專利名稱：一種生產(chǎn)金剛石復(fù)合片的模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種生產(chǎn)金剛石復(fù)合片的模具，特指一種生產(chǎn)金剛石復(fù)合片的 方腔術(shù)莫具。
背景技術(shù)：
金剛石復(fù)合片多用于油田鉆頭制造或機(jī)加工刀具領(lǐng)域，制造時(shí)是先將金剛石粉末層6與硬質(zhì)合金基體7通過(guò)一定工藝初步固定在一起，形成待燒結(jié)的復(fù)合片，再 將該待燒結(jié)復(fù)合片放入葉臘石合成塊中，經(jīng)高溫高壓燒結(jié)后制成金剛石復(fù)合片。在 目前的制造工藝中，不論是采用兩MH壓禾，是六目壓機(jī)，也不論是采用直接加 熱方式還是間接加熱方式，通常都是使用內(nèi)具圓柱形腔體的葉臘石合成±央來(lái)制造金 剛石復(fù)合片，同時(shí)，作為發(fā)熱體的石墨管也呈圓柱形，套放在合成±央的圓柱形腔體 內(nèi)，而待燒結(jié)的金岡j石復(fù)合片(呈圓片狀)則依次疊放石墨管中，在燒結(jié)過(guò)程中由 其周緣的石墨管對(duì)其加溫。采用這種圓柱形腔體的缺陷在于，由于石墨管僅與待燒結(jié)復(fù)合片的圓周部分相接觸，導(dǎo)致加熱時(shí)徑向溫場(chǎng)存在驗(yàn)梯度待燒結(jié)復(fù)合片的 圓周部分的溫變高，中心部分的M低，從而導(dǎo)致燒結(jié)出來(lái)的復(fù)合片的性能不均勻。 一般情況下，這種現(xiàn)象不太明顯，但隨著復(fù)合片尺寸的加大，這種現(xiàn)象就表現(xiàn)的十分突出，當(dāng)復(fù)合片直徑達(dá)到30mm時(shí)，其內(nèi)外磨耗比會(huì)相差30%以上。通過(guò)適當(dāng)延 長(zhǎng)加熱時(shí)間，可在一定程度上改善復(fù)合片的性能，但是效果有限，并且同時(shí)會(huì)帶來(lái) 錘耗升高，生產(chǎn)效率降低等不良后果，增加了生產(chǎn)成本。實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明人提出一種與傳統(tǒng)方法完全不同的模具來(lái)制造金剛石 復(fù)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(nèi)部為中空的立方形腔 體，使該合成±^個(gè)面的壁厚相同，并且該纟莫具進(jìn)一步包含有至少一個(gè)可置于該腔 體內(nèi)的絕緣保溫框，該絕緣保溫框的框內(nèi)開(kāi)別犬與待燒結(jié)的金剛石復(fù)合片的形狀相匹 配，使該待燒結(jié)復(fù)合片能被置入該絕緣保溫框中。 '使用本實(shí)用新型的模具來(lái)制造金岡(J石復(fù)合片，由于M過(guò)石墨片對(duì)待燒結(jié)的復(fù)合片的金剛石層進(jìn)行面加熱，所以大大改善了徑向溫場(chǎng)分布，使受熱更加均勻，硬 質(zhì)合金基體中的鈷也能夠均勻地掃越金剛石層，因此，制造出來(lái)的復(fù)合片的金剛石 層耐磨性內(nèi)外均勻，并且金剛石層和硬質(zhì)合金基體結(jié)合牢固，同時(shí)也不會(huì)帶來(lái)其他 不良副作用。


圖l:是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的組裝示意圖。 圖2:是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的組裝示意圖。 圖3:是本實(shí)用新型中絕緣保溫框的平面示意圖。 附圖標(biāo)記說(shuō)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(zhì)合金基體 81:鹽片 82:鹽管 9:鋼片具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖1所示，本實(shí)用新型的模具包括一內(nèi)設(shè)腔體的葉臘石合成i央1，兩個(gè) 絕緣保溫框4，兩個(gè)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(nèi)部為中空的立方形腔體，使得挖空后的合成塊1六個(gè)面的壁厚保持相 同。在該合成塊1的兩相對(duì)面上開(kāi)設(shè)有兩個(gè)孔，以便將待燒結(jié)的復(fù)合片(其內(nèi)包括 金剛石層6和硬質(zhì)合金基體7)、鹽片81、鹽管82、鋼片9、絕緣保纟顯框4以及石墨 片51、 52放入該腔體內(nèi)，并且同時(shí)也便于安放鋼碗3作為電極。如圖3所示，該絕 緣保溫框4為外方內(nèi)圓的框體，其外周為正方形，邊長(zhǎng)與立方形腔體的邊長(zhǎng)相匹配， 使其能被放入腔體中；框體內(nèi)周為圓形，直徑同待燒結(jié)的復(fù)合片的直徑與鹽管82 的厚度之和相同，使復(fù)合片外周緣套上鹽管82后能正好被方夂入該絕緣保溫框4內(nèi)， 此外該絕緣保溫框4的厚度同待燒結(jié)復(fù)合片與鹽片81的厚度之和相同，以便放置后 保持框體表面辨。如圖1所示，為本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式，這種實(shí)施方式主 要適用于金岡U石層6厚度小于2.0mm的復(fù)合片的制造。首先貼著兩待燒結(jié)復(fù)合片的 金剛石層6分別放置兩鹽片81 ，然后在兩待燒結(jié)復(fù)合片的夕卜周緣分別套上鹽管82， 然后將兩待燒結(jié)復(fù)合片以及鹽片81，鹽管82分別方^A兩絕緣保溫框4內(nèi)，再將兩 絕緣保溫框4 一并置入葉臘石合成±央1的方形腔體內(nèi)，放置時(shí)需使兩個(gè)待燒結(jié)復(fù)合4片的金剛石層6面對(duì)面彼此相靠近，然后在兩鹽片81的中間放置一個(gè)石墨片51，使得^金剛石層6都能通過(guò)鹽片81被石墨片51進(jìn)行面加熱，同時(shí)為使電路導(dǎo)通， 在腔體內(nèi)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，最后在合成塊1兩相對(duì)面上的通 L處填以填充塊2， 并覆扣上鋼碗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， 便于六面頂壓機(jī)的操作。請(qǐng)參閱圖2所示，為本實(shí)用新型的又一實(shí)施方式，主要適用于金剛石層6厚度 超過(guò)2.0mm的復(fù)合片的制造。與第一種實(shí)施方式相比，本實(shí)施方式的不同之處在于， 將兩個(gè)裝有待燒結(jié)復(fù)合片和鹽片81、鹽管82的絕緣保溫框4放入合成塊1腔體后， 除了放置石墨片51和52以外，在兩硬質(zhì)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(lái)說(shuō)，上述葉臘石合成塊1的邊長(zhǎng)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(xì)處的寬度d (如圖3中所示)為1.5mm—5mm，并且 該絕緣保溫框4通常選用Zr02或MgO等耐高溫高壓，沒(méi)有相變的材料制作。上述兩個(gè)實(shí)施例列舉的均是一次制作兩個(gè)金岡1J石復(fù)合片的情況，但本實(shí)用新型 同時(shí)也適用于一次制作一個(gè)或多個(gè)復(fù)合片。當(dāng)一次制作一個(gè)或兩個(gè)以上的復(fù)合片時(shí)， 可4每待燒結(jié)的復(fù)合片與鹽片81、鹽管82套入絕緣保溫框4后再一并方M合成塊1 的腔體內(nèi)，同時(shí)要保證每個(gè)待燒結(jié)復(fù)合片的金剛石層6必須與一個(gè)石墨片相靠近， 并能由該石墨片通過(guò)鹽片對(duì)其進(jìn)行面加熱。此外，如果方燈后腔體內(nèi)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(nèi)的 空間在不影響電路導(dǎo)通的條件下都被±真充±央確實(shí)±臭滿，否則在使用六面頂壓機(jī)時(shí)會(huì) 造成受力不均勻或合成塊1碎裂。這種方法對(duì)于J^第一、第二實(shí)施方式也同樣適 用。
權(quán)利要求1.一種生產(chǎn)金剛石復(fù)合片的模具，其包括葉臘石合成塊和鋼碗，其特征在于該葉臘石合成塊內(nèi)部為中空的立方形腔體，使該合成塊六個(gè)面的壁厚相同，并且該模具進(jìn)一步包含有至少一個(gè)能夠置于該腔體內(nèi)的絕緣保溫框，該絕緣保溫框的框內(nèi)形狀與待燒結(jié)的金剛石復(fù)合片的形狀相匹配，使該待燒結(jié)復(fù)合片能被置入該絕緣保溫框中。
2. 如權(quán)禾腰求1戶脫的生產(chǎn)金剛石復(fù)合片的模具，其特征在于戶腿絕緣保溫 框?yàn)橥夥絻?nèi)圓形，其外周為正方形，邊長(zhǎng)與立方形腔體的邊長(zhǎng)相匹配。
3. 如權(quán)禾腰求2戶腐的生產(chǎn)金剛石復(fù)合片的模具，其特征在于戶艦絕緣保溫 框的厚度與待燒結(jié)的金岡lj石復(fù)合片的厚度相匹配。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種生產(chǎn)金剛石復(fù)合片的模具，包含有葉臘石合成塊，至少一個(gè)絕緣保溫框，以及鋼碗，該葉臘石合成塊內(nèi)部為中空的立方形腔體，使該合成塊六個(gè)面的壁厚相同，該絕緣保溫框?yàn)橥夥絻?nèi)圓形，其外周為正方形，邊長(zhǎng)與立方形腔體的邊長(zhǎng)相匹配，使其能被置入腔體中，其內(nèi)周為圓形，可放入待燒結(jié)的金剛石復(fù)合片。使用本實(shí)用新型制造出的復(fù)合片的金剛石層耐磨性內(nèi)外均勻，并且金剛石層和硬質(zhì)合金基體結(jié)合牢固。
文檔編號(hào)B01J3/06GK201101959SQ20072018342
公開(kāi)日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2007年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月22日
發(fā)明者朱長(zhǎng)福 申請(qǐng)人:晶日科美超硬材料有限公司