专利名称：双体可控气氛烧结压炉的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种金刚石工具保护气氛烧结压炉。
背景技术：
可控气氛烧结压炉的功能就是在氢气、氨分解气或氮气等保护气氛中对金属结合 剂金刚石制品高温烧结的同时进行压制。该生产工艺在冷却环节中可配备冷却压炉，在保 护气氛中加压冷却，较自然冷却时间短，减小变形。目前，国外制造可控气氛烧结压炉的企 业主要是韩国DIEX公司，国内研制可控气氛烧结压炉的企业多为对韩国DIEX公司的仿照， 目前均为将烧结炉(热炉)和冷却炉(冷炉)分别置于四柱下压式油压机上梁之下，上梁下 面固定一压头伸入炉中称为上压头，油压机油缸与有导向的工件平台连接，该平台具有炉 口密封结构，称为下压头，油缸从下向上将工件送入炉内，使工件接触上压头对工件加压。 冷热炉均具有对流动气体的密封功能，实现在加压和保护气条件下的烧结和冷却。目前在 国内使用的具有烧结炉和冷却炉的双体可控气氛烧结压炉仅有DIEX公司和郑州金海威科 技实业有限公司产品，主要存在以下问题 1.从热炉向冷炉传送工件为手动推车输送，人员受高温烘烤，安全受到威胁； 2.为縮短热炉工件向冷炉传送距离，冷热两炉口工件进入的炉口密封形式均采用 放置工件的工作台端面或外圆径向密封结构，其加工要求高，密封面受高温影响易损坏。另 外，遇到氢气爆炸等意外发生时，会造成炉体或密封部件损坏； 3.热炉炉盖密封多采用橡胶密封，长期工作可靠性差； 4.烧结炉内未做气密保护，保护气氛可进入保温层。因为保护气氛多为氨分解气 (其中氢气75%以上)或纯氢气，而棉中空气不易排净，给使用带来一定的不安全性； 5.烧结炉为无胆烧结，发热体(通常为金属炉丝)与被烧结工件同室，对于烧结过 程中烟雾大或低熔点金属含量多的工件，极易对给炉丝和其支撑件造成污染，发生短路断 炉丝事故； 6.冷却炉仅有夹层冷却水套，上下压头没有冷却水，使得冷却时间长，易造成烧结 和冷却时间长短不匹配。 韩国DIEX公司和国内金海威公司生产双体炉，为冷热炉口径向动密封结构，其炉 口密封为径向密封圈密封，工件被烧结压縮时，密封圈在炉口内有一定的滑动量，形成炉口 动密封。密封圈直接受炉火烘烤易损坏，炉口材料和加工精度要求高；端面密封板受炉火烘 烤易损坏，炉底面加工精度要求高，工件被烧结压縮时，由弹簧补偿工件压縮量，行程有限， 限制了装料高度，影响产量。此两种密封形式要求加工精度高且密封面受高温影响易损坏。 另外，遇到氢气爆炸等意外发生时，会造成炉体或密封部件损坏。
实用新型内容本实用新型分别解决了对保护气密封和输送、冷热炉间工件传送、提高热炉使用
安全性和使用寿命以及提高冷却炉冷却效率几方面的问题，提供一种双体可控气氛烧结压炉。
为了解决以上技术问题采用以下方案包括油压机，烧结炉和冷却炉分别安装在 油压机上梁和下梁之间，烧结炉和冷却炉下方分别设置压机油缸I和压机油缸II，压机油 缸I和压机油缸II的油缸活塞杆上分别设有下压头I和下压头II，下压头I和下压头II 上分别设置导向杆，下压头I上设置有密封砂盘I，下压头II上设置有密封砂盘II。
所述下压头I的侧面设有推进油缸。
所述下压头I和下压头II上端面分别安置环形进气管I和环形进气管II。 所述烧结炉内设置有内胆，内胆上端设有砂盘，砂盘中的细砂埋没上炉口。 所述烧结炉侧壁设有排气管，排气管从内到外分别穿过内胆和保温棉。 所述的冷却炉的上压头II和下压头II分别为水冷结构的压头。 本实用新型将砂封结构大胆用于双体炉，在保证密封要求的条件下减小和简化砂 盘结构，大胆实践，既实现了冷热炉口制做简单、实用可靠的密封，又确保了工件的安全平 稳传送。采用砂盘结构在高温下密封流动的氢气、氨分解气或氮气，可克服其它密封材料不 耐高温、加工制造复杂的弱点。由于工件在烧结压制过程中产生压縮量，砂盘密封结构可实 现密封状态下伸縮范围灵活调整，易实现大压縮量动密封。另外砂盘密封结构具有一定的 隔热保温作用。被烧结工件从热炉出炉时温度在800 °C左右，采用液压缸推动，运动平稳，结 构紧凑，操作安全。围绕下压头设计的环形多孔进气管，围绕工件提供保护气均匀可靠，使 用氢气或氨分解气作为保护气时，在被烧结工件从热炉出炉时，喷射出的氢气遇氧气在高 温工件的烘烤下自然燃烧，在工件周围形成火幕，可减少工件氧化。在工件与发热体之间设 计固定于炉内的气密炉胆，可有效防止"多烟"工件对发热体的污染，大大提高其使用寿命。 增加内胆在连续烧结情况下，对每炉烧结效率略有影响，约增加总时间的15%，但相比频繁 损坏发热体而不能使用来说，利大于弊。另外，对于烧结污染小的工件，内胆拆除方便。为冷 却炉设计水冷却上下压头，大大縮短冷却时间，为烧结、冷却同时间、同步完成提供了保证， 实现双体炉无等待连续生产。
图1为本实用新型的结构示意图； 图2为本实用新型使用时的结构示意图。
具体实施方式如图所示， 一种双体可控气氛烧结压炉，包括油压机，烧结炉8和冷却炉12分别安 装在油压机上梁10和下梁1之间，烧结炉内设置有可从下端拆卸的内胆25，内胆上端设有 砂盘，砂盘中的细砂27埋没上炉口 28，使工件与炉内发热体23、搁砖24和保温棉26隔离， 烧结炉侧壁设有排气管22，排气管22从内到外分别穿过内胆和保温棉26，烧结炉和冷却炉 下方分别设置压机油缸I2和压机油缸I1 18，压机油缸I和压机油缸I1的油缸活塞杆上分 别设有下压头I 4和下压头I1 16，下压头I和下压头II上分别设置导向杆，下压头I上 设置有密封砂盘13，下压头II上设置有密封砂盘II 17，下压头I和下压头II上端面分别 安置环形进气管I 5和环形进气管I1 15。所述下压头I的侧面设有推进油缸6，推进油缸 的运动方向和工件从下压头I到下压头II的运动方向一致。冷却炉的上压头II和下压头II分别为水冷结构的压头。 工作过程，由叉车或油缸等传送装置将待烧结工件7放在热炉下压头14上，工件4 由压机油缸I上升被送入烧结炉，接触上压头19后按设定烧结压制工艺自动运行。此时， 下压头I砂盘3中的细砂20埋没炉口 21使炉内外隔绝，环形进气管I 5向炉内通入保护 气。排气管22使保护气氛在炉内流动，带出空气和烟气。工件热压烧结出炉后，环形进气 管I 5流出的可燃气体会遇空气在火红的工件烘烤下自燃，形成火幕，减少了工件氧化。推 进油缸6将工件推至冷却炉下压头I1 16上，该下压头II上端面安置的环形进气管n 15 同样自燃形成保护。冷却炉下压头II通冷却水。工件由压机油缸II上升被送入冷却炉12 至接触通冷却水的上压头II ll，升至设定压力降温冷却。冷却后工件出炉时由叉车14托 住并人工从炉下拉出。
权利要求一种双体可控气氛烧结压炉，包括油压机，烧结炉(8)和冷却炉(12)分别安装在油压机上梁(10)和下梁(1)之间，烧结炉和冷却炉下方分别设置压机油缸I(2)和压机油缸II(18)，压机油缸I和压机油缸II的油缸活塞杆上分别设有下压头I(4)和下压头II(16)，下压头I和下压头II上分别设置导向杆，其特征是下压头I上设置有孀 封砂盘I(3)，下压头II上设置有密封砂盘II(17)。
2. 根据权利要求1所述的双体可控气氛烧结压炉，其特征是所述下压头I的侧面设 有推进油缸。
3. 根据权利要求1所述的双体可控气氛烧结压炉，其特征是所述下压头I和下压头 II上端面分别安置环形进气管I (5)和环形进气管II (15)。
4. 根据权利要求1所述的双体可控气氛烧结压炉，其特征是所述烧结炉内设置有内胆(25)，内胆上端设有砂盘，砂盘中的细砂(27)埋没上炉口 (28)。
5. 根据权利要求1所述的双体可控气氛烧结压炉，其特征是烧结炉侧壁设有排气管 (22)，排气管(22)从内到外分别穿过内胆和保温棉(26)。
6. 根据权利要求1所述的双体可控气氛烧结压炉，其特征是所述的冷却炉的上压头 II和下压头II分别为水冷结构的压头。
专利摘要本实用新型提供一种双体可控气氛烧结压炉，包括油压机，烧结炉和冷却炉分别安装在油压机上梁和下梁之间，烧结炉和冷却炉下方分别设置压机油缸I和压机油缸II，压机油缸I和压机油缸II的油缸活塞杆上分别设有下压头I和下压头II，下压头I和下压头II上分别设置导向杆，下压头I上设置有密封砂盘I，下压头II上设置有密封砂盘II。本实用新型将砂封结构大胆用于双体炉，在保证密封要求的条件下减小和简化砂盘结构，大胆实践，既实现了冷热炉口制做简单、实用可靠的密封，又确保了工件的安全平稳传送。
文档编号B30B1/32GK201532099SQ20092025829
公开日2010年7月21日 申请日期2009年11月20日 优先权日2009年11月20日
发明者潘薇, 王孝琪 申请人:郑州磨料磨具磨削研究所;郑州三磨超硬材料有限公司