一种热等静压设备的组合式料框的制作方法

1.本实用新型属于靶材制造技术领域，涉及靶材制造热等静压设备，尤其涉及一种热等静压设备的组合式料框。


背景技术：

2.热等静压设备是一种高温高压设备，应用范围广泛，所加工的产品种类复杂，产品结构尺寸多样化。且一次生产所加工的产品数量较多。产品在设备内如何实现有效且安全的摆放，是保证产品的加工成本及设备使用安全的保障。
3.热等静压设备炉体是一个圆筒状的高温高压容器，最内层为加热器，因此需要制作料框，把产品放到料框内，避免产品因为堆叠，在生产过程中倾倒，导致产品与加热器接触后短路，从而损坏加热器。一般料框为固定高度式分段，或整段式设计，针对不同尺寸产品需专门制作料框，或者使用不能充分利用整段空间的料框，比如当产品尺寸＞料框的1/2时，就只能放置一层，同时对于一些无法堆叠的异型件，一炉只能放置一枚产品，这都导致了空间的浪费。
4.cn208794998公开了一种热处理组合料框，包括料框架、多个分隔筒和多个料盘，所述料框架、多个分隔筒、多个料盘为分体式结构；料框架包括底座和五根立柱，底盘的内部设有多个圆孔和多个矩形孔，有助于增强通透性；五根立柱分别固定设于底座的四角和中部，多个分隔筒与多个料盘分层间隔套设于五根立柱上：每个分隔筒的内部设有第一通孔，多个分隔筒用于分隔与支撑多个料盘：每个料盘上设有五个第二通孔和多个放料单元，五个第二通孔分别设于料盘的四角与中央，用于将料盘套设在五根立柱上：多个放料单元呈蜂窝状。所述热处理组合料框有助于增强零件热处理时的通透性，但料盘在立柱上卡接，稳定性不足，也没有侧壁，物料热等静压时易偏移位置，发生受热不均或机械损伤。
5.cn207716875u公开了一种热等静压炉的料框，包括底座、料盘、大负载环、中负载环、小负载环，所述底座下端设有电极插销，所述底座内设有加热元件，所述底座外壁上设有气流流通孔一，所述底座上端设有料盘，所述料盘包括圆盘一和圆盘二，所述圆盘一上下两端均设有圆盘二，所述料盘上均匀设有气流流通孔二，所述料盘上端设有小负载环，所述小负载环上端设有定位环，所述定位环包括圆环一和圆环二，所述圆环一上下两端均设有圆环二，所述定位环上端设有中负载环，所述中负载环上端设有料盘，所述料盘上端设有大负载环。所述料框可以调节料框的高度，根据铸件大小自由组合料框，充分利用热等静压炉的有效空间，大大提升了装炉量；但是卡口式的连接设计不稳定，存在一定的倾倒隐患。
6.cn212230239u提供了一种烧结钕铁硼等静压专用组合式料框，将原来的整体料框改造成若干小料框，每个料框底部均可以与下一个料框上部通过插孔和凸柱“扣式”连接，组成一个整体的大圆柱形料框，该装置转料、卸料更加方便，减少了物料周转环节，从而明显提高生产效率，提高安全性；但所述组合式料框不能随靶材高度调节料框的纵向空间，自由度较低。
7.因此需要一种兼具稳定性和空间自由度，传热速率较好的热等静压料框。


技术实现要素：

8.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种热等静压设备的组合式料框，能够降低生产成本，提高单炉生产数量，并灵活兼容多种产品类型。
9.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
10.一种热等静压设备的组合式料框，其特征在于，所述组合式料框包括至少2个料框；
11.相连两个所述料框之间通过连接环或料盘连接；所述料框与连接环的连接方式为铰链连接；所述料框与料盘的连接方式为铰链连接；
12.所述料框的数量与料盘以及连接环的总数量相等。
13.本实用新型提供的热等静压设备的组合式料框，通过在环状的料框底部自由组合料盘和连接环，为不同高度和形状的靶材提供了足够的轴向空间，比如在需要一层料框的高度时，可以在每一层料框的底端连接料盘，需要三层料框的高度时在自下而上的第一层料框的底端连接料盘，然后在自下而上的第二和三层料框的底端连接连接环，形成三层料框高度的靶材包套容纳空间，以此类推，需要的高度可以任意组合；组件均采用耐高温合金，组件之间的铰链连接也具有足够的牢固程度，热等静压的高温高压环境下不会发生组件间的变形导致的断连，保证了出品的稳定性。
14.优选地，所述料框为圆筒形状。
15.优选地，沿料框的周向，所述料框的侧壁均匀设置通孔，所述通孔的形状包括u型，方形或圆形。
16.优选地，沿连接环的周向，所述组合式料框的的侧壁均匀设置通孔，所述通孔的形状包括u型，方形或圆形。
17.优选地，所述料盘设置有均匀分布的蜂窝状通孔；所述蜂窝状通孔的中心轴与料盘的中心轴平行。
18.优选地，所述料盘中心设置圆孔，最底层的料盘的圆孔中间嵌入十字形限位块，方便固定到热等静压设备中。
19.优选地，相邻两个所述料盘之间形成热等静压过程中供靶材包套放置的空间。
20.优选地，所述空间高度大于靶材包套的高度。
21.优选地，所述料框每端各设置至少2组轴对称分布且沿所述组合式料框轴向向外延伸的连接部。
22.优选地，每组连接部包括至少2个沿料框平面的径向从内到外分布，且彼此平行的连接部。
23.优选地，当需要承受较大质量时，可以沿料框平面圆周均匀增加连接部的组数，也可以沿料框平面圆周，同时增加每组包括的连接部数量。
24.优选地，每个所述连接部的中心设置1个销孔。
25.优选地，所述料盘和连接环的外边缘相应连接位置设置与料框对应的销孔。
26.优选地，所述料框的连接部上的销孔与料盘或连接环上的销孔通过销轴择一连接。
27.本实用新型提供的热等静压设备的组合式料框，所述料框的侧壁中空，所述料框、料盘和连接环均设置若干均匀分布的通孔，其目的在于提升热等静压时的传热效果，同时
也能减轻热等静压设备中的重量负荷，为提高靶材的容纳量起到辅助作用。
28.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
29.(1)本实用新型提供的一种热等静压设备的组合式料框，将两个所述料框之间通过连接环或料盘连接形成单元，并根据容纳靶材的高度将单元之间任意组合，空间的利用率提高；
30.(2)本实用新型提供的一种热等静压设备的组合式料框，在料框、料盘和连接环的孔壁上设置通孔，既提升了传热效率，又减轻了热等静压设备的重量负荷。
附图说明
31.图1为实施例1提供的热等静压设备的组合式料框的各部件未组装时的位置关系主视图。
32.图2为实施例1提供的热等静压设备的组合式料框的各部件组装后的位置关系主视图。
33.图3为实施例1提供的热等静压设备的组合式料框的各部件组装后的位置关系俯视图。
34.图4为实施例1提供的热等静压设备的组合式料框的组合关系图。
35.图5为实施例2提供的热等静压设备的组合式料框的组合关系图。
36.其中，1、料盘；2、料框；3、连接环；4、连接部；5、销孔；6、销轴；7、限位块。
具体实施方式
37.为便于理解本实用新型，本实用新型列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本实用新型，不应视为对本实用新型的具体限制。
38.需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
39.需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
41.实施例1
42.本实施例提供一种热等静压设备的组合式料框，所述组合式料框包括：6个纵向排列的料框、2个料盘以及4个连接环；如图1所示，所述料框和连接环为圆筒形状，所述料盘为
圆片形状；所述料框的侧壁沿料框的周向设置若干均匀分布的u型通孔和圆形通孔，所述料盘沿组合式料框的轴向设置若干均匀分布的蜂窝状通孔，所述料盘中心设置圆孔；所述连接环沿组合式料框的轴向设置若干均匀分布的方形通孔和圆形通孔；所述料框每端各设置6组轴对称分布且沿所述组合式料框轴向向外延伸的连接部，每组连接部包括4个沿料框平面的径向从内到外分布，且彼此平行的连接部，每个所述连接部的中心设置1个销孔，所述料盘和连接环的外边缘相应连接位置设置与料框对应的销孔；
43.如图2和图3所示，所述料框的连接部上的销孔与料盘或连接环上的销孔通过销轴择一形成铰链连接，最底层的料盘的所述圆孔中间嵌入十字形限位块；
44.如图4所示，所述组合式料框中，自下而上的第1层和第4层料框的底部连接料盘，其余各层的底部连接连接环，形成一个单元，这层料框的顶部再与上层单元中的料盘或连接环连接，最上层单元中所述料框的顶部不与料盘和连接环连接；相邻两个所述料盘之间形成热等静压过程中供靶材包套放置的空间，所述空间的高度为3个料框。
45.实施例2
46.本实施例提供一种热等静压设备的组合式料框，所述组合式料框包括：6个纵向排列的料框以及6个料盘；所述料框为圆筒形状，所述料盘为圆片形状；所述料框的侧壁沿料框的周向设置若干均匀分布的u型通孔和圆形通孔，所述料盘沿组合式料框的轴向设置若干均匀分布的蜂窝状通孔，所述料盘中心设置圆孔；所述料框每端各设置6组轴对称分布且沿所述组合式料框轴向向外延伸的连接部，每组连接部包括4个沿料框平面的径向从内到外分布，且彼此平行的连接部，每个所述连接部的中心设置1个销孔，所述料盘的外边缘相应连接位置设置与料框对应的销孔；
47.所述料框的连接部上的销孔与料盘上的销孔通过销轴形成铰链连接，最底层的料盘的所述圆孔中间嵌入十字形限位块；
48.如图5所示，所述组合式料框中，自下而上的每一层料框的底部连接料盘，形成一个单元，这层料框的顶部再与上层单元中的料盘连接，最上层单元中所述料框的顶部不与料盘连接；相邻两个所述料盘之间形成热等静压过程中供靶材包套放置的空间，所述空间的高度为1个料框。
49.实施例3
50.本实施例提供一种热等静压设备的组合式料框，与实施例1的区别仅在于：所述组合式料框包括：6个纵向排列的料框、1个料盘以及5个连接环；所述组合式料框中，自下而上的第1层料框的底部连接料盘，其余各层的底部连接连接环，形成一个单元，这层料框的顶部再与上层单元中的料盘或连接环连接，最上层单元中所述料框的顶部不与料盘和连接环连接；相邻两个所述料盘之间形成热等静压过程中供靶材包套放置的空间，所述空间的高度为6个料框。
51.实施例4
52.本实施例提供一种热等静压设备的组合式料框，与实施例1的区别仅在于：所述组合式料框包括：6个纵向排列的料框、3个料盘以及3个连接环；所述组合式料框中，自下而上的第1层、第3层和第5层料框的底部连接料盘，其余各层的底部连接连接环，形成一个单元，这层料框的顶部再与上层单元中的料盘或连接环连接，最上层单元中所述料框的顶部不与料盘和连接环连接；相邻两个所述料盘之间形成热等静压过程中供靶材包套放置的空间，
所述空间的高度为2个料框。
53.实施例5
54.本实施例提供一种热等静压设备的组合式料框，与实施例1的区别仅在于：所述组合式料框包括：6个纵向排列的料框、2个料盘以及4个连接环；所述组合式料框中，自下而上的第1层和第3层料框的底部连接料盘，其余各层的底部连接连接环，形成一个单元，这层料框的顶部再与上层单元中的料盘或连接环连接，最上层单元中所述料框的顶部不与料盘和连接环连接；相邻两个所述料盘之间形成热等静压过程中供靶材包套放置的空间，所述空间的高度为2个料框和4个料框两种高度。
55.对比例1
56.本对比例提供一种热等静压炉的料框，所述料框的结构采用如cn207716875u中具体实施方式的料框结构，所述料框可根据热等静压工件的高度，选用大中小三种高度的负载环进行装配，自由度较高；但是料盘、负载环均未设置通孔，传热效果不如本技术，且重量负荷较大，能承载的工件质量远小于同尺寸下的本技术；同时，料盘和定位环通过边缘一整圈特殊的“几”口设计进行装配，笨重且连接紧密度较差，不如本技术通过料框边缘的连接部和销轴实现的铰链连接的稳定性和灵活性。
57.申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。