一种石墨管的成型装置的制作方法

本实用新型属于石墨管制造领域，特别涉及一种石墨管的成型装置。

背景技术：

聚晶金刚石复合片（PDC）是用于制造高性能切削刀具、钻井钻头及其它耐磨工具的理想材料。目前其制备方法是利用六面顶压机，在超高压高温条件下（1300℃~1600℃，5~6Gpa）将金刚石微粉复合在硬质合金基底上，从而获得既具有金刚石的高硬度、高耐磨性与导热性，又具有硬质合金的强度与抗冲击韧性的一种高性能复合材料。为了获得微观组织均匀、物化性能与复合性能优良的产品，六面顶压机内部温度场的控制尤为重要，六面顶压机内反应腔的温度场是由顶锤通过给加热元件施加大电流，加热元件依照电阻发热的原理而产生高温。

目前石墨管作为广泛用于PDC生产过程中的加热元件，它是由人工合成石墨圆棒料经切削加工而成，但用于PDC生产的石墨管作为一种薄壁加工件，其机械加工难度较高，现有的机加工方法所得成品率较低，材料利用率低。且通过机加工后的石墨管强度较差，在组装石墨管加热元件时极易造成石墨管的损坏。所以针对石墨管制造中用到的成型装置，是目前急需解决的问题。

技术实现要素：

鉴于背景技术所存在的技术问题，本实用新型所提供的一种石墨管的成型装置，装置确保石墨管具有一定的初坯强度，防止在后处理或使用过程中发生断裂或破损，同时实现石墨管坯体的快速脱模，操作简便。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取了如下技术方案来实现：

一种石墨管的成型装置，包括液压机，液压机安装在支架顶部中心位置，液压机与压杆连接，压杆与凸模连接，凸模下方设有圆柱，圆柱外部套有凹模模芯套，圆柱内装有加热片，凹模模芯套外部套有凹模外模；圆柱和凹模外模均固定在压台上；压杆、凸模、凹模模芯套和凹模外模的中轴线重合；凹模模芯套由第一凹模模芯套和第二凹模模芯套组成，第一凹模模芯套和第二凹模模芯套均是圆管结构，第二凹模模芯套的外径大于第一凹模模芯套的外径，第二凹模模芯套的内径与第一凹模模芯套的内径相等。

优选的方案中，所述的凸模为圆筒结构，下端开口，上端封口，上端与压杆连接；凸模与凹模模芯套和凹模外模配合。

优选的方案中，所述的凹模外模与第一凹模模芯套之间是进料口，进料口的宽度等于第二凹模模芯套的外径与第一凹模模芯套的外径之差，进料口的宽度又等于凸模的壁厚。

优选的方案中，所述的凸模的高度大于圆柱高度与第二凹模模芯套高度之差。

优选的方案中，所述的支架为三个支腿构成的支撑结构。

本专利可达到以下有益效果：

1、本装置将完成一次石墨管成型所需原料放置在进料区，利用热压成型的原理进行初步成型，大大提高了材料利用率，且成型速度快、操作简便；

2、加热片和液压机可精确控制凹模内部温度与凸模压力，使得在热压成型过程调整原料的成型的物化反应过程，确保石墨管具有一定的初坯强度，防止在后处理或使用过程中发生断裂或破损；

3凹模外模和凹模模芯套结构，能在石墨管成型过程结束后，可握住凹模模芯套将凹模从定位圆柱向上直接提出，凹模模芯套托着石墨管，保证了石墨管坯体的快速脱模，操作方便快捷，防止石墨出模时造成不必要的破损。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型解剖图；

图2为本实用新型凹模模芯套结构图；

图3为本实用新型凹模外模结构图。

图中：液压机1、压杆2、支架3、凸模4、圆柱5、加热片6、凹模外模7、凹模模芯套8、第一凹模模芯套801、第二凹模模芯套802、压台9、进料口10 。

具体实施方式

优选的方案如图1所示，一种石墨管的成型装置，包括液压机1，液压机1安装在支架3顶部中心位置，液压机1与压杆2连接，压杆2与凸模4连接，凸模4下方设有圆柱5，圆柱5外部套有凹模模芯套8，圆柱5内装有加热片6，凹模模芯套8外部套有凹模外模7；

圆柱5和凹模外模7均固定在压台9上；

压杆2、凸模4、凹模模芯套8和凹模外模7的中轴线重合；

所述的液压机1为YTC系列单臂开式油压机，带有数显压力控制器与压力传感器，可控制液压机单轴往复运动并控制成型压力的大小；

所述的加热片6为硅胶加热片，是采用耐高温、高导热、绝缘性能佳、强度好的硅橡胶、耐高温的纤维增强材料以及金属发热膜电路集合而成的软性电加热膜元件，由于它为薄片状产品（标准厚度为1.5 mm）使得它具有很好的柔软性，可以与被加热物体完全紧密接触；本技术方案中，加热片6可以与温控装置连接，调节温度至150摄氏度左右。

优选的方案如图1所示，凸模4为圆筒结构，下端开口，上端封口，上端与压杆2连接；凸模4与凹模模芯套8和凹模外模7配合。

优选的方案如图1和图2所示，凹模模芯套8由第一凹模模芯套801和第二凹模模芯套802组成，第一凹模模芯套801和第二凹模模芯套802均是圆管结构，第二凹模模芯套802的外径大于第一凹模模芯套801的外径，第二凹模模芯套802的内径与第一凹模模芯套801的内径相等。

优选的方案如图1所示，凹模外模7与第一凹模模芯套801之间是进料口10，进料口10的宽度等于第二凹模模芯套802的外径与第一凹模模芯套801的外径之差，进料口10的宽度又等于凸模4的壁厚。

优选的方案如图1所示，凸模4的高度大于圆柱5高度与第二凹模模芯套802高度之差，此设计保证本装置在石墨粉原料较少的情况下，避免圆柱5与凸模4相抵触，影响石墨管成型质量。

所述的凸模4、凹模模芯套8和凹模外模7均采用3Cr2Mo模具钢制成，能满足本装置的强度要求，价格便宜。

优选的方案如图1所示，支架3为三个支腿构成的支撑结构，此结构既保证了装置的稳定性，又不妨碍技术人员操作，使技术人员能有较大的空间进行放料和出模。

整个装置的工作步骤如下：

1、将一次石墨管成型所需石墨粉原料从进料口10放入，倒入的过程中，可沿着环形的进料口10均匀倒入；

2、利用加热片6将石墨粉原料进行预热处理；

3、启动液压机1使凸模4向下运动，凸模4进入进料口10将原料进行挤压，当设定的压力值到达阈值时，停止液压机1，再将凸模4向上收回，此时石墨管已成型；

4、停用加热片6，待石墨管温度降至室温后，取出凹模模芯套8，石墨管将随同凹模模芯套8一起取出，操作结束。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。