CN101678453B - 用于制造端铣刀的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于制造端铣刀的装置和方法,其中端铣刀坯件的磨削量较小。所述用于制造端铣刀的装置包括:上模冲和下模冲;模具;用于供应用于制造端铣刀的材料粉末的装置;和用于从所述模具的顶表面上移除所述粉末的装置。所述上模冲和所述下模冲可相对于彼此上下移动且具有在其上形成的纵向模腔。所述模具具有穿透狭缝,所述穿透狭缝具有与所述上模冲和所述下模冲的宽度接近的尺寸。所述穿透狭缝使得所述上模冲和所述下模冲可上下移动。所述用于供应粉末的装置将所述粉末供应进入由所述穿透狭缝的所述壁部和所述下模冲形成的空间内。

Description

用于制造端铣刀的装置和方法
技术领域
本发明主要涉及一种用于制造端铣刀的装置和方法,且更特别地,本发明涉及一种通过压缩成型制造端铣刀的装置和方法。
背景技术
对于可成形性较差且硬度较高的材料(例如硬质合金、烧结碳化物(hardmetal cemented carbide))而言,用这种材料制造端铣刀产品的已有技术包括以下步骤:通过挤出成型将用于制造端铣刀的材料粉末模制成型为杆形;对模制成型的本体进行烧结以便形成端铣刀坯件;并且对所述端铣刀坯件进行磨削以使其形成预定形状。
然而,在上述技术中,由于要将具有简单杆形的端铣刀坯件磨削到使其具有切削部分的程度,因此需要磨削的材料量是相当大的。因而会出现了这样的问题,即需要很长时间来实施磨削工艺且会造成端铣刀材料的不必要的浪费。
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供一种用于制造端铣刀的装置和方法,其中端铣刀坯件的磨削量较小,由此解决了现有技术中存在的上述问题。
技术方案
为了实现上述目的,本发明的一种用于制造端铣刀的装置包括上模冲和下模冲、模具、用于供应用于制造端铣刀的材料粉末的装置和用于从所述模具的顶表面上移除所述粉末的装置。所述上模冲和所述下模冲可相对于彼此上下移动且具有在其上形成的纵向模腔。所述模具具有穿透狭缝(penetrating slit),所述穿透狭缝具有与所述上模冲和所述下模冲的宽度接近的尺寸。所述穿透狭缝使得所述上模冲和所述下模冲可上下移动。所述模具的顶表面的水平高度被设置,以使得在由所述穿透狭缝的壁部和所述下模冲形成的空间内的用于形成所述端铣刀的柄部部分的空间部分的高度与用于形成所述端铣刀的切削部分的空间部分的高度之比对应于在模制成型之后所述端铣刀的所述柄部部分的高度与所述端铣刀的所述切削部分的高度之比。用于供应用于制造端铣刀的材料粉末的所述装置将所述粉末供应进入由所述穿透狭缝的所述壁部和所述下模冲形成的所述空间内。
用于从所述模具的所述顶表面上移除所述粉末的所述装置可包括用于将溢出由所述穿透狭缝的所述壁部和所述下模冲形成的所述空间的粉末清扫下来的装置。这样就调节了所述粉末相对于所述模具的所述顶表面的水平高度而具有的水平高度。
进一步地,根据本发明,与所述上模冲和所述下模冲的所述纵向模腔的一部分垂直的剖面具有半球形腔体。所述腔体的侧端部分具有与所述腔体的曲率半径(R)不同的曲率半径(r)。所述曲率半径(r)的中心位于所述腔体的外部且位于所述腔体的顶端下方。
此外,本发明提供了一种制造端铣刀的方法,所述方法能够实现上述目的。
本发明的方法提供了一种模制成型装置,所述模制成型装置包括上文所述的上模冲和下模冲以及模具。此外,本发明的方法包括以下步骤:将用于制造所述端铣刀的粉末材料供应进入由所述穿透狭缝的壁部和所述下模冲形成的所述空间内;从所述模具的顶表面上移除所述粉末;并且通过所述上模冲和所述下模冲的相对移动对填充在所述空间中的所述粉末进行压缩成型。
附图说明
图1是根据本发明的用于制造端铣刀的模制成型装置的透视图;
图2是根据本发明的用于制造端铣刀的模制成型装置的分解透视图;
图3是通过根据本发明的用于制造端铣刀的模制成型装置并借助于压缩成型方式制成的端铣刀的透视图;
图4是图1所示下模冲的透视图;和
图5是沿线V-V截取的图4所示下模冲的剖视图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施例进行示例性地描述,以使本发明更易于得到理解且使得可清楚地理解如何实施本发明。
图1示出了根据本发明的用于制造端铣刀的模制成型装置1。端铣刀模制成型装置1包括上模冲3、下模冲5和模具7。上模冲3和下模冲5具有大体上呈长方体形的形状且具有较薄的宽度。这种模冲3和5可相对于彼此上下移动。在上模冲3的底部和下模冲5的顶部中都形成有纵向模腔。模具7具有穿过其中的细长穿透狭缝9。穿透狭缝9略宽于上模冲3和下模冲5的宽度,从而由此使得上模冲3和下模冲5可上下移动。当上模冲3和下模冲5进行相对移动且因此接近彼此以便进行压缩成型时,在所述上模冲与所述下模冲之间形成了与端铣刀产品的形状相似的空间。
如图1所示,在与穿透狭缝9的一端相邻的模具7的顶表面中形成有向下的阶梯状部分15,所述向下的阶梯状部分所具有的水平高度比与穿透狭缝9的另一端相邻的模具7的顶表面的部分的水平高度更低。更具体而言,模具7的顶表面被成形,以使得在由穿透狭缝9的壁部和下模冲5形成的空间内的用于形成端铣刀的柄部部分的空间部分的高度与用于形成所述端铣刀的切削部分的空间部分的高度之比对应于在模制成型之后所述端铣刀的所述柄部部分的高度与所述端铣刀的所述切削部分的高度之比。
图3示出了根据本发明的一个实施例的压缩成型的端铣刀10。如图3所示,端铣刀10具有大体上呈杆形的柄部部分13和比柄部部分13更薄的切削部分11。进一步地,切削部分11包括第一斜面部分11a、平的部分11b和第二斜面部分11c。在压缩成型之后的端铣刀10具有与端铣刀产品的成品的整体形状相似的形状。
图1所示的模具7的顶表面适于对这种端铣刀10进行模制成型。如图3所示,在端铣刀10的切削部分11中形成有阶梯状部分,所述阶梯状部分包括第一斜面部分11a、平的部分11b和第二斜面部分11c。向下的阶梯状部分15被形成于模具7的顶表面上,从而使得在由穿透狭缝9的壁部和下模冲5形成的空间内的用于形成端铣刀的柄部部分13的空间部分的高度与用于形成所述端铣刀的切削部分11的空间部分的高度之比对应于在模制成型之后柄部部分13的高度与所述端铣刀的切削部分11的高度之比。即,位于模具7的顶表面上的向下的阶梯状部分15对应于端铣刀的切削部分11。
与端铣刀的切削部分11相对应的模具7的顶表面的部分并不限于向下的阶梯状部分15。如果满足了上述比率条件,则可根据端铣刀的切削部分11的形状以各种方式实施该模具。
图1所示的模制成型装置进一步包括用于供应粉末的装置和用于移除粉末的装置(未示出)。用于供应粉末的装置将用于制造端铣刀的材料粉末供应进入由穿透狭缝9的壁部和下模冲5形成的空间内。进一步地,用于移除粉末的装置用于将溢出由穿透狭缝9的壁部和下模冲5形成的空间的粉末清扫下来,从而由此调节粉末相对于模具7的顶表面的水平高度而具有的水平高度。
下面将通过典型实施例对根据本发明的制造端铣刀的方法进行描述。
如图1所示,为了制造端铣刀,下模冲5透入模具7的穿透狭缝9内并停止在位于模具7的顶表面的水平高度下方的适当水平高度处。因此使得形成了由模具7的穿透狭缝9的壁部和下模冲5围绕的模制成型空间。随后,将包括用于制造模制成型本体的材料粉末和结合剂如蜡在内的混合粉末供应进入空间内。该混合粉末必须被装满溢出而高于模具7的顶表面的水平高度。通过与顶表面的水平高度相一致的用于移除粉末的装置(未示出)将这种溢出的粉末清扫下来。因而,位于模具7的顶表面的向下的阶梯状部分15中的混合粉末与向下的阶梯状部分15是齐平的。
随后,在上模冲3被降低的同时开始进行压缩成型。下模冲5优选在降低上模冲3之前被预先略微降低,从而使得填充至模具7的顶表面的水平高度处的粉末不会由于与上模冲3的接触而流出。上模冲3和下模冲5优选彼此接近而相距约1mm,而不是彼此完全接触,以便防止上模冲与下模冲彼此损伤。在上述这种接近状态下,在上模冲3与下模冲5之间形成的空间与端铣刀产品的形状是相似的。
图2同时示出了图1所示的模制成型装置1和图3所示的在压缩成型之后的端铣刀10。这使得可更易于理解根据本发明的压缩成型工艺。在图2中,为了易于理解,模具7的一半围绕穿透狭缝9被切掉且上模冲3和下模冲5与模具5是隔开的。
在压缩成型后,上模冲3被升高且上面放置有模制成型本体的下模冲5也被升高,以便达到使模制成型本体可被暴露于模具7的顶表面的水平高度上方的程度。位于下模冲5上的模制成型本体通过任何适当的移动装置被移入烧结炉内,从而使其经受烧结工艺。当模制成型本体经受烧结工艺时,该本体会***并形成端铣刀坯件。通过进行少量磨削的方式将与端铣刀产品成品的形状相似的这种端铣刀坯件制成端铣刀产品成品。
根据用于制造端铣刀的上述装置和方法,可显著降低端铣刀坯件的磨削量。此外,还可能在对模制成型本体进行烧结时确保实现均匀收缩。
由于模制成型本体在烧结过程中被大体上暴露于高温环境,因此使得一些成分如蜡从模制成型本体中被提取出来。因此,烧结之后的模制成型本体的尺寸与烧结前的模制成型本体相比从整体上减小了。在这种情况下,问题在于:当模制成型本体的收缩率不均匀时,模制成型本体会产生部分变形或整体变形。因此,需要一种可使模制成型本体产生均匀收缩的技术,从而使得模制成型本体在烧结工艺过程中不会变形。
由于在压缩成型过程中施加了不均匀的压力,因此,模制成型本体会产生不均匀地收缩。因此,用于制造端铣刀的材料粉末的密度或者一些成分如蜡的密度在整个模制成型本体范围内会变得不均匀。即,如果一些成分如蜡的密度在模制成型本体中是不均匀的话,则在烧结过程中被排出的该组分如蜡的量在模制成型本体的每个部分处是不同的,由此导致模制成型本体产生了不均匀的收缩。
根据本发明,在模制成型装置1中,在模具7的顶表面上形成了向下的阶梯状部分15,所述向下的阶梯状部分对应于端铣刀的切削部分11。进一步地,当粉末被填充在由模具7的穿透狭缝9的壁部和下模冲5形成的空间内时,粉末被填充到包括向下的阶梯状部分的顶表面的水平高度。因此,相对少量的粉末被填充在用于形成端铣刀的薄的切削部分11的空间的部分内。因此,在压缩成型过程中,施加在整个模制成型本体上的压力是大体上均匀的。此外,这种施加的均匀压力可均匀地保持模制成型本体中的用于制造端铣刀的材料粉末的密度或者该成分如蜡的密度。因此,模制成型本体在烧结过程中被均匀收缩且防止了该本体产生变形。
图4示出了根据本发明的模制成型装置1的下模冲5。图5示出了沿图4所示线V-V截取的下模冲的剖面。如图5所示,下模冲5具有半球形腔体52。进一步地,腔体52的两个侧端部分54具有与腔体52的曲率半径R不同的曲率半径r。曲率半径r的中心位于腔体52外部且位于腔体的顶端下方。
优选地,当腔体52的曲率半径R处在5-10mm范围内时,两个侧端部分54的曲率半径r处在约0.4-0.5mm范围内。进一步优选地,当腔体52的曲率半径R处在5-10mm的范围内时,下模冲5的宽度处在约10.3-20.3mm范围内。根据本发明,由于上模冲具有与下模冲对称的构造,因此本文省略了对上模冲的形状的描述。
进一步地,上模冲3和下模冲5仅彼此接近到使得它们间隔约1mm的位置处。这是为了防止上下模冲彼此接触会造成的任何损伤。结果使得会在压缩成型本体的两个侧部部分上形成轧疤。这些轧疤对于端铣刀而言是不必要的,因此要通过磨削移除这些轧疤。
根据下模冲5的上述结构,可使模制成型本体的剖面形状尽可能成为圆形,从而使得可能实现少量的磨削。进一步地,由于上模冲和下模冲的两个侧端部分都得到了增强,因此可提供一种具有优良的可持久性的用于制造端铣刀的装置。换句话说,下模冲5被构造以使得两个侧端部分54通过厚度的增加而具有这样的硬度,该硬度达到使得将要被磨削的轧疤的尺寸尽可能小的程度。
尽管上面结合本发明的典型实施例对本发明进行了特定地图示和描述,但所属领域技术人员应该理解:可在不偏离本发明的保护范围的情况下对本发明作出多种改变或变型。
工业实用性
本发明提供了一种用于制造端铣刀的装置和方法,所述装置和方法可通过制造与端铣刀产品具有相似形状的端铣刀坯件的方式并借助于少量的磨削制造出端铣刀。

Claims (5)

1.一种用于制造端铣刀的装置,在所述端铣刀中,具有切削边缘的切削部分在细长柄部部分的一端部分处进行延伸,所述装置包括:
上模冲和下模冲,所述上模冲和所述下模冲被构造以便相对于彼此上下移动且具有在所述上模冲和所述下模冲上形成的纵向模腔;
模具,所述模具具有穿透狭缝,所述穿透狭缝具有与所述上模冲和所述下模冲的宽度接近的尺寸且使得所述上模冲和所述下模冲可上下移动,其中所述模具的顶表面的水平高度被设置,以使得在由所述穿透狭缝的壁部和所述下模冲形成的空间内的用于形成所述端铣刀的柄部部分的空间部分的高度与用于形成所述端铣刀的切削部分的空间部分的高度之比对应于在模制成型之后所述端铣刀的所述柄部部分的高度与所述端铣刀的所述切削部分的高度之比;
用于将用于制造所述端铣刀的材料粉末供应进入由所述穿透狭缝的所述壁部和所述下模冲形成的所述空间内的装置;和
用于从所述模具的顶表面上移除所述粉末的装置。
2.根据权利要求1所述的装置,其中用于移除所述粉末的所述装置包括用于将溢出由所述穿透狭缝的所述壁部和所述下模冲形成的所述空间的粉末清扫下来从而由此调节所述粉末相对于所述模具的所述顶表面的水平高度而具有的水平高度的装置。
3.根据权利要求1或2所述的装置,其中与所述上模冲和所述下模冲的所述纵向模腔的一部分垂直的剖面具有半球形腔体,其中所述腔体的侧端部分具有与所述腔体的曲率半径(R)不同的曲率半径(r),且其中所述曲率半径(r)的中心位于所述腔体的外部且位于所述腔体的顶端下方。
4.一种用于制造端铣刀的装置,在所述端铣刀中,具有切削边缘的切削部分在细长柄部部分的一端部分处进行延伸,所述装置包括:
上模冲和下模冲,所述上模冲和所述下模冲被构造以便相对于彼此上下移动且具有在所述上模冲和所述下模冲上形成的纵向模腔,所述上模冲和所述下模冲具有长方体形状且宽度较薄;
模具,所述模具具有穿透狭缝,所述穿透狭缝具有与所述上模冲和所述下模冲的宽度接近的尺寸且使得所述上模冲和所述下模冲可上下移动,其中位于所述穿透狭缝的一端部分处的所述模具的顶表面的水平高度低于位于所述穿透狭缝的另一端部分处的所述模具的顶表面的水平高度,其中所述顶表面的水平高度被降低,以使得在由所述穿透狭缝的壁部和所述下模冲形成的空间内的用于形成所述端铣刀的柄部部分的空间部分的高度与用于形成所述端铣刀的切削部分的空间部分的高度之比对应于在模制成型之后所述端铣刀的所述柄部部分的高度与所述端铣刀的所述切削部分的高度之比;
用于将用于制造所述端铣刀的材料粉末供应进入由所述穿透狭缝的所述壁部和所述下模冲形成的所述空间内的装置;和
通过将溢出由所述穿透狭缝的所述壁部和所述下模冲形成的所述空间的粉末清扫下来的方式移除所述粉末从而由此调节所述粉末相对于所述模具的所述顶表面的水平高度而具有的水平高度的装置。
5.一种制造端铣刀的方法,在所述端铣刀中,具有切削边缘的切削部分在细长柄部部分的一端部分处进行延伸,所述方法包括:
提供模制成型装置,所述模制成型装置包括:上模冲和下模冲,所述上模冲和所述下模冲被构造以便相对于彼此上下移动且具有在所述上模冲和所述下模冲上形成的纵向模腔;和模具,所述模具具有穿透狭缝,所述穿透狭缝具有与所述上模冲和所述下模冲的宽度接近的尺寸且使得所述上模冲和所述下模冲可上下移动;其中所述模具的顶表面的水平高度被设置,以使得在由所述穿透狭缝的壁部和所述下模冲形成的空间内的用于形成所述端铣刀的柄部部分的空间部分的高度与用于形成所述端铣刀的切削部分的空间部分的高度之比对应于在模制成型之后所述端铣刀的所述柄部部分的高度与所述端铣刀的所述切削部分的高度之比;
将用于制造所述端铣刀的粉末材料供应进入由所述穿透狭缝的壁部和所述下模冲形成的所述空间内;
从所述模具的顶表面上移除所述粉末;并且
通过所述上模冲和所述下模冲的相对移动对填充在所述空间中的所述粉末进行压缩成型。
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