CN104942294A - 蜂窝状金属间化合物滤芯的挤出成型方法及模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蜂窝状金属间化合物滤芯的挤出成型方法及模具。首先，在驱动机构控制下使推送机构在外模内腔中运动以挤压外模内腔中的金属间化合物材料；金属间化合物材料在推送机构的挤压下，经与外模相连的芯模上的通孔，对蜂窝状型腔进行填充，从而形成坯件并逐渐脱离型腔；最后，将坯件切断后进行后续成型环节。该成型方法及所用模具，简单适用，在保证坯件密度均匀和外观质量较好的前提下，利用推送机构使金属间化合物材料不断的填充型腔，从而不间断地挤压出坯件，极大的提高了成型效率；并且返工简单快捷，降低了生产成本的同时还提高了产品的合格率。

Description

蜂窝状金属间化合物滤芯的挤出成型方法及模具

技术领域

本发明涉及一种金属间化合物滤芯的成型方法及模具，具体是一种蜂窝状金属间化合物滤芯的挤出成型方法及模具。

背景技术

金属间化合物是指金属与金属、金属与准金属形成的化合物，具有优异的耐高温、抗氧化、耐磨损等优良特性，应用十分广泛。采用金属间化合物材料制作蜂窝状滤芯时，将模具设计成包括外模和与外模相配合的芯模的结构是常见的。由本申请的申请人在先申请的公开号为CN102133768A的发明专利申请文件公开了一种多通道滤芯冷等静压成型模具及金属间化合物多通道滤芯的生产方法，该方法解决了金属间化合物多通道滤芯的冷等静压成型问题。然而采用冷等静压成型蜂窝状金属间化合物滤芯的方法较繁琐，相应的模具结构也较复杂，并且坯件在脱模过程中，不可避免因芯模的移动造成的坯件损坏、变形等。此外，现有技术的坯件成型效率也较低。

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，成型效率高的蜂窝状金属间化合物滤芯的挤出成型方法及模具。

本发明的蜂窝状金属间化合物滤芯的挤出成型方法，其步骤包括：a.在驱动机构控制下使推送机构在外模内腔中运动以挤压外模内腔中的金属间化合物材料；b.金属间化合物材料在推送机构的挤压下，经与外模相连的芯模上的通孔，对蜂窝状型腔进行填充，从而形成坯件并逐渐脱离型腔；c.将坯件切断后进行后续成型环节。所述金属间化合物材料是将金属和/或非金属粉料按照一定比例配制的金属间化合物粉料，再加入一定比例的添加剂和水或其他溶液配制而成的金属间化合物泥料。在实际应用中，金属间化合物材料是从外模上设置的进料口注入外模内腔的。所述驱动机构可以是电机或液压驱动机构，所述推送机构可以是类似活塞杆的结构，推送机构在外模内腔中运动从而挤压并推送外模内腔中的金属间化合物材料，使金属间化合物材料经通孔后不断的填充型腔，从而不间断地挤压出坯件，相对现有技术来说，该方法成型效率较高。为了保证金属间化合物材料连续不缺料，并且确保填充到型腔中的金属间化合物材料不产生气孔，可在外模的适当部位设置抽真空装置对金属间化合物材料进行抽真空。当坯件脱离型腔后，再将坯件切断，并进行后续成型环节，如烧结成型，从而得到所需的蜂窝状金属间化合物滤芯。其烧结工艺可以与现有工艺相同或类似。如果发现切断后的坯件质量不合格，可将不合格的坯件重新放入进料口进行返工，使原材料得到了充分的利用，降低了生产成本。本发明的挤出成型方法，其步骤简单，能够有效的提高成型效率，并且返工简单快捷，降低了生产成本的同时还提高了产品的合格率。

其中，一种可选的方式是，所述芯模包括在步骤b所述的通孔之间间隔设置的芯棒，金属间化合物材料经所述通孔后，填充由所述芯棒与外模之间形成的蜂窝状型腔，从而形成坯件。所述芯棒的数量与结构根据蜂窝状金属间化合物滤芯的结构要求设置，例如芯棒的横截面可以是圆形、方形或六边形等。该方法需根据蜂窝状金属间化合物滤芯的结构要求来设计相应的芯模和外模。所述芯模是安装在外模内的，芯模的结构简单，有利于安装和拆卸。

另一种可选的方式是，所述芯模包括外壁和在步骤b所述的通孔之间间隔设置的芯棒，金属间化合物材料经所述通孔后，填充由所述外壁与芯棒之间形成的蜂窝状型腔，从而形成坯件。所述芯模与外模之间可通过螺栓连接或其他方式固定。该方法只需根据蜂窝状金属间化合物滤芯的结构要求来设计芯模的尺寸和外形即可。

具体的，所述推送机构包括由接有电机的螺杆泵驱动的螺杆，所述螺杆在外模内腔中运动并挤压金属间化合物材料。螺杆的螺旋运动在挤压和推送金属间化合物材料的同时，可使金属间化合物材料混合更均匀，从而保证最终成型的坯件密度均匀，外观质量较好。该方法的螺杆泵具有结构简单、工作安全可靠、使用维修方便、压力稳定等优点，能够持续高效的工作，并带动螺杆运行挤压金属间化合物材料，从而有效地提高坯件的成型效率。所述螺杆泵可以是单螺杆泵或双螺杆泵。

本发明还提供了一种用于上述挤出成型方法的成型模具，包括设有进料口的外模，所述外模内设有与外模内腔相适应且与驱动机构连接的推送机构，所述外模还连接有芯模，所述芯模设有与外模内腔连通的通孔，以及与所述通孔连通且至少由芯模形成的蜂窝状型腔。所述驱动机构可以是电机或液压驱动机构，所述推送机构可以是类似活塞杆的结构。推送机构在外模内腔中运动从而挤压并推送从进料口注入的外模内腔中的金属间化合物材料。金属间化合物材料在推送机构的挤压下，经与所述通孔后，填充与通孔连通的蜂窝状型腔，从而形成坯件并逐渐脱离型腔。其中，所述蜂窝状型腔至少由芯模形成。为了保证金属间化合物材料连续不缺料，并且确保填充到型腔中的金属间化合物材料不产生气孔，可在外模的适当部位设置抽真空装置对金属间化合物材料进行抽真空。所述抽真空装置是现有的。坯件脱离型腔到所需长度时，再将坯件切断，进行后续成型环节(如烧结成型)，从而得到蜂窝状金属间化合物滤芯。如果发现切断后的坯件质量不合格，可将不合格的坯件重新放入进料口进行返工，使原材料得到了充分的利用，降低了生产成本。该成型模具结构简单，推送机构可以使金属间化合物材料不断的填充型腔，从而不间断地挤压出坯件，极大的提高了成型效率；并且返工简单快捷，降低了生产成本的同时还提高了产品的合格率。

进一步的，所述通孔在芯模内侧面等间距均匀分布。芯模外侧面指的是形成坯件的一端，芯模内侧面是与芯模外侧面相对的另一端。均匀分布的通孔，可使金属间化合物材料在型腔中填充更加均匀，有利于保证坯件的密度均匀和提高坯件的外形精度。

所述芯模的一种结构是包括在通孔之间间隔设置的芯棒，所述芯棒与外模之间形成蜂窝状型腔。所述芯棒的数量与结构根据蜂窝状金属间化合物滤芯的结构要求设置，例如芯棒的横截面可以是圆形、方形或六边形等。金属间化合物材料经所述通孔填充蜂窝状型腔，从而形成坯件。在实际使用时，需根据蜂窝状金属间化合物滤芯的结构要求来设计相应的芯模和外模，例如可使芯模位于外模内，简化芯模的结构，便于安装和拆卸。

所述芯模的另一种结构是包括外壁和在通孔之间间隔设置的芯棒，所述外壁与芯棒之间形成蜂窝状型腔。金属间化合物材料经所述通孔填充蜂窝状型腔，从而形成坯件。这样只需根据蜂窝状金属间化合物滤芯的结构要求来设计芯模的尺寸和外形，并将所述芯模与外模之间通过螺栓连接或其他方式固定即可，进一步简化了该成型模具的结构。

具体的，所述推送机构包括与所述驱动机构相连的螺杆泵的螺杆。所述驱动机构可以是电机或液压驱动机构。螺杆的螺旋运动在挤压和推送金属间化合物材料的同时，可使金属间化合物材料混合更均匀，从而保证最终成型的坯件密度均匀、外观质量较好。所述螺杆泵具有结构简单、工作安全可靠、使用维修方便、压力稳定等优点，能够持续高效的工作，并带动螺杆运行挤压金属间化合物材料，从而有效地提高坯件的成型效率。此外，所述推送机构还可以采用类似活塞杆的结构。

本发明的蜂窝状金属间化合物滤芯的挤出成型方法及模具，简单适用，在保证坯件密度均匀和外观质量较好的前提下，利用推送机构使金属间化合物材料不断的填充型腔，从而不间断地挤压出坯件，极大的提高了成型效率；并且返工简单快捷，降低了生产成本的同时还提高了产品的合格率。

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间化合物滤芯的挤出成型方法的流程图。

图2为蜂窝状金属间化合物滤芯的结构示意图。

图3为用于图1所示挤出成型方法的成型模具的结构示意图。

图4为图3所示成型模具的A-A剖视图。

图5为图3所示成型模具中的芯模的结构示意图。

图6为图3中所示成型模具的工作状态示意图。

图7为用于图1所示挤出成型方法的成型模具的另一种结构示意图。

图8为图7所示成型模具的A-A剖视图。

图9为图7所示成型模具的右侧视图。

图10为图7所示成型模具的工作状态示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示的蜂窝状金属间化合物滤芯的挤出成型方法，包括步骤：a.在驱动机构控制下使推送机构在外模内腔中运动以挤压外模内腔中的金属间化合物材料；b.金属间化合物材料在推送机构的挤压下，经与外模相连的芯模上的通孔，对蜂窝状型腔进行填充，从而形成坯件并逐渐脱离型腔；c.将坯件切断后进行后续成型环节。所述金属间化合物材料是将金属和/或非金属粉料按照一定比例配制的金属间化合物粉料，再加入一定比例的添加剂和水或其他溶液配制而成的金属间化合物泥料。所述驱动机构可以是电机或液压驱动机构，所述推送机构包括由接有电机的螺杆泵驱动的螺杆。首先，向外模内腔中注入金属间化合物材料，同时使螺杆在接有电机或液压驱动机构的螺杆泵的驱动作用下，在外模内腔中运动并挤压金属间化合物材料，并使金属间化合物材料混合更均匀，保证最终成型的坯件密度均匀，外观质量较好。所述芯模和外模的结构是根据蜂窝状金属间化合物滤芯(如图2所示)的结构要求来设计的。所述芯模具体可以是包括在步骤b所述的通孔之间间隔设置的芯棒，金属间化合物材料经所述通孔后，填充由所述芯棒与外模之间形成蜂窝状型腔，从而形成坯件。所述芯棒的可以设置多个，芯棒的横截面可以是方形、圆形或六边形等。将芯模安装在外模内，有利于简化芯模的结构，并便于安装和拆卸。金属间化合物材料在螺杆的作用下不断的填充型腔并形成坯件，极大的提高了成型效率。为了保证金属间化合物材料连续不缺料，并且确保填充到型腔中的金属间化合物材料不产生气孔，可在外模的适当部位设置抽真空装置对金属间化合物材料进行抽真空。当坯件脱离型腔后，再将坯件切断，进行后续成型环节(如烧结成型)，从而得到所需的蜂窝状金属间化合物滤芯。如果发现切断后的坯件质量不合格，可将不合格的坯件重新放入外模内腔中进行返工，使原材料得到了充分的利用，降低了生产成本。

如图3、图4和图5所示的成型模具，包括设有进料口1的外模3，所述外模3内设有与外模3内腔相适应且与驱动机构连接的推送机构，所述外模3还连接有芯模4，所述芯模4设有与外模3内腔连通的通孔6，以及与所述通孔6连通且至少由芯模4形成的蜂窝状型腔7。所述驱动机构可以是电机或液压驱动机构，所述推送机构包括与所述驱动机构相连的螺杆2泵的螺杆2，或者是类似活塞杆的结构。所述螺杆2是与外模3内腔相适应的，在驱动机构的作用下，螺杆2能够在外模3内腔中运动，并在挤压金属间化合物材料的同时使金属间化合物材料混合更均匀，保证最终成型的产品密度均匀，外观质量较好。所述芯模4包括在通孔6之间间隔设置的芯棒5，所述芯棒5与外模3之间形成蜂窝状型腔7。所述芯模4位于外模3内，有利于简化芯模4的结构，并且便于安装和拆卸。所述通孔6在芯模4内侧面等间距均匀分布。芯模4外侧面指的是指坯件挤出的一端，芯模4内侧面是相对外侧面的另一端。均匀分布的通孔6，可使从进料口1注入外模3内腔中的金属间化合物材料填充更加均匀，有利于保证产品密度均匀和提高产品的外形精度。外模3内腔与蜂窝状型腔7之间通过通孔6连通。所述芯棒5的横截面为方形，也可以是圆形、六边形或其他形状。

如图6所示成型模具的工作状态示意图，金属间化合物材料在螺杆2的挤压下，经与外模3相连的芯模4上的通孔(如图3中标号6所示)，填充芯棒5与外模3之间形成的蜂窝状型腔(如图3中标号7所示)，从而形成坯件8并逐渐脱离蜂窝状型腔；再将坯件8切断后进行后续成型环节，如烧结成型，从而得到蜂窝状金属间化合物滤芯(如图2所示)。由于所述螺杆2可以挤压金属间化合物材料不断的填充蜂窝状型腔，从而不间断地挤压出坯件8，因此极大的提高了成型效率。如果发现切断后的坯件8质量不合格，还可将不合格的坯件8重新放入进料口1进行返工，使原材料得到了充分的利用，降低了生产成本。为了保证金属间化合物材料连续不缺料，并且确保填充到所述蜂窝状型腔中的金属间化合物材料不产生气孔，可在外模3的适当部位设置抽真空装置对金属间化合物材料进行抽真空。所述抽真空装置是现有的。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：如图7、图8和图9所示，芯模4包括外壁和在通孔6之间间隔设置的芯棒5，所述外壁与芯棒5之间形成蜂窝状型腔7,金属间化合物材料经所述通孔6后，填充由所述外壁与芯棒5之间形成的蜂窝状型腔7，从而形成坯件。根据蜂窝状金属间化合物滤芯(如图2所示)的结构要求来设计芯模4的尺寸和外形，并将所述芯模4与外模3之间通过螺栓连接或其他方式固定，进一步简化了本发明的成型模具的结构。所述芯棒5设置在芯模4外侧面，芯棒5的横截面为方形，也可以是圆形、六边形或其他形状。金属间化合物材料是由进料口1注入外模3内腔的，在螺杆2挤压作用下，金属间化合物材料经通孔6对蜂窝状型腔7进行填充。

如图10所示成型模具的工作状态示意图，金属间化合物材料从进料口1填充到外模3内腔中，在螺杆2的挤压下，金属间化合物经芯模4的通孔(如图7中标号6所示)，填充外壁与芯棒5之间形成的蜂窝状型腔(如图7中标号7所示)，从而形成坯件8并逐渐脱离蜂窝状型腔；再将坯件8切断后进行后续成型环节，如烧结成型，从而得到蜂窝状金属间化合物滤芯(如图2所示)。

Claims (9)

1.蜂窝状金属间化合物滤芯的挤出成型方法，其步骤包括：

a.在驱动机构控制下使推送机构在外模内腔中运动以挤压外模内腔中的金属间化合物材料；

b.金属间化合物材料在推送机构的挤压下，经与外模相连的芯模上的通孔，对蜂窝状型腔进行填充，从而形成坯件并逐渐脱离型腔；

c.将坯件切断后进行后续成型环节。

2.如权利要求1所述的成型方法，其特征在于所述芯模包括在步骤b所述的通孔之间间隔设置的芯棒，金属间化合物材料经所述通孔后，填充由所述芯棒与外模之间形成的蜂窝状型腔，从而形成坯件。

3.如权利要求1所述的成型方法，其特征在于所述芯模包括外壁和在步骤b所述的通孔之间间隔设置的芯棒，金属间化合物材料经所述通孔后，填充由所述外壁与芯棒之间形成的蜂窝状型腔，从而形成坯件。

4.如权利要求1至3之一所述的成型方法，其特征在于所述推送机构包括由接有电机的螺杆泵驱动的螺杆，所述螺杆在外模内腔中运动并挤压金属间化合物材料。

5.用于权利要求1至4之一所述成型方法的成型模具，包括设有进料口(1)的外模(3)，其特征在于所述外模(3)内设有与外模(3)内腔相适应且与驱动机构连接的推送机构，所述外模(3)还连接有芯模(4)，所述芯模(4)设有与外模(3)内腔连通的通孔(6)，以及与所述通孔(6)连通且至少由芯模(4)形成的蜂窝状型腔(7)。

6.如权利要求5所述的成型模具，其特征在于所述通孔(6)在芯模(4)内侧面等间距均匀分布。

7.如权利要求6所述的成型模具，其特征在于所述芯模(4)包括在通孔(6)之间间隔设置的芯棒(5)，所述芯棒(5)与外模(3)之间形成蜂窝状型腔(7)。

8.如权利要求6所述的成型模具，其特征在于所述芯模(4)包括外壁和在通孔(6)之间间隔设置的芯棒(5)，所述外壁与芯棒(5)之间形成蜂窝状型腔(7)。

9.如权利要求5至8之一所述的成型模具，其特征在于所述推送机构包括与所述驱动机构相连的螺杆泵的螺杆(2)。