一種硬質合金超薄小圓刀片生產系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于生產硬質合金刀具的生產技術領域，具體涉及一種硬質合金超薄小圓刀片生產系統。
【背景技術】
[0002]硬質合金從上世紀六十年代引入我國，當今我國已經成為世界第一硬質合金生產和消費大國。硬質合金制品有著堪比鉆石的優異使用性能，給人們的生活帶來了更高品質和效益，已經深入到了人們生活的方方面面。現在硬質合金需求量越來越大，但硬質合金生產流程相對較復雜,技術含量高,生產成本高。降低生產成本、提高產品質量是提高硬質合金市場競爭力的關鍵，但現在大多數廠家由于沒有良好的回收意識，對生產過程中所用到輔助用料如石蠟、酒精等或產生的石墨粉塵都沒有進行回收，既造成了生產成本的浪費也會對人體造成危害和對環境造成污染。
[0003]硬質合金生產各道工序要求特別高，比如燒結必須要在保護氣氛下燒結到1400?1500°C，須在特制的密閉的燒結爐內生產，而且硬質合金產品燒結時毛坯必須放在能一種能耐高溫的石墨舟皿上。因此，硬質合金產品質量完全靠設備、生產工藝等辦法來保障。人們對設備和生產工藝投入了很多的人力物力進行研究和改進，取得了很多讓人驚喜的成果。同樣的硬質合金材料用先進的設備和工藝生產，使用壽命可以提高50%左右。但是人們對石墨舟皿的研究沒有弓I起聞度重視，實際上石墨舟皿的材質和形狀對硬質合金質量也有很大的影響，更重要的硬質合金需求量增大，現有技術增加產量必須要增加燒結爐，而燒結爐最低端的也要幾十萬，高端的上千萬，生產投資大。其實也可以從舟皿形狀上想辦法，增加利用空間，同樣的設備可以有效的增加產量，減少設備投資，降低成本。石墨材質種類也很多，雜質高會影響燒結時的爐內氣氛，進而影響合金產品質量，強度低石墨本來就會影響使用壽命。
[0004]中國專利申請號:200820052895.3，公開日:2009-4-1的專利文獻公開了一種硬質合金燒結用舟皿，該實用新型具有若干條容納硬質合金產品毛坯的長方形斜槽的長方形舟皿體，各個斜槽相互平行，且各個斜槽的截面為開口的長方形，斜槽面與舟皿下底面成45°?60°夾角。舟皿體的上平面具有一個內凹面，所述的舟皿體的下平面具有一個下凸臺，所述的下凸臺的形狀可與內凹面相配合。由于的各斜槽相互平行設置，增加了單個舟皿的裝載量，同時由于設置有下凸臺與另一個舟皿的內凹面相配合疊置，大大增加了爐內的空間利用率，也保證了舟皿的疊放整齊一致，該實用新型在具體使用過程中，雖然解決了脫蠟過程中的出氣問題，但由于斜槽面有一定夾角，入爐的產品在燒結過程中也處于傾斜狀態，在高溫的氛圍下，經常會產生變形的質量問題。
[0005]中國專利申請號:201310747611.8，公開日:2014-4-2的專利文獻公開了一種硬質合金生產工藝。該發明涉及一種硬質合金生產工藝，特別是硬質合金擠壓過程中產生的斷頭料的重復利用的方法。具體工藝步驟包括:(I)混合料制備:配料一球磨一干燥一均勻化破碎，得粉料；(2)擠壓混合料:混合制粒一擠壓一自然風干一加熱干燥一加工切割，得半成品；(3)燒結；(4)成品檢查包裝入庫。主要是步驟(2)中產生斷頭料，將其經過均勻化破碎處理，再加入奈瞞混合制粒，再經擠壓等后續步驟，該發明在確保產品性能的同時優化斷頭料處理的工藝流程，大幅度降低成本。該發明沒有對載體石墨平板舟皿進行處理的步驟，由于高溫燒結會將石墨平板舟皿內會影響硬質合金質量的成分揮發，而且沒經過專用涂料刷涂的石墨平板舟皿會將燒結后的硬質合金粘連，不容易卸料，強制卸料會造成損壞石墨平板舟皿和成品硬質合金，因此，該發明存在一定的技術缺陷。
[0006]中國專利授權公告號:101343697B，公開日:2010 — 6 — 23的專利文獻公開了一種硬質合金大制品的脫蠟燒結一體工藝，步驟如下:先向爐內充氬氣，再用氫氣置換氬氣，控制爐內壓力為1.01X105?1.03X105Pa ;在氫氣流量為240?260L/min的條件下，進行階梯式升溫和保溫，排除石蠟成型劑；在升溫至450°C后的保溫期內，調整爐內氣氛為負壓，采用氫氣脈沖壓力進行沖刷，排除爐內殘余石蠟成型劑；石蠟成型劑排除后，升溫至1300?1350°C進行真空燒結；真空燒結后期充入氬氣，在1350?1450°C溫度下進行氬氣保護燒結；気氣保護燒結完成后，快速冷卻。本發明在微正壓氫氣氣氛條件下，階梯式升溫保溫，脫蠟效率高，產品不起皮，產品碳量控制精度很高，頂錘燒結后的合金鈷磁值達6.8%?7.2%，但該工藝時間長達30個小時以上，也有長時間保溫的步驟，還要氫氣作載氣脫蠟，排出的氣體要點火燃燒處理，存在安全隱患和環境污染的危害；由于該燒結工藝沒有契合石蠟在硬質合金制品排除的峰值曲線，爐內不可避免的會留有殘余石蠟，還要采用氫氣脈沖壓力沖刷的危險工藝。而且只適合于生產硬質合金大制品的脫蠟和燒結。
【發明內容】
[0007]1.要解決的技術問題
[0008]針對現有技術中硬質合金超薄小圓刀片生產成本較高，產品質量不容易控制，現有石墨平板舟皿影響成品品質，生產過程中產生的石墨粉塵危害人體健康和污染環境的問題，本發明提供了一種硬質合金超薄小圓刀片生產系統。該系統利用生產過程中副產品綜合回收和高純石墨平板舟皿的使用實現了降低生產成本和提高硬質合金超薄小圓刀片產品質量的目的。
[0009]2.技術方案
[0010]為達到上述目的，發明人經過多年時間的連續跟蹤和總結，總結出本發明的技術方案:
[0011]一種硬質合金超薄小圓刀片生產系統，包括球磨機混合裝置、干燥裝置、沖壓裝置、石墨平板舟皿裝置、燒結裝置和研磨裝置，所述的干燥裝置連接有酒精回收裝置；所述的石墨平板舟皿裝置包括石墨平板舟皿處理機構和石墨平板舟皿架；所述的燒結裝置包括真空-溫度曲線控制機構；所述的研磨裝置包括超薄刀片吸附機構，其中:所述的酒精回收裝置包括氣固分離器、冷凝器、暫存罐、真空泵和冷凍水機構；所述的氣固分離器底部設置有固體收集罐，并在其頂部與真空干燥爐通過管道連接；所述的冷凝器為夾層罐體結構，其內部的頂部通過管道與氣固分離器連接，其內部的底部與暫存罐通過管道連接；所述的暫存罐通過管道與真空泵連接；所述的冷凝器的夾層頂部和底部分別通過管道與冷凍水機構出水口和進水口連接，并形成循環的水路；所述的石墨平板舟皿處理機構包括水淋式石墨回收裝置，所述的水淋式石墨回收裝置包括本體，所述的本體呈L形箱式結構，包括相連通的側箱體和底箱體，側箱體設置有吸氣口、噴霧嘴、分層板；底箱體設置有過濾機構、石墨收集機構和篩網，其中:所述的側箱體頂部通過吸氣口與吸塵器連接，所述的分層板有4塊，呈倒M形排列并固定在側箱體左右兩側板的內側；所述的噴霧嘴分為上、中、下三組，上下兩組固定在側箱體左側板的內側、中間一組固定在側箱體右側板的內側；底箱體外側設置有水泵，所述的水泵一端通過管道與底箱體底部左側設置的過濾機構連接，另一端與三組噴霧嘴通過管道連通；所述的石墨收集機構設置在底箱體底部右側，所述的篩網固定在底箱體的上表面；所述的超薄刀片吸附機構包括板狀多孔型腔、固氣分離塔、第二真空泵和吸附板，其中:所述的板狀多孔型腔是表面均勻分布有N個方孔的空腔方板狀結構，右側設置有抽真空連接口，抽真空連接口與固氣分離塔的進氣口通過管道連接；所述的第二真空泵與固氣分離塔的出氣口通過管道連接；所述的吸附板形狀和大小與板狀多孔型腔相同，并通過密封螺栓密封并固定在板狀多孔型腔的上表面，吸附板上設置有N個均勻分布的吸附圓孑L。
[0012]優選地，所述的石墨平板舟皿架包括N個石墨平板舟皿和墊塊，所述的石墨平板舟皿為方形板狀結構，N個石墨平板舟皿分層疊加成石墨平板舟皿架，每2個石墨平板舟皿之間用4個相同厚度的墊塊支撐。
[0013]優選地，所述的板狀多孔型腔和固氣分離塔之間的管道上還設置有三通閥門；所述的方孔有36個，所述的吸附圓孔有50個。
[0014]優選地，所述的石墨平板舟皿和墊塊由二浸三焙的高純石墨制作而成，密度大于1.8噸/立方米；石墨平板舟皿平整度小于0.1mm、厚度為5?7mm ;所述的墊塊用廢舊石墨平板舟皿或邊角料制作，用不同的形狀代表不同的高度，長、寬單邊不小于5mm，不大于20mm,墊塊在石墨平板舟皿架中，上下保持在一條直線上。
[0015]優選地，所述的真空-溫度曲線控制機構執行以下真空-溫度曲線:
[0016]A、0°C?150°C的升溫斜率10?15°C /min，用時10?15分鐘，真空度控制在50Pa以內；
[0017]B、150°C?200°C的升溫斜率5?10°C /min，用時5?10分鐘，真空度控制在200Pa以內；
[0018]C、200°C?260°C的升溫斜率3?6°C /min,用時10?20分鐘，真空度控制在800Pa以內；
[0019]D、260°C?320°C的升溫斜率0.3?1°C /min，用時60?200分鐘，真空度控制在800Pa以內；
[0020]E、320°C?360°C的升溫斜率0.2?0.5°C /min，用時80?200分鐘，真空度控制在800Pa以內；
[0021]F、360°C?450°C的升溫斜率0.5?1°C /min，用時90?180分鐘，真空度控制在500Pa以內；
[0022]G、450°C?600°C的升溫斜率3?5°C/min，用時30?50分鐘，真空度控制在300Pa以內；
[0023]H、600°C?1150°C的升溫斜率5?8°C /min，用時70?110分鐘，真空度控制在200Pa以內；
[0024]1、1150°C?1280°C的升溫斜率I?2V /min，用時65?130分鐘，真空度控制在50Pa以內；
[0025]J、1280°C?1350°C的升溫斜率2.5?3.5°C /min,用時20?28分鐘，真空度控制在50Pa以內；
[0026]K、1350°C至最終溫度的升溫斜率3?4°C /min，真空度控制在500Pa以內；
[0027]L、最終溫度保溫50?90分鐘，真空度控制在500Pa以內；
[0028]M、自然冷卻至1000°C時充氬氣快速冷卻；
[0029]N、冷卻到80°C以下開爐門出爐。
[0030]優選地，所述的A?G的真空-溫度曲線的載氣為氬氣，所述的氬氣流量為0.5?1.2L/min ;所述的燒結裝置是真空燒結一體爐，連接有石蠟回收裝置，所述的石蠟回收裝置包括冷凝機構和兩級收蠟裝置，其中:冷凝