CN204504222U - 一种热压烧结装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种热压烧结装置。一种热压烧结装置，包括热压烧结模具和用于对热压烧结模具施压的第一、第二压板，热压烧结模具包括轴向贯通的模具框体和设置在模具框体内的第一、第二模具压头，第一压板和第二压板之间设有沿模具框体的轴向导向移动设置的模具托板，模具托板上设有用于避让第一模具压头或第二模具压头伸出模具框体的部分的模具压头通孔、供模具框体沿模具框体的轴向支撑定位的模具框体支撑结构和用于装夹热电偶的热电偶夹具。使用时，热电偶能够通过热电偶夹具和模具托板相对于模具框定位，从而避免热电偶出现移位，便于烧结温度的及时监控，温度测量误差小，同时能够有效保证重复测量一致性。

Description

一种热压烧结装置

技术领域

本实用新型涉及一种热压烧结装置。

背景技术

热压烧结机是在一定压力和温度的同时作用下，利用模具使粉体材料形成预设形状的成型设备，其在粉末冶金、超硬材料磨具等领域有着广泛的应用。现有技术中热压成形装置的结构如图1所示，包括下压板1、导向杆2和上压板3和用于设置到下压板1和上压板3之间的热压烧结模具，下压板1、导向杆2分别构成用于对热压烧结模具施压的第一、第二压板。其中导向杆2固定在上压板3上，下压板1沿导向杆2上下导向移动设置，热压烧结模具包括上模具压头4、下模具压头8、石墨壁板5、模具框6和紧固螺钉9。石墨壁板5和模具框6通过紧固螺钉9固定，构成模具框体，上模具压头4、下模具压头8设置在模具框体内，分别构成第一、第二模具压头，并且均采用石墨材质。使用时，上模具压头4、下模具压头8能够在下压板1和上压板3的作用下对两者之间填设的粉体7进行施压，同时，上下压板上与热压烧结模具相互接触的部分为石墨材质，形成石墨压头，在通电状态下，电流通过上、下石墨压头、上下模具压头4和8、粉体7形成回路，利用电流通过电阻时生热的原理对粉体7进行加热。

热压烧结过程中，温度是影响粉体烧结成型质量的关键因素。目前热压烧结温度的检测通常采用红外和热电偶两种温度传感器，由于红外温度传感器只能检测到物体表面的温度，且受被测物体的材质和周围环境因素的影响显著，检测结果误差较大，为得到粉体准确的烧结温度，常在模具框6上开出一个供热电偶穿过的热电偶通孔，甚至在石墨壁板5上钻设一个盲孔，将热电偶11穿过模具框6，顶压在石墨壁板5的盲孔内，使热电偶的工作端尽可能地接近粉体以获得精准的烧结温度。但是，由于热电偶11是依靠人工插入对应的孔内，不能被有效地定位，基本处于自由状态，因此在热压烧结机上下压板相对靠近的过程中，热电偶经常出现移位，不便于烧结温度的及时监控，热电偶顶压在石墨壁板上的力度也不确定，测得的温度误差较大；并且，每次热压烧结时存在较大的重复测温温差，不易保证产品质量和对工艺流程的控制，影响了生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种热压烧结装置，能够对热电偶进行有效的定位。

本实用新型一种热压烧结装置中热压烧结装置采用的技术方案是：一种热压烧结装置，包括热压烧结模具和用于对热压烧结模具施压的第一、第二压板，所述热压烧结模具包括轴向贯通的模具框体和设置在模具框体内的第一、第二模具压头，所述第一压板和第二压板之间设有沿模具框体的轴向导向移动设置的模具托板，所述模具托板上设有用于避让第一模具压头或第二模具压头伸出模具框体的部分的模具压头通孔、供模具框体沿所述模具框体的轴向支撑定位的模具框体支撑结构和用于装夹热电偶的热电偶夹具。

所述热电偶夹具包括设有供热电偶导向移动的热电偶导向结构的导向固定座和用于与热电偶固定的活动定位座，所述活动定位座沿热电偶导向结构的导向方向活动设置在所述导向固定座靠近热压烧结模具的一侧，所述活动定位座与所述导向固定座之间设有弹性支撑件。

所述导向固定座沿热电偶导向结构的导向方向位置可调地固定。

所述模具托板上设有供所述导向固定座和活动定位座导向移动的导向槽。

靠近所述模具托板的所述第一模具压头或第二模具压头部分伸出所述模具压头通孔，设置于所述模具托板背离热压烧结模具的一侧的所述第一压板或第二压板与所述模具托板之间设有托板弹性支撑件，所述托板弹性支撑件的自由长度大于所述第一模具压头或第二模具压头伸出所述模具压头通孔的长度。

所述模具框体包括模具框和套设在模具框内且两端伸出所述模具框的石墨壁板，所述模具压头通孔为台阶孔，所述模具框体支撑结构是由所述台阶孔垂直于台阶孔轴向的台阶面形成，所述模具框支撑在所述台阶面上且石墨壁板伸出所述模具压头通孔。

本实用新型采用上述技术方案，第一压板和第二压板之间设置沿模具框体的轴向导向移动设置的模具托板，并在模具托板上设置用于避让第一模具压头或第二模具压头伸出模具框体的部分的模具压头通孔、供模具框体沿所述模具框体的轴向支撑定位的模具框体支撑结构和用于装夹热电偶的热电偶夹具，使用时，将热压烧结模具放置到所述模具托板上，使模具框体沿模具框体的轴向支撑定位在模具框体支撑结构上，并使靠近所述模具框体支撑结构的第一模具压头或第二模具压头伸出模具框体的部分进入所述模具压头通孔，然后将热电偶插入热压烧结模具中的设定位置，并装夹到所述热电偶夹具上使所述热电偶定位，使得模具框体能够通过模具支撑机构相对模具托板固定，而热电偶夹具也能够相对于模具托板固定，因此能够使装夹在热电偶夹具上的热电偶相对于模具框体定位，避免热电偶出现移位，便于烧结温度的及时监控，温度测量误差小，同时能够有效保证重复测量一致性，便于保证产品质量和对工艺流程的控制，有利于提高生产效率。

附图说明

图1是现有技术中热压烧结装置的结构示意图。

1-下压板，2-导向杆，3-上压板，4-上模具压头，5-石墨壁板，6-模具框，7-粉体，8-下模具压头，9-紧固螺钉，11-热电偶。

图2是本实用新型一种热压烧结装置的一个实施例的结构示意图；

图3是图2的结构分解图；

图4是图3中I处的局部放大图。

图中各附图标记对应的名称为：10-上压板，20-下压板，30-模具托板，31-台阶孔，32-T形槽，40-导向杆，41-托板弹簧，50-热压烧结模具，51-模具框，52-石墨壁板，53-上模具压头，54-下模具压头，60-热电偶，70-导向固定座，71-热电偶导向孔，80-活动定位座，81-热电偶卡槽，90-弹簧。

具体实施方式

本实用新型一种热压烧结装置的一个实施例如图2~图4所示，包括热压烧结模具50和用于对热压烧结模具50施压的上压板10和下压板20，上压板10和下压板20分别构成第一、第二压板。

热压烧结模具50的结构与现有技术相同，包括轴向贯通的模具框51、设置在模具框51内的石墨壁板52、上模具压头53和下模具压头54。石墨壁板52通过紧固螺钉固定在模具框51内且轴向两端伸出模具框51，两者构成模具框体。上模具压头53和下模具压头54分别构成第一、第二模具压头，两者的轴向外端伸出模具框体，能够分别与对应的上压板10和下压板20配合实现对热压烧结模具50内的粉料的施压。施压完成后，上模具压头53和下模具压头54的外端面分别与石墨壁板52的上、下端面共面，能够保证产品尺寸精度。

上压板10和下压板20之间设有模具托板30，上压板10上固定有导向杆40，下压板20和模具托板30均沿模具框体的轴向即上下方向导向移动设置在导向杆40上。所述模具托板30上设有用于避让下模具压头54伸出模具框体的部分的台阶孔31，该台阶孔31构成模具压头通孔，该台阶孔31具有垂直于台阶孔31轴向的台阶面，形成供模具框体沿所述模具框体的轴向支撑定位的模具框体支撑结构。台阶孔31孔径较大部分的侧壁面与模具框51的形状对应，用于对模具框51沿垂直于上下方向的横向定位。为了避免热压成型时压机下压头20与模具托板30的底面接触而影响热压成形质量，台阶孔31上各台阶段的轴向尺寸和模具托板30的厚度需要根据石墨壁板52和模具框51的配合关系设置，使得模具框51支撑到台阶孔31的台阶面上以后，石墨壁板52的下端能够伸出模具托板30的底面。

模具托板30上还设有用于装夹热电偶60的热电偶夹具。热电偶夹具包括导向固定座70和设置在导向固定座70靠近热压烧结模具50的一侧活动定位座80，导向固定座70上设有供热电偶60沿模具框51上热电偶通孔的轴向导向移动的热电偶导向孔71，热电偶导向孔71构成热电偶导向结构；活动定位座80上设有供热电偶60穿过的穿孔，穿孔的侧壁上设有开槽，形成热电偶卡槽81，用于夹紧固定热电偶60。导向固定座70与活动定位座80之间设有弹簧90，构成弹性支撑件，能够使热电偶60弹性支撑到石墨壁板52上的盲孔孔底。为了避免弹簧90弯曲，活动定位座80朝向导向固定座70的端面上设有弹簧导向盲孔。模具托板30上设有T形槽32，T形槽32的槽底间隔设有螺纹孔，导向固定座70上设有螺钉穿孔，能够沿模具框51上热电偶通孔的轴向活动设置在T形槽32内并在移动到位时依靠螺钉固定在模具托板30上，即实现位置可调地固定。导向固定座70采用位置可调地固定的结构，能够实现弹簧90压缩量的调整，进而热电偶60顶压压力的调整，从而适应不同的热压烧结模具50。活动定位座80同样导向移动设置在T形槽32内，能够避免热电偶60自身受力过大而弯曲变形。

模具托板30与下压板20之间的导向杆40上还套设有托板弹簧41，托板弹簧41构成托板弹性支撑件，其自由长度大于所述下模具压头54伸出台阶孔31的长度，能够在下压板20中部的圆柱形石墨压头与下模具压头54接触之前实现对模具托板30的支撑。另外，托板弹簧41的可压缩量大于下模具压头54伸出石墨壁板52的长度，保证施压过程的顺利进行；并且，未施压状态下，下模具压头54下表面与压机下压头20的间距小于下模具压头54的轴向厚度，能够在施压过程中实现双向压制功能，保证产品质量。

使用上述热压烧结装置进行热压烧结作业时，首先组装好热压烧结模具50，并将热压烧结模具50放置于模具托板30的台阶孔31上，使模具框51沿模具框51的轴向支撑定位在台阶孔31的台阶面上，实现模具框沿上下方向的定位和沿水平方向的定位，同时使下模具压头54伸出模具框51的部分穿入并伸出台阶孔31；接着，根据热压烧结模具50的尺寸和热电偶60的长度调节导向固定座70在模具托板30上T形槽32内的位置，调整好后将导向固定座70固定在模具托板30上，使热电偶60在弹簧90的作用下以一定的压力顶压在石墨壁板52上实现定位；接着，启动热压烧结机，使下压板20带动模具托板30和热压烧结模具50向上朝向上压板10运动，当上压板10的石墨压头与模具上压头接触时，托板弹簧41开始被压缩，随着下压板20的继续移动，下石墨压头与模具下压头接触，实现对粉料的施压，下压板20上相运动过程中，热电偶夹具、热电偶60和模具框51始终相对于模具托板30固定，保证了热电偶60能够被有效地定位。

热压烧结完成后，使下压板20下移，然后克服弹簧90的弹力向外推动活动定位座80使活动定位座80退回，将热电偶60从模具框51中退出，即可取出模具。在后续作业中，只要保证导向固定座70的位置以及热电偶60在活动定位座80上的装夹不变，即可保证热电偶60与石墨壁板52的接触压力，保证重复重复测量一致性，便于保证产品质量和对工艺流程进行控制。

在上述实施例中，模具框体支撑结构是由模具托板30的台阶孔31的对应台阶面形成，热电偶夹具为固定在T形槽32内的弹性夹具，并且下压板20是导向移动设置。在本实用新型的其他实施例中，模具框体支撑结构也可以采用其他形式，例如由模具压头通孔的孔口边沿形成，或者在模具托板30上设置凸起的模具框支座，依靠模具框支座形成；此时下压板20也可以替换为其他形式，例如能够伸入模具压头通孔的形式。另外，热电偶夹具也可以替换为其他形式，例如仅用于对热电偶60进行夹持固定的夹具，同样可以对热电偶60进行有效的定位。再者，在上述实施例中，若不考虑模具托板30与下压板20之间的托板弹性支撑件，也可以使上压板10导向移动设置，或者使上压板10和下压板20均导向移动设置，同样能够对热电偶进行有效的定位。

Claims (6)

1.一种热压烧结装置，包括热压烧结模具和用于对热压烧结模具施压的第一、第二压板，所述热压烧结模具包括轴向贯通的模具框体和设置在模具框体内的第一、第二模具压头，其特征在于：所述第一压板和第二压板之间设有沿模具框体的轴向导向移动设置的模具托板，所述模具托板上设有用于避让第一模具压头或第二模具压头伸出模具框体的部分的模具压头通孔、供模具框体沿所述模具框体的轴向支撑定位的模具框体支撑结构和用于装夹热电偶的热电偶夹具。

2.根据权利要求1所述的一种热压烧结装置，其特征在于：所述热电偶夹具包括设有供热电偶导向移动的热电偶导向结构的导向固定座和用于与热电偶固定的活动定位座，所述活动定位座沿热电偶导向结构的导向方向活动设置在所述导向固定座靠近热压烧结模具的一侧，所述活动定位座与所述导向固定座之间设有弹性支撑件。

3.根据权利要求2所述的一种热压烧结装置，其特征在于：所述导向固定座沿热电偶导向结构的导向方向位置可调地固定。

4.根据权利要求3所述的一种热压烧结装置，其特征在于：所述模具托板上设有供所述导向固定座和活动定位座导向移动的导向槽。

5.根据权利要求1—4中的任意一项所述的一种热压烧结装置，其特征在于：靠近所述模具托板的所述第一模具压头或第二模具压头部分伸出所述模具压头通孔，设置于所述模具托板背离热压烧结模具的一侧的所述第一压板或第二压板与所述模具托板之间设有托板弹性支撑件，所述托板弹性支撑件的自由长度大于所述第一模具压头或第二模具压头伸出所述模具压头通孔的长度。

6.根据权利要求1—4中的任意一项所述的一种热压烧结装置，其特征在于：所述模具框体包括模具框和套设在模具框内且两端伸出所述模具框的石墨壁板，所述模具压头通孔为台阶孔，所述模具框体支撑结构是由所述台阶孔垂直于台阶孔轴向的台阶面形成，所述模具框支撑在所述台阶面上且石墨壁板伸出所述模具压头通孔。