[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)靶材的等靜壓成型模具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810236095.5
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108556135B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 師琳璞;崔曉芳;薛建強;郗雨林
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: B30B11/00
• 分類號: B30B11/00;B28B21/10;B28B21/82;B28B21/86
• 代理公司: 洛陽公信知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 孫笑飛

一種旋轉(zhuǎn)靶材的等靜壓成型模具，包括彈性外模、剛性內(nèi)模和端塞，剛性內(nèi)模設(shè)置在彈性外模內(nèi)腔中，彈性外模與剛性內(nèi)模之間管形模腔的兩端分別設(shè)有端塞，端塞朝向管形模腔的一側(cè)與待成型粉料之間設(shè)有能夠隨彈性外模收縮形變而與待成型粉料一起被徑向壓縮的塑性過渡層，塑性過渡層與端塞相接的一面為圓錐形凹面，端塞上設(shè)有與圓錐形凹面配合相接的錐形凸起。通過塑性過渡層解決了喇叭狀形變和密度不均問題；剛性支撐套和定位裝置使粉料填充更均勻，圓弧狀金屬夾板和柔性層相結(jié)合使彈性夾持裝置始終緊緊包裹管狀素坯，使管狀素坯形狀規(guī)則、壁厚均勻、尺寸精度高，不僅利于燒結(jié)得到高性能靶材，同時減少了后期車削量，增加材料利用率，降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)靶成型模具，具體地說是一種旋轉(zhuǎn)靶材的等靜壓成型模具。

背景技術(shù)

近年來，平板顯示行業(yè)快速發(fā)展，手機觸摸屏、大型平板電視的市場越來越大。隨著市場的發(fā)展，對平板顯示器制備技術(shù)的要求也越來越高。尤其是，用于在玻璃基板上制備金屬薄膜或氧化金屬薄膜的磁控濺射裝置中，正在逐漸用旋轉(zhuǎn)靶來取代以往的平面靶，由此也帶動了ITO旋轉(zhuǎn)靶的飛速發(fā)展。

目前ITO旋轉(zhuǎn)靶坯體的成型方法，主要有擠出法、注漿成型和冷等靜壓成型。擠出法和注漿成型都可近凈尺寸成型，在制作異形件方面有一定的優(yōu)勢。但是，擠出法得到的坯體中含有大量的有機物和水，難以燒結(jié)致密；注漿成型對料漿的要求比較苛刻，成型后素坯脫模比較困難，素坯的干燥也需要比較復(fù)雜的工藝，因此，技術(shù)難度較大。

冷等靜壓成型工藝簡單，得到的素坯密度高且均勻，利于后續(xù)燒結(jié)得到高性能的旋轉(zhuǎn)靶材。但是，管狀素坯成型模具在裝填原料后都需要在模腔兩端用端塞密封，為了保證密封效果，端塞要求有一定的硬度，冷等靜壓成型管狀素坯時，在端塞處，彈性包套的變形和位移會受到端塞的阻礙，產(chǎn)生端頭效應(yīng)，使素坯兩端呈喇叭狀且密度偏低。另外，管狀素坯的成型模具在填充原料前，需要先定位內(nèi)模和外模使其同心，現(xiàn)有技術(shù)中通常在模具兩端設(shè)置定位環(huán)等部件進行定位。雖然在模具兩端保持了同心定位，但是，由于柔性模具材料易變形，在填充原料的過程中可能導(dǎo)致模具局部變形，在局部產(chǎn)生不同心的情況，會導(dǎo)致填充不均勻，成型的管狀素坯產(chǎn)生壁厚不均，表面不規(guī)則的現(xiàn)象。因此，冷等靜壓成型的管狀素坯往往需要將其外表面和兩端加工掉很大一部分，才能獲得規(guī)則的形狀（例如CN102277558A和US5，435，965）。這種加工不僅增加了工序，而且導(dǎo)致材料相當(dāng)大的損失，這也是冷等靜壓法制備ITO旋轉(zhuǎn)靶的過程中材料利用率低的一個重要原因。由于ITO旋轉(zhuǎn)靶的制備原料比較昂貴，材料利用率的問題得不到有效解決，就會增加生產(chǎn)成本，降低利潤空間，影響企業(yè)競爭力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服模具端頭效應(yīng)導(dǎo)致素坯兩端產(chǎn)生喇叭狀形變的問題，提供一種旋轉(zhuǎn)靶材的等靜壓成型模具。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種旋轉(zhuǎn)靶材的等靜壓成型模具，包括彈性外模、剛性內(nèi)模和端塞，剛性內(nèi)模設(shè)置在彈性外模的內(nèi)腔中，在彈性外模與剛性內(nèi)模之間形成用于填充待成型粉料的管形模腔，管形模腔的兩端分別設(shè)有端塞，所述端塞朝向管形模腔的一側(cè)與管形模腔內(nèi)填充的待成型粉料之間設(shè)有能夠隨彈性外模收縮形變而與待成型粉料一起被徑向壓縮的塑性過渡層，塑性過渡層與端塞相接的一面為圓錐形凹面，端塞上設(shè)有與該圓錐形凹面配合相接的錐形凸起。

所述的塑性過渡層為圓環(huán)形的泡沫橡膠，其厚度大于30mm。

所述的等靜壓成型模具還設(shè)有一個用于在裝填待成型粉料時套在所述彈性外模外側(cè)的剛性支撐套，剛性支撐套的內(nèi)徑與彈性外模的外徑相當(dāng)。

所述剛性支撐套的軸向長度大于管形模腔填充待成型粉料部分的軸向長度。