CN102581577B - 一种制造籽晶夹头的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种制造籽晶夹头的方法，该籽晶夹头包括第一圆柱段、第二圆柱段及连接于第一圆柱段与第二圆柱段之间的圆锥段，该方法的特征在于，包括如下步骤：①利用与第一圆柱段及第二圆柱段外表面相适配的第一型锻模具和第二型锻模具将坯料锻造成外轮廓形状符合成品标准的半成品，②对步骤①中得到的半成品进行CNC加工，得到籽晶夹头成品。优点：1、表面的密度达到一致；2、在籽晶棒坯料的制备上，采用高温电阻烧结法，提高了材质的稳定性减少了材质内的气泡；3、锻造时采用大压力开坯的工艺，减少产品过渡引申次数，加大了产品的变形程度，也减少材料里面的气泡，其晶粒更为细密这非常有利于材料的精加工。

Description

一种制造籽晶夹头的方法
技术领域
本发明涉及一种制造籽晶夹头的方法。
背景技术
为满足不同晶体材料和晶体生长工艺的需要，大多新型籽晶夹头的结构需要设计成圆柱锥形阶梯状（如图1所示，手溜弹形状），这就给籽晶夹头的加工带来的难度。目前，大多制造厂商所采用的加工工艺，是用一整根圆柱形钨或钼棒，车加工制成成品所需的圆柱体状，这样一来浪费材料，加工工时长，生产效率低；最主要的是，经过车加工后籽晶夹头，产品表面晶向分布和材料径向内外密度不一致，车加工过程中的残留内应力，导致籽晶夹头在实际使用过程中极易出现断裂，对拉晶产生很大的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种省料省力、成品性能好的制造籽晶夹头的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种制造籽晶夹头的方法，该籽晶夹头包括第一圆柱段、第二圆柱段及连接于所述的第一圆柱段与所述的第二圆柱段之间的圆锥段，该方法包括如下步骤：①、利用与所述的第一圆柱段及所述的第二圆柱段外表面相适配的第一型锻模具和第二型锻模具将坯料锻造成外轮廓形状符合成品标准的半成品，②、对步骤①中得到的半成品进行CNC加工，得到籽晶夹头成品，该籽晶夹头成品的形状为：所述的第一圆柱段的外端同轴开设有阶梯内孔，所述的第一圆柱段的相对两侧分别具有切削面，这两个所述的切削面分别由与所述的第一圆柱段的横截面相垂直的平面切得，这两个平面沿所述的第一圆柱段的轴心线中心对称；所述的第二圆柱段的外端沿轴向开设有U型槽，该U型槽的上部呈平行于轴心线的平面，该平面上开设有多个沿垂直于轴心线方向贯通的第一凹槽，与这些所述的凹槽沿所述的第二圆柱段中心对称地设置有第二凹槽。
其中，步骤①中的锻造时采用大压力开坯的工艺。
优选地，两个所述的切削面部分延伸至所述的圆锥段上。
优选地，所述的第二圆柱段的U型槽上部的平面以与之呈钝角的斜面过渡至所述的第二圆柱段的圆柱外周面。
优选地，所述的第一型锻模具包括第一上模和第一下模，所述的第一上模与所述的第一下模之间形成腔壁与所述的第一圆柱段的外表面相适配的第一型锻腔。
优选地，所述的第二型锻模具包括第二上模和第二下模，所述的第二上模与所述的第二下模之间形成腔壁与所述的第二圆柱段的外表面相适配的第二型锻腔。
本发明的有益效果是：1、利用分别与成品的外轮廓外形相匹配的型锻模具将坯料锻造成与成品的外轮廓相同的半成品，提高材料的利用率，同时使其表面的密度达到一致，解决了传统车加工时产品表面晶向分布和材料径向内外密度不一致，车加工过程中的残留内应力，导致籽晶夹头在实际使用过程中极易出现断裂的问题；2、在籽晶棒坯料的制备上，采用高温电阻烧结法，提高了材质的稳定性减少了材质内的气泡；3、锻造时采用大压力开坯的工艺，减少产品过渡引申次数，加大了产品的变形程度，也减少材料里面的气泡，其晶粒更为细密这非常有利于材料的精加工。
附图说明
附图1为本发明的制造籽晶夹头的方法所制造的籽晶夹头的主视示意图；
附图2为附图1中A-A向剖视示意图；
附图3为附图1中B-B向剖视示意图；
附图4为本发明的制造籽晶夹头的方法中涉及的第一型锻模具的结构示意图；
附图5为本发明的制造籽晶夹头的方法中涉及的第二型锻模具的结构示意图。
附图中：1、第一圆柱段；2、第二圆柱段；3、第一型锻模具；301、第一上模；302、第一下模；4、第二型锻模具；401、第二上模；402、第二下模；5、圆锥段；6、阶梯内孔；7、切削面；8、U型槽；9、第一凹槽；10、第二凹槽。 
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作以下详细描述：
如附图1至附图5所示，本发明提供一种制造籽晶夹头的方法，这种籽晶夹头包括第一圆柱段1、第二圆柱段2及连接于第一圆柱段1与第二圆柱段2之间的圆锥段5，该方法包括如下步骤：①、利用与第一圆柱段1及第二圆柱段2外表面相适配的第一型锻模具3和第二型锻模具4将坯料锻造成外轮廓形状符合成品标准的半成品，②、对步骤①中得到的半成品进行车加工，得到籽晶夹头成品，该籽晶夹头成品的形状为：第一圆柱段1的外端同轴开设有阶梯内孔6，第一圆柱段1的相对两侧分别具有切削面7，这两个切削面7分别由与第一圆柱段1的横截面相垂直的平面切得，这两个平面沿第一圆柱段1的轴心线中心对称；第二圆柱段2的外端沿轴向开设有U型槽8，该U型槽8的上部呈平行于轴心线的平面，该平面上开设有多个沿垂直于轴心线方向贯通的第一凹槽9，与这些凹槽沿第二圆柱段2中心对称地设置有第二凹槽10，其中，步骤①中的锻造时采用大压力开坯的工艺，两个切削面7部分延伸至圆锥段5上，第二圆柱段2的U型槽8上部的平面以与之呈钝角的斜面过渡至第二圆柱段2的圆柱外周面，第一型锻模具3包括第一上模301和第一下模302，第一上模301与第一下模302之间形成腔壁与第一圆柱段1的外表面相适配的第一型锻腔，第二型锻模具4包括第二上模401和第二下模402，第二上模401与第二下模402之间形成腔壁与第二圆柱段2的外表面相适配的第二型锻腔。
本发明的制造方法通过对初加工工艺的改变，带来了意想不到的效果：1、利用分别与成品的外轮廓外形相匹配的型锻模具将坯料锻造成与成品的外轮廓相同的半成品，提高材料的利用率，同时使其表面的密度达到一致，解决了传统车加工时产品表面晶向分布和材料径向内外密度不一致，车加工过程中的残留内应力，导致籽晶夹头在实际使用过程中极易出现断裂的问题；2、在籽晶棒坯料的制备上，采用高温电阻烧结法，提高了材质的稳定性减少了材质内的气泡；3、锻造时采用大压力开坯的工艺，减少产品过渡引申次数，加大了产品的变形程度，也减少材料里面的气泡，其晶粒更为细密这非常有利于材料的精加工。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1. 一种制造籽晶夹头的方法，该籽晶夹头包括第一圆柱段、第二圆柱段及连接于所述的第一圆柱段与所述的第二圆柱段之间的圆锥段，该方法的特征在于，包括如下步骤：①、利用与所述的第一圆柱段及所述的第二圆柱段外表面相适配的第一型锻模具和第二型锻模具将坯料锻造成外轮廓形状符合成品标准的半成品，②、对步骤①中得到的半成品进行车加工，得到籽晶夹头成品，该籽晶夹头成品的形状为：所述的第一圆柱段的外端同轴开设有阶梯内孔，所述的第一圆柱段的相对两侧分别具有切削面，这两个所述的切削面分别由与所述的第一圆柱段的横截面相垂直的平面切得，这两个平面沿所述的第一圆柱段的轴心线中心对称；所述的第二圆柱段的外端沿轴向开设有U型槽，该U型槽的上部呈平行于轴心线的平面，该平面上开设有多个沿垂直于轴心线方向的第一凹槽，所述第二圆柱段在与该平面正对的圆柱面上沿其圆周方向开设有多个与第一凹槽一一对应的第二凹槽，所述第一凹槽的两端分别与第二凹槽的两端相连通。
2. 根据权利要求l所述的一种制造籽晶夹头的方法，其特征在于：步骤①中的锻造时采用大压力开坯的工艺。
3.根据权利要求l所述的一种制造籽晶夹头的方法，其特征在于：两个所述的切削面部分延伸至所述的圆锥段上。
4.根据权利要求l所述的一种制造籽晶夹头的方法，其特征在于：所述的第二圆柱段的U型槽上部的平面以与之呈钝角的斜面过渡至所述的第二圆柱段的圆柱外周面。
5.根据权利要求l所述的一种制造籽晶夹头的方法，其特征在于：所述的第一型锻模具包括第一上模和第一下模，所述的第一上模与所述的第一下模之间形成腔壁与所述的第一圆柱段的外表面相适配的第一型锻腔。
6.根据权利要求l所述的一种制造籽晶夹头的方法，其特征在于：所述的第二型锻模具包括第二上模和第二下模，所述的第二上模与所述的第二下模之间形成腔壁与所述的第二圆柱段的外表面相适配的第二型锻腔。
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