CN114986566A - 一种耐磨硼化物基金属陶瓷刀具及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种耐磨硼化物基金属陶瓷刀具，包括连接块和刀刃，连接块一侧设有连接孔，刀刃一端一体式连接连接板，刀刃通过连接板插接配合连接在连接块的连接孔内，连接块一侧设有固定装置，连接块上侧设有燕尾槽，燕尾槽内滑动连接移动板，移动板两侧均设有滑孔，每个滑孔内均滑动连接导向杆，每个滑孔内均设有第一弹簧，每个导向杆一端均固定连接刷板，刷板与刀刃对应设置，两个刷板相对一侧均设有刷毛。本发明的优点在于：本发明所提供的一种耐磨硼化物基金属陶瓷刀具，能够根据需要规格的刀刃，通过固定装置能够使得刀刃被固定在连接块的连接孔内，刀刃与连接块的安装与拆卸均十分灵活，便于更换不同的刀刃以及对刀刃拆除后进行保养。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷刀具技术领域，尤其涉及一种耐磨硼化物基金属陶瓷刀具及其制备方法。
背景技术
随着新技术革命的发展，要求不断提高切削加工生产率和降低生产成本，特别是数控机床的发展，要求开发比硬质合金刀具切速更高、更耐磨的新型刀具。日前各种高强度、高硬度、耐腐蚀、耐磨和耐高温的难以切削的新材料日益增多。据文献估计，这类材料己占国际上加工总数的50％以上.，硬质合金刀具对其中不少新材料的加工难以胜任。另一方面，现在国际上硬质合金产量己达20000-25000t。每年消耗大量的金属，如W、Co、Ta和Nb等。这些金属的矿产资源正日益减少，价格上涨，按日前消耗速度，用不了几十年，有些资源就将耗尽。陶瓷刀具就是在这样的背景下发展起来的。我国自20世纪60年代中开始批量生产复合氧化铝刀片，目前年生产量为14-15万片。氧化硅陶瓷刀片虽自20世纪70年代中就开始研究，由于性能欠佳，不能满足需求。近几年来，随着对高温结构陶瓷领域研究的不断深入，耐磨硼化物基金属陶瓷刀在我国迅速发展起来，但是，该陶瓷刀具在使用时仍存在以下不足之处：
1、陶瓷刀具的刀刃和刀柄往往是直接固定连接在一起进行使用的，使用功能较为单一；并且，当刀刃或刀柄中的任意一样出现损坏时，整个陶瓷刀具则无法继续使用，这会使得仍完好的刀刃或刀柄无法有效的继续使用，十分浪费资源。
2、在使用陶瓷刀具的刀刃对物品进行切割后，刀刃的外壁会附着很多切割后的物品残留物，为了保证刀刃的继续有效使用，需要使用者对刀刃外壁的物品残留物进行擦拭，十分浪费时间。
3、当需要对冷硬的物品进行切割时，使用陶瓷刀具的刀刃很难对冷硬的物品进行切割，往往需要对冷硬的物品进行加热，待冷硬的物品受热软化后，再使用陶瓷刀具进行切割，十分不便。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明采取的技术方案为：
一种耐磨硼化物基金属陶瓷刀具，包括连接块和刀刃，所述连接块一侧设有连接孔，所述刀刃一端一体式连接连接板，所述刀刃通过连接板插接配合连接在连接块的连接孔内，所述连接块一侧设有用于将连接板固定在连接孔内的固定装置，所述连接块上侧设有水平设置的燕尾槽，所述燕尾槽内滑动连接移动板，所述移动板两侧均设有滑孔，每个所述滑孔内均滑动连接导向杆，每个所述滑孔内均设有第一弹簧，每个所述第一弹簧均固定连接在滑孔孔底与导向杆之间，每个所述导向杆一端均固定连接刷板，所述刷板与刀刃对应设置，两个所述刷板相对一侧均设有刷毛。
优选地，所述连接块两侧均设有竖直设置的卡槽，所述卡槽与刷板一一对应并卡接配合连接。
优选地，所述移动板上侧固定连接拉块。
优选地，所述固定装置包括多个固定杆，所述连接块一侧设有多个间隔设置的导向孔，所述固定杆与导向孔一一对应并插接配合连接，每个所述固定杆伸出导向孔一端均固定连接挡块，每个所述固定杆外壁均套接第二弹簧，每个所述第二弹簧均固定连接在挡块与连接块之间，所述连接孔的孔壁一侧设有多个固定孔，所述固定孔与固定杆一一对应并插接配合连接，每个所述导向孔与固定孔均通过连接孔相互连通，所述连接板上设有多个插孔，所述插孔与固定杆一一对应并插接配合连接。
优选地，所述连接块外壁套接固定防滑圈，所述防滑圈上侧设有让位槽，所述让位槽与移动板对应设置。
优选地，所述连接块内设有安装腔，所述安装腔与连接孔相互连通，所述安装腔内壁之间固定连接传热板，所述安装腔内壁之间固定连接加热管，所述加热管与传热板相互贴合，所述加热管一端固定连接充电线，所述充电线一端伸出连接块并固定连接充电板。
优选地，所述连接块一侧固定连接连接管，所述充电板与连接管相互对应并插接配合连接。
优选地，所述连接块为木质材料。
优选地，所述刀刃和连接板均为陶瓷材料。
一种耐磨硼化物基金属陶瓷刀具的制备方法，包括以下步骤，
a、将硼化锆、硼化钨、铜粉、锡粉、石棉粉、黑铋金矿粉、氯化镁粉、石墨烯、氧化钾、不锈钢粉末、油酸按重量份配比后加入到容器中进行混合加工；
b、将混合均匀的各配料置于模具中进行压制成预制件，压制压强为40-50MPa，再将预制件高温烧结，烧结温度为900-1200℃，烧结时间为3-6h，待预制件降温至室温后，用金刚石将刀刃及连接板打磨成型；
c、将加热管与传热板固定在木质连接块的安装腔内，并使得传热板一侧能够贴在连接孔的孔口一侧；
d、加热管的充电线从连接块穿出后，将充电线卷曲放置在连接管内，然后将充电线一端的充电板插接在连接管内进行存放；
e、将移动板放置在燕尾槽内后，将两个刷板分别放置在对应的卡槽内，以使得刷板与刷毛的位置被固定；
f、将防滑圈套接固定在连接块的外壁，并使得移动板能够穿过防滑圈的让位槽，以使得移动板能够顺利沿着燕尾槽方向进行移动；
g、将刀刃的连接板插入连接块的连接孔内，并使得连接板的一侧通过连接孔与传热板相互贴合，然后，通过固定装置使得刀刃被固定在连接块的连接孔内即可。
本发明的优点在于：本发明所提供的一种耐磨硼化物基金属陶瓷刀具，能够根据需要规格的刀刃，通过固定装置能够使得刀刃被固定在连接块的连接孔内，刀刃与连接块的安装与拆卸均十分灵活，便于更换不同的刀刃以及对刀刃拆除后进行保养。
当使用刀刃进行切割后，通过拉块水平移动移动板，能够使得两个刷板一侧的刷毛贴在刀刃的两侧进行往复的刷扫，从而对刀刃的外壁进行快速的清洁。
当需要对冷硬的物品进行切割时，通过充电线能够使得加热管进行加热，加热管的热量能够通过传热板传递到陶瓷材质的刀刃上，使得刀刃的温度升高，以便于使用加热的刀刃对冷硬的物品进行更好的切割。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1是本发明的基本结构示意图；
图2是连接块与刀刃之间的爆炸视图；
图3是固定杆在导向孔内的连接结构示意图；
图4是两个刷板被移动到刀刃两侧时的状态图；
图5是移动板与两个刷板之间的连接结构示意图；
图6是充电板插接在连接管内时的状态图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。
实施例1
如图1-图6所示，本发明所提供的一种耐磨硼化物基金属陶瓷刀具，包括矩形的连接块1和刀刃2，连接块1一侧设有矩形的连接孔11，刀刃2一端一体式连接矩形的连接板21，刀刃2通过连接板21插接配合连接在连接块1的连接孔11内，连接块1一侧设有用于将连接板21固定在连接孔11内的固定装置3。固定装置3包括三个固定杆31，连接块1一侧设有三个间隔设置的导向孔32，固定杆31与导向孔32一一对应并插接配合连接，每个固定杆31伸出导向孔32一端均固定连接挡块33，每个固定杆31外壁均套接第二弹簧34，每个第二弹簧34均固定连接在挡块33与连接块1之间，连接孔11的孔壁一侧设有三个固定孔35，固定孔35与固定杆31一一对应并插接配合连接，每个导向孔32与固定孔35均通过连接孔11相互连通；自由状态时，在第二弹簧34的作用力下，挡块33能够推动固定杆31沿着导向孔32穿过连接孔11后插入对应的固定孔35内。连接板21上设有三个插孔22，插孔22与固定杆31一一对应并插接配合连接，拉动挡块33使得固定杆31从插孔22内移出并通过连接孔11移动到导向孔32内，将连接板21沿着连接孔11插入，当连接板21上的三个插孔22与导向孔32和固定孔35完全重合时，松开挡块33，在第二弹簧34的作用力下，会使得固定杆31穿过连接板21上的插孔22并插入对应的固定孔35内，从而将刀刃2固定连接在连接块1的一侧上。刀刃2与连接块1的安装与拆卸均十分灵活，便于更换不同的刀刃2以及对刀刃2拆除后进行保养。
连接块1上侧设有水平设置的燕尾槽4，燕尾槽4内滑动连接移动板41，燕尾槽4能够对移动板41进行限位，使得移动板41只能够沿着燕尾槽4方向水平移动，并且，移动板41不会从燕尾槽4内脱落；移动板41上侧固定连接拉块411，通过拉块411能够带动移动板41在燕尾槽4进行往复的水平移动。移动板41两侧均设有滑孔42，每个滑孔42内均滑动连接导向杆5，每个滑孔42内均设有第一弹簧43，每个第一弹簧43均固定连接在滑孔42孔底与导向杆5之间，每个导向杆5一端均固定连接刷板51，刷板51与刀刃2对应设置，两个刷板51相对一侧均设有刷毛52。自由状态时，在第一弹簧43的作用力下，会使得两个刷板51均沿着滑孔42的方向朝着相邻的移动板41一侧移动。通过拉块411水平移动移动板41，当移动板41两侧的刷板51移动到刀刃2时，在第一弹簧43的作用力下，两个刷板51相对一侧的刷毛52均会贴在刀刃2的两侧上；通过拉块411使得移动板41在燕尾槽4内往复的水平移动，能够使得两个刷板51一侧的刷毛52贴在刀刃2的两侧进行往复的刷扫，从而对刀刃2的外壁进行快速的清洁。连接块1两侧均设有竖直设置的卡槽12，卡槽12与刷板51一一对应并卡接配合连接；使用两个刷板51一侧的刷毛52对刀刃2的外壁进行快速的清洁后，拉动导向杆5使得两个刷板51相互远离，水平移动移动板41将两个刷板51移动到连接块1两侧的卡槽12位置后，松开刷板51，在第一弹簧43的作用力下，两个刷板51会带着刷毛52伸入对应的卡槽12内，从而使得两个刷板51能够卡接在对应的卡槽12内进行固定，以便于使用刀刃2进行切割。连接块1外壁套接固定防滑圈6，防滑圈6上侧设有让位槽61，让位槽61与移动板41对应设置，移动板41能够穿过防滑圈6的让位槽61，以使得移动板41能够顺利沿着燕尾槽4方向进行移动；使用者通过握住防滑圈6能够使用刀刃2进行切割。
连接块1内设有安装腔7，安装腔7与连接孔11相互连通，安装腔7内壁之间固定连接传热板71，安装腔7内壁之间固定连接加热管72，加热管72与传热板71相互贴合，加热管72一端固定连接充电线8，充电线8一端伸出连接块1并固定连接充电板81。连接块1一侧固定连接连接管9，充电板81与连接管9相互对应并插接配合连接。连接块1为木质材料，刀刃2和连接板21均为陶瓷材料。将充电板81接入电源后，通过充电线8能够使得加热管72进行加热，加热管72的热量能够通过传热板71传递到陶瓷材质的刀刃2上，使得刀刃2的温度升高，以便于使用加热的刀刃2对冷硬的物品进行更好的切割；木质的连接块1具有较好的隔热性能，以使得使用者在握住连接块1使用刀刃2进行切割时不会受到加热管72热量的影响而无法紧握。充电板81使用后，充电线8能够卷曲放置在连接管9内，然后将充电线8一端的充电板81插接在连接管9内以进行存放。
使用时，选择需要规格的刀刃2，将刀刃2插入连接块1的连接孔11内，并使得连接板21的一侧通过连接孔11与传热板71相互贴合，然后，通过固定装置3使得刀刃2被固定在连接块1的连接孔11内。当使用刀刃2进行切割后，将刷板51从卡槽12内移除，通过拉块411水平移动移动板41，能够使得两个刷板51一侧的刷毛52贴在刀刃2的两侧进行往复的刷扫，从而对刀刃2的外壁进行快速的清洁。当需要对冷硬的物品进行切割时，通过充电线8能够使得加热管72进行加热，加热管72的热量能够通过传热板71传递到陶瓷材质的刀刃2上，使得刀刃2的温度升高，以便于使用加热的刀刃2对冷硬的物品进行更好的切割。
一种耐磨硼化物基金属陶瓷刀具的制备方法，包括以下步骤：
a、将硼化锆、硼化钨、铜粉、锡粉、石棉粉、黑铋金矿粉、氯化镁粉、石墨烯、氧化钾、不锈钢粉末、油酸按重量份配比后加入到容器中进行混合加工；
b、将混合均匀的各配料置于模具中进行压制成预制件，压制压强为40-50MPa，再将预制件高温烧结，烧结温度为900-1200℃，烧结时间为3-6h，待预制件降温至室温后，用金刚石将刀刃2及连接板21打磨成型；
c、将加热管72与传热板71固定在木质连接块1的安装腔7内，并使得传热板71一侧能够贴在连接孔11的孔口一侧；
d、加热管72的充电线8从连接块1穿出后，将充电线8卷曲放置在连接管9内，然后将充电线8一端的充电板81插接在连接管9内进行存放；
e、将移动板41放置在燕尾槽4内后，将两个刷板51分别放置在对应的卡槽12内，以使得刷板51与刷毛52的位置被固定；
f、将防滑圈6套接固定在连接块1的外壁，并使得移动板41能够穿过防滑圈6的让位槽61，以使得移动板41能够顺利沿着燕尾槽4方向进行移动；
g、将刀刃2的连接板21插入连接块1的连接孔11内，并使得连接板21的一侧通过连接孔11与传热板71相互贴合，然后，通过固定装置3使得刀刃2被固定在连接块1的连接孔11内即可。
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)
1.一种耐磨硼化物基金属陶瓷刀具，包括连接块(1)和刀刃(2)，其特征在于：所述连接块(1)一侧设有连接孔(11)，所述刀刃(2)一端一体式连接连接板(21)，所述刀刃(2)通过连接板(21)插接配合连接在连接块(1)的连接孔(11)内，所述连接块(1)一侧设有用于将连接板(21)固定在连接孔(11)内的固定装置(3)，所述连接块(1)上侧设有水平设置的燕尾槽(4)，所述燕尾槽(4)内滑动连接移动板(41)，所述移动板(41)两侧均设有滑孔(42)，每个所述滑孔(42)内均滑动连接导向杆(5)，每个所述滑孔(42)内均设有第一弹簧(43)，每个所述第一弹簧(43)均固定连接在滑孔(42)孔底与导向杆(5)之间，每个所述导向杆(5)一端均固定连接刷板(51)，所述刷板(51)与刀刃(2)对应设置，两个所述刷板(51)相对一侧均设有刷毛(52)。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨硼化物基金属陶瓷刀具，其特征在于：所述连接块(1)两侧均设有竖直设置的卡槽(12)，所述卡槽(12)与刷板(51)一一对应并卡接配合连接。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨硼化物基金属陶瓷刀具，其特征在于：所述移动板(41)上侧固定连接拉块(411)。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨硼化物基金属陶瓷刀具，其特征在于：所述固定装置(3)包括多个固定杆(31)，所述连接块(1)一侧设有多个间隔设置的导向孔(32)，所述固定杆(31)与导向孔(32)一一对应并插接配合连接，每个所述固定杆(31)伸出导向孔(32)一端均固定连接挡块(33)，每个所述固定杆(31)外壁均套接第二弹簧(34)，每个所述第二弹簧(34)均固定连接在挡块(33)与连接块(1)之间，所述连接孔(11)的孔壁一侧设有多个固定孔(35)，所述固定孔(35)与固定杆(31)一一对应并插接配合连接，每个所述导向孔(32)与固定孔(35)均通过连接孔(11)相互连通，所述连接板(21)上设有多个插孔(22)，所述插孔(22)与固定杆(31)一一对应并插接配合连接。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨硼化物基金属陶瓷刀具，其特征在于：所述连接块(1)外壁套接固定防滑圈(6)，所述防滑圈(6)上侧设有让位槽(61)，所述让位槽(61)与移动板(41)对应设置。
6.根据权利要求1所述的一种耐磨硼化物基金属陶瓷刀具，其特征在于：所述连接块(1)内设有安装腔(7)，所述安装腔(7)与连接孔(11)相互连通，所述安装腔(7)内壁之间固定连接传热板(71)，所述安装腔(7)内壁之间固定连接加热管(72)，所述加热管(72)与传热板(71)相互贴合，所述加热管(72)一端固定连接充电线(8)，所述充电线(8)一端伸出连接块(1)并固定连接充电板(81)。
7.根据权利要求6所述的一种耐磨硼化物基金属陶瓷刀具，其特征在于：所述连接块(1)一侧固定连接连接管(9)，所述充电板(81)与连接管(9)相互对应并插接配合连接。
8.根据权利要求1所述的一种耐磨硼化物基金属陶瓷刀具，其特征在于：所述连接块(1)为木质材料。
9.根据权利要求1所述的一种耐磨硼化物基金属陶瓷刀具，其特征在于：所述刀刃(2)和连接板(21)均为陶瓷材料。
10.一种耐磨硼化物基金属陶瓷刀具的制备方法，包括以下步骤，其特征在于：
a、将硼化锆、硼化钨、铜粉、锡粉、石棉粉、黑铋金矿粉、氯化镁粉、石墨烯、氧化钾、不锈钢粉末、油酸按重量份配比后加入到容器中进行混合加工；
b、将混合均匀的各配料置于模具中进行压制成预制件，压制压强为40-50MPa，再将预制件高温烧结，烧结温度为900-1200℃，烧结时间为3-6h，待预制件降温至室温后，用金刚石将刀刃(2)及连接板(21)打磨成型；
c、将加热管(72)与传热板(71)固定在木质连接块(1)的安装腔(7)内，并使得传热板(71)一侧能够贴在连接孔(11)的孔口一侧；
d、加热管(72)的充电线(8)从连接块(1)穿出后，将充电线(8)卷曲放置在连接管(9)内，然后将充电线(8)一端的充电板(81)插接在连接管(9)内进行存放；
e、将移动板(41)放置在燕尾槽(4)内后，将两个刷板(51)分别放置在对应的卡槽(12)内，以使得刷板(51)与刷毛(52)的位置被固定；
f、将防滑圈(6)套接固定在连接块(1)的外壁，并使得移动板(41)能够穿过防滑圈(6)的让位槽(61)，以使得移动板(41)能够顺利沿着燕尾槽(4)方向进行移动；
g、将刀刃(2)的连接板(21)插入连接块(1)的连接孔(11)内，并使得连接板(21)的一侧通过连接孔(11)与传热板(71)相互贴合，然后，通过固定装置(3)使得刀刃(2)被固定在连接块(1)的连接孔(11)内即可。
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2022
- 2022-05-30 CN CN202210598452.9A patent/CN114986566B/zh active Active
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