一种可改变金相试件热镶嵌直径尺寸的镶嵌模具

本实用新型涉及金相镶嵌技术领域，具体是一种可改变金相试件热镶嵌直径尺寸的镶嵌模具。

背景技术：

金相的分析是金属材料试验研究的重要手段之一，旨在揭示材料的真实结构。金属材料的微观组织分析主要依赖金相试件的观察。对于形状不规则、不易于拿取的微小金相试件，为了便于观察，金相试件的镶嵌是必不可少的环节。金相试件的镶嵌分为热镶嵌和冷镶嵌，热镶嵌采用金相镶嵌机加温加压的方式将镶嵌料和金相试件融到一起。金相热镶嵌机有手动金相热镶嵌机和自动金相热镶嵌机，手动金相热镶嵌机具有操作简单，成本低的优点。

对于金属材料领域的研究者，不同大小的金相试件，选择合适的金相试件镶嵌直径尺寸，对节省镶嵌料以及后期的平整和抛光有重要意义，但是市场上现有的金相热镶嵌机都是单台固定直径尺寸的，手动金相热镶嵌机常用的模腔直径规格有为22mm、30mm、45mm等尺寸，自动金相热镶嵌机的模腔直径规格有为23mm、40mm等尺寸。每一台热镶嵌机所对应的试件可镶嵌直径尺寸都是不可变的，这就导致需要备用几台不同直径尺寸规格的热镶嵌机，以适应不同镶嵌尺寸要求的金相试件。

对于一些微小的金相试件，制作与其尺寸差别较大的镶嵌件是没有必要的。更重要的是，单台金相热镶嵌机的价格并不便宜，一台手动金相热镶嵌机价格在3000元左右，一台自动镶嵌机价格在20000元左右，如果同时购买不同直径尺寸规格的热镶嵌机，成本相对较高。

技术实现要素：

本实用新型针对现有热镶嵌机的不足，提出一种可改变金相试件热镶嵌直径尺寸的镶嵌模具，对于不同热镶嵌尺寸要求的金相试件，只需要一台较大直径规格的热镶嵌机就可以改变热镶嵌试件的直径。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，结合附图说明如下：

一种可改变金相热镶嵌试样直径尺寸的镶嵌模具，主要由上模、左瓣模、右瓣模和下模组成，其特征在于，所述左瓣模和右瓣模为半圆筒形，且尺寸相同；所述上模、下模为台阶圆柱形，且底座直径与左瓣模外径相同，凸台直径与左瓣模内径相同；所述模具装配后可以整体放置在金相热镶嵌机模腔内，其内部形成新的热镶嵌模腔；所述左瓣模和右瓣模半圆孔上边缘有倒角或倒圆角。

本实用新型可以应用在现有热镶嵌机上，具有以下优点：在制备金相试件的过程中，当需要不同镶嵌外形尺寸的试件时，只需要在一台较大直径规格的热镶嵌机上使用不同内径尺寸的模具，就可以制备出用户想要的镶嵌试件尺寸。

附图说明

图1为本实用新型所述的整体模具的相对位置分布图。

图2为本实用新型所述模具将热镶嵌料压实前的正面半剖视图。

图3为本实用新型所述模具将热镶嵌料压实后的正面半剖视图。

图中1为下模，2为热镶嵌机模腔，3为右瓣模，4为上模，5为左瓣模，6为热镶嵌料，7为金相试样，8为热镶嵌机下模。

具体实施方式

以下对本实用新型的实施实例做详细说明，本实施实例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述实例。

本实用新型由下模1、上模4、左瓣模5、右瓣模3组成。其中左瓣模5和右瓣模3为半圆筒形，且尺寸相同；上模4、下模1为台阶圆柱形，上模4和下模1底座直径与左瓣模5外径相同，上模4和下模1凸台直径与左瓣模5内径相同；模具装配后可以整体放置在金相热镶嵌机模腔内，其内部形成新的热镶嵌模腔；左瓣模5和右瓣模3半圆孔上边缘有倒角或倒圆角。

本实用新型模具工作示意图可参考图2、图3，开始工作时先将下模1放在升起的热镶嵌机下模8上，将金相试件轻放在下模1中心处，然后将右瓣模3、左瓣模5与下模1组合，随后使右瓣模3、左瓣模5、下模1、金相试样7随热镶嵌机下模8下沉，待模具下降到最低处后，加入热镶嵌料6，把上模4压在热镶嵌料6上，待上模4下沉至其上表面低于热镶嵌机上平台后，盖上热镶嵌盖进行加热加压。热镶完成后，顶出整个组合模具，待试样冷却后依次拆开组合模具，镶嵌工作完成。

实施例1

本实施例使用热镶嵌机的模腔直径为45mm，参考图2、图3，本例包括：下模1、上模4、左瓣模5、右瓣模3，热镶嵌料6，金相试样7。上模4底座外径45mm，上模4底座高度5mm，上模4凸台直径30mm，上模4凸台高度15mm，下模1底座外径45mm，下模1底座高度5mm，下模1凸台直径30mm，下模1凸台高度4mm，左瓣模5和右瓣模3组合后外径45mm、内径30mm、高度28mm，左瓣模5和右瓣模3半圆孔上边缘有倒角1mm。

模具1、3、4、5材料为模具钢cr12mov。

在镶嵌过程中，先将下模1放在升起的热镶嵌机下模8上，将金相试件轻放在下模1中心处，然后将右瓣模3、左瓣模5与下模1组合，随后使右瓣模3、左瓣模5、下模1、金相试样7随热镶嵌机下模8下沉，待模具下降到最低处后，加入热镶嵌料6，把上模4压在热镶嵌料6上，待上模4下沉至其上表面低于热镶嵌机上平台后，盖上热镶嵌盖进行加热加压工作。热镶完成后，顶出整个组合模具，待试样冷却后依次拆开组合模具，镶嵌工作完成，镶嵌试样的直径为30mm。

实施例2

本实施例使用热镶嵌机的模腔直径为45mm，本实例包括：下模1、上模4、左瓣模5、右瓣模3，热镶嵌料6，金相试样7。上模4底座外径45mm，上模4底座高度5mm，上模4凸台直径22mm，上模4凸台高度15mm，下模1底座外径45mm，下模1底座高度5mm，下模1凸台直径22mm，下模1凸台高度4mm，左瓣模5和右瓣模3组合后外径45mm、内径22mm、高度28mm，左瓣模5和右瓣模3半圆孔上边缘有倒圆角r＝1mm。

模具1、3、4、5材料为模具钢cr12mov。

同实施例1，镶嵌操作过程不予赘述，镶嵌后得到的镶嵌试样的直径为22mm。

技术特征：

1.一种可改变金相试件热镶嵌直径尺寸的镶嵌模具，主要由上模、左瓣模、右瓣模和下模组成，其特征在于，所述左瓣模和右瓣模为尺寸相同的半圆筒形；所述上模、下模为台阶圆柱形，上模和下模的底座直径与左瓣模外径相同，上模和下模的凸台直径与左瓣模内径相同；所述模具装配后可以整体放置在金相热镶嵌机模腔内，其内部形成新的热镶嵌模腔；所述左瓣模和右瓣模半圆孔上边缘有倒角或倒圆角。

技术总结
本实用新型是一种可改变金相试件热镶嵌直径尺寸的镶嵌模具，涉及金相镶嵌技术领域，该模具由上模，左瓣模，右瓣模和下模组成；左瓣模、右瓣模为尺寸相同的半圆筒形；上模、下模为台阶圆柱形，上模和下模的底座直径与左瓣模外径相同，上模和下模的凸台直径与左瓣模内径相同；模具装配后可以整体放置在金相热镶嵌机模腔内，模具内部形成新的热镶嵌模腔。对于不同尺寸规格的金相试件，可根据需要制作不同直径尺寸的模具内径，进而改变金相试件的热镶嵌直径尺寸。

技术研发人员：余超;芦跃峰;白婧;曾琳
受保护的技术使用者：燕山大学
技术研发日：2020.09.17
技术公布日：2021.05.04