CN106102965B - 用于制造切削刀片坯体的方法和装置 - Google Patents

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CN106102965B CN201580015078.3A CN201580015078A CN106102965B CN 106102965 B CN106102965 B CN 106102965B CN 201580015078 A CN201580015078 A CN 201580015078A CN 106102965 B CN106102965 B CN 106102965B
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Abstract

一种通过压实粉末来制造切削刀片坯体(13)的装置,所述装置包括:模具(18、40),所述模具(18、40)包括能够彼此分开的上模具部分(19、41)和下模具部分(20)以及上冲头(22)和下冲头(23),所述上冲头(22)和下冲头(23)中的至少一个能够沿压制轴线(x)相对于所述模具移动,其中,上下模具部分(19、20)在连结起来时有助于限定模具腔(25),所述模具腔(25)具有限定待通过所述压实形成的所述坯体(13)的外周表面的形状的内周表面,并且其中,所述模具腔(25)的所述内周表面被设计成使得所述坯体(13)获得桶形形状,其具有至少部分地不垂直于所述压制轴线(x)的、处在所述坯体的外周表面上的分型线(14),并且其中,所述下模具部分(20)和上模具部分(19、41)中的至少一个具有从所述模具腔(25)延伸的压制孔,用于相应地在其中接纳所述下冲头(23)和上冲头(22)。所述下模具部分(20)具有沿限定所述坯体(13)的所述分型线(14)的线延伸的上内侧边缘(28),所述上模具部分(19)具有沿限定所述坯体(13)的所述分型线(14)的线延伸的下内侧边缘(29),所述上模具部分(19)具有在至少一个方向上直线延伸的上表面(30),并且所述上模具部分(19)具有在所述上表面(30)中的上开口(31),所述上冲头(22)能够穿过所述上开口(31)而前进到所述模具腔。

Description

用于制造切削刀片坯体的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种将粉末压实成切削刀片坯体的方法,使得所述切削刀片坯体获得桶形形状,所述桶形形状具有至少部分地不垂直于压制轴线的、在所述坯体的外周表面上的分型线,所述压实沿所述压制轴线进行,所述方法包括以下步骤:提供包括模具的压实工具,该模具包括上模具部分和下模具部分以及上冲头和下冲头,其中,上模具部分和下模具部分在连结在一起时有助于限定模具腔,该模具腔由限定待通过所述压实形成的桶形坯体的外周表面的形状的内周表面定界,所述方法还包括以下步骤:向下模具部分或者上模具部分中的任一个模具部分设置从所述模具腔延伸的压制孔,用以在所述压实时在其中接纳下冲头或上冲头。
本发明还涉及一种通过压实粉末来制造切削刀片坯体的装置,所述装置包括:模具,该模具包括上模具部分和下模具部分以及上冲头和下冲头,上模具部分和下模具部分能够彼此分开,该上冲头和下冲头中的至少一个冲头能够沿压制轴线相对于模具移动,其中,上模具部分和下模具部分在连结时有助于限定模具腔,该模具腔由限定待通过所述压实形成的桶形坯体的外周表面的形状的内周表面定界,并且其中,所述模具腔的所述内周表面被设计成使得坯体获得桶形形状,该桶形形状具有至少部分地不垂直于压制轴线的、在所述坯体的外周表面上的分型线,并且其中,下模具部分和上模具部分中的至少一个模具部分具有从所述模具腔延伸的压制孔,用于在其中接纳下冲头或上冲头。
本发明涉及这样的技术领域,在该技术领域中,优选地用于通过铣削、钻削或车削或者类似的切屑形成方法来加工金属的切削刀片由被压实成坯体的粉末制成并接着经受烧结过程,在烧结过程中,压实的坯体被进一步增密。通常,接着用诸如物理汽相沉积或化学汽相沉积的任何适当的现代化技术向烧结体提供适当的耐磨涂层,诸如硬质合金、氮化物、碳氮化物、氧化物或硼化物。
应该理解,如本文所称的分型线是这样的线,沿该线,桶形坯体在从坯体的中心线观看时的径向方向上存在其最大延伸部分。优选地,所述中心线与压制轴线平行并重合。
还应当理解,模具不一定限于仅由所提及的模具部分构成,而是可以设置更多模具部分,并且所提及的模具部分可以进一步细分成其更多子部分。
压实的切削刀片坯体通常经受烧结过程,以在其基础上完成切削刀片的制造。
背景技术
根据现有技术,桶形切削刀片可以借助于如下过程形成,该过程包括:桶形坯体在压实装置中形成,该压实装置包括分成上模具部分和下模具部分的模具。模具部分被外模具部分或具有大致平坦上表面的压制台包围。当连结在一起时,上模具部分和下模具部分限定腔室,该腔室限定待形成的坯体的外周表面。通常,下模具部分包括从其下表面延伸到所述腔室的压制孔,而上模具部分包括从其上表面延伸到所述腔室的压制孔。还提供有布置成滑动穿过上压制孔的上冲头以及布置成滑动穿过下压制孔的下冲头。在压实期间,相应的冲头前进穿过相应的压制孔,使得其端部到达所述腔室并且通过限定坯体的相对的上下表面而有助于限定坯体的外周表面。
在压实步骤之前,上模具部分相对于下模具部分缩回或保持在缩回位置上。下冲头缩回或保持在设置在下模具部分中的压制孔中的缩回位置上。下模具部分的上表面因上模具的缩回而被暴露。下模具部分的暴露上表面与围绕的压制台的上表面对准,从而使粉末填充装置能够在压制台和下模具部分的所述上表面上前进到这样的位置,在该位置上,粉末填充装置能够将粉末引入到由下模具部分限定的腔室的一部分中,该腔室的这一部分限定所述上表面中的开口。因为下冲头缩回,所以粉末也被引入到未被下冲头占据的下模具部分的压制孔的部分中。在粉末填充步骤完成之后,粉末填充装置缩回,并且上模具部分前进到下模具部分并与该下模具部分连结起来。压实步骤接着通过分别使上下冲头前进到这样的位置来进行,在该位置上,上下冲头与相应的模具部分的内壁一起限定待形成的坯体的形状。最后,上模具部分再次与上冲头一起缩回,并且下冲头进一步在压制轴线的方向上向上前进,直到坯体被完全暴露。优选地,下冲头前进直到其上表面与下模具部分的上表面对准为止。由此,坯体移除装置,例如机械手,能够移除坯体,并且压实序列的主要步骤完成。
下模具部分的上表面是平坦的,由此使得能够与压制台的上表面对准并且使粉末填充装置能够在其上滑动并且在下模具部分的所述上表面中的开口之上和周围紧密配合。由此,有效地抑制了粉末逸出到下模具部分的上表面的风险。留在下模具部分的上表面上的粉末会对上下模具部分之间的密封有负面影响并且因此应该避免。
然而,上述设计主要适合于具有垂直于冲头的压制轴线并且/或者仅在一个平面中延伸的分型线的桶形坯体的压实。下模具部分的上内侧边缘沿限定坯体的分型线的线延伸,并且上模具部分的下内侧边缘也是如此。如果分型线具有不同于平面的延伸部分,则下模具部分的上表面将具有与分型线的轮廓对应的轮廓并且将是不平坦的。由于下模具部分的一部分会从由外模具部分或压制台限定的平面突出的事实,这将使粉末填充装置的滑动困难。如果轮廓使得在所述开口周围的上表面的部分低于所述上表面的剩余部分,则将难以防止粉末在粉末填充期间聚集在上表面的那些部分处。这种粉末将对上下模具部分之间的密封有负面影响。
发明目的
本发明的目的是提出一种用于制造切削刀片坯体的新的替代方法和装置,其中,待制造的坯体具有桶形形状,该桶形形状具有不是平面且/或不垂直于压制轴线的分型线,并且其中,所使用的模具因此包括两个模具部分,当连结在一起时,该两个模具部分的内周表面限定坯体的外周表面。本发明将使得粉末能够有效且可靠地填充到模具中,而与分型线是非平面的且/或不垂直于压制轴线的事实无关。
发明内容
本发明的目的通过最初限定的方法实现,其特征在于,其包括以下步骤:
-向下模具部分设置沿限定坯体的分型线的线延伸的上内侧边缘,
-向上模具部分设置沿限定坯体的分型线的线延伸的下内侧边缘,
-向上模具部分设置在至少一个方向上直线地延伸的上表面,
-向上模具部分设置在所述上表面中的上开口,上冲头能够通过该上开口前进到所述模具腔,
-将上模具部分定位在下模具部分上方,使得上模具部分的下内侧边缘相对于下模具部分的上内侧边缘毗邻地布置,
-将上冲头定位在相对上模具的上开口的缩回位置,
-通过在上模具部分的上表面中的所述上开口将粉末填充到模具中,
-通过使至少上冲头朝向所述模具腔前进来压实粉末,
-缩回上冲头,
-通过将上模具部分从下模具部分缩回来使坯体暴露。
上冲头和上模具部分按什么顺序从下模具部分缩回以暴露坯体并使该坯体能够被用于移除坯体的装置接近并不是决定性的。为了完全暴露压实的坯体,下冲头进一步穿过下模具部分向上前进。这个运动可以与上冲头的缩回同时发生,使得压实的坯体在两个冲头移位到下模具部分外期间被保持在该两个冲头之间。优选地,上模具部分可在压制轴线的方向上与下模具部分分开,并且优选地,分开通过上模具部分从下模具部分向上缩回来实现。这里和下文所用的术语“毗邻地”以及术语“重合”不是必需意味着毗邻地布置或重合的边缘或表面之间存在物理接触。然而,优选地,防止粉末泄漏到这些边缘和表面之间的任何空间的密封作用因这样的重合的作用而实现。
优选地,所述方法包括以下步骤:提供粉末填充装置并通过使粉末填充装置能够在所述表面直线地延伸所沿的所述方向上在上模具的所述上表面上滑动而将粉末填充装置定位于在上模具部分中的所述上开口之上或来将其从所述位置移除。由此,实现滑动粉末填充装置的使用。优选地,在上模具的上表面直线地延伸所沿的方向上,所述表面在垂直于压制轴线的方向上延伸。优选地,直线延伸的表面从横向偏离所述上开口的位置直线延伸到所述上开口,与粉末填充装置的设想的滑动路径对应。
根据另一实施例,上模具部分通过所述上模具部分和下模具部分中的至少一个模具部分在压制轴线的方向上的直线运动而从下模具部分缩回。
本发明的目的也通过最初所述的装置来实现,其特征在于:
-下模具部分具有沿限定坯体的分型线的线延伸的上内侧边缘,
-上模具部分具有沿限定坯体的分型线的线延伸的下内侧边缘,
-上模具部分具有在至少一个方向上直线地延伸的上表面,并且
-上模具部分具有在所述上表面中的上开口,上冲头能够通过该上开口前进到所述模具腔。
在至少一个方向上直线延伸的上模具的上表面以及在其中的上开口的提供使粉末填充装置能够通过横向直线滑动运动来定位在所述开口之上,以将粉末填充到模具中。上模具的上表面在从在表面上的侧向位置到在其中的开口的方向上直线地延伸,由此使粉末填充装置能够沿所述直线地延伸的表面从侧向位置滑动到在所述开口之上的位置。直线地延伸的表面包括在所述开口周围的区域。
根据一个实施例,下模具部分具有上表面,该上表面由所述上内侧边缘定界并且从与压制轴线平行的所述模具腔的中心轴线在横向方向上从所述上内侧边缘延伸,并且所述上模具部分具有下表面,该下表面由上模具部分的所述下内侧边缘定界并且从所述中心轴线在横向方向上延伸,其中,当上下模具部分连结起来并且上模具部分的下内侧边缘和下模具部分的上内侧边缘相对于彼此毗邻地布置并且模具腔被限定时,下模具部分的上表面和上模具部分的下表面中的至少部分彼此支承接触。由此,支承面不仅分别由所述上边缘和下边缘限定,而且还由彼此支承抵靠的上模具部分和下模具部分的各自的上表面和下表面的所述部分限定,由此有助于更稳定设计。上边缘和下边缘可能甚至没有彼此直接接触,并且在存在将模具部分彼此压靠的压缩载荷的情况下,这种载荷可以被表面的所述部分吸收而不是被边缘吸收。因为防止由在模具部分上的压缩载荷引起的边缘损坏,所以这种实施例可能是甚为优选的。
根据一个实施例,所述上表面和下表面具有对应的延伸部分并且当上模具和下模具连结起来且上模具部分的下内侧边缘与下模具部分的上内侧边缘毗邻地布置并且模具腔被限定时,沿其整个区域彼此支承接触。由此,促进上模具部分和下模具部分之间的稳定且稳固的接合。
根据一个实施例,上模具部分的上表面是平坦的。由此,使粉末填充装置能够通过在所述上表面上的在任何方向上的滑动运动来定位在上模具部分的上表面中的所述开口之上。
根据又一实施例,上模具部分的上表面在垂直于压制轴线的平面中延伸。
根据又一实施例,模具包括外模具部分,该外模具部分在上模具部分和下模具部分连结时至少部分地侧向包围上模具部分和下模具部分。外模具部分可连接到下模具部分并形成其一部分。
优选地,外模具部分具有上表面,该上表面布置成:当上模具部分与下模具部分连结起来并且该装置被设定用于将粉末填充到所述空腔时,相对于上模具部分的上表面毗邻地布置。换言之,上模具部分的上表面和外模具部分的上表面对准并且至少部分地彼此靠近,且优选地使得在上模具部分的上表面直线地延伸所沿的上述方向上,外模具部分的上表面与上模具部分的上表面对准。由此,使粉末填充装置能够在外模具部分的上表面上和在上模具部分的上表面上从所述表面之一滑动到另一表面,而没有被在所述上表面之间的任何水平高度差所阻碍。
根据一个实施例,上模具部分能够在压制轴线的方向上相对于外模具部分移位。
根据一个实施例,根据本发明的装置包括粉末填充装置,该粉末填充装置布置用以在上模具部分的所述上表面上、在该上表面直线地延伸所沿的所述至少一个方向上滑动到模具的所述上开口之上的粉末填充位置或从该粉末填充位置滑动。
根据一个实施例,上模具部分存在连接到致动器的延伸部分,上模具部分借助于该致动器能够在压制轴线的方向上移位。该延伸部分定位成使得其没有阻止粉末填充装置在上表面直线地延伸所沿的方向上滑动到上模具部分的上表面中的所述开口和从所述开口滑动。此外,该延伸部分被定位并设计成使得当所压实的坯体处于其暴露位置时,其并不阻碍机器人等移除所压实的坯体。该延伸部分可要么向上延伸到位于上模具部分上方的致动器要么向下延伸到位于下模具部分下方的致动器。
根据一个实施例,切削刀片坯体存在上端、下端以及在所述上端和下端之间的腰部,所述切削刀片坯体的外周表面由模具腔的内周表面限定,并且,在从切削刀片坯体的中心轴线观察时的至少一个径向方向上,腰部具有侧向延伸部分,该侧向延伸部分比在从腰部到切削刀片坯体的上端的任何地方的和在从腰部到切削刀片坯体的下端的任何地方的切削刀片坯体的对应的侧向延伸部分大。通常,腰部限定切削刀片坯体的最大宽度,并且切削刀片的宽度从腰部朝向切削刀片的相应的上端和下端逐渐变小。腰部不必比切削刀片坯体的其余部分在所有径向方向上都侧向延伸更远,但在至少某些径向方向上延伸更远,使得限定出一区段,对于该区段,腰部具有比切削刀片坯体的其余部分大的侧向延伸部分。通常,在所有侧向方向上,即对于360°的区段,腰部具有比切削刀片坯体的其余部分都大的侧向延伸部分。侧向延伸部分指的是横向于从切削刀片坯体的上端延伸到下端的切削刀片坯体的中心轴线的延伸部分(extension)。腰部可由绕坯体周向延伸的线或区域限定。
本发明还涉及一种切削刀片,其特征在于:其由在根据本发明的装置中制造的坯体形成。
本发明的进一步特征和优势将在下面的本发明的示例性实施例的详细描述中公开。
附图说明
在下文中,将参照附图详细描述本发明的实施例,其中:
图1a是处于粉末压实位置的根据现有技术的压实装置的关键部分的示意图,
图1b是对应于图1a的图示的,但示出处于装置被设置成用于粉末填充的位置的同一装置的图示,
图2a是压实装置的部分的示意图,示出了其中具有至少部分地不垂直于压制轴线的、在坯体的外周表面上的腰线的坯体要被压实的假设情形,
图2b是在图2a所示的假设情形中的被压实的桶形切削刀片的示例性实施例,
图2c是图2b所示的坯体的俯视图,
图2d是图2b和2c所示的坯体的侧视图,
图3a-3i是在剖视图看到的示出借助于根据本发明的压实装置的实施例来压实切削刀片坯体的根据本发明的一个实施例的方法的连续步骤的一系列图,
图4a-4c是对应于图3a、3f和3i的根据本发明的装置的局部剖切透视图,
图5a-5d示出了处于与图3a、3b、3f和3i所示的位置对应的位置的根据本发明的装置的替代实施例,并且
图6是处于切削刀片坯体压实之后的位置的图5a-5d所示的实施例的透视图。
具体实施方式
图1是根据用于将粉末压实成切削刀片坯体的现有技术的装置的关键部分的示意图示,其中,待形成的切削刀片坯体在其具有位于切削刀片坯体的相反端之间并且限定切削刀片坯体的最大宽度的腰部的意义上是桶形的。该装置包括模具1,模具1被再分成上模具部分2、下模具部分3和外模具部分4。还设有上冲头5和下冲头6,上冲头5和下冲头6被接纳在相应的模具部分2、3中的冲头通道中,如本身已知的那样。上模具部分2和下模具部分3通过分型线7分开,分型线7垂直于压制轴线x1,上冲头5和下冲头6布置成沿压制轴线x1移动。冲头5、6用于压实被引入空腔8中的粉末,空腔8由连结在一起时的上模具部分2和下模具3以及由冲头5、6的相对端9、10限定。能够布置有芯销,优选地,该芯销与压制轴线x1重合并且通过下模具部分3延伸到空腔8中并穿过空腔8。这种芯销则将布置用于在切削刀片坯体中生成中心孔。外模具部分4可以设置为固定台等。冲头5、6以及上下模具部分2、3被连接到致动器(未示出),借助于致动器,它们能够单独地在压制轴线x1的方向上移动。哪个部分是可移动部分是本领域技术人员的选择问题。然而,通常下模具部分是固定部分,而冲头和上模具部分是可移动部分。
待形成的切削刀片坯体的腰部在其在与待形成的切削刀片坯体的中心轴线垂直的平面上延伸的意义上是规则的。当受模具1限制时,坯体的中心轴线与上述的冲头5、6的压制轴线x1重合或平行。因此,上模具部分和下模具部分之间的分型平面垂直于压制轴线x1。图1b示出了处于其中被设置成将粉末填充到下模具部分3中的位置中的如图1a所示的装置。上模具部分2和上冲头5已经向上缩回,使得它们在图1b中看不到,并且平坦的下模具部分3的上表面11与外模具部分4的上表面12对准。在该位置中,下冲头向下缩回,使得在下模具部分3中产生额外空间,以使下模具部分3能够接纳形成目标切削刀片坯体所需的粉末量。因为分型线7垂直于压制轴线,所以下模具部分3的上表面11能够制成为是平坦的。由此,粉末填充装置能够在所述上表面11、12上滑动到在下模具部分3的上表面11之上的粉末填充位置。
图2a示出了设置成用于粉末填充的压实装置的部分,示出了这样的情形,其中具有至少部分地不垂直于压制轴线的、在坯体的外周表面上的分型线的切削刀片坯体将被压实。待形成的切削刀片坯体在图2b-2d中进一步示出并且用13表示。如可以看见的那样,该切削刀片坯体13具有分型线14,在至少部分地不垂直于切削刀片坯体的中心轴线x2的意义上,该分型线14是不规则的。分型线也不是仅在一个平面上延伸。模具1设计成使得中心轴线x2与压实装置的冲头的压制轴线重合或平行。由于切削刀片坯体的这种设计,下模具16的上表面15不是在一个平面上延伸,而是呈现波状延伸部分。如果没有采取特别措施,并且在粉末填充期间应用与图1b所示的原理相同的原理,则下模具部分16就会形成障碍,该障碍相对外模具部分的上表面17向上突出并且阻止粉末填充装置在其上滑动到在下模具部分16之上的填充位置。因此,用粉末填充模具变得更复杂。如下文中参照图3a-3i、4a-4c和5a-5d所述,本发明旨在解决与具有腰线或分型线的桶形切削刀片本体的压实有关的上述问题,所述腰线或分型线至少部分地不垂直于切削刀片本体的中心轴线并且因此不垂直于用于所述压实的冲头或多个冲头的压制轴线。
图3a示出根据本发明的压实装置的第一实施例。图3a-3i示出了用于将粉末压实成切削刀片坯体的根据发明的方法的实施例的关键步骤。图4a-4c是根据第一实施例的装置的进一步说明,在透视图中,示出了在对应于图3a、3f和3i的位置上的装置。切削刀片坯体具有与参照图2b-2d公开的坯体的形状对应的形状。因此,在下文中,不管什么时候被提及,切削刀片坯体都被赋予附图标记13。压实装置包括模具18,模具18被分成上模具部分19、下模具部分20和外模具部分21。外模具部分21在更大程度上可以是工作台,而不是模具部分。然而,其可以具有相对上下模具部分19、20的支撑功能,并且因此可以被限定为模具18的一部分。或者,其可以连接到下模具部分20并与下模具部分20一起形成单个单元。
此外,压实装置包括上冲头22和下冲头23。上冲头22在压制轴线x的方向上纵向延伸并且能够在压制轴线x的方向上移动。下冲头23在如下压制轴线的方向上纵向延伸并且能够在该压制轴线的方向上移动,该压制轴线确实与上冲头22的压制轴线x重合,但不必需与上冲头22的压制轴线x重合。相应的冲头22、23连接到未示出的相应的致动器,冲头22、23在压制轴线x的方向上的移动借助于相应的致动器而完成。芯销24沿压制轴线x的方向延伸穿过下冲头23。芯销24连接到未示出的另一致动器,芯销24借助于该致动器在压制轴线x的方向上移动。应当理解,一个或多个芯销的其它设置或者根本不使用芯销也在本发明的范围内。也应当理解,可以设置更多冲头提供并且/或者上下冲头可以细分成更多冲头。
下模具部分20限定模具腔25的一部分,模具腔25限定待压实的切削刀片坯体13的最终形状。下模具部分20还存在孔,该孔从所述模具腔25延伸到下模具部分20的下表面,并且下冲头23通过该孔引入到下模具部分20中。该孔具有与下冲头23的外周表面对应的内周表面,并且限定导孔,下冲头23能够通过该导孔朝向所述模具腔25前移或从其缩回。当下冲头前移到最终压实位置时,如图3f所示,下冲头23的上端面26有助于所述模具腔25的限定。
上模具部分19限定模具腔25的另一部分,模具腔25限定待压实的切削刀片坯体13的最终形状。一旦上模具部分19连结到下模具部分20并且上冲头22前移到其最终压实位置且下冲头23前移到其最终压实位置,模具腔25就被完整限定。最终压实位置在图3f中示出。上冲头22的下端面27由此也有助于模具腔25的限定。上模具部分19和下模具部分20限定模具腔25的侧向定界,而上冲头22的下端表面27和下冲头23的上端表面26限定模具腔25的在其纵向方向上,即在压制轴线x的方向上的相反端。
待压实的切削刀片坯体具有如参照图2a-2d所述的几何形状。为了使模具腔25的周界表面与这样的几何形状对应,下模具部分20具有沿限定坯体13的分型线14的线延伸的上内侧边缘28,并且上模具部分19具有沿限定坯体13的分型线14的线延伸的下内侧边缘29。下模具部分20具有上表面44,该上表面44由所述上内侧边缘28定界并且从与压制轴线x平行的所述模具腔的中心轴线在侧向方向上从所述上内侧边缘28延伸到外边缘45(参见图4c)。上模具部分19具有下表面46,该下表面46由所述下内侧边缘29定界并且从所述中心轴线在径向方向上延伸到外边缘47,其中,当上下模具部分19、20连结起来并且上模具部分19的下内侧边缘29与下模具部分20的上内侧边缘28毗邻地布置并且模具腔25被限定时,下模具部分20的上表面44和上模具部分19的下表面46的至少部分彼此支承接触。这里,上下表面44、46具有对应的延伸部分,并且当上下模具部分19、20连结起来并且上模具部分19的下内侧边缘28与下模具部分20的上内侧边缘28毗邻地布置并且模具腔25被限定时,上下表面44、46沿其整个区域彼此支承接触。
上模具部分19存在上表面30,该上表面30是大致平坦的并且在垂直于压制轴线x的平面中延伸。在上模具部分19的上表面30中,设有开口31。开口31被设置用来当上冲头22前移到其最终压实位置时接纳上冲头22并且限定冲头穿过其前移的冲头通道的起点。外模具部分21包括上表面32,上表面32是大致平坦的。在外模具部分21周围还设有工作台33,工作台33具有上表面34。应该指出,外模具部分21和工作台33两者的设置不是必要条件。取决于外模具部分21的作用和设计,后者可能被看作工作台而不是模具部分。在这种情况下,还可能发生的是,在压实装置中不包括像工作台33的任何另外工作台。
为了在粉末填充步骤期间将粉末填充到模具腔25中,压实装置还包括粉末填充装置35。粉末填充装置35布置用以在上模具部分19和外模具部分21的相应的上表面30、32上并且可能还在工作台33的上表面34上滑动到上模具部分19的上表面30中的开口31之上的位置和从该位置移动。为了实现这种滑动,当上模具部分19处于准备好粉末填充的位置上时,上模具部分19和外模具部分21的相应的上表面30、32以及此外优选地工作台33的上表面34彼此对准。这个位置在图3a中以及在图4a中示出。在压实装置准备好粉末填充的位置上,上模具部分19定位在下模具部分20之上,使得上模具部分10的下内侧边缘29关于下模具部分20的上内侧边缘28毗邻地布置。为了使充足量的待压实粉末能够接收在模具18中,下冲头23位于相对其最终压实位置的缩回位置。然而,取决于上模具部分19的设计,更确切地说,为接纳上冲头22而限定在其中的冲头通道的长度和宽度,下冲头23的缩回的需求可能不同。然而,为了使粉末填充装置35能够到达其在上模具部分19的上表面30中的开口31之上的粉末填充位置,上冲头22处于相对上模块部分19的上开口31的缩回位置上。
为了使上模具部分19方便连接到用于使上模具部分19在压制轴线x的方向上移动的致动器,上模具部分19存在上延伸部分36,上延伸部分36在所述上表面30上方延伸,并且存在有在上模具部分19的所述上表面30与其上延伸部分36的相对的下表面38之间的空间37,并且存在有进入所述空间的侧向开口,该侧向开口使得粉末填充装置35能够通过所述侧向开口滑动到上模具部分19的上开口31或从上开口31滑动。上延伸部分36连接到未示出的致动器,用于使上模具部分在压制轴线x的方向上移动。在本实施例中,上延伸部分36还限定用于引导上冲头22的冲头通道。然而,应当指出,这种冲头通道仅是根据本发明的压实装置的可选特征。
图3b-3i示出了在借助于图3a和4a-4c所示的装置来压实切削刀片坯体期间的连续步骤。
在图3b中,粉末填充装置35通过在上模具部分19和外模具部分21的相应的表面30和32上的滑动运动前移到其在上模具部分19的上表面30中的开口31之上的粉末填充位置。粉末被填充到由上模具部分19和下模具部分20的内周界以及下冲头23的上端26限定的模具腔中。如果下冲头23在该步骤之前还没处于缩回位置上,则其在该步骤期间移动到这样的位置,使得空腔相对模具腔25扩大,模具腔25将在后面的最终压实步骤(图3f)中限定切削刀片坯体的几何形状。模具腔完全充满粉末。换言之,上粉末料位与上模具部分19的上表面30对准。芯销24保持在这样的位置上,在该位置上,其延伸穿过模具腔,并且在该位置上,其上端与上模具部分19的上表面30对准。
在图3c中,粉末填充机构35通过在与其先前前移的方向相反的方向上的滑动运动而从粉末填充位置缩回。
在图3d中,为了形成用于上冲头22在后续的粉末压实步骤中开始压缩粉末之前移入到上模具部分19中的某些空间或者产生期望压制路径比,执行下冲头23的轻微的进一步缩回。
在图3e中,上冲头22前移到并进入到上模具部分19的上表面30中的开口31中。
在图3f中,随着下冲头23前移到最终压实位置并且上冲头22前移到最终压实位置,执行压实。在所述最终压实位置上,限定切削刀片坯体13的几何形状的模具腔25的外周表面由上模具部分19和下模具部分20的内周界以及下冲头23的上端26和上冲头22的下端27限定。压实切削刀片坯体13的分型线14由通过上模具部分19的下内侧边缘29和下模具部分20的上内侧边缘28限定的分型线来限定。分型线14在切削刀片坯体13存在其最大宽度处绕切削刀片坯体13延伸。
在图3g中,由上模具部分19、下模具部分20、上冲头22、下冲头23和芯销24构成的单元从图3f所示的位置向上移动到这样的水平,即:在该水平处,至少压实切削刀片坯体13的上端处于外模具部分21的上表面32的水平高度上方。这里,压实切削刀片坯体13的下端也处于外模具部分21的上表面32的水平高度上方。由此,促进切削刀片坯体13随后从压实机移除。
在图3f中,下模具20和上芯销24向下缩回到这样的水平,即:在该水平处,下模具20和上芯销24中的任一个都确实没有与压实切削刀片坯体13接合。上模具部分19向上缩回,使得其没有与压实切削刀片坯体13接合,压实切削刀片坯体13现在完全暴露并且仅被下冲头23和上冲头22保持并保持在下冲头23和上冲头22之间。
在图3i中,上冲头22以及上模具部分19进一步缩回,使得压实切削刀片坯体13仅由下冲头23的上端26支撑。配备有抓持装置的诸如机械手等的移除装置39布置用以抓持坯体13并将坯体13从其在下冲头23上方的位置移除。
图5a-5d示出了在根据本发明的压实装置的替代实施例的压实顺序期间的不同步骤。图5a-5d所示的压实装置与图3-4所示的压实装置的不同之处在于:其具有模具40,在该模具40中,上模具部分41存在下延伸部分42,下延伸部分42在下模具部分20外侧侧向延伸;以及上模具部分41到其与下模具部分20连结的位置或从该位置的移位通过上模具部分41的下延伸部分42在与压制轴线x平行的方向上的作用和移位来实现。优选地,上模具部分41的下延伸部分42连接到未示出的致动器,用于执行上模具部分41的运动。致动器适当地位于模具40下方。
为了允许移除装置39在坯体的压实之后移除压实切削刀片坯体13,上模具部分41的下延伸部分42包括侧向开口43,该侧向开口43在上模具部分41从其与下模具部分20连结的位置缩回时暴露,使得因上模具部分41的所述缩回而暴露的压实坯体13通过所述开口43侧向暴露。
图6是借助于透视图的处于切削刀片坯体13的压实之后的位置的图5a-5d所示的实施例的进一步图示。上冲头22处于缩回位置。为了获得图5d所示的位置,上模具部分应当从其与下模具部分20连结的位置缩回,并且下冲头23也应当相对于下模具部分20和外模具部分21向上移位,以使压实坯体13能够被移除装置接近。

Claims (14)

1.一种将粉末压实成切削刀片坯体(13)的方法,使得所述切削刀片坯体(13)获得桶形形状,所述桶形形状具有至少部分地不垂直于压制轴线(x)的、处在所述坯体的外周表面上的分型线(14),其中所述分型线(14)是非平面的,所述压实沿所述压制轴线(x)进行,所述方法包括以下步骤:
-提供压实工具,所述压实工具包括模具(18、40),所述模具(18、40)包括上模具部分(19、41)和下模具部分(20)以及上冲头(22)和下冲头(23),其中,所述上模具部分和所述下模具部分(19、20;41、20)在连结在一起时有助于限定模具腔(25),所述模具腔(25)由内周表面定界,所述内周表面限定通过所述压实而形成的桶形的所述坯体(13)的所述外周表面的形状,所述方法还包括以下步骤:
-向所述下模具部分(20)和所述上模具部分(19、41)中的至少一个模具部分设置从所述模具腔(25)延伸的压制孔,用以在所述压实时在其中接纳所述下冲头(23)或所述上冲头(22),
-所述方法的特征在于,所述方法包括以下步骤:
-向所述下模具部分(20)设置沿限定所述坯体(13)的所述分型线(14)的线延伸的上内侧边缘(28),
-向所述上模具部分(19、41)设置沿限定所述坯体(13)的所述分型线(14)的线延伸的下内侧边缘(29),
-向所述上模具部分(19、41)设置在至少一个方向上直线地延伸的上表面(30),
-向所述上模具部分(19、41)设置在所述上表面(30)中的上开口(31),所述上冲头(22)能够通过所述上开口(31)而前进到所述模具腔,
-将所述上模具部分(19、41)定位在所述下模具部分(20)上方,使得所述上模具部分(19、41)的所述下内侧边缘(29)相对于所述下模具部分(20)的所述上内侧边缘(28)毗邻地布置,
-将所述上冲头(22)定位在相对所述上模具(19、41)的所述上开口(31)的缩回位置,
-通过在所述上模具部分(19、41)的所述上表面(30)中的所述上开口(31)将粉末填充到所述模具中,
-通过使至少所述上冲头(22)朝向所述模具腔前进来压实所述粉末,
-缩回所述上冲头(22),
-通过将所述上模具部分(19、41)从所述下模具部分(20)缩回来使所述坯体(13)暴露。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其包括以下步骤:提供粉末填充装置并通过允许所述粉末填充装置在所述上表面(30)直线地延伸所沿的所述方向上、在所述上模具部分(19、41)的所述上表面(30)上滑动来将所述粉末填充装置定位在所述上模具部分(19、41)中的所述上开口(31)之上或将所述粉末填充装置从所述位置移除。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述上模具部分(19、41)通过在所述压制轴线(x)的方向上的直线运动而从所述下模具部分(20)缩回。
4.一种通过压实粉末来制造切削刀片坯体(13)的装置,所述装置包括:模具(18、40),所述模具(18、40)包括上模具部分(19、41)和下模具部分(20)以及上冲头(22)和下冲头(23),所述上模具部分(19、41)和所述下模具部分(20)能够彼此分开,所述上冲头(22)和下冲头(23)中的至少一个冲头能够沿压制轴线(x)相对于所述模具移动,其中,所述上模具部分和所述下模具部分(19、20;41、20)在连结起来时有助于限定模具腔(25),所述模具腔(25)由内周表面定界,所述内周表面限定通过所述压实形成的所述坯体(13)的外周表面的形状,并且其中,所述模具腔(25)的所述内周表面被设计成使得所坯体(13)获得桶形形状,所述桶形形状具有至少部分地不垂直于所述压制轴线(x)的、处在所述坯体的所述外周表面上的分型线(14),其中所述分型线(14)是非平面的,并且其中,所述下模具部分(20)和所述上模具部分(19、41)中的至少一个模具部分具有从所述模具腔(25)延伸的压制孔,用以相应地在其中接纳所述下冲头(23)和所述上冲头(22),所述装置的特征在于,
-所述下模具部分(20)具有沿限定所述坯体(13)的所述分型线(14)的线延伸的上内侧边缘(28),
-所述上模具部分(19、41)具有沿限定所述坯体(13)的所述分型线(14)的线延伸的下内侧边缘(29),
-所述上模具部分(19、41)具有在至少一个方向上直线地延伸的上表面(30),并且
-所述上模具部分(19、41)具有在所述上表面(30)中的上开口(31),所述上冲头(22)能够通过所述上开口(31)而前进到所述模具腔。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述下模具部分(20)具有上表面(44),所述下模具部分(20)的所述上表面(44)由所述上内侧边缘(28)定界并且相对于与所述压制轴线(x)平行的所述模具腔的中心轴线在侧向方向上从所述上内侧边缘(28)延伸,并且所述上模具部分(19、41)具有下表面(46),所述上模具部分(19、41)的所述下表面(46)由所述上模具部分的所述下内侧边缘(29)定界并且相对于所述中心轴线在侧向方向上延伸,其中,当所述上模具部分和所述下模具部分(19、20;41、20)连结起来并且所述上模具部分(19、41)的所述下内侧边缘(29)和所述下模具部分(20)的所述上内侧边缘(28)相对于彼此毗邻地布置且所述模具腔(25)被限定时,所述下模具部分(20)的所述上表面(44)和所述上模具部分(19、41)的所述下表面(46)中的至少部分彼此支承接触。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述上表面和所述下表面(44、46)具有对应的延伸部分,并且当所述上模具部分和所述下模具部分(19、20;41、20)连结起来且所述上模具部分(19、41)的所述下内侧边缘(29)和所述下模具部分(20)的所述上内侧边缘(28)毗邻地布置且所述模具腔(25)被限定时,所述上表面和所述下表面沿其整个区域彼此支承接触。
7.根据权利要求4-6中的任一项所述的装置,其特征在于,所述上模具部分(19、41)的所述上表面(30)是平坦的。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述上模具部分(19、41)的所述上表面(30)在垂直于所述压制轴线(x)的平面中延伸。
9.根据权利要求4-6中的任一项所述的装置,其特征在于,所述模具包括外模具部分(21),所述外模具部分(21)在所述上模具部分和所述下模具部分(19、20;41、20)连结起来时侧向包围所述上模具部分和所述下模具部分(19、20;41、20)。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述外模具部分(21)具有上表面(32),所述外模具部分(21)的所述上表面(32)布置成在所述上模具部分(19、41)与所述下模具部分(20)连结起来并且所述装置被设定用于将粉末填充到所述模具腔(25)时与所述上模具部分(19、41)的所述上表面(30)重合。
11.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述上模具部分(19、41)能够相对于所述外模具部分(21)在所述压制轴线(x)的方向上移位。
12.根据权利要求4-6中的任一项所述的装置,其特征在于,所述装置包括粉末填充装置(35),所述粉末填充装置布置用以在所述上模具部分(19、41)的所述上表面(30)上、在所述上表面(30)直线地延伸所沿的所述至少一个方向上滑动到处于所述上模具部分(19、41)的所述上开口(31)之上的粉末填充位置以及从所述粉末填充位置滑动。
13.根据权利要求4-6中的任一项所述的装置,其特征在于,所述上模具部分(19)存在连接到致动器的延伸部分(36、42),通过所述致动器,实现所述上模具部分在所述压制轴线的方向上的移位。
14.根据权利要求4-6中的任一项所述的装置,其特征在于,所述切削刀片坯体(13)存在上端、下端以及在所述上端和下端之间的腰部,所述切削刀片坯体(13)的外周表面由所述模具腔(25)的所述内周表面限定,并且,在从所述切削刀片坯体(13)的中心轴线观察时的至少一个径向方向上,所述腰部具有侧向延伸部分,所述侧向延伸部分大于在从所述腰部到所述切削刀片坯体(13)的所述上端的任何地方和在从所述腰部到所述切削刀片坯体(13)的所述下端的任何地方的所述切削刀片坯体(13)的对应的侧向延伸部分。
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