CN219540236U - 一种硬质合金顶锤 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硬质合金顶锤，涉及超硬材料及制品合成技术领域。该实用新型包括顶锤体，所述顶锤体壁体上设置有凹槽，所述凹槽内设有呈凹型球面结构的工作面；所述凹槽内的所述工作面四周设置有环形凹槽，所述凹槽内的所述工作面与四周所述环形凹槽中间形成密封平台。本实用新型提供了一种超硬材料及制品合成用顶锤，使用时受力情况打破传统顶锤体垂直压力受力情况，使受力变为发散形态，减少同一方向受力容易造成开裂的情况；具体展开为，合成块受挤压时，顶锤体球形凹槽（合成腔）承受压力的方向沿曲面的法向方向分散，有效避免垂直受力造成的应力集中情况，使受力更加均匀，且降低了锤体消耗。

Description

一种硬质合金顶锤

技术领域

本实用新型涉及超硬材料及制品合成技术领域，更具体地说，它涉及一种硬质合金顶锤。

背景技术

目前，现有金刚石聚晶等复合超硬材料的合成多采用六面顶压机合成所用的组装结构为正六面体叶腊石组装块，叶腊石组装块内部为圆柱结构，外部为方形结构，而产品形状均为圆柱状或原片状结构，在高温高压合成过程中，正六面体组装块受“上、下、前、后、左、右”6个顶锤由外向内的压力进行挤压，由于组装块叶腊石层厚度由外部至内部的厚度不一致，再加上叶腊石层本身就是易被压缩的密封材料，使得合成过程中组装块六个面所受相同压力情况下，横向周圈压力梯度不相同，合成出的产品内应力分布不均匀，影响产品的质量。需要一种新型的结构来解决这种受力分布不均匀的情况。

中国专利公告号CN211725693U，公告日2020年10月23日，该申请案公开了一种超硬材料及制品合成用顶锤，包括顶锤体，所述顶锤体包括大斜面顶锤体和小斜面顶锤体，临近锤面的小斜面顶锤体的侧部绕周向布设有至少一条断续型凹槽或凸起。高压合成中，该实用新型使密封边的受力区域主要集中于小斜面，在硬质合金顶锤小斜面上设置多条断续型凹槽或者凸起，提高了叶腊石密封边与顶锤小斜面之间的摩擦力，减少压力在密封边上的损失，提高整体压力的利用率。使用该顶锤体的六面定压机，在合成过程中组装块六个面所受相同压力情况下，存在横向周圈压力梯度不相同，合成出的产品内应力分布不均匀的不足。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中的不足，提供了一种超硬材料及制品在高压合成时合成腔各处受力分布均匀的顶锤体结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种硬质合金顶锤，包括顶锤体，所述顶锤体壁体上设置有凹槽，所述凹槽内设有呈凹型球面结构的工作面。

本实用新型提供了一种超硬材料及制品合成用顶锤，使用时受力情况打破传统顶锤体垂直压力受力情况，使受力变为发散形态，减少同一方向受力容易造成开裂的情况；具体展开为，合成块受挤压时，顶锤体球形凹槽（合成腔）承受压力的方向沿曲面的法向方向分散，有效避免垂直受力造成的应力集中情况，使受力更加均匀，且降低了锤体消耗。

作为优选，所述凹槽内的所述工作面四周设置有环形凹槽，所述凹槽内的所述工作面与四周所述环形凹槽中间形成密封平台。环形凹槽用于工作时密封用途。

作为优选，所述工作面与四周所述环形凹槽形成的所述密封平台高于所述环形凹槽外圈端面。使密封平台四周环形凹槽内形成环形密封边，上下两顶锤体挤压合成块时，环形密封边用来密封球形凹槽内的能量，保证了密封效果。

作为优选，所述密封平台高于所述环形凹槽外圈的端面0.5-2mm。该范围内环形凹槽的密封效果最好。

作为优选，所述凹槽半径为r，8mm≤r≤80mm。球形凹槽的半径大小可根据顶锤体尺寸来确定，且8mm≤r≤80mm范围内效果最佳。

作为优选，所述顶锤体侧壁上设有拔模面。该拔模面设置在顶锤体外侧壁体上，使其呈现圆台形状，该设计使装夹更加稳定。

作为优选，所述顶锤体上套设有锤体外护套。在受压情况下，在顶锤体拔模面外套设，可有效的对顶锤体进行保护，防止顶锤体因受压开裂，降低了顶锤体的锤耗。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：使用时受力情况打破传统顶锤体垂直压力受力情况，使受力变为发散形态，减少同一方向受力容易造成开裂的情况, 有效避免垂直受力造成的应力集中情况，使受力更加均匀，且降低了顶锤体的消耗。

附图说明

图1是本实用新型的单个顶锤体的结构示意图；

图2是本实用新型的上、下顶锤体组合的结构示意图；

图3是本实用新型的合成块受挤压前状态的结构示意图；

图4是本实用新型的合成块受压过程状态的结构示意图；

图5是本实用新型的合成块最终状态的结构示意图；

图中：顶锤体1；凹槽2；工作面3；环形凹槽4；密封平台5；端面6；环形密封边7；锤体外护套8；拔模面9；合成块10。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1：参见附图1至附图5，一种硬质合金顶锤，包括顶锤体1，顶锤体1壁体上设置有凹槽2，凹槽2内设有呈凹型球面结构的工作面3。凹槽2内的工作面3四周设置有环形凹槽4，凹槽2内的工作面3与四周环形凹槽4中间形成密封平台5。环形凹槽4用于工作时密封用途。球形的凹槽2内的工作面3与四周环形凹槽4形成的密封平台5高于环形凹槽4外圈端面6。使密封平台5四周环形凹槽4内形成环形密封边7，上下两顶锤体挤压合成块时，环形密封边7用来密封球形凹槽2内的能量，保证了密封效果。

本实用新型提供了一种超硬材料及制品合成用顶锤，使用时受力情况打破传统顶锤体1垂直压力受力情况，使受力变为发散形态，减少同一方向受力容易造成开裂的情况；具体展开为，合成块10受挤压时，顶锤体球形凹槽承受压力的方向沿曲面的法向方向分散，有效避免垂直受力造成的应力集中情况，使受力更加均匀，且降低了顶锤体1的消耗；合成块采用密封材料，一般为叶腊石。

具体实施例2：

参见附图2，本实施例是在具体实施例1的基础上对密封平台5与环形凹槽4外圈的高度差h进一步的限定，密封平台与环形凹槽外圈端面之间的高度差h在0.5-2mm之间。该范围内环形凹槽4的密封效果最好。

具体实施例3：

参见附图2，本实施例是在上述实施例的基础上对球形凹槽2半径作进一步的限定，凹槽半径为r，8mm≤r≤80mm。球形凹槽2的半径大小可根据顶锤体1尺寸来确定，且8mm≤r≤80mm范围内效果最佳。

具体实施例4：

参见附图2至附图5，本实施例是在具体实施例1的基础上增设了锤体外护套8，其设置在顶锤体1上，与顶锤体1侧壁上设有的拔模面9相匹配。该拔模面9设置在顶锤体1外侧壁体上，使其呈现圆台形状，该设计使装夹更加稳定；在受压情况下，在顶锤体1的拔模面9外套设，可有效的对顶锤体1进行保护，防止顶锤体1因受压开裂，降低了顶锤体1的锤耗。

以上所述的实施例只是本实用新型较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种硬质合金顶锤，其特征是，包括：

顶锤体，所述顶锤体壁体上设置有凹槽，所述凹槽内设有呈凹型球面结构的工作面。

2.根据权利要求1所述的一种硬质合金顶锤，其特征是，所述凹槽内的所述工作面四周设置有环形凹槽，所述凹槽内的所述工作面与四周所述环形凹槽中间形成密封平台。

3.根据权利要求2所述的一种硬质合金顶锤，其特征是，所述工作面与四周所述环形凹槽形成的所述密封平台高于所述环形凹槽外圈端面。

4.根据权利要求3所述的一种硬质合金顶锤，其特征是，所述密封平台高于所述环形凹槽外圈的端面0.5-2mm。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种硬质合金顶锤，其特征是，所述凹槽半径为r，8mm≤r≤80mm。

6.根据权利要求5所述的一种硬质合金顶锤，其特征是，所述顶锤体侧壁上设有拔模面。

7.根据权利要求6所述的一种硬质合金顶锤，其特征是，所述顶锤体上套设有锤体外护套。