本技术涉及挤压成型设备的领域,尤其是涉及一种正十二面顶压机。
背景技术:
1、自上世纪50年代在超高压高温条件下成功地用石墨合成人造金刚石以来,应用静态超高压高温技术工业合成超硬材料已有数十年的发展历史。应用这种原理合成超硬材料的设备按照其超高压模具的结构形式不同,有两面顶式和六面顶式三种。
2、六面顶压机具有六套顶压组件,每套顶压组件包括铰接梁、导向环、油缸、大垫块、小垫块、钢环和顶锤等。六面顶压式超高压模具广泛应用于人造金刚石领域中,六面顶压机工作工作过程中,把合成块放到机器正中心的位置,六套顶压组件共同包围合成块形成正六面体的合成腔,使合成块中的晶种在高压高温条件下缓慢生长,最后得到钻石。
3、六面顶压机的六套顶压组件围成正六面体空间,正六面体空间的边角位置距离合成块的中心的距离较大,合成块受到的挤压作用的均衡度存在不足,还有需要改进的地方。
技术实现思路
1、为了改善超硬材料合成过程中,合成块受压均衡度不足的问题,本技术提供一种正十二面顶压机。
2、本技术提供的一种正十二面顶压机采用如下的技术方案:
3、一种正十二面顶压机,包括十二套顶压组件,十二套所述顶压组件两两对称,且同轴分布,所述顶压组件包括油缸,相邻两个所述顶压组件的所述油缸之间连接有铰接梁;所述油缸的活塞设有顶锤,十二个所述顶锤能够合围形成合成腔。
4、通过采用上述技术方案,正十二面顶压机的十二个顶锤通过液压驱动的方式进行伸缩移动,使十二顶锤能够互相聚拢形成高压合成腔体,从而对合成块施加静压作用。相较于正六面顶压机,正十二面顶压机具备更多的顶压施力点,能够使合成块受力更为均衡,有利于提高顶压合成效率。并且,正十二面顶压机能够制备正十二面结构的材料,更为接近球体结构,体积更大。
5、可选的,所述油缸的外周面为五棱柱面,所述铰接梁与所述油缸的缸体固定连接,所述铰接梁包括第一铰接臂和第二铰接臂,所述第一铰接臂与所述第二铰接臂之间的夹角大于相邻两个所述顶压组件的轴线之间的夹角。
6、通过采用上述技术方案,第一铰接臂与第二铰接臂支架的夹角设置为大于相邻两个顶压组件的轴线之间的夹角,有利于使第一铰接臂与第二铰接臂之间的铰接部位远离正十二面顶压机的中心,使相邻的铰接梁之间形成更大的间距,使合成块进出正十二面顶压机的过程中具有更大的进出通道。
7、可选的,所述第一铰接臂设有第一限位件,所述第二铰接臂设有第二限位件,所述第一限位件与所述第二限位件之间插设有斜撑板,所述斜撑板的两相对侧分别抵紧所述第一限位件和所述第二限位件。
8、通过采用上述技术方案,第一铰接臂与第二铰接臂之间具有铰接配合间隙。斜撑板的两相对侧分别抵紧第一限位件和第二限位件,能够使铰接梁的第一铰接臂和第二铰接臂尽可能张紧,使第一铰接臂与第二铰接臂之间的相对位置保持稳定,进而使铰接梁的结构保持稳定。当正十二面顶压机对合成块施加压力时,合成块的反向作用力不易使正十二面顶压机出现变形,使正十二面定压机的结构更为稳定。并且,在拆卸十二面顶压机的过程中,将多个顶压组件从上往下依次拆卸,由于各个斜撑板能够使铰接梁的形态保持稳定,使得其余的顶压组件的形态和位置能够保持稳定,使十二面顶压机的拆装工作较为便于进行拆装。
9、可选的,所述斜撑板包括梯形部和矩形部,所述梯形部的下底边与所述矩形部的长边相衔接;每个所述铰接梁设置有两个斜撑板,同一所述铰接梁上的两个所述斜撑板的相向插接。
10、通过采用上述技术方案,利用斜撑板撑开铰接梁的第一铰接臂和第二铰接臂时,以斜撑板的梯形部作为先导部位,使斜撑板易于插入第一限位件与第二限位件之间,接着使斜撑板的矩形部插入第一限位件与第二限位件之间,利用矩形部发挥撑开第一限位件和第二限位件的作用。
11、可选的,所述第一铰接臂设有第一定位槽,所述第一限位件与所述第一定位槽插接,所述第二铰接臂设有第二定位槽,所述第二限位件与所述第二定位槽插接。
12、通过采用上述技术方案,第一限位件与第一定位槽插接,第二限位件与第二定位槽插接,使第一限位件和第二限位件能够拆卸。
13、可选的,还包括底座,十二套所述顶压组件中的其中一套与所述底座垂直固定连接;所述底座固定设置有五个辅助支撑座,五个所述辅助支撑座绕所述底座的中心等角度分布,五个所述辅助支撑座分别用于支撑邻近连接于所述底座的所述顶压组件的另外五个所述顶压组件。
14、通过采用上述技术方案,由于正十二面顶压机的十二套顶压组件安装在十二个不同的平面,在此情况下,以其中一个顶压组件连接底座,作为主要的支撑点,并以另外五个顶压组件分别对应连接五个辅助支撑座,使五个顶压组件作为辅助支撑点,以保障正十二面顶压机安装状态的整体稳定性。
15、可选的,所述辅助支撑座包括座体、楔形板和螺纹调节件,所述楔形板位于座体与所述顶压组件之间,所述螺纹调节件用于迫使所述楔形板深入所述座体与所述顶压组件之间的间隙中。
16、通过采用上述技术方案,螺纹调节件能够推动楔形板深入座体与顶压组件之间,使楔形板能够充分抵紧座体和顶压组件,使辅助支撑座的支撑较为稳定。
17、可选的,螺纹调节件包括螺栓和螺栓连接块,螺栓连接块与座体固定连接,螺栓与螺栓连接块螺纹连接,螺栓抵接楔形板的厚边侧,螺栓螺纹连接有螺母,螺母位于螺栓连接块靠近楔形板的一侧,螺母抵紧螺栓连接块。
18、通过采用上述技术方案,螺栓能够相对螺栓连接块螺旋伸缩移动,使螺栓能够顶推楔形板,当螺栓将楔形板顶推就位后,利用螺母将螺栓锁紧,使螺栓的位置保持稳定,从而使楔形板的位置保持稳定。螺母设置在螺栓连接块靠近楔形板的一侧,当螺母锁紧时,基于螺栓与螺栓连接块之间存在螺纹配合间隙的前提下,螺栓能够进一步产生靠近楔形板的微量位移,使螺栓进一步顶紧楔形板。
19、可选的,所述第一铰接臂和所述第二铰接臂均设有磁体,所述磁体能够分别对所述第一限位件和所述第二限位件产生磁吸作用,所述磁体能够阻碍所述第一限位件和所述第二限位件离开所述铰接梁。
20、通过采用上述技术方案,利用磁体的磁吸作用吸附第一限位件和第二限位件,能够使第一限位件保持在第一定位槽内,以及使第二限位件保持在第二定位槽内,便于安装斜撑板。
21、可选的,所述顶锤的顶压面设为内凹的球形弧面,所述合成腔为球形空间。
22、通过采用上述技术方案,六个顶锤围成球形的合成腔,使正十二面顶压机能够适应球形的合成块,使合成块的制造较为方便。
23、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:
24、1.正十二面顶压机的十二个顶锤通过液压驱动的方式进行伸缩移动,使十二顶锤能够互相聚拢形成高压合成腔体,从而对合成块施加静压作用。相较于正六面顶压机,正十二面顶压机具备更多的顶压施力点,能够使合成块受力更为均衡,有利于提高顶压合成效率。
25、2.第一铰接臂与第二铰接臂支架的夹角设置为大于相邻两个顶压组件的轴线之间的夹角,有利于使第一铰接臂与第二铰接臂之间的铰接部位远离正十二面顶压机的中心,使相邻的铰接梁之间形成更大的间距,使合成块进出正十二面顶压机的过程中具有更大的进出通道。
1.一种正十二面顶压机,其特征在于:包括十二套顶压组件(2),十二套所述顶压组件(2)两两对称,且同轴分布,所述顶压组件(2)包括油缸(21),相邻两个所述顶压组件(2)的所述油缸(21)之间连接有铰接梁(3);所述油缸(21)的活塞设有顶锤(23),十二个所述顶锤(23)能够合围形成合成腔。
2.根据权利要求1所述的一种正十二面顶压机,其特征在于:所述油缸(21)的外周面为五棱柱面,所述铰接梁(3)与所述油缸(21)的缸体固定连接,所述铰接梁(3)包括第一铰接臂(31)和第二铰接臂(32),所述第一铰接臂(31)与所述第二铰接臂(32)之间的夹角大于相邻两个所述顶压组件(2)的轴线之间的夹角。
3.根据权利要求2所述的一种正十二面顶压机,其特征在于:所述第一铰接臂(31)设有第一限位件(34),所述第二铰接臂(32)设有第二限位件(36),所述第一限位件(34)与所述第二限位件(36)之间插设有斜撑板(38),所述斜撑板(38)的两相对侧分别抵紧所述第一限位件(34)和所述第二限位件(36)。
4.根据权利要求3所述的一种正十二面顶压机,其特征在于:所述斜撑板(38)包括梯形部(381)和矩形部(382),所述梯形部(381)的下底边与所述矩形部(382)的长边相衔接;每个所述铰接梁(3)设置有两个斜撑板(38),同一所述铰接梁(3)上的两个所述斜撑板(38)的相向插接。
5.根据权利要求3所述的一种正十二面顶压机,其特征在于:所述第一铰接臂(31)设有第一定位槽(35),所述第一限位件(34)与所述第一定位槽(35)插接,所述第二铰接臂(32)设有第二定位槽(37),所述第二限位件(36)与所述第二定位槽(37)插接。
6.根据权利要求3所述的一种正十二面顶压机,其特征在于:所述第一铰接臂(31)和所述第二铰接臂(32)均设有磁体(5),所述磁体(5)能够分别对所述第一限位件(34)和所述第二限位件(36)产生磁吸作用,所述第一限位件(34)和所述第二限位件(36)能够通过磁吸作用保持在所述铰接梁(3)上。
7.根据权利要求3所述的一种正十二面顶压机,其特征在于:还包括底座(1),十二套所述顶压组件(2)中的其中一套与所述底座(1)垂直固定连接;所述底座(1)固定设置有五个辅助支撑座(4),五个所述辅助支撑座(4)绕所述底座(1)的中心等角度分布,五个所述辅助支撑座(4)分别用于支撑邻近连接于所述底座(1)的所述顶压组件(2)的另外五个所述顶压组件(2)。
8.根据权利要求7所述的一种正十二面顶压机,其特征在于:所述辅助支撑座(4)包括座体(41)、楔形板(42)和螺纹调节件(43),所述楔形板(42)位于座体(41)与所述顶压组件(2)之间,所述螺纹调节件(43)用于迫使所述楔形板(42)深入所述座体(41)与所述顶压组件(2)之间的间隙中。
9.根据权利要求8所述的一种正十二面顶压机,其特征在于:螺纹调节件(43)包括螺栓(431)和螺栓连接块(432),螺栓连接块(432)与座体(41)固定连接,螺栓(431)与螺栓连接块(432)螺纹连接,螺栓(431)抵接楔形板(42)的厚边侧,螺栓(431)螺纹连接有螺母(433),螺母(433)位于螺栓连接块(432)靠近楔形板(42)的一侧,螺母(433)抵紧螺栓连接块(432)。
10.根据权利要求1所述的一种正十二面顶压机,其特征在于:所述顶锤(23)的顶压面设为内凹的球形弧面,所述合成腔为球形空间。