CN107378809A - 一种基于点焊的金刚磨碟及其制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于点焊的金刚磨碟，包括铁片基体，铁片基体的顶面上焊接设有刀头组件，刀头组件包括铁条、连接层和刀头，铁条通过点焊固定在铁片基体上，连接层位于铁条的顶面，刀头位于连接层上方，铁片基体底面上设有焊点，本发明同时还提供一种基于点焊的金刚磨碟的制作工艺，包括放置刀头，洒入合金粉，放置铁条，热压，设置焊点，焊接和冷却，本发明利用连接层可以通过相对较低的温度，让刀头组件中的刀头和铁条牢固的熔合在一起，通过点焊打点，让铁片基体和刀头组件熔合在一起，通过控制电机的转速可以调节合金粉的洒出量。
Description
技术领域
本发明涉及磨碟技术领域，具体为一种基于点焊的金刚磨碟及其制作工艺。
背景技术
目前金刚石磨盘广泛应用于石材，地坪材料及硬脆非金属材料的磨削和抛光，金刚石刀头和磨盘通常采用焊接方法进行连接，如高频加热焊接和银钎焊等，这些焊接方法都将造成金刚石刀头二次加热，而这个二次加热的温度非常接近于金刚石刀头的热压成型温度，且其热影响区比较大，故对其性能造成重大影响，甚至会大大降低金刚石刀头的使用寿命，另外，由于钎焊时需要消耗大量的焊剂和银焊条，其生产成本比较高，并且生产工人的工作环境比较恶劣，必须长期处于钎焊的高温中，为此我们提出一种基于点焊的金刚磨碟及其制作工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于点焊的金刚磨碟及其制作工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于点焊的金刚磨碟，包括铁片基体，所述铁片基体的顶面上焊接设有刀头组件，所述刀头组件包括铁条、连接层和刀头，所述铁条通过点焊固定在铁片基体上，所述连接层位于铁条的顶面，所述刀头位于连接层上方，铁片基体底面上设有焊点。
优选的，所述铁片基体的底面两端对称设有两个导向条。
优选的，所述刀头组件为长方体结构，其数量为三组，分别均匀分布在铁片基体的顶面上。
优选的，一个所述刀头组件下方的焊点数量不少于三个。
优选的，连接层还可以为电镀层，该电镀层为镍，其厚度为10-20微米。
一种基于点焊的金刚磨碟的制作工艺，包括以下步骤：
步骤一：放置刀头，选取石墨模具和制作完成的刀头，所述刀头为金刚石材料，将刀头置于石墨模具的模腔内的最下方；
步骤二：洒入合金粉，通过自动定量洒粉设备向模腔内的刀头上方洒入合金粉，使连接层的厚度达到20-30um；
步骤三：放置铁条，向模腔内放置铁条，使铁条位于连接层的上方，并通过压实机进行压实；
步骤四：热压，刀头组件压实后将整个石墨模具放入热压机内进行热压；
步骤五：设置焊点，在铁片基体先设置好预焊接部位，在预焊接部位的背部进行点焊，设置出不少于三个的焊点；
步骤六：焊接，将先烧结好的刀头组件和铁片基体进行低频焊接，通过强电流将之前的焊点熔化，让铁片基体和铁条熔合。
步骤七：冷却，完成磨碟的制作。
步骤二中所述合金粉的材料配比为45-55%铁粉，25-35%铜粉，5-10%镍粉，5-8%锡粉，2-5%锌粉和1-3%稀土元素。
步骤四中的热压温度为750-850摄氏度，热压时间为1.5-2.5min。
优选的，步骤二中所述自动定量洒粉设备包括底座和支撑柱，所述支撑柱固定在底座上方，该支撑柱上端活动套接有锁紧套轴，所述锁紧套轴的一侧壁上贯穿设有锁紧螺栓，该锁紧螺栓的内端紧密接触在支撑柱的侧壁上，且锁紧套轴的另一侧壁上固定设有横轴，所述横轴的末端设有安装块，所述安装块内设有空腔，该空腔内活动设有球形铰，所述球型铰的底端固定安装在电机仓外顶面上，所述电机仓内设有电机，所述电机的转轴活动贯穿电机仓的底端，且转轴位于装粉腔内，所述装粉腔内设有合金粉，且转轴的底端固定设有转盘，所述转盘底端活动接触在装粉腔底面上，且转盘和装粉腔底面分别对应设有上出粉槽和下出粉槽，且位于下出粉槽下端的装粉腔上固定设有洒粉腔，所述洒粉腔的底端设有洒粉口。
优选的，所述装粉腔侧壁上连通设有装料口，所述合金粉通过装料口进入装粉腔内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明操作方便，方便工作人员操作，具体如下：
1、通过铁片基体底面的导向条方便在磨碟安装时进行导向，通过楔形结构，在磨盘高速运转离心力作用下，自锁套牢，避免随意滑动；
2、利用连接层可以通过相对较低的温度，让刀头组件中的刀头和铁条牢固的熔合在一起；
3、通过点焊打点，让铁片基体和刀头组件熔合在一起，便于控制操作；
4、通过电机带动转盘转动，当上出粉槽和下出粉槽向吻合时，装粉腔内的合金粉通过两个出粉槽漏出，并通过洒粉口洒出，并且通过控制电机的转速可以调节合金粉的洒出量。
附图说明
图1为本发明中磨碟结构示意图；
图2为本发明中刀头组件结构示意图；
图3为本发明中磨碟俯视图；
图4为本发明中磨碟仰视图；
图5为本发明中磨碟正视图；
图6为本发明中自动定量洒粉设备结构示意图；
图7为本发明中自动定量洒粉设备结构的装粉腔结构示意图；
图8为本发明中自动定量洒粉设备结构的洒粉腔结构示意图。
图中：101铁片基体、102导向条、201刀头组件、202焊点、203刀头、204连接层、205铁条、3自动定量洒粉设备、301底座、302支撑柱、303横轴、304锁紧套轴、305锁紧螺栓、306安装块、307球形铰、308电机仓、309电机、310装粉腔、311转轴、312装料口、313转盘、314洒粉口、315洒粉腔、316上出粉槽、317下出粉槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或结构必须具有的特定方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种基于点焊的金刚磨碟，包括铁片基体101，铁片基体101的顶面上焊接设有刀头组件201，刀头组件201为长方体结构，其数量为三组，分别均匀分布在铁片基体101的顶面上。
请参阅图1-5，刀头组件201包括铁条205、连接层204和刀头203，铁条205通过点焊固定在铁片基体101上，连接层204位于铁条205的顶面，刀头203位于连接层204上方，利用连接层204可以通过相对较低的温度，让刀头组件201中的刀头203和铁条205牢固的熔合在一起。
该处的连接层204还可以为电镀层，该电镀层为镍，其厚度为10微米。
该铁片基体101的底面两端对称设有两个导向条102，且对应刀头组件201的铁片基体101底面上设有焊点202，一个刀头组件201下方的焊点202数量不少于三个，通过点焊打点，让铁片基体101和刀头组件201熔合在一起，且不少于三个焊点202，保证焊点适中，如果焊点太小，不牢固，焊点太大，电流过大。
一种基于点焊的金刚磨碟的制作工艺，包括以下步骤：
步骤一：放置刀头，选取石墨模具和制作完成的刀头203，刀头203为金刚石材料，将刀头203置于石墨模具的模腔内的最下方；
步骤二：洒入合金粉，通过自动定量洒粉设备3向模腔内的刀头203上方洒入合金粉，使连接层204的厚度达到20um；
步骤三：放置铁条，向模腔内放置铁条205，使铁条205位于连接层204的上方，并通过压实机进行压实；
步骤四：热压，刀头组件201压实后将整个石墨模具放入热压机内进行热压；
步骤五：设置焊点，在铁片基体101先设置好预焊接部位，在预焊接部位的背部进行点焊，设置出不少于三个的焊点202；
步骤六：焊接，将先烧结好的刀头组件201和铁片基体101进行低频焊接，通过强电流将之前的焊点202熔化，让铁片基体101和铁条205熔合。
步骤七：冷却，完成磨碟的制作。
步骤二中合金粉的材料配比为45%铁粉，25%铜粉，5%镍粉，5%锡粉，2%锌粉和1%稀土元素。
步骤四中的热压温度为750摄氏度，热压时间为1.5min。
请参阅图6-8，步骤二中自动定量洒粉设备3包括底座301和支撑柱302，支撑柱302固定在底座301上方，该支撑柱302上端活动套接有锁紧套轴304，锁紧套轴304的一侧壁上贯穿设有锁紧螺栓305，该锁紧螺栓305的内端紧密接触在支撑柱302的侧壁上，且锁紧套轴304的另一侧壁上固定设有横轴303，横轴303的末端设有安装块306，安装块306内设有空腔，该空腔内活动设有球形铰307，球型铰307的底端固定安装在电机仓308外顶面上，该空腔的开口处为圆形结构，其直径小于球型铰307的直径，且位于空腔内的球型铰307部分大于其二分之一。
电机仓308内设有电机309，电机309的转轴311活动贯穿电机仓308的底端，且转轴311位于装粉腔310内，装粉腔310内设有合金粉，且转轴311的底端固定设有转盘313，转盘313底端活动接触在装粉腔310底面上，且转盘313和装粉腔310底面分别对应设有上出粉槽316和下出粉槽317，且位于下出粉槽317下端的装粉腔310上固定设有洒粉腔315，洒粉腔315的底端设有洒粉口314。
装粉腔310侧壁上连通设有装料口312，合金粉通过装料口312进入装粉腔310内。
洒粉口314的形状和大小和石墨模具的模腔开口处的形状及大小保持一致，进行定量洒粉时，通过电机309带动转盘313转动，当上出粉槽316和下出粉槽317向吻合时，装粉腔310内的合金粉通过两个出粉槽316漏出，并通过洒粉口314洒出，并且通过控制电机309的转速可以调节合金粉的洒出量。
实施例二
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种基于点焊的金刚磨碟，包括铁片基体101，铁片基体101的顶面上焊接设有刀头组件201，刀头组件201为长方体结构，其数量为三组，分别均匀分布在铁片基体101的顶面上。
请参阅图1-5，刀头组件201包括铁条205、连接层204和刀头203，铁条205通过点焊固定在铁片基体101上，连接层204位于铁条205的顶面，刀头203位于连接层204上方，利用连接层204可以通过相对较低的温度，让刀头组件201中的刀头203和铁条205牢固的熔合在一起。
该处的连接层204还可以为电镀层，该电镀层为镍，其厚度为15微米。
该铁片基体101的底面两端对称设有两个导向条102，且对应刀头组件201的铁片基体101底面上设有焊点202，一个刀头组件201下方的焊点202数量不少于三个，通过点焊打点，让铁片基体101和刀头组件201熔合在一起，且不少于三个焊点202，保证焊点适中，如果焊点太小，不牢固，焊点太大，电流过大。
一种基于点焊的金刚磨碟的制作工艺，包括以下步骤：
步骤一：放置刀头，选取石墨模具和制作完成的刀头203，刀头203为金刚石材料，将刀头203置于石墨模具的模腔内的最下方；
步骤二：洒入合金粉，通过自动定量洒粉设备3向模腔内的刀头203上方洒入合金粉，使连接层204的厚度达到25um；
步骤三：放置铁条，向模腔内放置铁条205，使铁条205位于连接层204的上方，并通过压实机进行压实；
步骤四：热压，刀头组件201压实后将整个石墨模具放入热压机内进行热压；
步骤五：设置焊点，在铁片基体101先设置好预焊接部位，在预焊接部位的背部进行点焊，设置出不少于三个的焊点202；
步骤六：焊接，将先烧结好的刀头组件201和铁片基体101进行低频焊接，通过强电流将之前的焊点202熔化，让铁片基体101和铁条205熔合。
步骤七：冷却，完成磨碟的制作。
步骤二中合金粉的材料配比为50%铁粉，30%铜粉，7%镍粉，6.5%锡粉，3%锌粉和2%稀土元素。
步骤四中的热压温度为800摄氏度，热压时间为2min。
请参阅图6-8，步骤二中自动定量洒粉设备3包括底座301和支撑柱302，支撑柱302固定在底座301上方，该支撑柱302上端活动套接有锁紧套轴304，锁紧套轴304的一侧壁上贯穿设有锁紧螺栓305，该锁紧螺栓305的内端紧密接触在支撑柱302的侧壁上，且锁紧套轴304的另一侧壁上固定设有横轴303，横轴303的末端设有安装块306，安装块306内设有空腔，该空腔内活动设有球形铰307，球型铰307的底端固定安装在电机仓308外顶面上，该空腔的开口处为圆形结构，其直径小于球型铰307的直径，且位于空腔内的球型铰307部分大于其二分之一。
电机仓308内设有电机309，电机309的转轴311活动贯穿电机仓308的底端，且转轴311位于装粉腔310内，装粉腔310内设有合金粉，且转轴311的底端固定设有转盘313，转盘313底端活动接触在装粉腔310底面上，且转盘313和装粉腔310底面分别对应设有上出粉槽316和下出粉槽317，且位于下出粉槽317下端的装粉腔310上固定设有洒粉腔315，洒粉腔315的底端设有洒粉口314。
装粉腔310侧壁上连通设有装料口312，合金粉通过装料口312进入装粉腔310内。
洒粉口314的形状和大小和石墨模具的模腔开口处的形状及大小保持一致，进行定量洒粉时，通过电机309带动转盘313转动，当上出粉槽316和下出粉槽317向吻合时，装粉腔310内的合金粉通过两个出粉槽316漏出，并通过洒粉口314洒出，并且通过控制电机309的转速可以调节合金粉的洒出量。
实施例三
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种基于点焊的金刚磨碟，包括铁片基体101，铁片基体101的顶面上焊接设有刀头组件201，刀头组件201为长方体结构，其数量为三组，分别均匀分布在铁片基体101的顶面上。
请参阅图1-5，刀头组件201包括铁条205、连接层204和刀头203，铁条205通过点焊固定在铁片基体101上，连接层204位于铁条205的顶面，刀头203位于连接层204上方，利用连接层204可以通过相对较低的温度，让刀头组件201中的刀头203和铁条205牢固的熔合在一起。
该处的连接层204还可以为电镀层，该电镀层为镍，其厚度为20微米。
该铁片基体101的底面两端对称设有两个导向条102，且对应刀头组件201的铁片基体101底面上设有焊点202，一个刀头组件201下方的焊点202数量不少于三个，通过点焊打点，让铁片基体101和刀头组件201熔合在一起，且不少于三个焊点202，保证焊点适中，如果焊点太小，不牢固，焊点太大，电流过大。
一种基于点焊的金刚磨碟的制作工艺，包括以下步骤：
步骤一：放置刀头，选取石墨模具和制作完成的刀头203，刀头203为金刚石材料，将刀头203置于石墨模具的模腔内的最下方；
步骤二：洒入合金粉，通过自动定量洒粉设备3向模腔内的刀头203上方洒入合金粉，使连接层204的厚度达到30um；
步骤三：放置铁条，向模腔内放置铁条205，使铁条205位于连接层204的上方，并通过压实机进行压实；
步骤四：热压，刀头组件201压实后将整个石墨模具放入热压机内进行热压；
步骤五：设置焊点，在铁片基体101先设置好预焊接部位，在预焊接部位的背部进行点焊，设置出不少于三个的焊点202；
步骤六：焊接，将先烧结好的刀头组件201和铁片基体101进行低频焊接，通过强电流将之前的焊点202熔化，让铁片基体101和铁条205熔合。
步骤七：冷却，完成磨碟的制作。
步骤二中合金粉的材料配比为55%铁粉，35%铜粉，10%镍粉，5-8%锡粉， 5%锌粉和3%稀土元素。
步骤四中的热压温度为850摄氏度，热压时间为2.5min。
请参阅图6-8，步骤二中自动定量洒粉设备3包括底座301和支撑柱302，支撑柱302固定在底座301上方，该支撑柱302上端活动套接有锁紧套轴304，锁紧套轴304的一侧壁上贯穿设有锁紧螺栓305，该锁紧螺栓305的内端紧密接触在支撑柱302的侧壁上，且锁紧套轴304的另一侧壁上固定设有横轴303，横轴303的末端设有安装块306，安装块306内设有空腔，该空腔内活动设有球形铰307，球型铰307的底端固定安装在电机仓308外顶面上，该空腔的开口处为圆形结构，其直径小于球型铰307的直径，且位于空腔内的球型铰307部分大于其二分之一。
电机仓308内设有电机309，电机309的转轴311活动贯穿电机仓308的底端，且转轴311位于装粉腔310内，装粉腔310内设有合金粉，且转轴311的底端固定设有转盘313，转盘313底端活动接触在装粉腔310底面上，且转盘313和装粉腔310底面分别对应设有上出粉槽316和下出粉槽317，且位于下出粉槽317下端的装粉腔310上固定设有洒粉腔315，洒粉腔315的底端设有洒粉口314。
装粉腔310侧壁上连通设有装料口312，合金粉通过装料口312进入装粉腔310内。
洒粉口314的形状和大小和石墨模具的模腔开口处的形状及大小保持一致，进行定量洒粉时，通过电机309带动转盘313转动，当上出粉槽316和下出粉槽317向吻合时，装粉腔310内的合金粉通过两个出粉槽316漏出，并通过洒粉口314洒出，并且通过控制电机309的转速可以调节合金粉的洒出量。
通过对比以上三组实施例，可得知以上三组制作工艺均能制得本发明金刚磨碟，且均具有以下优点：
1、通过铁皮基底底面的导向条方便在磨碟安装时进行位置固定，避免磨碟在磨盘上随意发生滑动；
2、利用连接层可以通过相对较低的温度，让刀头组件中的刀头和铁条牢固的熔合在一起；
3、通过点焊打点，让铁片基体和刀头组件熔合在一起，便于控制操作；
4、通过电机带动转盘转动，当上出粉槽和下出粉槽向吻合时，装粉腔内的合金粉通过两个出粉槽漏出，并通过洒粉口洒出，并且通过控制电机的转速可以调节合金粉的洒出量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种基于点焊的金刚磨碟，包括铁片基体（101），其特征在于：所述铁片基体（101）的顶面上焊接设有刀头组件（201），所述刀头组件（201）包括铁条（205）、连接层（204）和刀头（203），所述铁条（205）通过点焊固定在铁片基体（101）上，所述连接层（204）位于铁条（205）的顶面，所述刀头（203）位于连接层（204）上方，所述铁片基体（101）底面上设有焊点（202）。
2.根据权利要求1所述的一种基于点焊的金刚磨碟，其特征在于：该铁片基体（101）的底面两端对称设有两个导向条（102）。
3.根据权利要求1所述的一种基于点焊的金刚磨碟，其特征在于：所述刀头组件（201）为长方体结构，其数量为三组，分别均匀分布在铁片基体（101）的顶面上。
4.根据权利要求1所述的一种基于点焊的金刚磨碟，其特征在于：一个所述刀头组件（201）下方的焊点（202）数量不少于三个。
5.根据权利要求1所述的一种基于点焊的金刚磨碟，其特征在于：所述连接层（204）还可以为电镀层，该电镀层为镍，其厚度为10-20微米。
6.一种基于点焊的金刚磨碟的制作工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：放置刀头，选取石墨模具和制作完成的刀头（203），所述刀头（203）为金刚石材料，将刀头（203）置于石墨模具的模腔内的最下方；
步骤二：洒入合金粉，通过自动定量洒粉设备（3）向模腔内的刀头（203）上方洒入合金粉，使连接层（204）的厚度达到20-30um；
步骤三：放置铁条，向模腔内放置铁条（205），使铁条（205）位于连接层（204）的上方，并通过压实机进行压实；
步骤四：热压，刀头组件（201）压实后将整个石墨模具放入热压机内进行热压；
步骤五：设置焊点，在铁片基体（101）先设置好预焊接部位，在预焊接部位的背部进行点焊，设置出不少于三个的焊点（202）；
步骤六：焊接，将先烧结好的刀头组件（201）和铁片基体（101）进行低频焊接，通过强电流将之前的焊点（202）熔化，让铁片基体（101）和铁条（205）熔合；
步骤七：冷却，完成磨碟的制作。
7.根据权利要求6所述的一种基于点焊的金刚磨碟的制作工艺，其特征在于：步骤二中所述合金粉的材料配比为45-55%铁粉，25-35%铜粉，5-10%镍粉，5-8%锡粉，2-5%锌粉和1-3%稀土元素。
8.根据权利要求6所述的一种基于点焊的金刚磨碟的制作工艺，其特征在于：步骤四中的热压温度为750-850摄氏度，热压时间为1.5-2.5min。
9.根据权利要求6所述的一种基于点焊的金刚磨碟的制作工艺，其特征在于：步骤二中所述自动定量洒粉设备（3）包括底座（301）和支撑柱（302），所述支撑柱（302）固定在底座（301）上方，该支撑柱（302）上端活动套接有锁紧套轴（304），所述锁紧套轴（304）的一侧壁上贯穿设有锁紧螺栓（305），该锁紧螺栓（305）的内端紧密接触在支撑柱（302）的侧壁上，且锁紧套轴（304）的另一侧壁上固定设有横轴（303），所述横轴（303）的末端设有安装块（306），所述安装块（306）内设有空腔，该空腔内活动设有球形铰（307），所述球型铰（307）的底端固定安装在电机仓（308）外顶面上，所述电机仓（308）内设有电机（309），所述电机（309）的转轴（311）活动贯穿电机仓（308）的底端，且转轴（311）位于装粉腔（310）内，所述装粉腔（310）内设有合金粉，且转轴（311）的底端固定设有转盘（313），所述转盘（313）底端活动接触在装粉腔（310）底面上，且转盘（313）和装粉腔（310）底面分别对应设有上出粉槽（316）和下出粉槽（317），且位于下出粉槽（317）下端的装粉腔（310）上固定设有洒粉腔（315），所述洒粉腔（315）的底端设有洒粉口（314）。
10.根据权利要求9所述的一种基于点焊的金刚磨碟的制作工艺，其特征在于：所述装粉腔（310）侧壁上连通设有装料口（312），所述合金粉通过装料口（312）进入装粉腔（310）内。
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