CN1408522A - 粉料成型模具及其成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明粉料成型模具是由内模、外模、上盖、下盖、通孔、渗液层、型腔组成，是利用无压时溶剂或粘接剂溶液通过渗液层渗入粉料中使其成坯体，实践证明：用此模具和方法可以根据需要任意选择用料；可以将粘接剂在坯体中的组分减到最小，而又有合理的初始强度；可以使成型的粉料特别是硬度很大的粉料，在几乎无压力的状态下，取得最大的相互接触和堆积密度，加工出各种型状的产品。

Description

粉料成型模具及其成型方法

技术领域：本发明属于工业生产成型产品的装置，特别涉及的是利用粉料成型模具及其成型方法。

背景技术：模具是制做业中常用的装置，比如，石膏像是将石膏粉加水混合，再放入模具中成型，制作空芯壳型产品需要在内、外模之间加料，经加压、成型等工序才能完成，所以，产品的外观质量及品质质量与模具的质量及其加工成型方法直接有关。目前由粉料加工成制品模具及其成型方法很多，在生产细长杆状、板状、片状及其他不规则形状制品时，成型方式一般采用注浆、挤压、模压或等静压的方法；注浆时原料要求很严，而且对于瘠形材料注浆的效果也不十分好，成型的坯体密度一般；至于挤压、模压、等静压又有粘接剂用量大、模具复杂、工艺难度大、不能加工复杂型状制品等缺点。

发明内容：本发明的目的是提供一种能直接利用干粉料借助专用模具，并在成型过程中基本不施压，可任意选择用料，即能得到最大堆积密度和所需强度的粉料成型模具及其成型方法。

本发明的目的是这样实现的，结合附图说明如下：

一种粉料成型模具，由内模、外模、上盖、下盖组成，其结构特点为：内模1为壳形，中心为通孔9；内模1壁上设至少1个透孔6，每个透孔6上均覆盖渗液层7。

一种上述粉料成型模具的成型方法为：

①做出符合最终尺寸要求的模具；在型腔4中装入粉料，使渗液层7位于透孔6与粉料之间；

②震实粉料，将环形上盖2封在型腔4的上端口；将模具与粉料一起放入有溶剂或液态粘接剂容器中，直至液体通过透孔6及渗液层7进入型腔4浸透全部粉料为止；

③抽出内模1后进行烘干，再脱去外模3，即得到坯体；再对坯体烧结，即得到设计的壳体型产品。

一种粉料成型模具，其结构特点为；模具为筒体，模壳1-1的内腔即为型腔4-1；模壳1-1的下壁8-1上设至少1个透孔6，每个透孔6的内口均覆盖渗液层7；模壳1-1的上壁2-1上设气孔9-1。

一种上述粉料成型模具的成型方法为：

①做出符合最终尺寸要求的模具；在模具型腔4-1中加入粉料，渗液层7-1位于透孔6-1与粉料之间；使粉料震实；

②将模具及粉料一起放入有溶剂或粘接剂溶液的容器中，直至液体由模壳下壁8-1通过透孔6-1及渗液层7-1将全部粉料浸透为止，然后将模具及其粉料加热烘干，成坯料，再去掉模壳1-1，进行烘结，即得到设计的实芯型产品。

本发明有以下优点：由上述可知，有内、外模的模具是针对壳型产品而设计；只一个模壳的模具是为生产实芯型产品而没计，均是利用无压时溶剂或粘接剂溶液通过渗液层渗入粉料中使其成坯体，实践证明：用此模具和方法可以根据需要任意选择用料；可以将粘接剂在坯体中的组分减到最小，而又有合理的初始强度；可以使成型的粉料特别是硬度很大的粉料，在几乎无压力的状态下，取得最大的相互接触和堆积密度，加工出各种型状的产品。

附图1为粉料成型模具剖面示意图

附图2为粉料成型模具实施例剖面示意图

附图说明：

由附图1可看出，其模具由内、外模组成，是专为制作壳体型产品的专用模具；内模1为上下通孔9的壳体；内模1壁上设许多透孔6，每个透孔6上覆盖着渗液层7；内模1外套着外模3；内、外膜1、3之间空腔为型腔4，型腔4上端(内、外膜1、3上端)之间设上盖2，型腔4下端(内、外膜壳1、3下端)之间设下盖8，粉料装在型腔4中；渗液层7位于透孔6与粉料之间。

附图2是专为制做实芯型产品而设计的模具；该模具无内、外模之分，只一个模壳1-1，其上端设上盖2-1，下端设下盖9-1，即似为前述的下盖；模具内腔即为型腔4-1，其下盖9-1上至少设1个透孔6，透孔6上均覆盖渗液层7，渗液层7务必位于透孔6与粉料之间。

本发明给出了一种直接利用干粉料或半干粉料，成型过程中基本不施压，即可得到原料最大堆积密度和一定强度的，复杂形状制品的成型模具及成型方法。此方法对于加工原料为高硬度的碳化硅、氮化硅等制品时尤为重要，因为此时已基本无法通过施加一般压力的方式，在成型的过程中破碎原料颗粒，以增加原料的堆积密度，以提高制品的成型密度，就是说加压成型后的制品密度最高也只是原料的最大堆积密度。

本发明借助专用模具，直接用干粉或半干粉成型后，再渗入粘接剂或溶剂，然后脱模、烘干，使之成为有一定形状、强度和符合下一步加工要求的半成品或成品。上述干粉料也可用半干粉粉料代替。

半干粉料成型方法具体工序如下：

①做出符合最终尺寸要求的模具；

②将合理级配的料加入一定量的干粉状的粘接剂充分混合；再加入一定量的液状粘接剂或溶剂混合成符合要求的半干粉料，以利以后加工时粉料的均匀；

③将混合料装入模具中震实，使其达到最佳密度状态；

④将模具及料一起放入溶剂或液状粘接剂中，使它们渗满原料的气孔后取出；

⑤脱膜、烘干，即得所需制品。

对于上述①中的模具，可以是金属、塑料、树脂胶、石膏、纸、橡胶、玻璃、石腊、木材等制成，如果要求落剂与粘接剂由模壁溶入，至少要有模壁能够透过液体。

对于上述②中的粘接剂可以是水溶性的，也可以是有机的，如：阿拉伯树胶、瓜尔豆胶、聚乙烯醇、糊精、纤维素、酪朊、酚醛树脂等。

对于上述④中的溶剂或粘接剂可以是水、有机溶剂、溶剂与粘接剂组成的溶液、水玻璃、糠醛树脂等。

具体实施方式：

①对于制作中空细长杆，且外型有尺寸和外观要求(如碳化硅长管)：

可以选用塑料做外模，金属做内模，内模的壁为溶液壁，故上面布满孔，孔外套渗液膜，按附图1，组合好模具后，将混好的碳化硅料装入内外膜之间，震实，放入溶有聚乙烯醇的粘接剂中，待粘接剂渗满后取出，抽出内芯，将料与外模一起烘干，待料烘干而外模变软后将外模脱去即得到了一外观规整、尺寸准确有一定强度的坯体，根据料比的不同即可进一步对坯体进行重结晶，反应烧结，氮化结合等处理。

如果需要也可以用不同的料比，成型不同的毛坯，进行不同的处理，得到不同的产品。现就成型的方式简要说明如下：

②制作实芯细长杆：外型有一定的尺寸与外观要求，可以选用纸管做外模，将料装入模中震实，然后将料与模一起烘干，脱外模即可。

③制作中空板状：选用多孔树脂胶做外模，内芯用衬有金属片的橡胶做内膜，将料装入内外模围成的空间中，渗粘接剂，抽出内芯，脱去外模，将料放到托板上烘干即可。

④制作其他复杂形状产品：如带有法兰的旋风吹咀；外模用石膏做成对合模，内芯用石腊或塑料做成，将料装入内外模围成的空间中，摇实，渗粘接剂，脱去外模，将料与芯一起烘干，待料烘干后可以增加温度，使石腊芯溶化自然流出或待塑料模软化后脱下均可。

Claims (8)

1、一种粉料成型模具，由内模、外模、上盖、下盖组成，其特征在于：内模1为壳形，中腔为通孔9；内模1壁上设至少1个透孔6，每个透孔6上均覆盖渗液层7。

2、一种上述权利要求1所述的粉料成型模具的成型方法为：

①做出符合最终尺寸要求的模具；在型腔4中装入粉料，使渗液层7位于透孔6与粉料之间：

②震实粉料，将环形上盖2封在型腔4的上端口；将模具与粉料一起放入有溶剂或液态粘接剂容器中，直至液体通过透孔6及渗液层7进入型腔4浸透全部粉料为止；

③抽出内模1后进行烘干，再脱去外模3，即得到坯体；再对坯体烧结，即得到设计的壳体型产品。

3、一种粉料成型模具，其结构特点为：模具为筒体，模壳1-1的内腔即为型腔4-1；模壳1-1的下壁8-1上设至少1个透孔6，每个透孔6的内口均覆盖渗液层7；模壳1-1的上壁2-1上设气孔9-1。

4、一种上述权利要求3所述的粉料成型模具的成型方法为：

①做出符合最终尺寸要求的模具；在模具型腔4-1中加入粉料，渗液层7-1位于透孔6-1与粉料之间；使粉料震实；

②将模具及粉料一起放入有溶剂或粘接剂溶液的容器中，直至液体由模壳下壁8-1通过透孔6-1及渗液层7-1将全部粉料浸透为止，然后将模具及其粉料加热烘干，成坯料，再去掉模壳1-1，进行烧结，即得到设计的实芯型产品。

5、根据权利要求2或4所述的粉料成型模具的成型方法，其特征在于：干粉料可用半干粉料代替。

6、根据权利要求2或4所述的粉料成型模具的成型方法，其特征在于：所用的模具材料是金属或塑料或树脂胶或石膏或纸橡胶或玻璃或石腊或木材。

7、根据权利要求2或4所述的粉料成型模具的成型方法，其特征在于：所用的粘接剂是水溶性的液体或有机溶剂。

8、根据权利要求2或4所述的粉料成型模具的成型方法，其特征在于：所用的溶剂或粘接剂是指水或有机溶剂或溶剂与粘接剂组成的溶液或水玻璃或糠醛树脂。