專利名稱：粉末熱壓成形模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及在Gleeble熱/力模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)上實(shí)現(xiàn)粉末熱壓成形的模具，它可實(shí)現(xiàn)樣品原位測溫，快速脫模和防止模具間燒結(jié)。
背景技術(shù)：
美國DSI(Dynamic Systems Inc.)科技聯(lián)合研制生產(chǎn)的GLEEBLE系列熱/力模擬試驗(yàn)機(jī)是采用電阻加熱試樣的物理模擬裝置之一，以其加載能力大，升溫速度快，便于采集多個(gè)不同位置溫度等特點(diǎn)在科學(xué)研究以及實(shí)用性模擬過程中發(fā)揮著重要作用。然而，其潛在功能的開發(fā)卻受限于外接的夾具和模具，要在Gleeble熱/力模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)上實(shí)現(xiàn)粉末熱壓成形，必需有一套熱壓模具與之相匹配。目前，采用電阻熱加熱方式的熱壓、燒結(jié)設(shè)備多采用非接觸性的紅外測溫，由于紅外測溫影響因素多，其測溫誤差可高達(dá)40～50℃，同時(shí)粉末熱壓過程中，樣品與模具表面仍存在較大的溫度梯度，紅外測溫?zé)o法達(dá)到所要求的測量精度。

發(fā)明內(nèi)容
為了開發(fā)Gleeble實(shí)驗(yàn)機(jī)的潛在功能，發(fā)揮其優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)粉末熱壓成形，并克服現(xiàn)有熱壓模具在測溫方面的不足，本實(shí)用新型提供一種能與Gleeble實(shí)驗(yàn)機(jī)相匹配的熱壓模具，該模具不僅能夠?qū)崿F(xiàn)樣品的原位測溫，而且可以實(shí)現(xiàn)快速脫模和防止模具間的燒結(jié)，提高工作效率。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是確保硬質(zhì)合金壓頭能與Gleeble實(shí)驗(yàn)機(jī)現(xiàn)有的夾具配合，并在壓頭熱敏感區(qū)焊接一副與Gleeble實(shí)驗(yàn)機(jī)控溫裝置相連的熱電耦，以控制加熱溫度；陰模采用硬質(zhì)合金與模具鋼過盈配合，在陰模與壓頭之間放置高強(qiáng)度石墨套管，高強(qiáng)度石墨管的壁厚為1～3mm，在套管壁槽內(nèi)放置一副緊靠樣品的熱電耦，原位測量樣品溫度；同時(shí)，石墨套管起到潤滑作用，使樣品脫模容易，并防止火花放電以使壓頭與陰模燒結(jié)；壓頭上距陰模一端4～8mm處焊接熱電耦，并與Gleeble實(shí)驗(yàn)機(jī)的控溫裝置相連，以控制升溫過程；設(shè)置在距陰模內(nèi)壁0～3mm處的熱電耦，其測得溫度可為其他實(shí)驗(yàn)提供參考。
本實(shí)用新型的有益效果是，可以在Gleeble實(shí)驗(yàn)機(jī)上實(shí)現(xiàn)粉末熱壓成形，準(zhǔn)確地測量樣品溫度，且樣品脫模方便、快捷，模具結(jié)構(gòu)簡單。


圖1是粉末熱壓成形模具示意圖；圖2是粉末熱壓成形模具A-A剖面示意圖；圖3是石墨套管結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖1中，1.夾具，2控溫電耦，3.原位測溫電耦，4.壓頭，5.石墨套管，6.陰模(由內(nèi)部的硬質(zhì)合金和外部的模具鋼裝配而成)，7.樣品，8.測溫電耦。
具體實(shí)施方式
圖1是本實(shí)用新型公開的一個(gè)實(shí)施例，壓頭4與Gleeble實(shí)驗(yàn)機(jī)的夾具1配合，陰模6與壓頭4之間為帶有壁槽的高強(qiáng)度石墨套管5，壁厚2mm，壁槽中放置熱電耦3，該熱電耦測溫點(diǎn)可原位測量樣品7的加熱溫度。高強(qiáng)度石墨套管5同時(shí)起潤滑作用并防止壓頭4與陰模6之間燒結(jié)。壓頭4上距陰模6一端5mm處焊接熱電耦2，并與Gleeble實(shí)驗(yàn)機(jī)的控溫裝置相連，以控制升溫過程。熱電耦8設(shè)置在距陰模6的內(nèi)壁0.5mm處，所測得溫度可為其他實(shí)驗(yàn)提供參考。
權(quán)利要求1.一種粉末熱壓成形模具，由硬質(zhì)合金與模具鋼過盈配合的陰模(6)和夾具(1)組成，其特征是壓頭(4)與實(shí)驗(yàn)機(jī)的夾具(1)相配合，陰模(6)與壓頭(4)之間安裝帶有壁槽的石墨套管(5)，壁槽中放置熱電耦(3)；壓頭(4)上距陰模(6)一端4～8mm處焊接熱電耦(2)，并與實(shí)驗(yàn)機(jī)的控溫裝置相連；熱電耦(8)設(shè)置在距陰模(6)的內(nèi)壁0～3mm處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末熱壓成形模具，其特征是高強(qiáng)度石墨管(5)的壁厚為1～3mm。
專利摘要一種在Gleeble系列熱/力模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)上實(shí)現(xiàn)粉末熱壓成形模具。它是在陰模(6)與壓頭(4)之間加入1～3mm壁厚的高強(qiáng)度石墨管(5)，在石墨管(5)壁上開槽，以放置熱電偶(3)，該熱電偶測溫點(diǎn)可原位測量樣品(7)的加熱溫度。同時(shí)，石墨管(5)也起潤滑作用，使樣品(7)脫模方便，防止陰模(6)與壓頭(4)之間的燒結(jié)。該模具裝置與Gleeble實(shí)驗(yàn)機(jī)的夾具(1)相匹配，可在Gleeble實(shí)驗(yàn)機(jī)上實(shí)現(xiàn)各種粉末的熱壓成形。
文檔編號(hào)B30B15/02GK2820389SQ200420013538
公開日2006年9月27日 申請日期2004年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者張湘義, 劉延國 申請人:燕山大學(xué)