[实用新型]一种复合顶锤

说明书

本实用新型涉及硬质合金设备部件，具体是涉及应用在六面顶压机上的一种复合顶锤，包括：芯部及外壳，芯部由下向上由外壳包裹，芯部顶部部分凸出于外壳；进一步的，所述的芯部包括安装部和位于安装部上部的工作部，所述安装部为上大下销的锥体，工作部是位于安装部上部的由外向内升高的四棱台体；所述外壳包裹于整个安装部，工作部凸出于外壳；芯部材料具有很高的抗压强度，外壳包裹材料具有很好的强度和抗拉伸性能；通过独特的热等静压工艺实现内外侧的扩散连接，确保两种材质的无缺陷结合；芯部结构的独特设计，根据有限元受力分析，芯部为小顶锤结构，采取3°锥角和R10圆角，改变了顶锤内部的应力应变分布状态，大幅度提高顶锤的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及硬质合金设备部件，具体是涉及应用在六面顶压机上的一种复合顶锤。

背景技术

顶锤，全称是硬质合金顶锤，是静压法构成超高压高温装置合成人造金刚石的关键部件，顶锤多数采用钨钻系列硬质合金制成，具有高强度，耐磨性和良好的韧性及热稳定。

目前，为了适应高吨位大腔体六面顶压机的要求，对顶锤的尺寸、形状及性能要求也越来越大，如，抗压强度、抗拉伸性能及应力分布状况等；顶锤的结构有一体化设置和复合式结构设置，复合式结构包括芯部和外壳；现有的复合式结构形式比较单一，外壳全包裹于芯部或半包裹于芯部，并且芯部抗压强度及外壳抗拉伸性能差，降低顶锤的使用寿命。

实用新型内容

鉴于上述技术内容存在的问题及缺陷，本实用新型的目的是提供了一种复合顶锤，顶锤结构多样化，具有较强的抗压强度、拉伸性能，韧性大，能够适应六面顶压机高标准的工况要求。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种复合顶锤，包括：芯部及外壳，所述芯部由下向上由外壳包裹，芯部顶部部分凸出于外壳；

进一步的，所述的芯部包括安装部和位于安装部上部的工作部，所述安装部为上大下小的锥体，工作部是位于安装部上部的由外向内升高的四棱台体；所述外壳包裹于整个安装部，工作部凸出于外壳；

进一步的，所述的工作部的顶面为正方形平面；

进一步的，所述的外壳为内部带有安装孔的圆柱体，圆柱体外圆周面与安装孔的侧壁形成外壳上顶面，所述上顶面为由外向内升高的四个等角度斜面并且与芯部的工作部侧表面平滑过渡；

进一步的，所述外壳内部安装孔内径尺寸与芯部安装部外径尺寸相匹配；

进一步的，所述芯部的安装部的锥度设置为3°；

进一步的，所述芯部的安装部底部设有半径R10的圆倒角结构；芯部的3度锥角和R10圆倒角是根据有限元受力分析而确定，此芯部结构的设计改变了顶锤内部的应力应变分布状态，大幅度提高顶锤的使用寿命；

进一步的，所述芯部采用的是具有很高抗压强度的材料，所述外壳采用的是具有很好强度和抗拉伸性能的材料；

所述芯部与外壳通过热等静压工艺实现内外层的扩散连接，确保两种材质的无缺陷结合。

进一步的，芯部上表面与外壳上表面的面积之比为1：2-1：5；

需要说明的是，所述芯部上表面和外壳上表面均是与物料的接触面。

进一步的，本实用新型的另一技术构思在于，芯部及外壳作为一个单元构成整个复合顶锤的上层结构，位于上层结构的下表面还设有下底层，上层结构与下底层构成复合顶锤的上、下分层形式；

进一步的，所述的下底层为外径尺寸与上层结构中外壳外径尺寸相同的圆柱体结构；上层结构的下表面与下底层的上表面完全贴合，这种形式通过增加下底层使顶锤具有一定的抗冲击能力；

进一步的，上层结构中的芯部上表面与外壳上表面的面积之比为1：2-1：5；