有螺旋排屑槽的切削刀具生坯的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于制作具有至少一个螺旋排屑槽(23)的切削刀具生坯(21)的压机(27)。所述压机(27)包括：具有开口(31)的模具(29)，该开口(31)带有螺旋突起(33)；冲头(35)，其具有至少一个螺旋沟槽(37)，该螺旋沟槽(37)具有与所述螺旋突起(33)的形状匹配的形状；电动冲头驱动系统(39)，其布置用以使所述冲头(35)相对于所述模具(29)中的所述开口(31)的纵向轴线同时地旋转和轴向地前进进入所述模具(29)中的所述开口(31)内并沿着所述模具(29)中的所述开口(31)的纵向轴线的方向前进。还公开了用于制作具有至少一个螺旋排屑槽的切削刀具生坯的方法。

Description

制作具有螺旋排屑槽的切削刀具生坯的压机和制作具有螺旋排屑槽的切削刀具生坯的方法
技术领域
本发明总体上涉及压机(presses)、压制方法以及由压制制成的切削刀具生坯(greenbody)，并且更具体地涉及用于制作具有螺旋排屑槽(flutes)的切削刀具生坯的压机和用于制作具有螺旋排屑槽的切削刀具生坯的压制方法。
背景技术
在铁粉工业中经由压制操作来加工螺旋齿轮是相对常见的。美国专利No.5,366,363、美国专利No.6,004,120、美国专利No.6,440,357、美国专利No.6,156,265和美国专利No.3,694,127是用于制作螺旋齿轮的压机的示例。另一方面，具有螺旋排屑槽的类型的用于孔加工或铣削的硬质合金刀具(通常具有比螺旋齿轮小得多的直径)通常通过金属注射模制或非近净形状(non-nearnetshape)生产方法(像加工或研磨)来生产。美国专利申请20060288820A1公开了由挤出制作的切削刀具生坯。
本发明人已经发现螺旋压制能够通过压制某些螺旋插入物几何形状来促进生产用于孔加工或铣削的硬质合金切削刀具生坯，该类型的硬质合金切削刀具生坯具有螺旋排屑槽。当与像注射模制和挤出的其它生产方法相比时，这种压制操作能够改进用于这种产品的生产经济性。
在螺旋压制方面的问题是：构成压机中的压制工具的工具构件中的至少两个构件必须能够旋转，以能够压制螺旋坯料。许多当前的螺旋压机制造商利用多个液压缸和机械部件来使冲头(punch)相对于模具前进、撤回和旋转，从而导致相当大量的相对体积庞大的机械和液压装备。
期望的是提供更紧凑的驱动系统和提供适合于制造具有螺旋排屑槽的切削刀具生坯的螺旋压机。发明人已经认识到，利用几个冲头独立地压制并且具有不同于液压缸的电动驱动器的多轴压机可以适合于切削刀具生坯的螺旋压制，特别是在压制力处在相比在制造螺旋齿轮中使用的通常力较低的范围内的情况。这些电动驱动器(通常基于电动马达、丝杆，如滚珠丝杆或滚柱螺杆)能够提供优于液压缸并且通常好于±2μm的定位精度。该驱动系统然后利用在电动多轴压机的电动驱动器中的可利用的定位精度而不是必须确保定位精度在自己的设计内。
发明内容
根据本发明的一方面，压机设置为用于制作具有至少一个螺旋排屑槽的切削刀具生坯，其中压机包括：模具，该模具具有开口，该开口带有至少一个螺旋突起；顶部冲头，该顶部冲头具有至少一个螺旋沟槽，该螺旋沟槽具有与螺旋突起的形状匹配的形状；底部冲头，该底部冲头具有至少一个螺旋沟槽，该螺旋沟槽具有与螺旋突起的形状匹配的形状；以及第一电动冲头驱动系统，该第一电动冲头驱动系统布置用以使顶部冲头相对于模具中的开口的纵向轴线同时地旋转和轴向地前进进入顶端内并沿着模具中的开口的纵向轴线的方向前进，所述压机进一步布置有第二电动冲头驱动系统，该第二电动冲头驱动系统布置用以使底部冲头相对于模具中的开口的纵向轴线同时地旋转和轴向地前进进入底端内并沿着模具中的开口的纵向轴线的方向前进。
根据本发明的另一方面，提供了制作具有至少一个螺旋排屑槽的切削刀具生坯的方法，并且该方法包括：给具有用于形成螺旋排屑槽的至少一个螺旋突起的模具中的开口供给金属碳化物粉末；和通过以下方式压缩粉末：操作第一电动冲头驱动系统，以使顶部冲头相对于模具中的开口的纵向轴线同时地旋转和轴向地前进进入开口的顶端内且沿着模具中的开口的纵向轴线的方向前进，顶部冲头具有至少一个螺旋沟槽，该螺旋沟槽具有与螺旋突起的形状匹配的形状，并且操作第二电动冲头驱动系统，以使底部冲头相对于模具中的开口的纵向轴线同时地旋转和轴向地前进进入开口的底端内且沿着模具中的开口的纵向轴线的方向前进，底部冲头具有螺旋沟槽，该螺旋沟槽具有与螺旋突起的形状匹配的形状。
附图说明
本发明的特征和优点通过结合附图阅读以下详细说明而被良好地理解，在附图中相同的数字表示相似的元件并且其中：
图1A-1N示出了利用根据本发明的一方面的压机制作切削刀具生坯的方法中的步骤，以横截面示出了压机的模具；
图1P示出了压机的示意图；
图2示出了根据本发明的一方面的电动冲头驱动系统的一部分；
图3示出了根据本发明的另一方面的电动冲头驱动系统的一部分；并且
图4显示了切削刀具生坯的一部分的横截面。
具体实施方式
图1A-1N示出了制作具有在大体圆柱形的外表面25(也参见图4)中的至少一个螺旋排屑槽23的切削刀具生坯21(图1N)的方法中的步骤。切削刀具生坯21可以是任何合适的可期望有至少一个螺旋排屑槽的切削刀具生坯，诸如钻孔或镗孔刀具生坯。切削刀具生坯通常由与粘结剂材料(诸如钴、镍等)压制在一起的金属碳化物粉末(诸如碳化钨粉末或金属陶瓷)制成。应理解，在图中示出了生坯的生产。关于术语“生坯”在此意味着压制但没有被烧结的坯体。术语“生”不涉及坯体的颜色。随后的烧结提供了生坯的致密化，通常变成切削刀具尖端，由此针对使用的粉末获得了最终的材料性能。最终的形式和性能通常在辅助(secondary)过程中获得，诸如通过刀刃处理、研磨和涂覆。
切削刀具生坯21在用于制作这种坯体21的压机27中制作。图1P示出了压机的示意图，该压机包括框架20、第一电动冲头驱动系统39和第二电动冲头驱动系统39’、和压制工具。压机27(包括框架20)包括模具29(在图1P中并且在图1A-1N中以横截面示出)，模具29具有优选地贯穿的开口31，该开口31在其中带有螺旋突起33并且更典型地带有多个螺旋突起，诸如图1A-1N中示出的用于形成两个螺旋排屑槽23的两个螺旋突起。压制工具包括顶部冲头、模具和底部冲头。压机27包括具有螺旋沟槽37的冲头35，该螺旋沟槽37具有与螺旋突起33的形状匹配的形状。
电动冲头驱动系统39或39’(图1A和图1P)布置用以使冲头相对于模具29中的开口31的纵向轴线A(图1H)同时地旋转并且轴向地前进进入模具中的开口且沿着模具中的开口的纵向轴线的方向前进。电动冲头驱动系统39、39’包括至少一个电动马达41，该类型的电动马达41能够用于控制多轴压机中的部件的定位和移动，因此电动驱动器能够提供在最小尺寸下的极好的定位精度。
冲头35能够是如图1A-1N和图1P中所看到的顶部冲头，并且第一电动冲头驱动系统39能够将顶部冲头移动到模具29的开口31的顶端43内。压机27还能够包括底部冲头45，该底部冲头45具有匹配螺旋突起33的螺旋沟槽47。第二电动冲头驱动系统39’能够布置用以使底部冲头45相对于模具29中的开口31的纵向轴线A同时地旋转并且轴向地前进进入底端49内且沿着模具中的开口的纵向轴线的方向前进。用于顶部冲头35的第一电动冲头驱动系统39能够与用于底部冲头45的第二电动冲头驱动系统39’相同或类似。
如图1A-1N和图1P中所看到的，顶部冲头35和底部冲头45或者其部分可沿着模具29的开口31的纵向轴线A移动，并且可绕纵向轴线A旋转。在图1B、图1E、图1G、图1I、图1J、图1L、图1M和图1P中，用箭头描绘了旋转和线性运动。在图1G、图1M和图1P中，用于旋转运动的箭头被划虚线，以示出顶部冲头当其不在模具29内时和/或当其在顶出(ejection)之后不再与切削刀具生坯21接触或靠近切削刀具生坯21时不用必须旋转。
在根据本发明的一方面的制作切削刀具生坯21的方法中，除了利用金属碳化物粉末供给模具29中的开口31之外，顶部冲头35和底部冲头45中的至少一个冲头且通常两个冲头都相对于模具中的开口的纵向轴线A同时地旋转并且轴向地前进进入模具中的开口且沿着模具中的开口的纵向轴线的方向前进，以压缩粉末。关于表达“同时地旋转”在整个说明书和权利要求书中应理解为至少当冲头已经进入模具中的开口时和/或当其在从模具顶出切削刀具生坯21期间(图1M)仍与切削刀具生坯21接触或靠近切削刀具生坯21时执行旋转。
图1A示出了在可以是初始位置的冲头35和45，但是应理解的是，在执行根据本发明方面的方法的开始，冲头能够在任何数目的位置上。图1A示出了在第一电动冲头驱动系统39已经将冲头远离压机27移动到用于拾取切削刀具生坯的顶出位置(也在图1N中示出)之后的用于制作切削刀具生坯21的之前的压制操作随后的冲头35和45的典型位置。
从图1A中示出的位置，冲头能够被移动到图1B中示出的位置，其中底部冲头45在旋转方向D1上旋转并且轴向地向下移动到图1C中示出的填充位置。图1D示出了填充有金属碳化物粉末51的模具29，切削刀具生坯21将由金属碳化物粉末51形成。模具29能够以任何合适的方式填充以金属碳化物粉末51，诸如借助于标准填充模板(shoe)(未示出)。
从图1D中示出的位置，底部冲头45如图1E所示的那样还进一步旋转和轴向地向下移动到图1F中示出的所谓的“未填满”位置。在此点，如图1G中所看到的，顶部冲头35朝向模具的开口31轴向地向下移动，并且如果需要的话，旋转顶部冲头35，使得当其到达图1H中示出的压机路径的开始位置时，顶部冲头的螺旋沟槽37与模具的开口的螺旋突起33对齐。
如图1I和图1J所看到的，从图1H中示出的位置，顶部冲头35轴向地向下移动并且在第一方向D1上旋转，并且底部冲头45能够并且通常轴向地向上移动并且在与第一旋转方向相反的第二方向D2上旋转，直到顶部冲头和底部冲头到达图1J和图1K中示出的压机位置为止。
从图1K中示出的压机位置，并且可能地在较短的卸载移动(即当与图1J相比在相反方向上的较短的移动；未示出)之后，顶部冲头和底部冲头35和45通常同时地轴向地向上移动并且在图1L中示出的第二方向D2上旋转，从而将切削刀具生坯21移动到图1M中示出的顶出位置。当顶部冲头35和底部冲头45已经将切削刀具生坯21定位在如图1M中示出的顶出位置时，顶部冲头35继续轴向地向上移动，并且可以继续旋转，直到顶部冲头与切削刀具生坯间隔开并且刀具生坯能够优选地通过由机器人从如图1N中所看到的顶出位置取走而被移除为止。
制作切削刀具生坯的方法可以包括利用具有这样形状的顶部冲头35和底部冲头45中的至少一个冲头来压缩粉末并且在切削刀具生坯中形成非平面特征的步骤，在该形状下，冲头与粉末接触。术语“非平面”此处意味着与垂直于轴线A的平坦区域不同的所有形状。
电动冲头驱动系统能够以任何数目的方式同时地轴向地前进或撤回并且旋转冲头35和/或45。例如，冲头35和/或45能够整个地在控制轴向移动的速率和旋转速率两者的电动冲头驱动系统的控制下轴向地移动和旋转。图2和图3示出了能够通过将电动冲头驱动系统的部分的轴向运动转变成旋转运动来同时地轴向移动和旋转冲头的可替代的电动冲头驱动系统的部分。在图2和图3示出的电动冲头驱动系统部分之中，示出了顶部冲头，然而对于底部冲头能够提供相同的结构。用于旋转运动的箭头被划虚线，以示出顶部冲头当其不与模具和/或切削刀具生坯接触时不用必须旋转。
图2示出了用于包括外部冲头驱动器121(马达、丝杆等，未示出)的冲头135的电动冲头驱动系统的一部分141的实施例，该外部冲头驱动器121包括辅助模具123，该辅助模具123具有带有突起127(通常是与冲头的螺旋沟槽137匹配的螺旋突起)的开口125。电动冲头驱动系统141进一步包括：内部冲头驱动器129，该内部冲头驱动器129(马达、丝杆等，未示出)相对于外部冲头驱动器121轴向地可移动；和轴承131，该轴承131将冲头135可旋转地安装到内部冲头驱动器。图2的电动冲头驱动系统还在图1P中示出。
冲头135能够以任何合适的方式固定到轴承131，诸如通过被接收在轴承中的螺纹开口中的冲头的螺纹端、通过将带螺纹的冲头固定到轴承的螺母、或者通过压配合。轴承131能够是任何合适的类型的轴承，诸如环形轴承，其将允许冲头35相对于内部冲头驱动器129旋转。轴承131诸如通过布置在内部冲头驱动器的内部开口中的凸缘或环之间而相对于内部冲头驱动器129轴向地不可移动。冲头135被旋入辅助模具123的开口125内。
当外部冲头驱动器121和内部冲头驱动器129彼此相对轴向地移动时，诸如通过移动内部冲头驱动器同时保持外部冲头驱动器静止，冲头135将随着其相对于辅助模具123被向下推动或向上拉动而旋转，并且在冲头上的螺旋沟槽137沿着辅助模具上的突起127被移动。
可替代地，冲头35和/或45能够通过电动驱动器(例如外部冲头驱动器)轴向地移动并且借助于旋转马达旋转。旋转马达将经由其马达壳体固定到被线性驱动的轴颈(journal)的端部(类似于外部冲头驱动器121)并且冲头不可移动地固定到壳体中的转子。旋转马达将控制冲头的旋转速率。
图3示出了用于冲头235的另一个电动冲头驱动系统241的一部分的实施例，该冲头235包括内部冲头驱动器(229)和相对于内部冲头驱动器轴向地可移动的外部冲头驱动器(221)。内部冲头驱动器229包括具有螺旋沟槽237的辅助冲头233。轴承组件包括轴承231和具有突起227的辅助模具223，该突起227可以是被接收在辅助冲头233的螺旋沟槽237中的螺旋突起。辅助模具223经由轴承231而可旋转地安装于外部冲头驱动器221中。
冲头235通过任何合适的方式附接到辅助模具223并且随辅助模具223一起旋转。轴承231能够是任何合适类型的轴承，诸如环形轴承，其将允许辅助模具223和附接到辅助模具223的冲头235相对于内部冲头驱动器229和/或外部冲头驱动器221旋转。轴承231和辅助模具223诸如通过被布置在外部冲头驱动器的内部开口中的凸缘或环之间而相对于外部冲头驱动器221轴向地不可移动。
辅助冲头233的螺旋沟槽237能够具有与冲头235的螺旋沟槽237不同的节距，以向辅助模具223提供更多的旋转。
例如，如图2和图3所见，模具31能够具有多个螺旋突起33，诸如用于在切削刀具生坯中形成两个螺旋排屑槽的两个螺旋突起。例如，如在图4中所见，切削刀具生坯21通常具有大体圆柱形的外表面25和形成在外表面中的一个或多个螺旋排屑槽23。切削刀具生坯21的圆周由外表面和所述一个或多个螺旋排屑槽组成，并且所述一个或多个螺旋排屑槽限定该圆周的不多于百分之五十。
如图4所见，在与外表面25相切的线L1和在交叉点处与所述一个或多个螺旋排屑槽23相切的线L2之间的交叉点53处的角度α是锐角，诸如在7度和小于90度之间，优选地为约8度至15度。
诸如顶部冲头35、135、235和/或底部冲头45的冲头中的任何一个冲头可以设置有这样的形状，在该形状下，冲头将与用于形成生坯中的非平面特征的粉末接触。也就是说，冲头可以包括：在其自由端处的非平面特征，以便直接地或间接地产生用于切削刃、间隙表面、非平面支撑表面的先决特征；和用于冲洗槽道(flushchannel)的芯，意图是给予切削刀具生坯21一个近净形状(nearnetshape)或最终形状。用于形成生坯边缘的形状可以沿着锥体或类似形状相对于在模具中的开口的纵向轴线在自由端处径向地延伸。切削刀具生坯21然后被烧结并且可能地能够执行加工，诸如执行对间隙表面的研磨。
可替代地，对于所有实施例，底部冲头可以被固定，而模具是可旋转的并且被轴向地移动。
要求保护的压机和方法提供包括促进利用高度精确的且能够是最小尺寸的装备来加工带有螺旋排屑槽的刀具生坯的优点。
在本申请中，诸如“包括”的术语的使用是开放式的并且旨在具有与诸如“包含”的术语相同的意义且不排除其它结构、材料或动作的存在。类似地，尽管诸如“能够”或“可以”的术语的使用旨在开放式的并且反映了结构、材料或动作不是必需的，但是没有使用这样的术语不旨在反映结构、材料或动作是必不可少的。对于结构、材料或动作目前被认为是必不可少的程度，它们被认为是这样。
尽管已经根据优选实施例示出和描述了本发明，但是应认识到的是，在不偏离如权利要求书中所阐述的本发明的情况下，可以在其中作出变型和改变。
本申请要求优先权的欧洲专利申请13186650.1中的公开内容通过引用并入本文。

Claims (14)

1.一种用于制作具有至少一个螺旋排屑槽(23)的切削刀具生坯(21)的压机(27)，其特征在于，所述压机(27)包括：
模具(29)，所述模具(29)具有开口(31)，所述开口(31)带有至少一个螺旋突起(33)；
顶部冲头(35)，所述顶部冲头(35)具有至少一个螺旋沟槽(37)，所述螺旋沟槽(37)具有与所述螺旋突起(33)的形状匹配的形状；
底部冲头(45)，所述底部冲头(45)具有至少一个螺旋沟槽(47)，所述螺旋沟槽(47)具有与所述螺旋突起(33)的形状匹配的形状；以及
第一电动冲头驱动系统(39；141；241)，所述第一电动冲头驱动系统(39；141；241)布置用以使所述顶部冲头(35)相对于所述模具(29)中的所述开口(31)的纵向轴线(A)同时地旋转和轴向地前进进入顶端内并沿着所述模具(29)中的所述开口(31)的纵向轴线(A)的方向前进，
所述压机进一步布置有第二电动冲头驱动系统(39’)，所述第二电动冲头驱动系统(39’)布置用以使所述底部冲头(45)相对于所述模具(29)中的所述开口(31)的纵向轴线同时地旋转和轴向地前进进入底端(49)内并沿着所述模具(29)中的所述开口(31)的纵向轴线的方向前进。
2.根据权利要求1所述的压机(27)，其中，所述切削刀具生坯(21)包括金属碳化物粉末，诸如碳化钨粉末或金属陶瓷，和粘结剂材料，诸如钴或镍。
3.根据权利要求1-2中的任一项所述的压机(27)，其中，所述电动冲头驱动系统(39)布置用以将所述顶部冲头(35)移动到顶出位置。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的压机(27)，其中，所述电动冲头驱动系统(39、39’)包括外部冲头驱动器(121)，所述外部冲头驱动器(121)用于所述顶部冲头(35)和所述底部冲头(45)中的至少一个冲头(135)，并且包括具有开口(125)的辅助模具(123)，所述开口(125)带有被接收在所述冲头(135)的所述螺旋沟槽(137)中的突起(127)；且所述电动冲头驱动系统(39、39’)包括内部冲头驱动器(129)，所述内部冲头驱动器(129)相对于所述外部冲头驱动器(121)能够轴向地移动；和轴承(131)，所述轴承(131)将所述冲头可旋转地安装到所述内部冲头驱动器(129)，且所述冲头(135)被旋入所述辅助模具(123)的所述开口(125)内。
5.根据权利要求4所述的压机(27)，其中，所述轴承(131)相对于所述内部冲头驱动器(129)不能轴向地移动。
6.根据权利要求1-3中的任一项所述的压机(27)，其中，所述电动冲头驱动系统(39、39’、241)包括：内部冲头驱动器(229)和外部冲头驱动器(221)，所述内部冲头驱动器(229)和外部冲头驱动器(221)用于所述顶部冲头(35)和所述底部冲头(45)中的至少一个冲头(235)，所述外部冲头驱动器(221)相对于所述内部冲头驱动器(229)能够轴向地移动，且所述内部冲头驱动器(229)包括：辅助冲头(233)，所述辅助冲头(233)具有至少一个螺旋沟槽(237)；辅助模具(223)，所述辅助模具(223)具有被接收在所述辅助冲头(233)的所述螺旋沟槽(237)中的至少一个突起(227)，并且经由轴承(231)可旋转地安装于所述外部冲头驱动器(221)中，所述冲头(235)附接到所述辅助模具(233)并且随所述辅助模具(233)一起旋转。
7.根据权利要求6所述的压机(27)，其中，所述辅助冲头(233)的所述螺旋沟槽(237)具有与所述冲头(235)的螺旋沟槽(237)不同的节距。
8.根据权利要求6-7中的任一项所述的压机(27)，其中，所述轴承(231)相对于所述外部冲头驱动器(221)不能轴向地移动。
9.根据权利要求6-8中的任一项所述的压机(27)，其中，所述辅助模具(223)中的所述突起(227)是螺旋突起。
10.根据权利要求1-9中的任一项所述的压机(27)，其中，所述模具(29)具有多个螺旋突起(33)。
11.根据权利要求1-10中的任一项所述的压机(27)，其中，所述模具(29)具有两个螺旋突起(33)。
12.根据权利要求1-11中的任一项所述的压机(27)，其中，所述顶部冲头(35、135、235)和所述底部冲头(45)中的至少一个冲头设置有这样的形状，在该形状下，所述冲头将与粉末接触，用于形成所述切削刀具生坯中的非平面特征。
13.一种制作具有至少一个螺旋排屑槽(23)的切削刀具生坯(21)的方法，包括：
给具有用于形成所述螺旋排屑槽(23)的至少一个螺旋突起(33)的模具(29)中的开口(31)供给金属碳化物粉末；和
通过以下方式压缩粉末：
操作第一电动冲头驱动系统(39；141；241)，以使顶部冲头(35)相对于所述模具(29)中的所述开口(31)的纵向轴线(A)同时地旋转和轴向地前进进入开口(31)的顶端内并且沿着所述模具(29)中的所述开口(31)的纵向轴线的方向前进，所述顶部冲头(35)具有至少一个螺旋沟槽(37)，所述螺旋沟槽(37)具有与所述螺旋突起(33)的形状匹配的形状，并且
操作第二电动冲头驱动系统(39’)，以使底部冲头(45)相对于所述模具(29)中的所述开口(31)的纵向轴线同时地旋转和轴向地前进进入开口(31)的底端内并且沿着所述模具(29)中的所述开口(31)的纵向轴线的方向前进，所述底部冲头(45)具有至少一个螺旋沟槽(47)，所述螺旋沟槽(47)具有与所述螺旋突起(33)的形状匹配的形状。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述方法包括利用所述顶部冲头(35)和所述底部冲头(45)中的至少一个冲头来压缩粉末的步骤，所述顶部冲头(35)和所述底部冲头(45)中的所述至少一个冲头具有这样的形状，在该形状下，所述冲头与粉末接触，并且该形状形成所述切削刀具生坯中的非平面特征。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111050952A (zh) * 2017-09-22 2020-04-21 拉米娜科技 切削工具压制方法和设备
CN115770876A (zh) * 2022-12-16 2023-03-10 苏州市职业大学 一种粉末冶金齿轮成型设备

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3626372A1 (en) 2018-09-24 2020-03-25 Lamina Technologies SA Variable core diameter cutting tool and method for producing the same
JP7044407B2 (ja) * 2020-07-22 2022-03-30 小林工業株式会社 粉末成形体の製造装置、粉末成形体の製造方法、粉末成形体由来の工具の製造方法、及び粉末成形体由来の工具
CN114516192B (zh) * 2022-03-04 2022-11-04 无锡职业技术学院 一种机电一体式旋转下压装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1951303A1 (de) * 1969-10-10 1971-04-22 John Haller Presse zum Brikettieren pulverfoermigen Materials
US3677671A (en) * 1969-02-01 1972-07-18 Anthony Michael Martin Apparatus for forming helical gear wheel bodies from powder
US3694127A (en) * 1969-12-01 1972-09-26 Hitachi Powdered Metals Powder compacting device for forming helical gear compact
CN1154082A (zh) * 1994-08-02 1997-07-09 曼内斯曼股份公司 制造压制件的设备
US6004120A (en) * 1995-11-16 1999-12-21 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for manufacturing pressed powder body
US6156265A (en) * 1996-08-19 2000-12-05 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Powder compacting apparatus and method of forming helical gear wheel using said powder compacting apparatus
US6440357B1 (en) * 1996-05-09 2002-08-27 Stackpole Limited Compacted-powder opposed twin-helical gears and method
CN1575913A (zh) * 2003-07-28 2005-02-09 山特维克公司 制造去屑加工用旋转刀具的方法
CN1798623A (zh) * 2003-06-04 2006-07-05 山高刀具公司 用于制造刀具坯体的方法和装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1288419A (zh) * 1969-09-26 1972-09-06
GB1419770A (en) * 1972-06-29 1975-12-31 Metal Compacting Tools Ltd Press tools
IT976216B (it) * 1972-12-29 1974-08-20 Olivetti & Co Spa Dispositivo di formatura di pezzi elicoidali mediante compattazione di materiali in polvere
JPH04136107A (ja) * 1990-09-25 1992-05-11 Sumitomo Electric Ind Ltd 焼結斜歯歯車の成形装置
JPH05195011A (ja) 1991-08-17 1993-08-03 Werkzeugbau Alvier Ag 螺旋形状の輪郭を有する工作物をプレス成形するモジュラー装置
US6165400A (en) * 1996-05-09 2000-12-26 Stackpole Limited Compacted-powder opposed twin-helical gears and method
US8637127B2 (en) * 2005-06-27 2014-01-28 Kennametal Inc. Composite article with coolant channels and tool fabrication method
US8033805B2 (en) * 2007-11-27 2011-10-11 Kennametal Inc. Method and apparatus for cross-passageway pressing to produce cutting inserts
JP5699618B2 (ja) * 2011-01-13 2015-04-15 新東工業株式会社 電動シリンダシステム
JP5913989B2 (ja) * 2012-01-10 2016-05-11 株式会社アマダホールディングス プレス機械
CN104136165B (zh) * 2012-02-28 2017-03-08 京瓷株式会社 钻头用坯件、钻头用坯件的制造方法、钻头以及钻头的制造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3677671A (en) * 1969-02-01 1972-07-18 Anthony Michael Martin Apparatus for forming helical gear wheel bodies from powder
DE1951303A1 (de) * 1969-10-10 1971-04-22 John Haller Presse zum Brikettieren pulverfoermigen Materials
US3694127A (en) * 1969-12-01 1972-09-26 Hitachi Powdered Metals Powder compacting device for forming helical gear compact
CN1154082A (zh) * 1994-08-02 1997-07-09 曼内斯曼股份公司 制造压制件的设备
US6004120A (en) * 1995-11-16 1999-12-21 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for manufacturing pressed powder body
US6440357B1 (en) * 1996-05-09 2002-08-27 Stackpole Limited Compacted-powder opposed twin-helical gears and method
US6156265A (en) * 1996-08-19 2000-12-05 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Powder compacting apparatus and method of forming helical gear wheel using said powder compacting apparatus
CN1798623A (zh) * 2003-06-04 2006-07-05 山高刀具公司 用于制造刀具坯体的方法和装置
CN1575913A (zh) * 2003-07-28 2005-02-09 山特维克公司 制造去屑加工用旋转刀具的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111050952A (zh) * 2017-09-22 2020-04-21 拉米娜科技 切削工具压制方法和设备
CN115770876A (zh) * 2022-12-16 2023-03-10 苏州市职业大学 一种粉末冶金齿轮成型设备

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