CN1323692A - 瘠性粉末加工组合模具及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明瘠性粉末加工组合模具及其加工方法是由内模、内模套、塑料外模、外模套、下模垫、上模垫组成,是一种能成型外型尺寸准确的,尤其适于瘠性粉未加工,能轻易、准确地取出内模、外模的组合模具和加工方法。实践中用此模具可以很方便的加工出壁厚2毫米－20毫米之间中空的细长杆制品,无论使用的坯料是塑性料还是瘠性料,其坯体是方形、圆形、还是其它形状均可加工,而且压出的坯体外观规整,直线度好,壁厚均匀,坯体密度高,指标一致性好,其结构不复杂,成本低,为模具加工中的难题作出了可喜的贡献。

Description

瘠性粉未加工组合模具及其加工方法

本发明属于工业生产中的模具，特别涉及的是应用于可塑性差的瘠性粉未，如碳化硅、氮化硅、刚玉等成型时所用的加工组合模具及其加工方法。

模具是工业生产中常用的部件，例如塑料制品、橡胶制品、金属型材等等都需要模具，但是对于可塑性差的瘠性粉未如碳化硅、氮化硅、氮化硅结合碳化硅、刚玉等等的成型，一般模具难以生产出合格产品；现在一般采用注浆成型或挤压成型，注浆成型受粒度的影响很大，使成型产品的许多指标受到影响，而且成型坯体的密度也不大：挤压成型时为了增加原料的可塑性，加入很多增塑剂与湿润剂，这会在生产的烧结过程中对制品产生许多不良影响，产品的密度低。另外，半干法模压振动成型和等静压成型法是提高坯体各项指标的有效途径，当成型产品是有孔的细长杆时，特别在直径与长度比大于20时，并且对表面状态有要求时，脱模是一个很大的难题。

本发明的目的是提供一种既能保证成型产品的各项要求指标，又能方便脱模的瘠性粉末加工组合模具及其加工方法。

一种瘠性粉末加工组合模具，由内模、外模组成，其结构特点为：

①外模2为塑料壳；

②内模1为柱体；

③外模2同心套置在内模1外面，两个上端口之间的空腔由上模垫5活动连接，其下端之间由下模垫4活动连接。

一种上述瘠性粉末加工组合模具的加工方法为：

①首先将壳形塑料外模2同心套于内模1外面，其两个下端口由下模垫4封堵；在内模1与外模2上端口之间的空腔中在振动状态下加入坯料9，坯料9上面塞入上模垫5；

②在振动中，加力下压上模垫5，使坯料9成型，然后中将内模1抽出；

②将外模2及成型的坯料9一块烘烤，升温中坯料变硬，外模变软，可脱去外模，直至烘烤出合格的产品。

本发明的主要发明点为外模2是由塑料制成的壳体，当塑料外模2强度不够时，在其外表面套上刚性外模套6，配上独特工艺制出了比较理想的产品。外模套6可以是金属也可以是尼龙等硬质塑料。

附图1为瘠性粉未加工组合模具结构剖示图

附图2为瘠性粉未加工组合模具实施例结构剖示图

附图3为瘠性粉未加工组合模具等静压时结构剖示图

附图说明及实施例：

如附图1的上述这种组合模具和加工方法对于指标要求不太高的产品是可行的，产品质量也是较好的。为了制做出更高密度，特别是长度较长的产品，改进后实施例的组合模具及加工方法，结合附图2、3说明如下：

一种上述瘠性粉末加工组合模具，其结构特点为：

①外模2是由塑料制做的壳体；

②内模1中设轴向中心孔，且其表面上布满内模孔7，每个内模孔7内端与中心孔相通；内模1外表面套有弹性内模套3；

③外模2同心套在内膜1的外面，两下端口分别与下模垫4连接；内模1与外模2的上端口之间的空腔中塞装着上模垫5。

上述瘠性粉末加工组合模具的内模1外表面上设至少3个内模孔7，常用的内模孔7数目应布满在内模1的外表面上。

结合附图2、3说明其加工方法如下：

一种上述瘠性粉未加工组合模具的加工方法为：

①首先是坯料振动加压工序：先将上模套5分为刚性垫5-1、弹性垫5-2；下模垫4分为刚性垫4-1、弹性垫4-2、刚性垫4-1上设中心槽4-4及外槽4-5，在弹性垫4-2和弹性垫5-2外壁上分别设楔形槽4-3及5-3，使其密封性更好；当上模垫5用刚性垫5-1时，下模垫4应为刚性垫4-1；当上模垫5用弹性垫5-2时，下模垫4应为弹性垫4-2，且弹性垫5-2下面加设填充物8；再将套有内模套3的内模1下端口，插入下模垫4刚性垫4-1中的中心槽4-4中，外模2同心的套在内模1外面，其下端插入下模垫4刚性垫4-1上的外槽4-5中，将坯料9在振动状态下加入内、外模1、2之间的空腔中，再将上模套5的刚性垫5-1插入内、外模之间的上口，然后从上面加力压刚性垫5-1，将坯料振动压紧成型；

②然后是冷等静压工序，将下模垫4刚性垫4-1换成弹性垫4-2插入内、外模1、2下端口之间的空腔中，将上模垫5的弹性垫5-1取下，在内、外模1、2上端口之间空腔中加入填充物8，再用弹性垫套5-2封住上口；

③最后是冷静压加压工序，向内模1中的中心孔及内模孔7中压入流体，使内模1与坯料9分离，卸压后抽出内模1，再将外模2与坯料9一起烘烤，随温度升高，外膜2软化时脱去外模2，烘烤完后，坯料9的成型件即得。

上述冷静压工序中脱去内模1的另一个实施例为：将组合模具和坯料一起置于高压容器中加压，压力范围在30-200MPa之间，时间为5-20分钟，待坯料9压实后，内模1与坯料9之间有了间隙，卸压后抽出内模1。

上述加工中向内模孔7中压入的流体是指水或气或油等均可。

实施例如下：按照上述加压工序组装模具，在振动状态下，将碳化硅坯料9加入内、外模1、2之间的内腔中，在内腔上口堵上刚性垫5-1，将刚性垫5-1下压压实，使坯料成型；然后将下端的刚性垫4-1换成弹性垫4-2，封住下口，再将上端的刚性垫5-1取下，先加填充料8，再塞上弹性垫5-2，封紧，再将它们一起放入高压容器中，加压150MPa,15分钟，使高压水冲压内模套3，卸压后，抽出内模1，再将内模2与坯料9一起烘烤，随着升温坯料9变硬，外模2变软，脱出外模2，当坯料9烘烤好后即得。

本发明的外模2采用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙等塑料材质均可，它在常温时有一定的强度，成型时与成型完毕时能保持需要的形状不变，在烘烤的初始阶段也能保持形状及尺寸不变，当坯料9随着温度的升高逐渐变硬，强度加大，而塑料外模2有慢慢变软的特点，很方便就能将外模2脱下，而保证了坯体外观的规整与尺寸的准确。在加工特长产品或是高强度振动，可在外模2外部套上金属或尼龙的外套6，其间有很小的间隙，以方便装抽。

本发明瘠性粉末加工组合模具的优点很突出，其结构不复杂，加工工序科学、方便，成本低，维修、清洗简单，是一种能成型外型尺寸准确的振动加压，或振动加压—冷等静压工艺，适于瘠性粉末加工，能轻易、准确地取出内模、外模的组合模具，实践中用此方法可以很方便的加工出壁厚2毫米-20毫米之间中空的细长杆制品，无论使用的是塑性料还是瘠性料，其坯体是方形、园形、还是其它形状均可，而且压出的坯体外观规整，尺寸准确，直线度好，壁厚均匀，坯体密度高，指标一致性好，为瘠性粉末加工的难题作出了可喜的贡献。

Claims (8)

1、一种瘠性粉末加工组合模具，由内模、外模组成，其结构特点为：

①外模2为塑料壳；

②内模1为柱体；

③外模2同心套置在内模1外面，两个上端之间的空腔由上模垫5活动连接，其下端之间由下模垫4活动连接。

2、一种上述瘠性粉末加工组合模具的加工方法为：

①首先将壳形塑料外模2同心套于内模1的外面，其两个下端口由下模垫4封堵；然后在内模1与外模2上端口之间的空腔中在振动状态下加入坯料9，在坯料9上面插入上模垫5，在振动中下压上模垫5，使坯料9成型，然后抽出内模1；

②将外模2及成型的坯料9一块烘烤，升温中坯料9变硬，外模2变软，可脱去外模2，直至烘烤出合格的产品。

3、一种瘠性粉末加工组合模具，其特征在于：

①外模2是由塑料制做的壳体；

②内模1中设轴向中心孔，且其表面上布满内模孔7，每个内模孔7内端与中心孔相通；内模1外表面套有弹性内模套3；

③外模2同心套在内膜1的外面，两下端口分别与下模垫4连接；内模1与外模2的上端口之间的空腔中塞装着上模垫5。

4、根据权利要求3所述的瘠性粉末加工组合模具，其特征在于：外模2的外表面套有刚性外模套6。

5、根据权利要求2所述的瘠性粉末加工组合模具，其特征在于：其外模2用的塑料是指聚氯乙烯或聚乙烯或聚丙烯材料。

6、一种上述权利要求3瘠性粉末加工组合模具协加工方法，其特征在于：

①首先为坯料振动加压工序：将套有内模套3的内模1下端，插入下模垫4刚性垫4-1中的中心槽4-4中，外模2同心的套在内模1外面，其下端插入下模垫4的刚性垫4-1上的外槽4-5中，将坯料9在振动状态下加入内、外模1、2之间的空腔中，再将上模套5的刚性套5-1插入内、外模之间的上口，然后从上面加力压刚性套5-1，将坯料振动压紧成型；

②然后是冷等静压工序，将下模垫4刚性垫4-1换成弹性垫4-2插入内、外模1、2下端之间的空腔中，将上模套5的刚性套5-1取下，在内、外模1、2上端之间空腔中加入填充物8，再用弹性套5-2封住上口；

③最后是冷静压加压工序：向内模1中的中心孔及内模孔7中压入流体，使内模1与坯料9分离卸压抽出内模1后，将外模2与坯料9一起烘烤，在坯料有了一定的度，外膜2软化时脱去外模2，烘烤完后，坯料9的成型件即得。

7、根据权利要求6所述的瘠性粉末加工组合模具的加工方法，其特征在于：上述加压工序中内模1脱模为：将组合模具和坯料一起置于高压容器中加压，压力范围在30-200MPa之间，时间为5-20分钟，待坯料9压实后，内模1与坯料9之间有了间隙，卸压后抽出内模1。

8、根据权利要求2或6所述的瘠性粉末加工组合模具的加工方法，其特征在于：加入内模孔7中的流体是指水或气或油。

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