CN115608896A - 一种海绵钛整体电极浮动压制的工艺和模具 - Google Patents

Abstract

本发明属于电极压制领域，公开了一种海绵钛整体电极浮动压制的工艺和模具，该模具包括移动工作台和油缸，移动工作台的一侧固定连接油缸的活动端，移动工作台上固定安装浮动下模，浮动下模上设有下模套，移动工作台上放置有支撑座，移动工作台的上方设有脱模压盖，脱模压盖底面的中部开设凹槽，脱模压盖的上方设有上压头；该工艺利用上述模具来实现。本发明示例的技术方案，能够快速方便的进行电极的压制，适用范围广，且有效避免电极被污染。

Description

一种海绵钛整体电极浮动压制的工艺和模具

技术领域

本发明属于电极压制领域，具体涉及一种海绵钛整体电极浮动压制的工艺和模具。

背景技术

在海绵钛整体电极的压制过程中，现普遍采用的是将海绵钛压制成电极块，通过焊接，成为整体电极，熔炼成钛锭，但该种方法的缺点是：效率低，并且焊接的焊点会污染电极，影响熔炼后钛锭的纯度或成分；此外，还有一种挤压整体电极工艺，如图7所示，通过模框的截面面积变小来增加电极密度，其缺点是：海绵钛颗粒度变化，压缩比就要变化，而模框的截面大小比例（D2/d2）是固定的，挤压出来的电极密度就有变化，海绵钛颗粒度大小是随机的，添加其他合金成分，颗粒大小变化就更随机，所以整体电极挤压工艺只适用直径400mm以下的电极。

发明内容

为了解决上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种海绵钛整体电极浮动压制的工艺和模具，以解决背景技术中提到的问题。

本一种海绵钛整体电极浮动压制的工艺和模具解决其技术问题所采用的技术方案为：

提供了一种海绵钛整体电极浮动压制的工艺和模具，包括移动工作台和油缸，所述的移动工作台的一侧固定连接油缸的活动端，移动工作台上固定安装浮动下模，浮动下模上设有用于对电极进行压制的下模套，浮动下模用于对下模套进行支撑，移动工作台顶面的中部放置有用于支撑浮动下模和下模套的支撑座，下模套的上方设有用于模具压制完成后方便脱模的脱模压盖，脱模压盖底面的中部开设凹槽，脱模压盖的上方设有上压头。

进一步的，所述的浮动下模包括浮动横梁，浮动横梁的两侧分别设有浮动油缸，浮动油缸包括缸体和配合安装在缸体内的柱塞，浮动横梁的两端分别与缸体外周的底侧固定连接，柱塞的底部均固定安装在移动工作台上，浮动横梁顶面的中部固定安装下压头。

进一步的，所述的下模套包括固定外套，固定外套的底面固定安装调整外套，固定外套内配合安装固定内套，固定内套垂直分为两瓣，调整外套内配合安装调整内套，调整内套垂直分为两瓣，固定外套的底面开设环形凹槽，调整内套的顶侧能够向上移动至环形凹槽内，固定内套的顶侧能够向上移动至脱模压盖的凹槽内，固定内套的内径、调整内套的内径与下压头的外径相同。

进一步的，所述的支撑座包括移动支柱，移动支柱的两侧分别设有固定支座，固定支座的底面均固定安装在移动工作台上。

进一步的，所述的调整外套的底面同轴固定安装空心柱体，空心柱体的长度与下压头相同，空心柱体的内壁能够与下压头的外周滑动接触配合，固定支座的顶面均与空心柱体的底面接触配合。

另一方面，提供了一种利用本发明示例的任一种海绵钛整体电极浮动压制的模具进行整体电极浮动压制的工艺，包括：

S1：在固定内套和调整内套内多次加料和压制，每加一次料，通过液压机驱动上压头压一次，直到压制电极高度到H1，H1的高度小于固定内套顶面到调整内套底面的高度，此时，下压头和横梁由支柱支撑；

S2：将移动支柱移出，上压头将电极往下推一个行程高度后回程，往固定内套和调整内套内加料，通过调节浮动油缸压力的方式，完成对电极的压制，该压制过程多次循环，直至整体电极压制完成；

S3：压制完成的电极，需要在下模套内松开，将可移动的脱模压盖移动到下模套上方，上压头下落，压紧可移动的脱模压盖；缸体上升，行程高度H2，H2的高度大于固定外套底面环形凹槽的高度，电极带动固定内套和调整内套上升，因为固定内套和调整内套是对开（垂直分为二瓣）的，所以会分别使固定内套和调整内套扩张为两半，并与电极分离，之后，上压头回程，将可移动的脱模压盖移开；

S4：油缸驱动移动工作台到液压机外，浮动油缸、上升，行程高度H3，H3的高度大于等于固定内套顶面到调整内套底面的高度，在S3时,已将电极与固定内套和调整内套松开，通过横梁、下压头，带动电极上升高度H3，能够使电极上部高出模具组，即可吊出电极。

进一步的，所述S2中，浮动油缸压力的调节方式为：

往固定内套和调整内套内加料后，将浮动油缸的压力调高，使下列不等式成立：

已压成的电极段与固定内套和调整内套内的摩擦力+浮动油缸的浮动力≮上压头的压制力；

将加入的料压制成电极段后，再将浮动油缸的压力调低，使下列不等式成立：

已压成的电极段与固定内套和调整内套内的摩擦力+浮动油缸的浮动力≯上压头的压制力；

上压头再次将电极连同浮动下模往下推一个行程高度后回程，往固定内套和调整内套内加料，将浮动油缸的压力调高，进行压制；

以上压制过程，多次循环，直至整体电极压制完成。

进一步的，所述行程高度，是指每次加料压成的电极段高度。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明示例的一种海绵钛整体电极浮动压制的工艺和模具，本发明示例的一种海绵钛整体电极浮动压制的模具，油缸固定安装在液压机上，上压头固定安装在液压机的活动梁上，通过液压机驱动上压头对电极进行压制，由于电极在制作过程中无需使用焊接，因此不会出现焊点污染电极的情况，并且压制后的钛锭纯度较高，海绵钛颗粒均匀，并且通过本装置进行电极的压制，通过改变固定内套、调整内套的直径以及对应的上压头和下压头的直径即可压制不同直径的电极，该过程无需向整体电极挤压工艺一样通过改变截面面积的方式来进行压制，因此通过本装置避免了整体电极挤压工艺所存在的不适用直径大于400mm的电极的局限性。

2、本发明示例的一种海绵钛整体电极浮动压制的工艺和模具，通过缸体和柱塞组成的浮动油缸，能够带动浮动横梁上下移动，通过浮动横梁的上下移动，能够推动下压头上下移动，进而能够改变电极的最低高度，同时固定安装在浮动横梁上的下压头能够对上方的电极进行支撑，并通过下压头与上压头的配合，来完成对于电极的压制，使用灵活方便，适用范围大。

3、本发明示例的一种海绵钛整体电极浮动压制的工艺和模具，当固定内套、调整内套分别合拢时，即可进行加料，对电极进行压制，在压制完成后，使固定内套、调整内套均向上移动，固定内套、调整内套均分成两瓣，不再对电极进行夹持，即可将电极取出，电极的取出十分方便。

4、本发明示例的一种海绵钛整体电极浮动压制的工艺和模具，通过移动支柱，能够对浮动横梁进行支撑，通过固定支座，能够对整个下模套进行支撑。

5、本发明示例的一种海绵钛整体电极浮动压制的工艺和模具，通过空心柱体，在使用时将空心柱体插入到下压头中，能够起到对下模套的定位作用，同时固定支座通过空心柱体，能够对整个下模套进行支撑。

6、本发明示例的整体电极浮动压制的工艺，通过本发明示例的海绵钛整体电极浮动压制的模具实现，使用方便，能够快速方便的进行电极的压制，并且在压制完成后无需进行焊接，避免了焊点对电极的污染，使钛锭的纯度提高，并且通过本工艺，压制过程中模框的横截面积不变，使得压制后的海绵钛颗粒均匀，并且本装置能够根据所需的电极直径进行设计和改变，使本装置适应性更强。

7、本发明示例的整体电极浮动压制的工艺，通过对浮动油缸内的油压进行调节，通过多次循环的方式，将压制好的部分向下推，并从上方进行压制使电极的整体变长，来完成对电极的压制，通过本工艺，在每次压制前，无需加装额外部件来对电极进行固定，使得本装置的使用更加方便，提高了压制的效率。

8、本发明示例的整体电极浮动压制的工艺，以一次加料所压制成的电机段的高度作为行程高度，能够保证在压制的过程中电极不会由于过度向下推动导致从装置中掉落。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明压制工艺的流程图1；

图3是本发明压制工艺的流程图2；

图4是本发明压制工艺的流程图3；

图5是本发明压制工艺的流程图4；

图6是本发明压制工艺的流程图5；

图7是现有技术中挤压整体电极工艺的示意图。

图中：1、缸体；2、固定内套；3、固定外套；4、调整外套；5、电极；6、调整内套；7、下压头；8、浮动横梁；9、柱塞；10、固定支座；11、移动支柱；12、移动工作台；13、脱模压盖；14、上压头；15、油缸。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，一种海绵钛整体电极浮动压制的工艺和模具，包括移动工作台12和油缸15，所述的移动工作台12的一侧固定连接油缸15的活动端，移动工作台12上固定安装浮动下模，浮动下模上设有用于对电极进行压制的下模套，浮动下模用于对下模套进行支撑，移动工作台12顶面的中部放置有用于支撑浮动下模和下模套的支撑座，固定下模套3的上方设有用于模具压制完成后方便脱模的脱模压盖13，脱模压盖13底面的中部开设凹槽，由于电极的形状多为圆柱形，该凹槽一般可设置为圆形，脱模压盖13的上方设有上压头14，上压头14固定安装在液压机的活动梁上。本发明示例的一种海绵钛整体电极浮动压制的模具，油缸15固定安装在液压机上，上压头14固定安装在液压机的活动梁上，通过液压机驱动上压头14对电极进行压制，压制后的钛锭的纯度较高，海绵钛颗粒均匀。

如图1所示，进一步的优选的，所述的浮动下模包括浮动横梁8，浮动横梁8的两侧分别设有浮动油缸，浮动油缸包括缸体1和配合安装在缸体1内的柱塞9，浮动横梁8的两端分别与缸体1外周的底侧固定连接，柱塞9的底部均固定安装在移动工作台12上，浮动横梁8顶面的中部固定安装下压头7。通过缸体1和柱塞9组成的浮动油缸，能够带动浮动横梁8上下移动，同时固定安装在浮动横梁8上的下压头7能够对上方的电极进行支撑。

如图1所示，进一步的优选的，所述的下模套包括固定外套3，固定外套3的底面固定安装调整外套4，固定外套3内配合安装固定内套2，固定内套2垂直分为两瓣，调整外套4内配合安装调整内套6，调整内套6垂直分为两瓣，固定外套3的底面开设环形凹槽，调整内套6的顶侧能够向上移动至环形凹槽内，固定内套2的顶侧能够向上移动至脱模压盖13的凹槽内，固定内套2的内径、调整内套6的内径与下压头7的外径相同。当固定内套2、调整内套6分别合拢时，即可进行加料，对电极进行压制，在压制完成后，使固定内套2、调整内套6均向上移动，固定内套2、调整内套6均分成两瓣，不再对电极进行夹持，即可将电极取出。

如图1所示，进一步的优选的，所述的支撑座包括移动支柱11，移动支柱11的两侧分别设有固定支座10，固定支座10的底面均固定安装在移动工作台12上。通过移动支柱11，能够对浮动横梁8进行支撑，通过固定支座10，能够对整个下模套进行支撑。

如图1所示，进一步的优选的，所述的调整外套4的底面同轴固定安装空心柱体，空心柱体的长度与下压头7相同，空心柱体的内壁能够与下压头7的外周滑动接触配合，固定支座10的顶面均与空心柱体的底面接触配合。通过空心柱体，在使用时将空心柱体插入到下压头7中，能够起到对下模套的定位作用，同时固定支座10通过空心柱体，能够对整个下模套进行支撑。

如图1-6所示，进一步的优选的，本实施例的一种海绵钛整体电极浮动压制的模具进行整体电极浮动压制的工艺，包括：

S1：在固定内套2和调整内套6内多次加料和压制，每加一次料，通过液压机驱动上压头14压一次，直到压制电极高度到H1，H1的高度小于固定内套2顶面到调整内套6底面的高度，此时，下压头7和横梁8由支柱11支撑，如图2；

S2：将移动支柱11移出，上压头14将电极往下推一个行程高度（每次加料压成的电极段高度）后回程，往固定内套2和调整内套6内加料，将浮动油缸的压力调高，使下列不等式成立：

已压成的电极段与固定内套2和调整内套6内的摩擦力+浮动油缸的浮动力≮上压头14的压制力；

将加入的料压制成电极段，再将浮动油缸的压力调低，使下列不等式成立：

已压成的电极段与固定内套2和调整内套6内的摩擦力+浮动油缸的浮动力≯上压头14的压制力；

上压头14再次将电极连同浮动下模往下推一个行程高度（每次加料压成的电极段高度）后回程，往固定内套2和调整内套6内加料，将浮动油缸的压力调高，进行压制；

以上压制过程，多次循环，如图3，直至整体电极压制完成，如图4；

S3：压制完成的电极，需要在下模套内松开，将可移动的脱模压盖13移动到下模套上方，上压头14下落，压紧可移动的脱模压盖13；

缸体1上升，行程高度H2，H2的高度大于固定外套3底面环形凹槽的高度，电极带动固定内套2和调整内套6上升，因为固定内套2和调整内套6是对开（垂直分为二瓣）的，所以会分别使固定内套2和调整内套6扩张为两半，并与电极分离，之后，上压头14回程，将可移动的脱模压盖13移开，如图5；

S4：油缸15驱动移动工作台12到液压机外，浮动油缸1、9上升，行程高度H3，H3的高度大于等于固定内套2顶面到调整内套6底面的高度，在S4时,已将电极与固定内套2和调整内套6松开，通过横梁8、下压头7，带动电极上升高度H3，电极上部高出模具组，即可吊出电极，如图6。本发明示例的整体电极浮动压制的工艺，通过本发明示例的海绵钛整体电极浮动压制的模具实现，使用方便，能够快速方便的进行电极的压制，并且在压制完成后无需进行焊接，避免了焊点对电极的污染，使钛锭的纯度提高，并且通过本工艺，压制过程中模框的横截面积不变，使得压制后的海绵钛颗粒均匀，并且本装置能够根据所需的电极直径进行设计和改变，使本装置适应性更强。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本发明的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。

Claims (8)

1.一种海绵钛整体电极浮动压制模具，包括移动工作台（12）和油缸（15），其特征是，所述的移动工作台（12）的一侧固定连接油缸（15）的活动端，移动工作台（12）上固定安装浮动下模，浮动下模上设有用于对电极进行压制的下模套，浮动下模用于对下模套进行支撑，移动工作台（12）顶面的中部放置有用于支撑浮动下模和下模套的支撑座，下模套的上方设有用于模具压制完成后方便脱模的脱模压盖（13），脱模压盖（13）底面的中部开设凹槽，脱模压盖（13）的上方设有上压头（14）。

2.根据权利要求1所述的一种海绵钛整体电极浮动压制模具，其特征是，所述的浮动下模包括浮动横梁（8），浮动横梁（8）的两侧分别设有浮动油缸，浮动油缸包括缸体（1）和配合安装在缸体（1）内的柱塞（9），浮动横梁（8）的两端分别与缸体（1）外周的底侧固定连接，柱塞（9）的底部均固定安装在移动工作台（12）上，浮动横梁（8）顶面的中部固定安装下压头（7）。

3.根据权利要求1所述的一种海绵钛整体电极浮动压制模具，其特征是，所述的下模套包括固定外套（3），固定外套（3）的底面固定安装调整外套（4），固定外套（3）内配合安装固定内套（2），固定内套（2）垂直分为两瓣，调整外套（4）内配合安装调整内套（6），调整内套（6）垂直分为两瓣，固定外套（3）的底面开设环形凹槽，调整内套（6）的顶侧能够向上移动至环形凹槽内，固定内套（2）的顶侧能够向上移动至脱模压盖（13）的凹槽内，固定内套（2）的内径、调整内套（6）的内径与下压头（7）的外径相同。

4.根据权利要求1所述的一种海绵钛整体电极浮动压制模具，其特征是，所述的支撑座包括移动支柱（11），移动支柱（11）的两侧分别设有固定支座（10），固定支座（10）的底面均固定安装在移动工作台（12）上。

5.根据权利要求1所述的一种海绵钛整体电极浮动压制模具，其特征是，所述的调整外套（4）的底面同轴固定安装空心柱体，空心柱体的长度与下压头（7）相同，空心柱体的内壁能够与下压头（7）的外周滑动接触配合，固定支座（10）的顶面均与空心柱体的底面接触配合。

6.利用权利要求2、3、4或5所述的一种海绵钛整体电极浮动压制模具进行整体电极浮动压制的工艺，其特征是，包括：

S1：在固定内套（2）和调整内套（6）内多次加料和压制，每加一次料，通过液压机驱动上压头（14）压一次，直到压制电极高度到H1，H1的高度小于固定内套（2）顶面到调整内套（6）底面的高度，此时，下压头（7）和横梁（8）由支柱（11）支撑；

S2：将移动支柱（11）移出，上压头（14）将电极往下推一个行程高度后回程，往固定内套（2）和调整内套（6）内加料，通过调节浮动油缸压力的方式，完成对电极的压制，该压制过程多次循环，直至整体电极压制完成；

S3：电极压制完成后，将可移动的脱模压盖（13）移动到下模套上方，上压头（14）下落，压紧可移动的脱模压盖（13）；缸体（1）上升，行程高度H2，H2的高度大于固定外套（3）底面环形凹槽的高度，电极带动固定内套（2）和调整内套（6）上升，固定内套（2）和调整内套（6）扩张为两半，并与电极分离，之后，上压头（14）回程，将可移动的脱模压盖（13）移开；

S4：油缸（15）驱动移动工作台（12）到液压机外，浮动油缸（1）、（9）上升，行程高度H3，H3的高度大于等于固定内套（2）顶面到调整内套（6）底面的高度，通过横梁（8）、下压头（7），带动电极上升高度H3，能够使电极上部高出模具组，即可吊出电极。

7.根据权利要求6所述的一种海绵钛整体电极浮动压制模具进行整体电极浮动压制的工艺，其特征是，所述S2中，浮动油缸压力的调节方式为：

往固定内套（2）和调整内套（6）内加料后，将浮动油缸的压力调高，使下列不等式成立：

已压成的电极段与固定内套（2）和调整内套（6）内的摩擦力+浮动油缸的浮动力≮上压头（14）的压制力；

将加入的料压制成电极段后，再将浮动油缸的压力调低，使下列不等式成立：

已压成的电极段与固定内套（2）和调整内套（6）内的摩擦力+浮动油缸的浮动力≯上压头（14）的压制力。

8.根据权利要求6或7所述的一种海绵钛整体电极浮动压制模具进行整体电极浮动压制的工艺，其特征是，所述行程高度，是指每次加料压成的电极段高度。

Images