CN108247045B - 一种利用冷等静压方式制备超大规格钼制品的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用冷等静压方式制备超大规格钼制品的装置，包括木箱、PVC软质透明水晶板A、橡胶框、绝缘胶板和压重钢板，橡胶框的四边与木箱的侧壁紧贴，PVC软质透明水晶板B恰好卡在橡胶框的内侧，聚氯乙烯薄膜包裹在整个橡胶框和PVC软质透明水晶板B的外部，在PVC软质透明水晶板B的上方为绝缘胶板。本发明还公开了一种利用冷等静压方式制备超大规格钼制品的方法，具体步骤为：步骤1，制作木箱，步骤2，裁剪聚氯乙烯薄膜的尺寸，步骤3，铺设聚氯乙烯薄膜，步骤4，填充钼粉，步骤5，包裹橡胶框及钼粉，步骤6，在聚氯乙烯薄膜上平铺绝缘橡胶板后将压重钢板放置于绝缘橡胶板上，最后将木箱模具吊入冷等静压机中压制成型。

Description

一种利用冷等静压方式制备超大规格钼制品的装置及方法
技术领域
本发明属于钼制品生产制备技术领域，涉及一种利用冷等静压方式制备超大规格钼制品的装置。本发明还涉及利用冷等静压方式制备超大规格钼制品的方法。
背景技术
随着粉末冶金技术的发展，难熔金属钼制品所需求的产品规格呈现出尺寸大、类型多的趋势。尺寸大是指产品的长宽厚、直径高度等尺寸是常规钨钼制品几十倍，产品也单重达到300～1500kg/件；类型多是指产品有正方体、长方体、圆柱体、圆饼等多种形状。
为制备此类超大规格、多类型的钼制品，采用常规的制备方法是：不锈钢护套作为定型模具，耐高压、耐腐蚀的橡胶套作为粉末装填器皿，特制的夹具对橡胶套进行密封，最后经冷等静压高压成型。此种常规方式会随着钼制品尺寸的不断增大，其所需钢护套、橡胶套的制作成本也会成几何倍数上升，与此同时产品的密封也将越来越困难，生产效率随之降低，劳动强度也会不断增加。此外，冷等静压成型是一种利用液体(乳化液)作为介质传导压力的方式，在高压的环境下乳化液对橡胶套的腐蚀速度，会随着压制次数的增多不断加快，最终导致橡胶套开裂失效；与此同时，制备多种规格、不同类型的钼制品，就需要配备与之数量相同的钢模具以及橡胶套，上述因素会使生产成本居高不下。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用冷等静压方式制备超大规格钼制品的装置，解决了现有制备方法生产成本高以及产品质量不稳定的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种利用冷等静压方式制备超大规格钼制品的装置，其特征在于，包括木箱和设置在木箱底部的PVC软质透明水晶板A、橡胶框、绝缘胶板和压重钢板，所述的木箱的底部铺有一块PVC软质透明水晶板A，所述的橡胶框的四边与木箱的侧壁紧贴，所述的橡胶框的内部为钼粉，在橡胶框内盛装的钼粉的上方设置有PVC软质透明水晶板B，所述的PVC软质透明水晶板B恰好卡在橡胶框的内侧，橡胶框的外部与木箱的侧壁和底部之间为若干层的聚氯乙烯薄膜，所述的聚氯乙烯薄膜包裹在整个橡胶框和PVC软质透明水晶板B的外部，在PVC软质透明水晶板B的上方为绝缘胶板，绝缘胶板的上方为压重钢板。
本发明的特点还在于，
所述的木箱为上方开口的木箱。
在所述的木箱的侧壁和底部均匀设置有若干渗液孔。
本发明的另一目的是提供一种利用冷等静压方式制备超大规格钼制品的方法。
本发明的另一技术方案是，一种利用冷等静压方式制备超大规格钼制品的方法利用上述的制备装置，具体按照以下步骤实施：
步骤1，制作木箱，
步骤2，裁剪聚氯乙烯薄膜的尺寸，
步骤3，铺设聚氯乙烯薄膜，
步骤4，填充钼粉，
步骤5，包裹橡胶框及钼粉，
步骤6，在步骤5包裹好的聚氯乙烯薄膜上平铺一层5～10mm厚的绝缘橡胶板，并将压重钢板放置于绝缘橡胶板上，最后将木箱模具吊入冷等静压机中压制成型。
本发明的特点还在于，
所述的步骤1具体为，按照产品尺寸设计并制作一个材质为复合板的木箱1，并将木箱的四周用钢带进行加固，在木箱的底部及四周均匀打渗液孔，并用抛光机将木箱内壁打磨光滑。
所述的步骤2具体为，将步骤1的加固打孔木箱固定于操作平台上，在木箱底部平铺一层1.5～2mm厚的PVC软质透明水晶板。并裁剪聚氯乙烯薄膜，每片薄膜尺寸统一是木箱内侧的总表面积的5～8倍。
所述的步骤3具体为，将步骤2中裁剪好的聚氯乙烯薄膜按照一层紧贴一层的方式，平铺在木箱内，并将橡胶框放在聚氯乙烯薄膜上，同时利用橡胶框将聚氯乙烯薄膜展平，使聚氯乙烯薄膜与木箱的内壁紧紧贴实，聚氯乙烯薄膜得层数为8～16层。
所述的步骤4具体为，均匀的往橡胶框内填充钼粉，在装粉过程中不断将钼粉震实，直到填充的钼粉的上表面与橡胶框框体的上端齐平。
所述的步骤5具体为，在步骤4装填好钼粉的上方，再平放上一个1.5～2.0mm厚的PVC软质透明水晶板B，透明水晶板B的四边恰好位于橡胶框侧壁内部，正好将钼粉封在橡胶框内部，然后逐层将所述的聚氯乙烯薄膜，相互交错的包裹装填钼粉的橡胶框，并且在每层折缝处，用透明胶带粘合。
所述的步骤6中的压制压力为180～220Mpa。
本发明的有益效果是，该方法打破传统粉末冶金利用钢模定型和橡胶套装粉的压制模式，采用复合板加固的木箱作为定型模具，并且用多层聚氯乙烯薄膜取代橡胶套包裹粉末，完成装粉后采用相互交错压填薄膜，增加液体渗漏路径的方式，达到保护压坯不渗液的效果，最后用定型压板固定，进入冷等静压机压制成型。该方法操作简单，粉末装填效率高，密封简单、劳动强度低，并且复合板木箱制作周期短、成本低，可根据客户要求制备成各种形状；除此之外聚氯乙烯薄膜相比与耐高压、耐腐蚀的黑橡胶套成本极低，且密封效果好，成品率高，从而极大的降低了大规格钼制品的生产成本。
附图说明
图1是本发明中使用的制备装置的装配顺序及结构示意图；
图2是本发明中使用的制备装置的剖面结构示意图。
图中，1.木箱，2.橡胶框，3PVC软质透明水晶板A，4.聚氯乙烯薄膜，5.绝缘胶板，6.压重钢板，7.PVC软质透明水晶板B，8.钼粉，9.渗液孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种利用冷等静压方式制备超大规格钼制品的装置，如图1所示，包括木箱1和设置在木箱1底部的PVC软质透明水晶板A3、橡胶框2、绝缘胶板5和压重钢板6，
所述的木箱1为上方开口的木箱，在木箱1的侧壁和底部均匀设置有若干渗液孔9，
所述的木箱1的底部铺有一块PVC软质透明水晶板A3，
所述的橡胶框2的四边与木箱1的侧壁紧贴，所述的橡胶框2的内部为钼粉8，在橡胶框2内盛装的钼粉8的上方设置有PVC软质透明水晶板B7，所述的PVC软质透明水晶板B7恰好卡在橡胶框2的内侧，橡胶框2的外部与木箱1的侧壁和底部之间为若干层的聚氯乙烯薄膜4，所述的聚氯乙烯薄膜4包裹在整个橡胶框2和PVC软质透明水晶板B7的外部，在PVC软质透明水晶板B7的上方为绝缘胶板5，绝缘胶板5的上方为压重钢板；
一种利用冷等静压方式制备超大规格钼制品的方法，利用上述的制备装置，具体按照以下步骤实施：
步骤1，制作木箱，按照产品尺寸设计并制作一个材质为复合板的木箱1，并将木箱的四周用钢带进行加固，在木箱的底部及四周均匀打渗液孔，并用抛光机将木箱内壁打磨光滑。
步骤2，将步骤1的加固打孔木箱固定于操作平台上，在木箱底部平铺一层1.5～2mm厚的PVC软质透明水晶板。并裁剪聚氯乙烯薄膜，每片薄膜尺寸统一是木箱内侧的总表面积的5～8倍。
步骤3，将步骤2中裁剪好的聚氯乙烯薄膜按照一层紧贴一层的方式，平铺在木箱内，并将橡胶框2放在聚氯乙烯薄膜上，同时利用橡胶框2将聚氯乙烯薄膜展平，使聚氯乙烯薄膜与木箱的内壁紧紧贴实。聚氯乙烯薄膜得层数为8～16层。
步骤4，填充钼粉，均匀的往橡胶框内填充钼粉，在装粉过程中不断将钼粉震实，直到填充的钼粉的上表面与橡胶框2框体的上端齐平。
步骤5，在步骤4装填好钼粉的上方，再平放上一个1.5～2.0mm厚的PVC软质透明水晶板B7，透明水晶板B7的四边恰好位于橡胶框侧壁内部，正好将钼粉封在橡胶框内部，然后逐层将所述的聚氯乙烯薄膜，相互交错的包裹装填钼粉的橡胶框，并且在每层折缝处，用透明胶带粘合。
步骤6，在步骤5包裹好的聚氯乙烯薄膜上平铺一层5～10mm厚的绝缘橡胶板，并将压重钢板放置于绝缘橡胶板上，绝缘橡胶板的作用是，防止钢板划伤聚氯乙烯薄膜，同时利用钢板的重量将薄膜内的空气进行挤压排出，最后将木箱模具吊入冷等静压机中压制成型。压制压力180～220Mpa。
上述的一种低成本高效率冷等静压成型超大规格钼制品的方法，可以用来加工长方体、圆饼等扁平形状的制品。步骤1中的木箱所用材质为加固复合板，并且木箱底部及四周的渗液孔直径为Φ10～15mm，孔与孔之间的间距为50～100mm，木箱内表面光滑、无毛刺。
上述一种低成本高效率冷等静压成型超大规格钼制品的方法，其特征在于：步骤二中所述PVC软质透明水晶板特性为：防水防油、耐高温高压，水晶板尺寸与木箱内尺寸相同，厚度1.5～2.0mm，65度倒边圆弧，防止压制过程中割裂聚氯乙烯薄膜。
上述一种低成本高效率冷等静压成型超大规格钼制品的方法，其特征在于：步骤二中的聚氯乙烯薄膜为自动排气的静电吸附自粘膜，薄膜厚度为0.08mm～0.15mm。薄膜尺寸的裁剪原则为：每片的尺寸统一为木箱内尺寸的5～8倍。
上述一种低成本高效率冷等静压成型超大规格钼制品的方法，其特征在于：步骤三中的黑橡胶框尺寸设计原则为：长宽或直径尺寸与木箱内尺寸相同，橡胶框的厚度控制在20～30mm，并且邵氏硬度控制在30～40度，黑橡胶框的高度应为装粉高度。
上述一种低成本高效率冷等静压成型超大规格钼制品的方法，其特征在于：步骤五中的聚氯乙烯薄膜薄膜折叠包裹方式为：逐层折叠，层与层的折叠方向相反，每层的折缝处用胶带黏贴，所有薄膜必须交错铺叠于PVC软质透明水晶板上，层与层之间密实贴合没有鼓包、凸起，并且铺叠后的薄膜不应超出木箱内框。此外聚氯乙烯薄膜薄膜层数应控制在8～15层，层数过低密封效果降低，层数过多折叠后的薄膜褶皱，经高压压制后会影响坯料的表面质量。
上述一种低成本高效率冷等静压成型超大规格钼制品的方法，其特征在于：步骤6中的绝缘橡胶板尺寸应与木箱内尺寸相同，厚度5～10mm，并且耐磨、耐压、耐油。压重钢板的尺寸应与木箱模具内尺寸相同，并且必须将上压钢板的边角与棱边圆滑过渡，防止割破聚氯乙烯薄膜。
本发明与常规技术相比具有以下优点：
本发明的方法有效解决了大规格钼制品制备成本过高的问题，常规的制备技术，所需要的钢护套模具以及橡胶套，会随着产品尺寸的增大，其制作成本呈几何倍数上升，并且为密封橡胶套需要大量的辅助密封零件，效率低、劳动强度大。采用本发明方法，所用的定型模具为复合多层板的木箱，包裹钼粉的材质是PVC、PE，去除了普通橡胶套封口所需的大量密封辅件，从而使得制备大规格钼制品的成本大幅降低，与此同时劳动强度有效减小，压制效率和密封的成功率明显提高。
除此之此外，可根据需求，调节钼板坯的装粉高度，压制300～1000kg多种规格的钼板坯，可达到单个模具压制多种规格钼板的能力。
本发明中的密封方法打破了传统冷等静压成型采用橡胶套装填粉末、密封胶套的方式，而是采用静电吸附自粘的聚氯乙烯薄膜，其密封的原理是：利用薄膜交错层叠包裹粉末的方式，在冷等静压的高压状态下，层与层之间的薄膜紧密贴合，增加液体渗漏路径起到保护粉末密封成型。传统橡胶套封口方式，随着封口面积的增大，投入的封装辅件的成本也会随之上升，而密封的成功率却在降低。相比较传统方式，本发明的密封方法，操作简便、不受封口面积的制约，效率高、成本低。
本发明的制备方法，包裹钼粉的材质为PVC、PE，都是柔性材料。因此可根据产品需求，调整、更换木箱内橡胶框的形状、尺寸，可达到一套模具可制备多种规格、类型钼制品的效果。同一套模具可制备的钼制品规格可达300～1000kg/件，产品形状可涵盖正方体、长方体、圆饼，实现了单套模具压制多种规格钼制品的能力，生产成本进一步降低。

Claims (6)

1.一种利用冷等静压方式制备超大规格钼制品的方法，利用以下装置制备超大规格钼制品，该装置包括木箱（1）和设置在木箱（1）底部的PVC软质透明水晶板A（3）、橡胶框（2）、绝缘胶板（5）和压重钢板（6），所述的木箱（1）的底部铺有一块PVC软质透明水晶板A（3），所述的橡胶框（2）的四边与木箱（1）的侧壁紧贴，所述的橡胶框（2）的内部为钼粉（8），在橡胶框（2）内盛装的钼粉（8）的上方设置有PVC软质透明水晶板B（7），所述的PVC软质透明水晶板B（7）恰好卡在橡胶框（2）的内侧，橡胶框（2）的外部与木箱（1）的侧壁和底部之间为若干层的聚氯乙烯薄膜（4），所述的聚氯乙烯薄膜（4）包裹在整个橡胶框（2）和PVC软质透明水晶板B（7）的外部，在PVC软质透明水晶板B（7）的上方为绝缘胶板（5），绝缘胶板（5）的上方为压重钢板（6）；
所述的木箱（1）为上方开口的木箱；
所述的木箱（1）的侧壁和底部均匀设置有若干渗液孔（9）；
其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1，制作木箱（1），
步骤2，裁剪聚氯乙烯薄膜（4）的尺寸，
步骤3，铺设聚氯乙烯薄膜（4），
步骤4，填充钼粉（8），
步骤5，包裹橡胶框（2）及钼粉（8），
步骤6，在步骤5包裹好的聚氯乙烯薄膜（4）上平铺一层5~10mm厚的绝缘胶板（5），并将压重钢板（6）放置于绝缘胶板（5）上，最后将木箱模具吊入冷等静压机中压制成型，同一套模具可制备的钼制品规格能够达300~1000kg/件；
所述的步骤2具体为，将步骤1的加固打孔木箱（1）固定于操作平台上，在木箱（1）底部平铺一层1.5~2mm厚的PVC软质透明水晶板A（3）并裁剪聚氯乙烯薄膜（4），每片聚氯乙烯薄膜（4）尺寸统一是木箱（1）内侧的总表面积的5~8倍。
2.根据权利要求1所述的一种利用冷等静压方式制备超大规格钼制品的方法，其特征在于，所述的步骤1具体为，按照产品尺寸设计并制作一个材质为复合板的木箱（1），并将木箱（1）的四周用钢带进行加固，在木箱（1）的底部及四周均匀打渗液孔（9），并用抛光机将木箱（1）内壁打磨光滑。
3.根据权利要求1所述的一种利用冷等静压方式制备超大规格钼制品的方法，其特征在于，所述的步骤3具体为，将步骤2中裁剪好的聚氯乙烯薄膜（4）按照一层紧贴一层的方式，平铺在木箱（1）内，并将橡胶框（2）放在聚氯乙烯薄膜（4）上，同时利用橡胶框（2）将聚氯乙烯薄膜（4）展平，使聚氯乙烯薄膜（4）与木箱（1）的内壁紧紧贴实，聚氯乙烯薄膜（4）的层数为8~16层。
4.根据权利要求1所述的一种利用冷等静压方式制备超大规格钼制品的方法，其特征在于，所述的步骤4具体为，均匀的往橡胶框（2）内填充钼粉（8），在装粉过程中不断将钼粉（8）震实，直到填充的钼粉（8）的上表面与橡胶框（2）框体的上端齐平。
5.根据权利要求1所述的一种利用冷等静压方式制备超大规格钼制品的方法，其特征在于，所述的步骤5具体为，在步骤4装填好钼粉（8）的上方，再平放上一个1.5~2.0mm厚的PVC软质透明水晶板B（7），PVC软质透明水晶板B（7）的四边恰好位于橡胶框（2）侧壁内部，正好将钼粉（8）封在橡胶框（2）内部，然后逐层将所述的聚氯乙烯薄膜（4）相互交错的包裹装填钼粉（8）的橡胶框（2），并且在每层折缝处，用透明胶带粘合。
6.根据权利要求1所述的一种利用冷等静压方式制备超大规格钼制品的方法，其特征在于，所述的步骤6中的压制压力为180~220Mpa。
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