[發明專利]等靜壓成型模具

在審

• 申請號: 201410043401.5
• 申請日: 2014-01-25
• 公開（公告）號: CN104802289A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 徐志重;徐雪琦;楊大成
• 申請（專利權）人: 徐志重;徐雪琦;楊大成
• 主分類號: B28B7/00
• 分類號: B28B7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及材料成型技術領域，具體是用于粉末坯件成型的等靜壓成型模具。

背景技術

目前，粉末坯件常用以下幾種方法成型：

1、熱壓鑄成型法：利用石蠟料漿融化加熱后具有流動性和可塑性，冷卻后能在金屬模凝固成一定形狀。其基本工藝過程為配料——球磨-預熱-拌蠟(抽真空)成型-排蠟-燒成-磨加工-成品。其優點是能制作出形狀復雜、精密度高的中小型制品；工效高、產量大；設備投資小、操作簡單、模具損耗小。其缺點是工序繁雜、工期長；不適用于大件、薄壁產品；由于在配料中添加了有機物，多了一道排蠟工序，在排蠟、注模工藝過程中易有空氣介入，排蠟時有有機物排出，很容易使制品產生不均勻的氣孔，直接影響到陶瓷制品的體積密度、氣密性。況且，由于成型壓力小，受力不均，燒成后制品的均勻性、電氣性能和透液性都受到一定程度的影響。

2、注漿成型法：利用石膏模型的毛細管作用力，將懸浮的料漿吸附于模具內壁而形成一定形狀和強度的坯件。其基本工藝過程為配料-濕磨-陳腐-注漿-烘干-燒成-磨加工-成品。其優點是能制作出形狀復雜且不規則、制品大且尺寸要求不嚴的產品，工藝簡單，模具投資小。其缺點是勞動強度大，生產周期長，環境衛生差。但由于注漿含水率高、壓力的傳遞性和高位差、燒成后的產品收縮變形大、均勻性差、對機械強度、電氣性能、幾何尺寸均有一定影響，合格率低，工效低。

3、干壓成型法：將粉料采用機械壓力強制壓入模具的成型方法。其基本工藝過程為配料-濕磨-噴霧造粒-干壓成型-燒成-磨加工-成品。其優點是操作簡單、方便、周期短、工效高、產品精度高、產量大，機械強度、電氣性能較好。其缺點是設備投資大，對模具要求高且損耗大，只能生產形狀較為簡單的產品。

近年來出現的等靜壓成型技術是將粉末材料裝在成型模具內，采用壓力介質，把粉末材料壓制成高密度產品。但由于模具缺陷，常常會導致產品出現變形和飛邊，并且產品成型后在定位塊處產生通孔，需進行封底處理，加大了后續加工成本。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明的發明目的在于提供一種等靜壓成型模具，以提高成型精度，免去后加工過程，避免因機械加工而產生的微裂紋和殘余應力，減少粉塵污染。

為實現上述目的，本發明的上固定環和下固定環分別裝在外模內，在外模內、上固定環和下固定環之間裝有內模，外模與內模間形成型腔。

所述內模由用于成型坯件內部形狀的上內模和下內模組成。

所述上固定環和下固定環的定位孔內分別設有上膠套、下膠套。

所述上內模的頂部設有用與坯件相同材料所制成的定位桿，定位桿插入上膠套的定位孔內。

所述下內模裝在下膠套的定位孔內。

成型時，固定內模，活動外模，在抽真空的作用下，對彈性外模施加壓力，實施陶瓷管狀坯件的預壓成型，隨后，在等靜壓工作介質中，接受等靜壓傳壓介質施加的壓力，粉末的壓制從外模圓周向內模(及上下邊緣)的方向，在保證陶瓷管管坯密度分布均勻的同時，型坯易于獲得高精度的外形尺寸和高光潔度的外表面，具有優良的封接面微觀結構和外觀質量。

本發明與現有技術相比，適于制作性能要求較高、壁厚、件大、一致性好的產品，強度高，環境污染小，由于液體介質受壓后各個方向的壓力處處相等，各向壓力傳遞到粉體中，使得胚體各向均勻受壓致密，燒結后的定位桿與制品均勻性好，無需進行封底處理，無飛邊，氣孔率少。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意簡圖。

具體實施方式

如圖1所示，上固定環1和下固定環6分別裝在外模3內，在外模3內、上固定環1和下固定環6之間裝有內模，內模由用于成型坯件內部形狀的上內膜10和下內模2組成，外模3與內模間形成型腔4；上固定環1和下固定環6的定位孔內分別設有上膠套5、下膠套8，可使不同部位的粉料壓縮率一致，壓出的產品頂部和底部變形和密度分布均勻，無飛邊產生；上內膜10的頂部設有用與坯件相同材料所制成的定位桿9，定位桿9插入上膠套5的定位孔內，在產品壓制過程中，定位桿9與產品壓為一體，產品不會產生通孔，其間可保持良好的密封性，脫膜后無需再進行封底處理；下內模2裝在下膠套8的定位孔內。

成型時，將粉末填充于由彈性外模3和剛性內模形成的型腔4，然后在抽真空的作用下，對型腔內的粉末實現預壓成型，并使型腔4內達到真空密封狀態；再將已經抽真空并預壓實的粉末連同模具，整體放入等靜壓工作介質中，對等靜壓傳壓介質實施壓力，使彈性外模3膨脹，進而使粉末由外向內方向壓縮成型。