CN104827032B - 蜂窝状金属滤芯的成型方法及模具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蜂窝状金属滤芯的成型方法及模具。首先，向蜂窝状金属滤芯的成型模具的型腔中注入金属间化合物粉料，同时振动所述成型模具，所述型腔由外模和设于外模内的芯模构成；当粉料充填完毕后，位置控制机构驱动与芯模连接的压头在型腔内上下运动，从而压制型腔中的粉料；当粉料被压制成所需蜂窝状压坯后，压头由下至上运动并带动芯模脱离压坯；然后拆除芯模，将包含压坯的成型模具置于脱模座上，位置控制机构驱动压头再次在型腔中运动使压坯脱离外模；最后，对脱模后的压坯进行后续成型环节。该工艺及所用模具，简单适用，成本较低，脱模方便，在保证产品外形精度和机械强度的同时可提高产品的合格率。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属滤芯的成型方法及模具，具体是一种蜂窝状金属滤芯的成型方法及模具。
背景技术
目前市场上的蜂窝状滤芯大多为陶瓷材料，其成型方法为挤出成型。蜂窝状陶瓷滤芯的挤出成型方法包括：原料配置，原料搅拌，原料抽真空，挤出成型等。由于原料会影响蜂窝状陶瓷滤芯的机械强度、外形精度等，故该成型方法对原料的要求较高，例如原料的干湿度、可塑性、粘接性等。在蜂窝状陶瓷滤芯的制作过程中，为了有助于成型通常还会添加粘结剂，粘结剂在挤出成型后的烧结过程中很难脱除，这会影响产品性能。此外，在蜂窝状陶瓷滤芯的基础成型方法中需使用混浆机对原料进行搅拌，抽真空装置对原料抽真空，还需使用专用模具、挤压机进行挤出成型。由此可见，蜂窝状陶瓷滤芯的制作方法复杂、成本较高。采用金属间化合物材料制作蜂窝状滤芯时，将该模具设计成包括外模和多个安装在该外模内的芯棒的结构是常见的，但压坯成型后的脱模过程较复杂，并且在脱模过程中容易造成压坯损坏，压坯性能较差，合格率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种简单适用，成本较低，脱模方便的蜂窝状金属滤芯的成型方法及模具。
本发明的蜂窝状金属滤芯的成型方法，其步骤包括：a.向蜂窝状金属滤芯的成型模具的型腔中注入金属间化合物粉料，同时振动所述成型模具，所述型腔由外模和设于外模内的芯模构成；b.粉料充填完毕后，位置控制机构驱动与芯模连接的压头在型腔内上下运动，从而压制型腔中的粉料；c.当粉料被压制成所需蜂窝状压坯后，压头由下至上运动并带动芯模脱离压坯；d.拆除芯模，将包含压坯的成型模具置于脱模座上，位置控制机构驱动压头再次在型腔中运动使压坯脱离外模；e.对脱模后的压坯进行后续成型环节。在粉料充填过程中，通过振动成型模具，使型腔中的粉料混合均匀并且表面平整，从而保证最终成型的压坯密度均匀、外形美观。外模和芯模的结构可以根据蜂窝状金属滤芯的结构要求设置。由于制作蜂窝状金属滤芯的金属间化合物粉料具有一定的压缩比，压缩比表示粉末压制后的体积与压制前的体积的比值，它取决于粉末的材料、配比、粉末颗粒大小、成型压力等。压缩比可以通过实验获得。压头对型腔中的金属间化合物粉料进行压制时，位置控制结构可以根据压缩比来控制压头的位移，从而保证成型的蜂窝状压坯机械强度较好并且不易损坏，合格率较高。当压头在型腔内由上至下挤压粉料到所需程度时，位置控制机构驱动压头反向运动使压头脱离型腔，同时带动芯模脱离压坯。当芯模完全脱离压坯后，将其从压头上拆除，并将包含压坯的成型模具置于脱模座上，位置控制机构驱动压头再次在型腔中运动，从而使压坯脱离外模。然后对脱模后的压坯进行后续成型环节，如烧结成型。其中，位置控制机构和脱模座可采用现有技术实现。本方法采用压头与芯模连接的方式，不仅实现了压坯的压制成型，还使压坯的脱模简单方便。该方法特别适合但不仅限于蜂窝状压坯的压制成型。
进一步的，所述压头与型腔的横截面保持密封配合。通过设置使压头与型腔的横截面保持密封配合，能够完全避免压头对粉料进行压制时，粉料残留在压头与型腔的腔壁之间配合的缝隙处，从而确保压坯的外形精度并且进一步提高压坯的合格率。
进一步的，压头与芯模的横截面进行滑动配合，这样使压头在型腔中运动更方便、迅速，有利于提高成型效率。
更进一步的，所述外模还连接有底座，底座对外模内的芯模进行支撑定位作用。该结构可以使芯模在无外力的情况下保持不动，从而保证压坯的外形精度。此外，底座还对压坯具有支撑作用，可避免压坯脱离外模后掉落到脱模座中，因受到较大冲击力而造成的损坏，进一步提高了压坯的合格率。
本发明还提供了一种用于上述成型方法的成型模具，包括外模和与外模相连的底座，所述外模内设有芯模，芯模的轴向两端分别连接底座和与位置控制机构相连的压头，外模与芯模之间具有蜂窝状的型腔。芯模的数量与结构根据蜂窝状金属滤芯的结构要求设置，将芯模安装在与外模相连的底座上，利用底座对芯模进行支撑定位，使芯模在无外力的情况下保持不动，确保最终压坯的外形精度较高。当粉料填充完毕后，压头由位置控制机构驱动从而在型腔中由上至下运动，压制粉料成型。压头的位移可以根据金属间化合物粉料的压缩比得出。当压头向下运动到一定位置，得到所需蜂窝状压坯后，压头在位置控制机构的驱动下开始反向运动，并带动与之相连的芯模脱离压坯。当芯模脱离型腔后，将其拆除，可利用位置控制机构驱动压头再次在型腔中运动，从而使压坯脱离外模。该成型模具的结构简单，利用压头对粉料进行压制成型，同时还可使芯模脱离蜂窝状压坯。
进一步的，压头与型腔的横截面设有密封结构。这样能够完全避免压头对粉料进行压制时，粉料残留在压头与型腔的腔壁之间配合的缝隙处，从而确保压坯的外形精度。该密封结构可以通过现有技术实现。
进一步的，所述芯模与底座之间为活动连接，例如底座与芯模之间可采用孔轴配合。在粉料填充和压制成型的过程中，底座可以对芯模起到支撑定位的作用，使芯模在型腔中保持不动，从而提高压坯的外形精度。当芯模在压头的带动下脱离压坯时，芯模可与底座分离。为了便于脱模，还可以将底座上与芯模配合处设计一定的拔模斜度。
进一步的，所述芯模与压头为活动连接，例如可采用常见的T型构件连接方式，将芯模设计成T型结构并与压头上的孔配合，不仅结构简单而且方便拆卸芯模。除此之外，还可以采用类似曲柄滑块机构的连接方式实现。
更进一步的，压头与芯模的横截面之间为滑动配合连接。该结构有利于压头在型腔中运动，可提高成型效率。
此外，本发明的成型模具还设有与外模连接的振动装置，其作用是带动模具的振动，避免填充的物料局部堆积，使最终成型的压坯密度均匀。振动装置可以采用现有的装置或设备。
本发明的蜂窝状金属滤芯的成型方法及模具，简单适用，成本较低，脱模方便，在保证产品外形精度和机械强度的同时可提高产品的合格率。
以下结合实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。
附图说明
图1为本发明蜂窝状金属滤芯的成型方法的流程图。
图2为本发明蜂窝状金属滤芯的成型模具的工作状态图。
具体实施方式
如图1、图2所示的成型方法及设备，包括步骤：a.向蜂窝状金属滤芯的成型模具的型腔中注入金属间化合物粉料，同时振动所述成型模具，所述型腔由外模4和设于外模4内的芯模3构成；b.粉料充填完毕后，位置控制机构1驱动与芯模3连接的压头2在型腔内上下运动，从而压制型腔中的粉料；c.当粉料被压制成所需蜂窝状压坯7后，压头2由下至上运动并带动芯模3脱离压坯7；d.拆除芯模3，将包含压坯7的成型模具置于脱模座8上，位置控制机构1驱动压头2再次在型腔中运动使压坯7脱离外模4；e.对脱模后的压坯7进行后续成型环节。用于上述方法的成型模具，包括外模4和与外模4相连的底座5，所述外模4内设有芯模3，芯模3的轴向两端分别连接底座5和与位置控制机构1相连的压头2，外模4与芯模3之间具有蜂窝状的型腔。首先，向型腔中注入金属间化合物粉料的同时开启与外模4连接的振动装置6，避免填充的物料局部堆积，使型腔中的粉料密度均匀、表面平整。与外模4相连的底座5可对芯模3进行支撑定位，使芯模3在无外力的情况下保持不动。当粉料充填完毕后，位置控制机构1驱动与芯模3连接的压头2在型腔内由上至下运动，从而压制型腔中的粉料，压头2与型腔的横截面保持密封配合，避免粉料残留在压头2与型腔的腔壁之间配合的缝隙处，从而提高压坯7的外形精度并且进一步提高压坯7的合格率。由于压头2与芯模3为滑动配合，故压头2向下运动的过程中，芯模3保持不动，不会影响压坯7的外形精度。该芯模为T型构件，与压头之间为活动连接，当粉料被压制成所需蜂窝状压坯7后，压头2由下至上运动可带动芯模3脱离压坯7。当芯模3脱离压坯7后，拆除芯模3，将包含压坯7的成型模具置于脱模座8上，位置控制机构1驱动压头2再次在型腔中运动，从而使压坯7脱离外模4，最后对所得蜂窝状压坯7进行后续成型环节，如烧结成型。
Claims (6)
1.蜂窝状金属滤芯的成型方法，其步骤包括：
a.向蜂窝状金属滤芯的成型模具的型腔中注入金属间化合物粉料，同时振动所述成型模具，所述型腔由外模和设于外模内的芯模构成；
b.粉料充填完毕后，位置控制机构驱动与芯模连接的压头在型腔内上下运动，从而压制型腔中的粉料；
c.当粉料被压制成所需蜂窝状压坯后，压头由下至上运动并带动芯模脱离压坯；
d.拆除芯模，将包含压坯的成型模具置于脱模座上，位置控制机构驱动压头再次在型腔中运动使压坯脱离外模；
e.对脱模后的压坯进行后续成型环节；
所述压头与芯模的横截面进行滑动配合；当位置控制机构驱动与芯模连接的压头在型腔内往下运动时压头与芯模相互滑动且芯模保持不动，当压头由下至上运动时压头带动芯模向上运动并脱离压坯。
2.如权利要求1所述的蜂窝状金属滤芯的成型方法，其特征在于所述压头与型腔的横截面保持密封配合。
3.如权利要求1至2之一所述的蜂窝状金属滤芯的成型方法，其特征在于所述外模还连接有底座，底座对外模内的芯模进行支撑定位。
4.用于权利要求1至3之一所述成型方法的成型模具，包括外模(4)和与外模(4)相连的底座(5)，其特征在于所述外模(4)内设有芯模(3)，芯模(3)的轴向两端分别连接底座(5)和与位置控制机构(1)相连的压头(2)，外模(4)与芯模(3)之间具有蜂窝状的型腔，所述芯模(3)与底座(5)之间为活动连接，所述压头(2)与芯模(3)的横截面之间为滑动配合连接；该模具工作过程中，当位置控制机构(1)驱动与芯模(3)连接的压头(2)在型腔内往下运动时压头(2)与芯模(3)相互滑动且芯模(3)保持不动，当压头(2)由下至上运动时压头(2)带动芯模(3)向上运动并脱离压坯。
5.如权利要求4所述的蜂窝状金属滤芯的成型模具，其特征在于所述压头(2)与型腔的横截面设有密封结构。
6.如权利要求4至5之一所述的蜂窝状金属滤芯的成型模具，其特征在于设有与外模(4)连接的振动装置(6)。
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