CN114799176B - 一种中频炉无压烧结金刚石扩孔器用模具 - Google Patents

Abstract

本发明一种中频炉无压烧结金刚石扩孔器用模具，包括：外模，外模中设置有内衬套、内衬套内壁连接有水口占位条，外模下方内侧连接有钢体，钢体中部外侧台阶连接有内衬套，钢体顶端侧壁设置有升降槽，升降槽中连接有重叠环。通过该装置中设置的外模、内衬套和水口占位条组合，能够在烧结过程中膨胀应力通过胎体粉料传递到内衬套，内衬套与外模之间设置适量公差使膨胀应力得以释放，大大缩小了膨胀应力的差异，消除扩孔器模具胀裂的现象，同时水口占位条能够方便的在烧结的胎体上留下预制的凹槽，便于水流通过。

Description

一种中频炉无压烧结金刚石扩孔器用模具

技术领域

本发明属于模具烧制领域，具体涉及一种中频炉无压烧结金刚石扩孔器用模具。

背景技术

模具烧制是指将材料制作成特定的预制样式，让在其内部对材料进行烧制，让其形成模具预制空间的形状，使得现有金属设备部件中最为常用的制作工具，而现有的金刚石扩孔器用模具在烧制的过程中，由于钢体、金属粉末胎体和模具三者之间的膨胀系数差异大，再加上模具空间的限制，在烧结过程中很容易因为发生金属粉末膨胀产生形变挤压，导致其模具发生损坏，同时容易使烧结出的成品质量下降。

发明内容

本发明公开了一种中频炉无压烧结金刚石扩孔器用模具，拟解决现有金刚石扩孔器用模具因为钢体和金属粉末胎体、模具三者之间的膨胀系数差异大，导致容易在烧制是因为膨胀导致其模具损坏的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下，一种中频炉无压烧结金刚石扩孔器用模具，包括：外模，外模中设置有内衬套、内衬套内壁连接有水口占位条，外模的下方连接有钢体，钢体顶端侧壁设置有升降槽，升降槽中连接有重叠环。

通过上述内容中增加内衬套的独立嵌套，使膨胀应力通过胎体粉料传递到内衬套，内衬套与外模之间设置适量公差使膨胀应力得以释放，缩小了膨胀应力的差异，大大降低扩孔器烧结废品率。同时，实现扩孔器模具定位以及有效防止在烧结过程中低熔点粉末材料流失的现象，更有利于脱模，进一步精简了模具结构，降低生产成本。

进一步的，内衬套嵌套在外模的内壁上，水口占位条均布在内衬套的内壁上。

进一步的，外模上端内壁为敞口设置。

进一步的，外模、内衬套和水口占位条为配套设置。

进一步的，升降槽内部底端设置有梯形槽，重叠环为数个圆环重叠套接设置，重叠环每个高度不一，且重叠环底端与梯形槽相配合。

通过上述内容中的梯形槽能够让重叠环底端的螺纹环槽分离设置，不会进行相互的影响。

进一步的，重叠环内壁靠近底端设置有螺纹环槽，重叠环外壁底端设置有旋转螺纹，螺纹环槽与螺纹环槽相匹配，重叠环顶端连接有嵌合环。

通过上述内容中重叠环的独立收缩，可任意改变其钢体和内衬套之间的空间大小，以此来更加灵活的改变烧制扩孔器的规模。

进一步的，重叠环外壁靠近顶端设置有限定槽，重叠环内壁靠近顶端处活动连接有嵌合环，限定槽与嵌合环相配合，嵌合环一端部分凸出在重叠环连接嵌合环的凹槽中，嵌合环两侧设置有传动齿痕，传动齿痕与嵌合环凸出部分齿合。

本发明的有益效果包括：

1、通过该装置中设置的外模、内衬套和水口占位条组合，能够在烧结过程中膨胀应力通过胎体粉料传递到内衬套，内衬套与外模之间设置适量公差使膨胀应力得以释放，大大缩小了膨胀应力的差异，当内衬套与钢体的填料在烧结成型发生膨胀的时候会对周围的模具进行一定的挤压形变，进行一定的膨胀应力释放，当形变一定程度且膨胀应力在释放部分的时候，在通过内衬套与外模的约束限定来对释放了部分的膨胀应力的模具进行限定抵消，防止模具因为膨胀应力的持续挤压而导致损坏，同时水口占位条能够方便的在烧结的胎体上留下预制的凹槽，便于水流通过。

2、该装置还设置有重叠环，通过重叠环的独立收缩来改变其钢体和内衬套之间的间隙，使得烧结出的胎体厚度会发生改变，从而使得胎体烧结出的规模能够发生改变，让其在烧结的时候更加的灵活，而不会需要在烧结不同厚度规模的扩孔器时需要更换不同模具的繁琐步骤。

综上，本发明提供的烧结模具能够解决，因为钢体和金属粉末胎体、模具三者之间的膨胀系数差异大，导致在发生膨胀时对模具的挤压导致其容易发生破损，降低烧制质量的问题。

附图说明

图1为本发明的侧视剖面结构示意图。

图2为本发明图1中A处的放大结构示意图。

图3为本发明钢体的局部侧视剖面结构示意图。

图4为本发明重叠环的分离结构示意图。

图5为本发明重叠环和嵌合环的连接结构示意图。

图6为本发明限定槽与限定环的连接透视结构示意图。

附图标记说明：

外模1、内衬套2、水口占位条3、钢体4、升降槽401、梯形槽4011、重叠环402、螺纹环槽4021、旋转螺纹4022、限定槽4023、限定环4024、嵌合环403、传动齿痕4031。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见附图1-附图6，一种中频炉无压烧结金刚石扩孔器用模具，包括：外模1，外模1中设置有内衬套2、内衬套2内壁连接有水口占位条3，外模1的下方设置有钢体4，钢体4的中部外侧台阶连接有内衬套2，钢体4钢体4顶端侧壁设置有升降槽401，升降槽401中连接有重叠环402。钢体内外径尺寸为φ75mm和φ110mm，钢体外径部分的高度为80mm-90mm。

其中，内衬套2嵌套在外模1的内壁上，水口占位条3均布在内衬套2的内壁上。扩孔器有效胎体高度设计为30mm-45mm，则内衬套和水口占位条的高度为30mm-45mm，外模内壁与内衬套嵌套的高度为30mm-45mm，外模总高度设置为60mm-90mm，外模内壁上端设置为敞口，便于粉料的填充。外模的外径设置为150mm-170mm，外模壁厚为20mm-35mm，内衬套的外径与外模的内径为紧密配合。内衬套内径和水口占位条直径由扩孔器的直径和水口深度决定，扩孔器的外径为φ96mm，综合模具烧结后的收缩量，则内衬套内径为φ96.7mm-φ98mm，水口占位条的外径与内衬套内径相适应且为紧密配合。

其中，外模1上端内壁为敞口设置。

其中，外模1、内衬套2和水口占位条3为配套设置。钢体最大外径设置为坡形截面，与外模配合，起到扩孔器钢体定心作用的同时能够有效防止在烧结过程中低熔点粉末材料流失的现象，更有利于脱模，进一步精简了模具结构，降低生产成本。

内衬套嵌套在外模内腔，内衬套内壁均布水口占位条，水口占位条之间的空槽内布置聚晶金刚石或金刚石颗粒。通过内衬套和水口占位条、外模分别独立设置，在中频炉烧结过程中，扩孔器钢体、胎体粉、模具膨胀系数差异大，膨胀应力通过胎体粉料传递到内衬套，内衬套与外模之间设置适量公差使膨胀应力得以释放，大大缩小了膨胀应力的差异，消除扩孔器模具胀裂的现象。在扩孔器烧结结束至完全冷却，扩孔器胎体收缩量大于模具收缩量，使胎体与内衬套之间存在一定量的环空间隙，确保扩孔器脱模时不会损坏内衬套，提高模具的重复利用率，降低生产成本。

其中，升降槽401内部底端设置有梯形槽4011，重叠环402为数个圆环重叠套接设置，重叠环402每个高度不一，且重叠环402底端与梯形槽4011相配合。

其中，重叠环402内壁靠近底端设置有螺纹环槽4021，重叠环402外壁底端设置有旋转螺纹4022，螺纹环槽4021与螺纹环槽4021相匹配，重叠环402顶端连接有嵌合环403。

其中，重叠环402外壁靠近顶端设置有限定槽4023，重叠环402内壁靠近顶端处活动连接有嵌合环403，限定槽4023与嵌合环403相配合，嵌合环403一端部分凸出在重叠环402连接嵌合环403的凹槽中，嵌合环403两侧设置有传动齿痕4031，传动齿痕4031与嵌合环403凸出部分齿合。

具体工作原理：首先通过将进行烧结的粉料从外模1的敞口处填充进内衬套2与钢体4之间的空隙处，然后对其进行高温烧结，同时在将粉料倒入进内衬套2与钢体4之间的空隙时通过提前在内衬套2的内壁处连接水口占位条3在内壁的表面，以此在内衬套2的内壁出形成一个任意形状的凸块，来让粉料在填充到内衬套2与钢体4之间烧结成型的时候会形成一个凹槽，便于水流通过。同时在中频炉烧结过程中，扩孔器钢体、胎体粉、模具膨胀系数差异大，膨胀应力通过胎体粉料传递到内衬套2，内衬套2与外模1之间设置适量公差使膨胀应力得以释放，大大缩小了膨胀应力的差异，消除扩孔器模具胀裂的现象，当内衬套2与钢体4的填料在烧结成型发生膨胀的时候会对周围的模具进行一定的挤压形变，进行一定的膨胀应力释放，当形变一定程度且膨胀应力在释放部分的时候，在通过内衬套2与外模1的约束限定来对释放了部分的膨胀应力的模具进行限定抵消，防止模具因为膨胀应力的持续挤压而导致损坏，在扩孔器烧结结束至完全冷却，扩孔器胎体收缩量大于模具收缩量，使胎体与内衬套2之间存在一定量的环空间隙，确保扩孔器脱模时不会损坏内衬套，提高模具的重复利用率，降低生产成本。同时在将粉料填充到内衬套2与钢体4之间烧结时，可以通过人为对钢体4中重叠环402上的嵌合环403进行施力按压，使得其中一个重叠环402会收缩进升降槽401中，而因为重叠环402底端旋转螺纹4022与螺纹环槽4021的配合，使得重叠环402在被按压下移的时候会进行旋转，同时其顶端的嵌合环403因为人为按压的摩擦限定，使得其嵌合环403不会被带动进行旋转，一侧来让重叠套接在一起的重叠环402能够按照顺序自由的进行收缩下移，来扩大内衬套2与钢体4之间的空隙，以此来控制在烧结扩孔器的时候对其厚度进行一定的控制，来方便烧结出不同胎体厚度的扩孔器，最后在重叠环402旋转下移的时候，内壁限定环4024凸出在连接嵌合环403凹槽的一侧时，会贴合在嵌合环403上的传动齿痕4031表面进行齿合，从而使得在重叠环402旋转下移的时候会带动嵌合环403旋转收缩进重叠环402的内部，同时嵌合在限定槽4023中的部分也会沿着其限定槽4023的环形斜面进行移出，来让重叠环402能够与另一个重叠环402分离开来，同时因为限定槽4023环形斜面与嵌合环403的连接限定，使得在其中一个重叠环402旋转下移时不会因为摩擦轻易带动另一个重叠环402一同发生下移，来让重叠一起的重叠环402在相互贴合时也能够形成个体进行互不影响的下移。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (6)

1.一种中频炉无压烧结金刚石扩孔器用模具，包括：外模（1），所述外模（1）中设置有内衬套（2），所述内衬套（2）内壁连接有水口占位条（3），所述外模（1）的下方设置有钢体（5）；所述钢体（5）顶端侧壁设置有升降槽（401），所述升降槽（401）中连接有重叠环（402），所述升降槽（401）内部底端设置有梯形槽（4011），所述重叠环（402）为数个圆环重叠套接设置，所述重叠环（402）每个高度不一，且所述重叠环（402）底端与梯形槽（4011）相配合。

2.根据权利要求1所述的一种中频炉无压烧结金刚石扩孔器用模具，其特征在于，所述内衬套（2）嵌套在外模（1）的内壁上，所述水口占位条（3）均布在内衬套（2）的内壁上。

3.根据权利要求1所述的一种中频炉无压烧结金刚石扩孔器用模具，其特征在于，所述外模（1）上端内壁为敞口设置。

4.根据权利要求1所述的一种中频炉无压烧结金刚石扩孔器用模具，其特征在于，所述外模（1）、内衬套（2）和水口占位条（3）之间可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的一种中频炉无压烧结金刚石扩孔器用模具，其特征在于，所述重叠环（402）内壁靠近底端设置有螺纹环槽（4021），所述重叠环（402）外壁底端设置有旋转螺纹（4022），所述螺纹环槽（4021）与螺纹环槽（4021）相匹配，所述重叠环（402）顶端连接有嵌合环（403）。

6.根据权利要求5所述的一种中频炉无压烧结金刚石扩孔器用模具，其特征在于，所述重叠环（402）外壁靠近顶端设置有限定槽（4023），所述重叠环（402）内壁靠近顶端处活动连接有嵌合环（403），所述限定槽（4023）与嵌合环（403）相配合，所述嵌合环（403）一端部分凸出在重叠环（402）连接嵌合环（403）的凹槽中，所述嵌合环（403）两侧设置有传动齿痕（4031），所述传动齿痕（4031）与嵌合环（403）凸出部分啮合。