CN103302891A - 一种新型粉体压片模具及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型粉体压片模具及使用方法。这种新型粉体压片模具及使用方法能够避免以往粉体压片模具及使用方法的许多缺点。由于模筒托举弹簧的作用，粉体压实过程中下柱塞与模筒间允许有相对运动，同时上柱塞与模筒间也有相对运动，这样的压片过程称为双向加压，最后制得的样片上、下部分密实度无差异，烧成后的样片不易发生翘曲变形。带压脱模过程中对上、下柱塞施加一个较小的压力并保持，然后旋动脱模螺母使之相对于下柱塞向上运动，这时，上柱塞、样片、下柱塞位置固定，在脱模螺母的向上推动作用下，模筒向上运动，样片克服模筒的摩擦阻力从模筒中脱出，能够较好地解决剥层、开裂问题。

Description

一种新型粉体压片模具及使用方法
技术领域
本发明涉及一种新型粉体压片模具。这种新型粉体压片模具能够避免以往粉体压片模具的一些缺点，如压片完成后的脱模过程极易产生样片剥层开裂等。 
技术背景
目前各大学、科研院所和相关企业的实验室广泛使用的粉体压片模具，一般由三个主要部分构成，分别是：上柱塞、模筒和下柱塞。 
已有的粉体压片模具工作时，主要步骤有三个，分别是：加料合模、加压制片和脱模取片。 
第一个步骤首先要放好下柱塞，套上模筒，然后向模筒内加入粉体物料，最后把上柱塞放入模筒，完成合模。 
第二个步骤是要把合好的模具安放到压片机的加压位置上，利用压片机对上、下柱塞加压，完成压片过程。 
由于粉体压实过程中下柱塞与模筒间没有相对运动，只有上柱塞与模筒间有相对运动，这样的压片过程称为单向加压，最后制得的样片上、下部分密实度存在差异：越靠近样片上部边沿密实度越高；越靠近样片下部边沿密实度越低，这样的差异会导致样片烧制成瓷过程中上、下部分收缩率不同，烧成后的样片极易发生翘曲变形，样片厚度越大这种现象越严重。 
第三个步骤是脱模取片，这一过程首先要取出下柱塞，然后在压片机上对上柱塞加压，利用上柱塞把样片推出模筒，完成取片过程。 
在这样的取片过程中，由于样片的下表面一直处于悬空状态，在上柱塞的推力和模筒的摩擦阻力联合作用下，样片极易发生剥层开裂。如果原料粉体颗粒为近球形且粒径较大，剥层开裂的情况更加严重，往往反复多次亦难以压制成型并保持完整。多次毁片、重新研磨、压片，往往导致样片被引入过多污染物而严重影响实验结果。 
发明内容
为了克服已有技术所制备的样片上、下部分密实度存在差异和样片在脱模过程中极易发生剥层开裂等问题，本发明的任务是设计出一种新型粉体压片模具。利用该压片模具，能够保证压制出的样片上、下部分密实度相同，烧成后的样片不易发生翘曲变形，并能使样片在脱模过程中最大限度地避免剥层开裂等问题发生。按本发明，该任务通过一种具有权利要求1所述特征的一种新型粉体压片模具得到解决。其它 有利的方案可以从从属权利要求中得到解决。 
按照本发明所提供的解决方案是：一种新型粉体压片模具，保留现有压片模具的上柱塞、模筒，增加一个模筒托举弹簧、一个脱模螺母，下柱塞中间部分增加一个圆柱段加工出外螺纹，与脱模螺母的内螺纹配合。 
一种新型粉体压片模具，其主要工作步骤也是：加料合模、加压制片和脱模取片。 
第一个步骤依次是：放好下柱塞，旋入脱模螺母，套上模筒托举弹簧，套上模筒，然后向模筒内加入粉体物料，最后把上柱塞放入模筒，完成合模。 
第二个步骤是要把合好的模具安放到压片机的加压位置上，利用压片机对上、下柱塞加压，完成压片过程。由于模筒托举弹簧的作用，粉体压实过程中下柱塞与模筒间允许有相对运动，同时上柱塞与模筒间也有相对运动，这样的压片过程称为双向加压，最后制得的样片上、下部分密实度无差异，烧成后的样片不易发生翘曲变形。 
第三个步骤是脱模取片。这一过程不需要取出下柱塞，只需要卸掉第二步的压片成型加压力，施加一个较小的压力并保持，然后，旋动脱模螺母使之相对于下柱塞向上运动，这时，上柱塞、样片、下柱塞位置固定，在脱模螺母的向上推力作用下，模筒向上运动，样片克服模筒的摩擦阻力从模筒中脱出，实现带压脱模。 
在这样的脱模取片过程中，由于一直保持一个较小的压力使样片处于适度的压紧状态，得以使其下表面避免处于悬空状态，样片发生剥层开裂的情况大为改善。即使原料粉体颗粒为近球形且粒径稍大，剥层开裂的情况也能得到明显控制，能够压制成型并保持完整。 
附图说明
下面借助于在附图中示出的实施例对本发明进行详细解释。本发明的其他特征可以从以下对本发明的实施例所做的说明中结合权利要求和附图来获得。本发明的单个特征在此可以仅仅自身或者多个一起在本发明的不同实施方式中得到实现。其中： 
附图1是本发明实施例的加料合模状态剖切图。图中：（1）为上柱塞；（2）为模筒；（3）为原料粉体；（4）为模筒托举弹簧；（5）为下柱塞；（6）为下柱塞外螺纹；（7）为脱模螺母。 
附图2是本发明实施例的加压制片状态剖切图。图中：（8）为压片过程中同时作用于上柱塞和下柱塞上的一对较大的加压力；（9）为压片过程中上柱塞相对模筒的向下位移量a；（10）为样片；（11）为压片过程中下柱塞相对模筒的向上位移量b。 
附图3是本发明实施例的脱模取片状态剖切图。图中：（12）为脱模过程中同时作用于上柱塞和下柱塞上的一对较小的压力。 
具体实施方式
在附图1中，首先放好下柱塞（5），旋入脱模螺母（7），套上模筒托举弹簧（4）， 套上模筒（2），然后向模筒（2）内加入原料粉体（3），最后把上柱塞（1）放入模筒（2），完成合模。 
在附图2为压片过程。由于模筒托举弹簧（4）的托举作用，模筒（2）不会落到最下位置，这样，施加作用于上柱塞（1）和下柱塞（5）上的一对较大的加压力（8）时，原料粉体压实过程中上柱塞（1）与模筒（2）间发生一个相对位移a（9），同时下柱塞（5）与模筒（2）间发生一个相对位移b（11），实现双向加压，最后制得的样片（10）上、下部分密实度无明显差异，烧成后不易发生翘曲变形。 
附图3是本发明实施例的脱模取片过程示意图。首先要卸掉压片过程中同时作用于上柱塞（1）和下柱塞（5）上的一对较大的加压力（8），而后施加一个脱模过程中同时作用于上柱塞（1）和下柱塞（5）上的一对较小的压力（12）并保持，旋动脱模螺母（7）使之向上运动推动模筒（2），此时上柱塞（1）、样片（10）、下柱塞（5）位置固定，样片（10）克服与模筒（2）间的摩擦阻力从模筒（2）中脱出，实现带压脱模。这样，在取出样片（10）过程中，由于一直保持一对较小的压力（12），使样片（10）始终处于适度的压紧状态，样片（10）发生剥层开裂的情况大为改善。 

Claims (3)

1.一种新型粉体压片模具，由上柱塞（1）、模筒（2）、模筒托举弹簧（4）、中段有一段外螺纹（6）的下柱塞（5）、脱模螺母（7）构成，下柱塞（5）中段的外螺纹（6）与脱模螺母（7）配合，其特征是：模筒托举弹簧（4）保证了实现双向加压，下柱塞（5）中段的外螺纹（6）与脱模螺母（7）的配合保证了带压脱模过程中防止样片出现剥层、开裂等情况。
2.按权利要求1所述的一种新型粉体压片模具，其特征是：与已有的粉体压片模具相比较，一种新型粉体压片模具在上柱塞（1）、下柱塞（5）和模筒（2）的基础上，增加了脱模螺母（7）、模筒托举弹簧（4），下柱塞（5）中间一段加工有外螺纹（6），这段外螺纹（6）与脱模螺母（7）形成配合。
3.按权利要求1所述的一种新型粉体压片模具，其特征是：由于模筒托举弹簧（4）的托举作用，模筒（2）不会落到最下位置，这样，施加作用于上柱塞（1）和下柱塞（5）上的一对较大的加压力（8）时，原料粉体（3）压实过程中上柱塞（1）与模筒（2）间发生一个相对位移a（9），同时下柱塞（5）与模筒（2）间发生一个相对位移b（11），实现双向加压，最后制得的样片（10）上、下部分密实度无明显差异，烧成后不易发生翘曲变形。
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