一種生產金剛石複合片的模具的製作方法
2023-09-14 00:31:25 1
專利名稱：一種生產金剛石複合片的模具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種生產金剛石複合片的模具，特指一種生產金剛石複合片的 方腔術莫具。
背景技術：
金剛石複合片多用於油田鑽頭製造或機加工刀具領域，製造時是先將金剛石粉末層6與硬質合金基體7通過一定工藝初步固定在一起，形成待燒結的複合片，再 將該待燒結複合片放入葉臘石合成塊中，經高溫高壓燒結後製成金剛石複合片。在 目前的製造工藝中，不論是採用兩MH壓禾，是六目壓機，也不論是採用直接加 熱方式還是間接加熱方式，通常都是使用內具圓柱形腔體的葉臘石合成±央來製造金 剛石複合片，同時，作為發熱體的石墨管也呈圓柱形，套放在合成±央的圓柱形腔體 內，而待燒結的金岡j石複合片(呈圓片狀)則依次疊放石墨管中，在燒結過程中由 其周緣的石墨管對其加溫。採用這種圓柱形腔體的缺陷在於，由於石墨管僅與待燒結複合片的圓周部分相接觸，導致加熱時徑向溫場存在驗梯度待燒結複合片的 圓周部分的溫變高，中心部分的M低，從而導致燒結出來的複合片的性能不均勻。 一般情況下，這種現象不太明顯，但隨著複合片尺寸的加大，這種現象就表現的十分突出，當複合片直徑達到30mm時，其內外磨耗比會相差30%以上。通過適當延 長加熱時間，可在一定程度上改善複合片的性能，但是效果有限，並且同時會帶來 錘耗升高，生產效率降低等不良後果，增加了生產成本。實用新型內容為解決上述問題，本發明人提出一種與傳統方法完全不同的模具來製造金剛石 複合片。該模具包括葉臘石合成i央和鋼碗，該葉臘石合成塊內部為中空的立方形腔 體，使該合成±^個面的壁厚相同，並且該糹莫具進一步包含有至少一個可置於該腔 體內的絕緣保溫框，該絕緣保溫框的框內開別犬與待燒結的金剛石複合片的形狀相匹 配，使該待燒結複合片能被置入該絕緣保溫框中。 '使用本實用新型的模具來製造金岡(J石複合片，由於M過石墨片對待燒結的複合片的金剛石層進行面加熱，所以大大改善了徑向溫場分布，使受熱更加均勻，硬 質合金基體中的鈷也能夠均勻地掃越金剛石層，因此，製造出來的複合片的金剛石 層耐磨性內外均勻，並且金剛石層和硬質合金基體結合牢固，同時也不會帶來其他 不良副作用。
圖l:是本實用新型第一實施例的組裝示意圖。 圖2:是本實用新型第二實施例的組裝示意圖。 圖3:是本實用新型中絕緣保溫框的平面示意圖。 附圖標記說明如下1:葉臘石合成塊 2:填充塊 3:鋼碗 4:絕緣保溫框 51、 52、 53:石墨片 6:金剛石層 7:硬質合金基體 81:鹽片 82:鹽管 9:鋼片具體實施方式
請參考圖1所示，本實用新型的模具包括一內設腔體的葉臘石合成i央1，兩個 絕緣保溫框4，兩個葉臘石材料的填充塊2，以及兩啊ra碗3。其中，該合成塊l呈立方體，其內部為中空的立方形腔體，使得挖空後的合成塊1六個面的壁厚保持相 同。在該合成塊1的兩相對面上開設有兩個孔，以便將待燒結的複合片(其內包括 金剛石層6和硬質合金基體7)、鹽片81、鹽管82、鋼片9、絕緣保糹顯框4以及石墨 片51、 52放入該腔體內，並且同時也便於安放鋼碗3作為電極。如圖3所示，該絕 緣保溫框4為外方內圓的框體，其外周為正方形，邊長與立方形腔體的邊長相匹配， 使其能被放入腔體中；框體內周為圓形，直徑同待燒結的複合片的直徑與鹽管82 的厚度之和相同，使複合片外周緣套上鹽管82後能正好被方夂入該絕緣保溫框4內， 此外該絕緣保溫框4的厚度同待燒結複合片與鹽片81的厚度之和相同，以便放置後 保持框體表面辨。如圖1所示，為本實用新型的第一實施方式，這種實施方式主 要適用於金岡U石層6厚度小於2.0mm的複合片的製造。首先貼著兩待燒結複合片的 金剛石層6分別放置兩鹽片81 ，然後在兩待燒結複合片的夕卜周緣分別套上鹽管82， 然後將兩待燒結複合片以及鹽片81，鹽管82分別方^A兩絕緣保溫框4內，再將兩 絕緣保溫框4 一併置入葉臘石合成±央1的方形腔體內，放置時需使兩個待燒結複合4片的金剛石層6面對面彼此相靠近，然後在兩鹽片81的中間放置一個石墨片51，使得^金剛石層6都能通過鹽片81被石墨片51進行面加熱，同時為使電路導通， 在腔體內與石墨片51垂直地上下分別方夂置石墨片52以及鋼片9，石墨片呈正方形， 其面積與腔體的，織面積相同，最後在合成塊1兩相對面上的通 L處填以填充塊2， 並覆扣上鋼碗3,使鋼碗3分別與鋼片9相接觸，最終合成i央各外表面保，f^平， 便於六面頂壓機的操作。請參閱圖2所示，為本實用新型的又一實施方式，主要適用於金剛石層6厚度 超過2.0mm的複合片的製造。與第一種實施方式相比，本實施方式的不同之處在於， 將兩個裝有待燒結複合片和鹽片81、鹽管82的絕緣保溫框4放入合成塊1腔體後， 除了放置石墨片51和52以外，在兩硬質合金基體7與腔體壁之間也分別放置有兩 片石墨片53，以便受熱更加均勻。通常來說，上述葉臘石合成塊1的邊長為30mm—120mm，其厚度為8mm— 15mm，所使用的石墨片5的厚度一般為1mm—3mm，絕緣保溫框4的厚度為5mm 一20mm， #1黃截面最細處的寬度d (如圖3中所示)為1.5mm—5mm，並且 該絕緣保溫框4通常選用Zr02或MgO等耐高溫高壓，沒有相變的材料製作。上述兩個實施例列舉的均是一次製作兩個金岡1J石複合片的情況，但本實用新型 同時也適用於一次製作一個或多個複合片。當一次製作一個或兩個以上的複合片時， 可4每待燒結的複合片與鹽片81、鹽管82套入絕緣保溫框4後再一併方M合成塊1 的腔體內，同時要保證每個待燒結複合片的金剛石層6必須與一個石墨片相靠近， 並能由該石墨片通過鹽片對其進行面加熱。此外，如果方燈後腔體內留有空隙，則 可4頓葉臘石材料的填充塊(圖中未示)將其土真滿，艮口，要保證合成塊l腔體內的 空間在不影響電路導通的條件下都被±真充±央確實±臭滿，否則在使用六面頂壓機時會 造成受力不均勻或合成塊1碎裂。這種方法對於J^第一、第二實施方式也同樣適 用。
權利要求1.一種生產金剛石複合片的模具，其包括葉臘石合成塊和鋼碗，其特徵在於該葉臘石合成塊內部為中空的立方形腔體，使該合成塊六個面的壁厚相同，並且該模具進一步包含有至少一個能夠置於該腔體內的絕緣保溫框，該絕緣保溫框的框內形狀與待燒結的金剛石複合片的形狀相匹配，使該待燒結複合片能被置入該絕緣保溫框中。
2. 如權禾腰求1戶脫的生產金剛石複合片的模具，其特徵在於戶腿絕緣保溫 框為外方內圓形，其外周為正方形，邊長與立方形腔體的邊長相匹配。
3. 如權禾腰求2戶腐的生產金剛石複合片的模具，其特徵在於戶艦絕緣保溫 框的厚度與待燒結的金岡lj石複合片的厚度相匹配。
專利摘要本實用新型涉及一種生產金剛石複合片的模具，包含有葉臘石合成塊，至少一個絕緣保溫框，以及鋼碗，該葉臘石合成塊內部為中空的立方形腔體，使該合成塊六個面的壁厚相同，該絕緣保溫框為外方內圓形，其外周為正方形，邊長與立方形腔體的邊長相匹配，使其能被置入腔體中，其內周為圓形，可放入待燒結的金剛石複合片。使用本實用新型製造出的複合片的金剛石層耐磨性內外均勻，並且金剛石層和硬質合金基體結合牢固。
文檔編號B01J3/06GK201101959SQ20072018342
公開日2008年8月20日 申請日期2007年10月22日 優先權日2007年10月22日
發明者朱長福 申請人:晶日科美超硬材料有限公司