CN117067380B - 一种氧化铝泵过流部件及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及泵过流部件制作技术领域，提出一种氧化铝泵过流部件及其制作方法，该方法包括对模具执行第一氧化铝粉末的第一填充动作和封闭填充动作，形成封闭型腔；对模具内的第一氧化铝粉末执行震动填充动作和压实填充动作；对模具执行第二氧化铝粉末的第二填充动作和震动填充动作；对模具执行整体成型动作并烧结。本发明通过先执行第一填充动作和封闭填充动作，驱使第一氧化铝粉末流动至非常规型腔后，将连通非常规型腔与模具外部空间的排气孔进行堵塞形成封闭型腔，再执行震动填充、压实填充以及补料后的重复填充动作，利用排气孔的设置以及分段压力成型的原理，实现氧化铝粉末的充分填充，提升了氧化铝泵过流部件成型后的产品功能与品质。
Description
技术领域
本发明涉及泵过流部件制作技术领域，尤其是一种氧化铝泵过流部件及其制作方法。
背景技术
粉末压制成型作为一种成型工艺，是通过在压模中利用外加压力的粉末成型的方法。氧化铝是粉末状，其成型过程为首先在模具中压制成型，然后再经过烧结固化形成各种制成品。氧化铝制成品的硬度等成型品质与粉末压制过程中材料的填充密实度关系较大。
一般的，柱状等简单形状的成型，通过在模具型腔中填充粉末并通过高压压制成型，成型品质较高。但当制成品形状较为复杂，特别是截面积较大、相对于粉料填充口存在倒置型腔时（例如泵过流部件），由于粉末流动性较差，在进行压制成型时，材料内部受力不均匀且在倒置型腔处材料难以竖直向上流动，导致填充不充分，进而导致氧化铝泵过流部件的成型品质不高。
发明内容
为解决上述现有技术问题，本发明提供了一种氧化铝泵过流部件及其制作方法，旨在解决上述现有技术制备氧化铝泵过流部件时，由于制成品形状复杂，模具存在倒置型腔导致的氧化铝粉末填充不充分，影响氧化铝泵过流部件的产品功能与品质的技术问题。
本发明的第一方面，提出了一种氧化铝泵过流部件制作方法，包括：
对模具执行第一氧化铝粉末的第一填充动作；其中，所述模具包括至少一个非常规型腔和连通非常规型腔与模具外部空间的排气孔；
对模具内的第一氧化铝粉末执行封闭填充动作；其中，所述封闭填充动作被配置为驱动所述第一氧化铝粉末流动至所述非常规型腔后堵塞所述排气孔，形成封闭型腔；
对模具内的第一氧化铝粉末执行震动填充动作和压实填充动作；
对模具执行第二氧化铝粉末的第二填充动作和震动填充动作；
对模具执行整体成型动作并烧结。
可选的，第一填充动作，具体包括：
将第一氧化铝粉末填充至模具内，以使第一氧化铝粉末在模具内的高度覆盖每个非常规型腔。
可选的，所述非常规型腔，被配置为：
开口朝向与所述第一氧化铝粉末在第一填充动作时进入模具方向不同的型腔。
可选的，所述排气孔被配置为弯曲形状的排气孔缝。
可选的，所述模具包括第一模具件和第二模具件，所述排气孔缝被配置为所述第一模具件和所述第二模具件合模后形成的孔缝。
可选的，震动填充动作，具体包括：
以填充压力为10-15MPa，填充时间为5-20S，震动频率为30-100Hz的填充条件对模具内的第一氧化铝粉末进行填充。
可选的，压实填充动作，具体包括：
以填充压力为20-30MPa，填充时间为5-10S的填充条件对模具内的第一氧化铝粉末进行填充。
可选的，对模具执行第二氧化铝粉末的第二填充动作和震动填充动作，具体包括：
对模具依次执行若干组重复的第二氧化铝粉末的第二填充动作和震动填充动作；
其中，所述第一氧化铝粉末与若干组填充的第二氧化铝粉末共同构成氧化铝泵过流部件制作所需的全部氧化铝粉末。
可选的，对模具执行整体成型动作并烧结，具体包括：
以填充压力为100-200MPa，成型时间为1-3min的成型条件进行整体成型。
本发明的第二方面，提出了一种氧化铝泵过流部件，其特征在于，采用如上所述的氧化铝泵过流部件制作方法制备获得。
本发明的有益效果在于：提出了一种氧化铝泵过流部件及其制作方法，通过先执行第一填充动作和封闭填充动作，将连通非常规型腔与模具外部空间的排气孔进行堵塞形成封闭型腔，再执行震动填充、压实填充以及补料后的重复填充动作，利用排气孔的设置以及分段压力成型的原理，实现对具有非常规型腔的模具的氧化铝粉末充分填充，提升了氧化铝泵过流部件成型后的产品功能与品质。
附图说明
图1为本发明氧化铝泵过流部件制作方法的流程示意图；
图2为本发明中上模具的结构示意图；
图3为本发明中下模具的结构示意图；
图4为本发明制作的氧化铝泵过流部件的结构示意图。
附图标记说明：
1-上模具；2-下模具；3-充气孔；4-排气孔；5-氧化铝泵过流部件产品。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
参照图1，图1为本发明实施例提供的一种氧化铝泵过流部件制作方法的流程示意图。
如图1所示，一种氧化铝泵过流部件制作方法，包括如下步骤：
S1：对模具执行第一氧化铝粉末的第一填充动作；其中，所述模具包括至少一个非常规型腔和连通非常规型腔与模具外部空间的排气孔；
S2：对模具内的第一氧化铝粉末执行封闭填充动作；其中，所述封闭填充动作被配置为驱动所述第一氧化铝粉末流动至所述非常规型腔后堵塞所述排气孔，形成封闭型腔；
S3：对模具内的第一氧化铝粉末执行震动填充动作和压实填充动作；
S4：对模具执行第二氧化铝粉末的第二填充动作和震动填充动作；
S5：对模具执行整体成型动作并烧结。
需要说明的是，现有粉末压制成型工艺中，在面对制成品形状较为复杂，特别是截面积较大、相对于粉料填充口存在倒置型腔等情况时（例如泵过流部件），由于粉末流动性较差，在进行压制成型时，材料内部受力不均匀且在倒置型腔处材料难以竖直向上流动，导致填充不充分，进而导致氧化铝泵过流部件的成型品质不高。
本实施例中，为了解决泵过流部件采用氧化铝粉末压制成型过程中出现的氧化铝粉末难以充分填充至非常规型腔的技术问题，通过先执行第一填充动作和封闭填充动作，将连通非常规型腔与模具外部空间的排气孔4进行堵塞形成封闭型腔，再执行震动填充、压实填充以及补料后的重复填充动作，利用排气孔4的设置以及分段压力成型的原理，实现对具有非常规型腔的模具的氧化铝粉末充分填充，提升了氧化铝泵过流部件成型后的产品功能与品质。
具体而言，首先在成型模具的至少一个非常规型腔处设置连通非常规型腔与模具外部空间的排气孔4，利用该排气孔4在执行第一氧化铝粉末的第一填充动作和封闭填充动作时，能够驱使填充的氧化铝粉末经非常规型腔流入排气孔4，再经排气孔4向外部空间排出并在排出的过程中堵塞排气孔4，形成成型模具内的封闭型腔。由此，通过排气孔4的设置，在填充第一氧化铝粉末时，经排气孔4的气压引导，驱使相当一部分的氧化铝粉末流入非常规型腔，并在排气孔4堵塞后形成封闭型腔，确保氧化铝粉末不继续向外流出，在形成一个完成的泵过流部件的型腔的同时，提升了模具内非常规型腔的氧化铝粉末的填充量。在此之后，基于分段压力成型的原理对第一氧化铝粉末进行压实以及对不断补充的第二氧化铝粉末进行填充与压实，最终在成型模具内充分填充好氧化铝泵过流部件所需的全部氧化铝粉末后，进行整体成型和烧结，即可获得最终具有较高产品功能和品质的氧化铝过流部件。
在实际应用中，氧化铝粉末的粒径范围选择为0.5-50μm，优选为0.5-15μm，该粒径范围的粉末通过压制成型时，在压力较小时粉末的流动性较好，对于非柱状复杂结构等非常规型腔成型时，氧化铝粉末在阴角等空间的填充密实度明显提高。
在优选的实施例中，第一填充动作，具体包括：将第一氧化铝粉末填充至模具内，以使第一氧化铝粉末在模具内的高度覆盖每个非常规型腔。
本实施例中，将第一氧化铝粉末填充至模具内堵塞排气孔4的过程中，包括第一填充动作和封闭填充动作；其中，第一填充动作可以配置为装粉动作，将第一氧化铝粉末装到模具的模腔内，并保证先装入模具内的氧化铝粉末，即第一氧化铝粉末，能够在模具内的高度覆盖每个非常规型腔，所述第一填充动作在常压下进行氧化铝粉末填充；封闭填充动作可以配置为通过充气孔3进行高压气体的灌注，在排气孔4排气的作用下，将氧化铝粉末填充至非常规型腔内，并在大量氧化铝粉末涌入排气孔4后形成堵塞，使模具型腔形成封闭，以便于后续的氧化铝粉末，即第二氧化铝粉末的填充。
在优选的实施例中，所述非常规型腔，被配置为：开口朝向与所述第一氧化铝粉末在第一填充动作时进入模具方向不同的型腔。在实际应用中，非常规型腔可以包括阴角型腔、大角度侧向型腔、横向型腔或倒置型腔中的一种或多种的组合。
在优选的实施例中，所述排气孔4被配置为弯曲形状的排气孔缝，排气孔缝的范围为100-300μm。由此，在执行第一填充动作和封闭填充动作时，先装入模具内的氧化铝粉末，即第一氧化铝粉末受到高压气体的灌注时，经排气孔4的气压引导，大量氧化铝粉末涌入排气孔4内，而排气孔4内设置成弯曲形状的排气孔缝，使得排气孔4内部的部分孔径较窄，进而将氧化铝粉末堵塞在排气孔4内，实现封闭型腔的形成。
在优选的实施例中，用于氧化铝泵过流部件成型的模具可配置为包括第一模具件和第二模具件，第一模具件和第二模具件共同构成氧化铝泵过流部件的成型模具。如图2和图3所示，实际应用中，第一模具件和第二模具件可以分别为上模具1和下模具2，而排气孔缝可配置为所述第一模具件和所述第二模具件合模后形成的孔缝，该孔缝可以设置于第一模具件上和/或第二模具件上。
在优选的实施例中，震动填充动作，具体包括：以填充压力为10-15MPa，填充时间为5-20S，震动频率为30-100Hz的填充条件对模具内的第一氧化铝粉末进行填充。
本实施例中，在执行完第一填充动作和封闭填充动作后，已在模具内部形成封闭的型腔，此时，需要对封闭的型腔内的第一氧化铝粉末进行压实操作，使填充的第一氧化铝粉末填充密实度更高。在实际应用中，该压实操作可通过气囊作用于模腔内的粉末表面，提升压力至10-15MPa并保持，保持时间为5-20S；该过程主要是通过压力使第一氧化铝粉末流动并对非常规型腔内进行填充。其中，在压力维持阶段，还提供30-100Hz的气压震动，以提升填充密实度效果。
在优选的实施例中，压实填充动作，具体包括：以填充压力为20-30MPa，填充时间为5-10S的填充条件对模具内的第一氧化铝粉末进行填充。
本实施例中，在执行完震动填充动作后，需要停止气囊作用于模腔内的震动气压，切换为压力更高的压实填充动作。在实际应用中，压实填充动作为提升压力至20-30MPa，保持5-10S。该阶段可使氧化铝粉末在模具型腔内进一步提高填充密实度。
由此，本实施例在执行完第一填充动作和封闭填充动作并在模具内部形成封闭的型腔后，考虑到此时被填充至型腔内的氧化铝粉末并没有被均匀压实，氧化铝粉末之间依旧保留了一定的流动性，为了避免此时直接填充后续氧化铝粉末造成可能出现的局部压力过大导致形成区域性堵料的情况，需要分别采用震动填充和压实填充两步工艺进行分段填充，以此，能够解决模具内非常规型腔的填充密度受限的问题，使整个模具内的氧化铝粉末填充更均匀、密实。
在优选的实施例中，对模具执行第二氧化铝粉末的第二填充动作和震动填充动作，具体包括：对模具依次执行若干组重复的第二氧化铝粉末的第二填充动作和震动填充动作；其中，所述第一氧化铝粉末与若干组填充的第二氧化铝粉末共同构成氧化铝泵过流部件制作所需的全部氧化铝粉末。
本实施例中，在对先装入模具内的氧化铝粉末，即第一氧化铝粉末，完成均匀、密实的填充后，需要执行第二氧化铝粉末的第二填充动作和震动填充动作，其中，第二氧化铝粉末为补充的氧化铝粉末，经过多次补充的氧化铝粉末的第二填充动作和震动填充动作，使得模具的型腔内填充满共同构成氧化铝泵过流部件制作所需的全部氧化铝粉末，完成全部氧化铝粉末的填充，实现分级挤压成型，使成型的氧化铝泵过流部件具有更好的密实度。
在优选的实施例中，对模具执行整体成型动作并烧结，具体包括：以填充压力为100-200MPa，成型时间为1-3min的成型条件进行整体成型。由此，在将全部氧化铝粉末进行充分填充之后，即可进行整体形状的挤压成型和烧结，获得最终的氧化铝泵过流部件产品5，如图4所示。
本实施例中，提出了一种氧化铝泵过流部件及其制作方法，通过先执行第一填充动作和封闭填充动作，将连通非常规型腔与模具外部空间的排气孔进行堵塞形成封闭型腔，再执行震动填充、压实填充以及补料后的重复填充动作，利用排气孔的设置以及分段压力成型的原理，实现对具有非常规型腔的模具的氧化铝粉末充分填充，提升了氧化铝泵过流部件成型后的产品功能与品质。
实施例2：
本实施例提供了一种氧化铝泵过流部件，采用上述任意一项实施例记载的氧化铝泵过流部件制作方法制备获得。
需要说明的是，本实施例提供的氧化铝泵过流部件由于采用了上述氧化铝泵过流部件制作方法，实现了氧化铝粉末在成型模具中非常规型腔的充分填充，使得制备获得的氧化铝过流部件成型后的产品功能与品质更高。
在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“中心”、“顶”、“底”、“顶部”、“底部”、“内”、“外”、“内侧”、“外侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。其中，“里侧”是指内部或围起来的区域或空间。“外围”是指某特定部件或特定区域的周围的区域。
在本发明的实施例的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用以描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“组装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的实施例的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，“-”和“~”表示的是两个数值之同的范围，并且该范围包括端点。例如：“A-B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。“A~B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。
在本发明的实施例的描述中，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种氧化铝泵过流部件制作方法，其特征在于，包括：
对模具执行第一氧化铝粉末的第一填充动作；其中，所述模具包括至少一个非常规型腔和连通非常规型腔与模具外部空间的排气孔；
对模具内的第一氧化铝粉末执行封闭填充动作；其中，所述封闭填充动作被配置为驱动所述第一氧化铝粉末流动至所述非常规型腔后堵塞所述排气孔，形成封闭型腔；其中，所述排气孔被配置为弯曲形状的排气孔缝，排气孔缝的范围为100-300μm；
对模具内的第一氧化铝粉末执行震动填充动作和压实填充动作；
对模具执行第二氧化铝粉末的第二填充动作和震动填充动作；
对模具执行整体成型动作并烧结。
2.根据权利要求1所述的氧化铝泵过流部件制作方法，其特征在于，第一填充动作，具体包括：
将第一氧化铝粉末填充至模具内，以使第一氧化铝粉末在模具内的高度覆盖每个非常规型腔。
3.根据权利要求1所述的氧化铝泵过流部件制作方法，其特征在于，所述非常规型腔，被配置为：
开口朝向与所述第一氧化铝粉末在第一填充动作时进入模具方向不同的型腔。
4.根据权利要求1所述的氧化铝泵过流部件制作方法，其特征在于，所述模具包括第一模具件和第二模具件，所述排气孔缝被配置为所述第一模具件和所述第二模具件合模后形成的孔缝。
5.根据权利要求1所述的氧化铝泵过流部件制作方法，其特征在于，震动填充动作，具体包括：
以填充压力为10-15MPa，填充时间为5-20S，震动频率为30-100Hz的填充条件对模具内的第一氧化铝粉末进行填充。
6.根据权利要求1所述的氧化铝泵过流部件制作方法，其特征在于，压实填充动作，具体包括：
以填充压力为20-30MPa，填充时间为5-10S的填充条件对模具内的第一氧化铝粉末进行填充。
7.根据权利要求1所述的氧化铝泵过流部件制作方法，其特征在于，对模具执行第二氧化铝粉末的第二填充动作和震动填充动作，具体包括：
对模具依次执行若干组重复的第二氧化铝粉末的第二填充动作和震动填充动作；
其中，所述第一氧化铝粉末与若干组填充的第二氧化铝粉末共同构成氧化铝泵过流部件制作所需的全部氧化铝粉末。
8.根据权利要求1所述的氧化铝泵过流部件制作方法，其特征在于，对模具执行整体成型动作并烧结，具体包括：
以填充压力为100-200MPa，成型时间为1-3min的成型条件进行整体成型。
9.一种氧化铝泵过流部件，其特征在于，采用如权利要求1-8任意一项所述的氧化铝泵过流部件制作方法制备获得。
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