CN216860683U - 一种等静压石墨压头及热压成型设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热压成型技术领域，公开了一种等静压石墨压头及热压成型设备。该等静压石墨压头包括上下分体设置的连接部和压头部，压头部和连接部可拆卸连接，压头部的顶部横截面外形与连接部的底部横截面外形相同，压头部的顶部横截面的面积与连接部的底部横截面的面积相同，压头部的底面面积大于压头部的顶面面积，连接部与压头部的连接处圆滑过渡。该热压成型设备包括热压成型设备本体和上述的等静压石墨压头，连接部远离压头部的一端设置有安装部，安装部用于连接热压成型设备本体。该等静压石墨压头连接部和压头部分别加工成型，易于安装为一体，不仅降低了原料的获取难度，同时也降低了加工难度与加工成本。

Description

一种等静压石墨压头及热压成型设备

技术领域

本实用新型涉及热压成型技术领域，尤其涉及一种等静压石墨压头及热压成型设备。

背景技术

真空热压炉是在真空(或其它气氛)条件下将材料热压成型的成套设备，主要采用电阻或感应加热，由油缸驱动的压头上下加压。在高温下，生坯固体颗粒的相互键联，晶粒长大，空隙(气孔)和晶界逐渐减少，上下压头移动使工件压缩变形，从而工件材料达到除杂净化、高密度等的工艺要求。高温、加压以及真空或其它气氛的同时作用显著提高了产品的密度、硬度以及其它机械、电子、热学性能，因此真空热压炉常用于制造多种复合材料或高温烧结。在真空热压炉的生产制造中，上下压头的生产制造是其中的重点。为了保证压头工作时能承受高温和高压的恶劣环境，常采用等静压石墨制造压头。

等静压石墨是上世纪60年代发展起来的一种新型石墨材料，具有一系列优异的性能。譬如，等静压石墨的耐热性好，在惰性气氛下，随着温度的升高其机械强度不但不降低，反而升高，在2500℃左右时达到最高值；与普通石墨相比，等静压石墨结构精细致密，而且均匀性好，热膨胀系数很低，具有优异的抗热震性能和各向同性，耐化学腐蚀性强，导热性能和导电性能良好，具有优异的机械加工性能。

现有的等静压石墨压头为一体式结构，制作过程中需要采用整块等静压石墨原料来加工。但是等静压石墨坯料的生产周期长，加工工艺复杂，制造成本高昂：等静压石墨坯料需要结构上各向同性的原料，需要将原料磨制成更细的粉末，需要应用冷等静压成型技术，焙烧周期非常长，为了达到目标密度，需要多次的浸渍—焙烧循环，石墨化的周期也要比普通石墨长得多。并且大尺寸规格的等静压石墨原料一是生产厂家很少备货，导致交期很长；二是用整个毛坯方料数控加工成型所需压头，不仅浪费材料还增加了生产成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种等静压石墨压头，能够降低原料成本，减小加工难度，并且易于拆装。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

该等静压石墨压头包括上下分体设置的连接部和压头部，压头部和连接部可拆卸连接，压头部的顶部横截面外形与连接部的底部横截面外形相同，压头部的顶部横截面的面积与连接部的底部横截面的面积相同，压头部的底面面积大于压头部的顶面面积，连接部与压头部的连接处圆滑过渡。

可选地，压头部包括顶部一体成型设置的过渡台和压头，过渡台的顶面和连接部的底面可拆卸连接，过渡台的顶部横截面外形与连接部的底部横截面外形相同，过渡台的顶部横截面的面积与连接部的底部横截面的面积相同，连接部与过渡台的连接处圆滑过渡。

可选地，连接部和过渡台中的一个设置有凹槽，连接部和过渡台中的另一个设置有凸台，凹槽和凸台插接配合安装。

可选地，还包括连接孔和连接件；连接孔沿径向贯穿凹槽侧壁并深入凸台，连接件穿设于连接孔内，以固定连接上述连接部与过渡台。

可选地，连接孔和连接件均为多个；多个连接孔沿连接部的圆周方向等间隔分布，多个连接件一一对应穿设于多个连接孔内。

可选地，连接件为螺钉，连接孔深入凸台的部分设置有与螺钉配合的内螺纹。

可选地，螺钉为炭-炭复合材料螺钉。

可选地，连接部为圆柱体结构，压头的底部横截面为方形，过渡台为圆柱体结构。

可选地，压头部的中心轴线和连接部的中心轴线重合。

本实用新型的另一个目的在于提供一种热压成型设备，该热压成型设备包括热压成型设备本体，还包括如上述任一方案所述的等静压石墨压头，上述连接部远离压头部的一端设置有安装部，安装部用于连接热压成型设备本体。

有益效果：

本实用新型提供的等静压石墨压头包括上下分体的连接部与压头部，并且连接部与压头部可拆卸连接，连接部与压头部的连接处圆滑过渡，既实现了连接部与压头部分别加工成型，降低了加工难度和坯料的成本，还使得该等静压石墨压头易于安装于热压成型设备本体上。

本实用新型还提供一种热压成型设备，该热压成型设备安装有本实用新型提供的等静压石墨压头，降低了热压成型设备的制造成本，还便于安装上述等静压石墨压头。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的等静压石墨压头组装后的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的等静压石墨压头的分体结构示意图；

图3是图1中A-A处的剖视图。

图中：

100、连接部；110、凸台；120、安装部；

200、压头部；210、过渡台；211、压头；220、凹槽；230、连接孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图，说明本实用新型提供的等静压石墨压头的优选实施方式。

请参考图1，图中给出了本实施例提供的等静压石墨压头组装后的结构示意图。该等静压石墨压头包括上下分体设置的连接部100和压头部200，压头部200和连接部100可拆卸连接，压头部200的顶部横截面外形与连接部100的底部横截面外形相同，压头部200的顶部横截面的面积与连接部100的底部横截面的面积相同，压头部200的底面面积大于压头部200的顶面面积，连接部100与压头部200的连接处圆滑过渡。具体地，连接部100和压头部200插接并固定连接成一体。该等静压石墨压头被设置为上下分体的连接部100与压头部200，并且连接部100与压头部200可拆卸连接，连接部100与压头部200的连接处圆滑过渡，既实现了连接部100与压头部200分别加工成型，降低了加工难度和坯料的成本，还使得该等静压石墨压头易于安装于热压成型设备本体上。

请参考图2，图2给出了本实施例提供的等静压石墨压头的分体结构示意图。可选地，压头部200包括一体成型设置的过渡台210和压头211，过渡台210的顶面和连接部100的底面可拆卸连接，过渡台210的顶部横截面外形与连接部100的底部横截面外形相同，过渡台210的顶部横截面的面积与连接部100的底部横截面的面积相同，连接部100与过渡台210的连接处圆滑过渡。该过渡台210横截面的面积、外形与上述连接部100的横截面的面积、外形均相同，使得上述压头部200和连接部100圆滑过渡，降低了加工与安装的难度，并且提高了安装后的稳定性。

可选地，在本实施例中，连接部100为圆柱体结构，压头部200的底部横截面为方形，过渡台210为圆柱体结构。优选地，压头部200的压头211与过渡台210之间还设置有过渡圆台，用于将压头211和过渡台210圆滑过渡连接。进一步地，压头部200的中心轴线和连接部100的中心轴线重合。在加工时，连接部100使用圆柱坯料加工成型，压头部200使用方料加工成型，圆柱体的连接部100使得该等静压石墨压头在安装于热压成型设备时更加方便，同时降低了加工该连接部100时的难度，节省了在加工圆柱坯料时所需的原料体积，降低了加工成本。

可选地，连接部100和过渡台210中的一个设置有凹槽220，连接部100和过渡台210中的另一个设置有凸台110，凹槽220和凸台110插接配合安装。具体地，在本实施例中，上述凹槽220设置于过渡台210上，上述凸台110设置于安装部120，上述安装部120通过凸台110插接于上述过渡台210的凹槽220内，以实现压头部200和连接部100的可拆卸连接。进一步地，过渡台210的横截面为圆环形，上述凸台110和凹槽220横截面均为圆形。利用凸台110与凹槽220的配合，可以将连接部100和压头部200安装为一体，提高了安装的稳定性，降低了安装的难度。

具体地，该等静压石墨压头还包括连接孔230和连接件，连接孔230沿径向贯穿凹槽220侧壁并深入凸台110，连接件穿设于连接孔230内，以固定连接上述连接部100与过渡台210。利用连接孔230，并将连接件插接于连接孔230内，以固定连接上述连接部100和过渡台210，提高了等静压石墨压头的整体性和安装稳定性，使得等静压石墨压头工作时不易分离，提高了安装的稳定性。

请参考图3，图3给出了上述等静压石墨压头在A-A处截面的剖视图。作为优选地，上述连接孔230和连接件均为多个；多个连接孔230沿连接部100的圆周方向等间隔分布，多个连接件一一对应穿设于多个连接孔230内。多个连接孔230与多个连接件配合，并且多个连接孔230等间隔的分布，不仅提高了连接部100与压头部200的安装稳定性，还使得连接件的受力均匀，不会出现局部受力过大的情况，提升了该等静压石墨压头的使用可靠性和寿命。

作为优选地，连接件为螺钉，连接孔230深入凸台110的部分设置有与螺钉配合的内螺纹。螺钉连接使得上述连接部100和压头部200的装配更加简单便捷。进一步地，该螺钉为炭-炭复合材料螺钉。炭-炭复合材料具有机械性能好、导热优良、受热不易膨胀、摩擦性能好，以及抗热冲击性能好、尺寸稳定性高等优点，炭-炭复合材料的螺钉在上述等静压石墨压头使用中，提供了优异的机械性能。

本实用新型的实施例还提供了一种热压成型设备，该热压成型设备包括热压成型设备本体，还包括上述的等静压石墨压头，上述连接部100远离压头部200的一端设置有安装部120，安装部120用于连接热压成型设备本体。具体地，该安装部120为安装孔，热压成型设备还包括与安装孔配合的安装件。通过安装件与安装孔120配合实现等静压石墨压头与热压成型设备本体的安装。该热压成型热备具体为真空热压炉，当然不限于真空热压炉，也可以是真空扩散炉。热压成型设备内的压头采用上述等静压石墨压头，降低了该热压成型设备的制造成本，降低了压头的安装难度，提高了压头的安装稳定性。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种等静压石墨压头，其特征在于，包括上下分体设置的连接部(100)和压头部(200)，所述压头部(200)和所述连接部(100)可拆卸连接，所述压头部(200)的顶部横截面外形与所述连接部(100)的底部横截面外形相同，所述压头部(200)的顶部横截面的面积与所述连接部(100)的底部横截面的面积相同，所述压头部(200)的底面面积大于所述压头部(200)的顶面面积，所述连接部(100)与所述压头部(200)的连接处圆滑过渡。

2.根据权利要求1所述的等静压石墨压头，其特征在于，所述压头部(200)包括一体成型设置的过渡台(210)和压头(211)，所述过渡台(210)的顶面和所述连接部(100)的底面可拆卸连接，所述过渡台(210)的顶部横截面外形与所述连接部(100)的底部横截面外形相同，所述过渡台(210)的顶部横截面的面积与所述连接部(100)的底部横截面的面积相同，所述连接部(100)与所述过渡台(210)的连接处圆滑过渡。

3.根据权利要求2所述的等静压石墨压头，其特征在于，所述连接部(100)和所述过渡台(210)中的一个设置有凹槽(220)，所述连接部(100)和所述过渡台(210)中的另一个设置有凸台(110)，所述凹槽(220)和所述凸台(110)插接配合安装。

4.根据权利要求3所述的等静压石墨压头，其特征在于，还包括连接孔(230)和连接件；所述连接孔(230)沿径向贯穿所述凹槽(220)侧壁并深入所述凸台(110)，所述连接件穿设于所述连接孔(230)内，以固定连接所述连接部(100)与所述过渡台(210)。

5.根据权利要求4所述的等静压石墨压头，其特征在于，所述连接孔(230)和连接件均为多个；多个所述连接孔(230)沿所述连接部(100)的圆周方向等间隔分布，多个所述连接件一一对应穿设于多个所述连接孔(230)内。

6.根据权利要求4所述的等静压石墨压头，其特征在于，所述连接件为螺钉，所述连接孔(230)深入所述凸台(110)的部分设置有与所述螺钉配合的内螺纹。

7.根据权利要求6所述的等静压石墨压头，其特征在于，所述螺钉为炭-炭复合材料螺钉。

8.根据权利要求2所述的等静压石墨压头，其特征在于，所述连接部(100)为圆柱体结构，所述压头(211)的底部横截面为方形，所述过渡台(210)为圆柱体结构。

9.根据权利要求1所述的等静压石墨压头，其特征在于，所述压头部(200)的中心轴线和所述连接部(100)的中心轴线重合。

10.一种热压成型设备，包括热压成型设备本体，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的等静压石墨压头，所述连接部(100)远离所述压头部(200)的一端设置有安装部(120)，所述安装部(120)用于连接所述热压成型设备本体。

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