CN1105924A - 用于等压模制由陶瓷材料构成的陡斜壁空心体的压模 - Google Patents

Abstract

一压模有作为下模件的第一模件及安装在模压 机顶部的第二模件。第一模件由阳模支承和固定在 其上的阳模及阳薄膜构成。阳模支承和阳模上形成 用以在两者间导入加压流体的通道。第二模件包括 衬有阴薄膜的阴模，阴模由导向件封闭。压模封闭 时，阴模在压缩和脱开位置间移动于导向件内，在压 缩位置阳模完全支承阴薄膜，通过阴模径向压缩阴薄 膜。在脱开位置阴模让阴薄膜径向膨胀并释放之。 导向件有与阴模外壁互补的内壁，且阴模为多个可径 向移动的扇形体。

Description

本发明涉及到用于等压模制山陶瓷材料（80）构成的陡斜壁空心体（82）的压模，包括：

第一个模件（10），它包括其上固定有阳模（14）的一个阳模支承（12），一个阳薄膜（20），以及一个用于在阳模（14）与阳薄膜（20）之间导入一种加压流体的通道（16），以及

第二个模件（30），它至少包括两个结构件，在它们之间有一上阴模（40），这两个结构件相对于第一个模件（10）是可轴向移动的，并且彼此也是可移动的。

当等压模制由粉末状成颗粒状的陶瓷材料所生成的具有陡斜壁的空心体时，需要一个压模。该压模包括一个把要压缩的材料与液压流体分开的弹性薄膜，一旦这种材料填充该压模并且该压模封闭时，就利用该流体的压力作用在离要压缩的材料远的那一侧的薄模上。该薄膜可以与阴模结合做为模型的内衬以便把流体压力传输到要生产的空心体的外侧。在这种情况下，当压模山陶瓷材料填充时，该薄膜必须与阴模的内壁保持接触，以及当随后地压缩期间，该薄膜必须沿径向向内变形。一般地，在等压模制中由于薄膜必须位移一变形距离，该变形距离大约与压缩的空心体壁厚一样大。在薄膜用于加压模制相对基面具有壁倾角为70°或更大角度的陡斜壁空心体时，当薄膜沿径向直接向内位移期间，在该薄膜的相应的陡斜壁部份上形成了一些压折，这些压折在压缩的空心体的外表面上造成了一些痕迹，且它是无用的。

由于这个原因，在模压其倾斜度是70°或更大一些的陡斜壁空心体时最好利用薄膜，该薄膜与阳模相配合和在作用到它的内侧上的液压流体作用下，薄膜扩展，这样就使陶瓷材料压向阴模的内壁。但是，其缺点在于，模压的空心体缺乏空间，该空间是在每一次等压模制操作之后由所发生的膨胀要求的空间。结果，该空心体连续地以相当大的压力与阴模的内壁相结合，甚至当薄膜释放了液压压力之后和离开了空心体的内侧还是这样。因此，由阴模脱开该空心体要抵销相当大的摩擦阻力，并且该空心体会破损。

为了防止这种破损，最初类型的一种压模由DE2657704C2而得以公知，该压模包括与下模件相联系的上模件，下模件包括一个阳模和一个相应的薄膜，而上模件由一个环形的阴模和压头组成，该环形阴模的顶部和底部是开口的，以及该压头可从上面移动到阴模中。当压模封闭和液压流体导入阳模与薄膜之间而同时压头由与该压头相连的活塞压下时，空心体被模压，模压之后，该上模件与模压的空心体一起从下模件上升起来。然后该空心体因活塞的动作通过压头被抛出来。这里又存在着一种危险，即如该模压的空心体的壁的部份的陡斜度为70°或者更大的话，该膜压的空心体由于上述的原因将会毁坏。

所以，本发明的目的是设计一种等压模制由陶瓷材料组成的陡斜壁的空心体的压模，以使该空心体模压的内侧因该空心体脱开模型时遭受破坏的危险小一些。

按照本发明，该目的的由权利要求1中说明的特征来达到。除此之外，一种阳薄膜以有用的方式与阳模相连接并且在流体静压下膨胀，按照本发明的压模包括一个阴薄膜，当流体静压加压时，该阴薄膜在横过其整个的表面由阴模所完全地支承着，所以使得模压的空心体可靠地获得准确的形状和尺寸。然后立即在流体静压加压之后，该阴薄膜由阴膜释放到这样一种程度，即该阴膜在径向能够实际上没有任何妨碍的膨胀。这种膨胀也是新模压空心体允许做的。这样，当空心体接着脱开时，在模压的空心体与阴薄膜之间实际上没有显著的摩擦作用。所以该空心体保持不被损伤。不管压模的部件是否装备了阴模和阴薄膜是否配置到工具的上模件或下模件上都是理想的。

本发明进一步的优点山从属权利要求给出。

下面参考概略的附图详细的说明本发明的实施例。

图1示出了按照本发明的压模在导入陶瓷材料时其第一个实施例一半的轴向截面图，

图2示出了陶瓷材料等压成型时的相应的截面图;

图3示出了成型时的相应的截面图;以及

图4是一个部分剖开的压模的透视图;

图5示出了按照本发明的压模在导入陶瓷材料时其第二个实施例的一半的一个轴向截面图;

图6示出了材料等压成型时相应的截面图;以及

图7示出了成型后的一个相应的截面图。

在图1至图4中示出的压模由一个下模件10组成，该下模件10包括一个类似板的阳模支承12，它设计成能固定在加压板上。一个锥形向上的截头圆锥体形的阳模14安装在阳模支承12上。穿过阳模支承12和阳模14面结止在阳模14表面上的通道16适于连到一个液压流体源上。一个锁定环18同样固定在阳模支承12上，以及下文称作阳薄膜20的一个弹性膜片通过该锁定环18将它的外边缘22紧紧地夹到阳模支承12和该阳模14上。从它的外边缘开始径向向内，该阳薄膜20包括一个实际上平的底座区24，一个陡斜地向上凸出的具有截头圆锥形的侧缘26，以及一个实际上平的中心部份28。当处于图1所示的填充位置时，该侧缘26和该中心部份28与阳模14的表面区和上表面区紧密地接触。该通道16适于连到一个真空容器或一个真空泵上，以确实使这种紧密连接的建立。

这种在图1至4中示出的压模进一步由一个上模件30组成，该上模件30包括具有光滑的内壁34的一个环形的导向件32，该内壁34成向上扩展的截头圆锥形以及在该导向件32的下部区域至少穿过一条终止在阳薄膜20外边缘22上的填充管36。阶梯形的孔38形成在环形导向件32的顶部上。

导向件32封闭了一个阴模40，该阴模有一个外壁42，该外壁42与导向件32的内壁34互补，换句话说，一个壁成向上变宽的截头圆锥体形以及一个内表面44成向上锥形的截头圆锥体形，同样有一个平的内中心区46。该阴模40分成若干个成扇形体48的轴向平面，该扇形体48彼此可以沿径向移动。按照图1-4的实施例包括4个扇形体48，其中每一个扩展90°。

环形导向件32和阴模40由一个板状的阴模支承50复盖，该阴模支承50适于固定到加压柱塞上。四个垂直的螺钉52固定到阴模支承50上并且在阶梯型孔38中的每一个的下部区域内垂直移动。四个燕尾轮廓的导向槽54以直角形成在阴模支承50的底部上，这些导向槽中的每一个用于导向互补轮廓的各个导向杆56的径向位移。这些导向杆56或者固定到四个扇形体48中的一个上，或者与单个扇形体形成一体。

在每个阶梯型孔38的一个变宽的上部区域，螺钉52由弹簧组件58围绕，例如其形状为一束碟形（Belleville）状弹簧。因此，该环形的导向件32相对于阴模支承50向下加偏压。等轴的螺钉59限制了一段距离，该距离为该导向件32能够相对该阴模支承50向下移动的距离。

该阴模支承50装有与四个扇形体48中的一个相连的四个位移装置60并且具有这样的设计即在单个扇形体上施加着一种固定的径向向外的力。每一个位移装置60包括一个双臂杆62，它支承在阴模支承50上，以便能围绕水平轴转动，该水平轴的延伸方向与相应的扇形体48的位移方向成直角。杆62的下端可转动地连接到相应的扇形体48上，而杆62的上端连接到柱塞64上，该柱塞64大致沿径向配置着，该柱塞64由一个储压装置66沿径向向内偏压，该储压装置66可具体体现为例如一束碟形弹簧或者一个气动气缸，该储压装置66借助接头68支承在阴模支承50上。

该阴模40衬有一种弹性膜片，该弹性膜片在下文称作阴薄膜70。该阴性薄模70具有径向的外边缘72，一种具有外表面74和一个内表面76的陡斜壁锥形部份以及一个大致扁平的中心区78。如图1-3所示，两个表面74和76相对于水平轴大约同样的倾斜85°角度。换句话说，该两表面是平行的。该阴薄膜除了其径向外边缘72之外整体上处处都有同样的厚度。

在图1-4示出的压模操作如下：

按照图1，当模具封闭时，颗粒状的陶瓷材料80注入到两个薄膜20与70之间的空间，更具体地是，该陶瓷材料80在压缩空气的作用下以完全地填充所述的空间的方式注入。在这种填充期间阳薄膜20的全部表面积与阳模14相接合，而类似地阴薄膜70的全部表面积与阴模40也相接合，该阴模40的最下端的部位相对于环形导向件32，这样，其扇形件48就可以安置成彼此紧紧地靠近，如在图4左部分中示出的那样。同时，阴薄膜70最好在径向上稍微的压缩。

接着，加压流体导入通道16中，这样，按照图2从远离阳模14朝向阴薄膜70的方向使阳薄膜20弹性变形。从而陶瓷材料80被压制形成一个空心体82。

然后如图3所示，该阴模支承50稍微升起，并且该阴模40也与阳模支承一起提高。然而，弹簧组件58确保导向件32仍然保持在其压制位置，在该压制位置该导向件32牢固地位于下模件10的闭锁环18上。该阴模支承50配合积累在位移装置60的弹簧力相对于环形导向件32在向上的方向的相对移动，引起该扇形体48跟随导向件32的向上锥形变宽的内壁34，所以，径向移开，正如在图4的右部和上部表示的那样，阴薄膜70跟随四个扇形体48在其向上和向外的方向移动，所以在轴向和径向离开该空心体82。该压力模除了产生上面所说情况外，是不打开的。为了打开该模型，该环形导向件离开该闭锁环18。该空心体82因此成为可接近的，然后该空心体82升高脱开下模件10。

在图5至7示出的压模包括一个下模件10，该下模件10与在图1至4中出现的完全一样。按照图5至7的上模件30与上述的不同，该导向件32和阴模40具有阶梯型的圆柱壁，即分别有一个内壁34和一个外壁42，而且该阴模40是一个单件。阴薄膜70沿着其外缘72夹紧到环形导向件32上，该导向件32装有一个用于上述夹紧目的锁定环88。阴薄膜70的陡斜部份具有一个外表面74，该外表面74与其内表面76相比有较小的陡斜度。

装有一个弹簧组件84，该弹簧组件84直接作用在阴模40与导向件32之间，以便引起阴模40相对于导向件32向上的相对移动。为了在相反的方向相对移动，至少装配一个调节件86。附图示出了四个调节件86中的一个，该调节件86相互偏置于周边方向，以及可具体体现为液压活塞和汽缸装置。每一个这样装置的汽缸都固定在与导向件32紧密连接的上模件30的一个盖90上。

在图5至7示出的压模的操作如下：

在注入和压制该陶瓷材料80时，该阴模40通过调节件86保持在其最底端位置上，这样，阴模40支承阴薄膜70的全部表面。同时，该阴薄膜70可以稍微压缩，尤其是在径向方向。在等压压制之后，也就是在通道16中液压减少之后和在固有的偏压或者利用真空施加到该通道16上的影响下，阳薄膜20与该阳模14相接合之后，调节件86上成为无压力，这样，弹簧组件86将向上压缩该阴模40，如图7所示的那样。从而阴模40完全与阴薄膜70脱开，一种通过阴薄膜70的外表面74比阴薄膜70的内表面76有较小的陡斜度，使这一加工过程得以简化。假若在以前阴薄膜70稍微的被压缩，则该阴薄膜70现在膨胀，跟着与模压的空心体82分离的情况下，在压缩模型完全打开时，该空心体82不再有危险。按照图5和图6，假若阴薄膜70在是操作位置没有被阴模40压缩，但代替的是该阴薄膜70在实际上无内应力下接触阴模，则调节件86无压力时的瞬间，可以方便地将一较小的真空施加到阴薄模70的背部（在图示的装置中这是顶部）。这将使得阴薄膜70可靠地脱离模压的空心体82。

以上分别参考图1至4和图5-7说明的两种压模可以配置在任何希望的空间位置上。尤其是，上述全部也可倒置，换句话说，模件10可在顶部而模件30可在底部。

Claims (10)

1、一种用作等压模制的由陶瓷材料(80)构成的陡斜壁空心体(82)的压模，包括：

-第一个模型件(10)，它包括其上固定有阳模(14)的一个阳模支承(12)，一个阳薄模(20)，以及一个用于在阳模(14)与阳薄模(20)之间导入压力流体的通道(16)，以及

-第二个模件(30)，它至少包括两个结构件，在它们之间有一个阴模(40)，该阴模(40)相对于第一个模件(10)可轴向移动的，并且彼此也是可移动的，

其特征在于，该阴模(40)衬有一阴薄膜(70)，该阴模(40)由一环形导向件(32)封闭，以及当该压模封闭时阴模(40)可在压缩位置和脱开位置之间在导向件内移动；在该压缩位置该阴模(40)的整个表面完全地支承阴薄膜(70)，而在该脱开位置，该阴模(40)允许阴薄膜(70)沿径向膨胀。

2、按照权利要求1所要求的压模，其特征在于，阴薄膜（70）通过阴模（40）在其压制位置而径向压缩，而该阴薄膜（70）在阴模的脱开位置释放。

3、按照权利要求1或2所要求的压模，其特征在于，导向件（32）有一个内壁（34），该内壁（34）在远离第一个模件（10）的方向成锥形地扩展，以及该阴模（40）有一个互补的外壁（42）并且该阴模（40）分为多个扇形体（48），该扇形体（48）径向可移动地彼此离开。

4、按照权利要求3所要求的压模，其特征在于，这些扇形体（48）彼此径向偏离。

5、按照权利要求3或4所要求的压模，其特征在于，该扇形体（48）为它们的径向移动而被在阴模支承（50）上导向，该阴模支承与扇形体一起可相对于导向件（32）在轴向方向上移动。

6、按照权利要求5所要求的压模，其特征在于，一个弹簧组件（58）夹在导向件（32）与阴模支承（50）之间，试图使阴模支承（50）与阴模（40）一起做远离阳模（14）的轴向移动。

7、按照权利要求3至6中任何一个所要求的压模，其特征在于，阴薄膜（70）的外边边缘（72）固定到阴模（40）的扇形体（48）上。

8、按照权利要求1或2所要求的压模，其特征在于，该阴薄模（70）的外边缘（72）夹到导向件（32）上，而该阴模做为一个整体可轴向地远离阴薄膜（70）地移动。

9、按照权利要求8所要求的压模，其特征在于，该阴模（40）在远离阴薄膜（70）的轴向移动的情况下通过弹簧组件（84）相对于导向件（32）加偏压，而阴模（40）可通过至少一个调节件（86）在相反的方向移动。

10、按照权利要求8或9所要求的压模，其特征在于，该阴模（40）和阴薄膜（70）分别具有互补的内侧表面和外侧表面（44，74），这些表面与压制的空心体（82）的外表面和阴薄膜（70）的互补的内表面（76）相比具有较小的斜度。

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