专利名称：稳定应力释放压机顶锤配合体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及金刚石制造设备，特别涉及一种稳定应力释放压机顶锤配合体。
背景技术：
金刚石专用合成设备压机的最前端使用的顶锤是受力最大的关键部件，顶锤所受的表面压强在一万MPA左右，而硬质合金材料的强度也就是三千多MPA， 所以金刚石合成生产中顶锤的必然消耗是构成生产成本的主要因素之一，行业 中一直在想尽一切办法降低锤耗。如图1所示，现在所使用的顶锤1配套设计 是倒锥面配合顶锤钢环3后接小垫块5和大垫块2，这样顶锤1的直径向后变小， 其内部的应力必然变大，加速了顶锤1的损坏，即顶锤1的疲劳强度下降，和 顶锤1后端接触的是小垫块5，其材质选用高级优质合金钢，由于从顶锤1到小 垫块5的设计形式变径有限，小垫块5所受的压应力远远超出了其材料本身所 能承受的压应力，在使用过程中经常发生断裂，或者压塌现象，引起顶锤损坏， 锤耗过高。 实用新型内容本实用新型目的在于提供一种稳定应力释放压机顶锤配合体，可增加使用寿 命和稳定性。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案稳定应力释放压机顶锤 配合体，包括顶锤、大垫块和安装于其外侧的钢环，在顶锤和大垫块之间设有外小内大的一级垫块和二级垫块，相邻对接面的面积相匹配。所述的一级垫块大小头面积比值为1 3，与外侧钢环配合锥面斜角为20(' 45。。所述的二级垫块大小头面积比值为1 3，与外侧钢环配合锥面斜角20° 45°。所述的顶锤底面面积与顶面面积之比值为2 3，顶锤与钢环配合面斜角为 0Q 20Q，顶锤直径与高度的比值2 2.5。所述的大垫块大小头面积比值为1 3，过渡锥面斜角35° 45°左右。.本实用新型提出的稳定应力释放压机顶锤配合形式是将顶锤的直径向后变 大，顶锤的疲劳强度上升，和顶锤接触的小垫块分为两级，并且是大角度变化 扩大接触端面积，接触应力在面积变化中稳定释放，适合每一个零件的材料许 可强度指标，顶锤组合使用过程中，所有零件安全可靠，经久耐用。
图l为现有技术的结构示意图；图2为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
实施例如图2所示的稳定应力释放压机顶锤配合体由顶锤1、 一级垫块6、二级垫块7、大垫块2、钢环3及其调整螺丝4构成，特点是构件端面积逐步增 加，应力逐步稳定释放，所有构件在安全许可范围里受力工作。外小内大的一 级垫块6和二级垫块7设置在顶锤1和大垫块2之间，相邻对接面的面积相匹 配。顶锤1采用高强度超硬材料聚晶顶锤或者硬质合金顶锤，顶锤1顶面为正方 形，长方形或者圆形，承受合成超硬材料所需求的超高压应力，顶锤1和钢环3的紧密过盈配合部分设计成正锥面，保证其量控制在直径方向0.4 0.8毫米， 钢环3对顶锤1有预紧力的抱紧作用，顶锤1底面为顶锤1最大端面，其面积 与顶面面积之比值为2 3，顶锤1与钢环3配合面斜角8的角度a为011 20、 与钢环3配合锥面母线长度不小于10毫米，直径与高度的比值2 2. 5。一级垫块6小头和顶锤1大端面接触， 一级垫块6大头和二级垫块7小端面 接触，进行压应力二次释放。 一级垫块6采用硬质合金或者钢基硬质合金制造， 其大小头面积比值为2左右，与钢环配合锥面斜角9的角度b为20° 45°。二级垫块7小头和一级垫块6大头端面接触，二级垫块7大头和大垫块2小 头端面接触，进行压应力三次释放。二级垫块7采用高级优质合金钢制造，其 大小头面积比值为2左右，与钢环配合锥面斜角10的角度c为20° 45°。稳定应力释放压机顶锤配合件顶锤1、 一级垫块6、 二级垫块7、与钢环3 的配合面接触面百分百全接触，所有端面全接触，表面粗糙度小于0.2微米。大垫块2小头和二级垫块7大头端面接触，大垫块2大头和活塞端面接触， 进行压应力四次释放。大垫块2采用高级优质合金钢制造，其大小头面积比值 为2左右，过渡锥面斜角45"左右。顶锤1顶面的空间位置径向调整由调整螺丝4完成。
权利要求1. 稳定应力释放压机顶锤配合体，包括顶锤、大垫块和安装于其外侧的钢环，其特征在于在顶锤和大垫块之间设有外小内大的一级垫块和二级垫块，相邻对接面的面积相匹配。
2、 根据权利要求1所述的稳定应力释放压机顶锤配合体，其特征在于所述的一级垫块大小头面积比值为1 3，与外侧钢环配合锥面斜角为20° 45°。
3、 根据权利要求1或2所述的稳定应力释放压机顶锤配合体，其特征在于所述的二级垫块大小头面积比值为1 3，与外侧钢环配合锥面斜角20° 45°。
4、 根据权利要求3所述的稳定应力释放压机顶锤配合体，其特征在于所 述的顶锤底面面积与顶面面积之比值为2 3，顶锤与钢环配合面斜角为0° 20°， 顶锤直径与高度的比值2 2. 5。
5、 根据权利要求4所述的稳定应力释放压机顶锤配合体，其特征在于:'所述 的大垫块大小头面积比值为1 3，过渡锥面斜角35° 45"左右。
专利摘要稳定应力释放压机顶锤配合体，包括顶锤、大垫块和安装于其外侧的钢环，在顶锤和大垫块之间设有外小内大的一级垫块和二级垫块，相邻对接面的面积相匹配。本实用新型提出的稳定应力释放压机顶锤配合形式是将顶锤的直径向后变大，顶锤的疲劳强度上升，和顶锤接触的小垫块分为两级，并且是大角度变化扩大接触端面积，接触应力在面积变化中稳定释放，适合每一个零件的材料许可强度指标，顶锤组合使用过程中，所有零件安全可靠，经久耐用。
文档编号B01J3/06GK201094915SQ20072012957
公开日2008年8月6日 申请日期2007年8月17日 优先权日2006年12月31日
发明者鹏 孙, 李忠义, 杨晋中, 郭留希 申请人:郑州人造金刚石及制品工程技术研究中心