CN207290397U - 一种平面陶瓷靶材素坯的冷等静压夹具 - Google Patents

Abstract

一种平面陶瓷靶材素坯的冷等静压夹具，设有多个层叠设置的夹板和用于对夹板施加弹性力以便夹持素坯的夹板固定装置，相邻夹板的相对面为用于夹持素坯的夹持面，在夹板内分布有连通至夹板夹持面的垂直通孔和连通至夹板侧面的水平通孔，所述垂直通孔与水平通孔相连通，使液体工作介质能够经水平通孔和垂直通孔作用在素坯被夹持的表面上。保证了素坯受压的均匀性，防止素坯在冷等静压过程中发生翘曲、变形，使多孔夹板和素坯可以交叉多层放置，提高了素坯放置时对空间的利用率，增加每缸可压制的素坯数量，提高生产效率，降低生产成本。

Description

一种平面陶瓷靶材素坯的冷等静压夹具

技术领域

本实用新型涉及一种陶瓷靶材的制备技术，具体地说是一种平面陶瓷靶材素坯的冷等静压夹具。

背景技术

成型是制备平面陶瓷靶材的重要工序，目的是得到致密度高的素坯，以利于后续烧结。目前国际上主流的成型工艺流程是：先将粉体进行模压成型，把模压后的素坯包装好以后，再进行冷等静压。由于平面陶瓷靶材的厚度较小，素坯经冷等静压后很容易发生翘曲、变形，严重的还会导致素坯开裂和内部微裂纹的产生，这就会降低素坯的品质和成品率，从而影响陶瓷靶材的烧结，增加生产成本，降低企业竞争力。

另外，在冷等静压过程中，为保证素坯间相互不受影响，需将每块素坯单独放置，而且放置的方式也比较单一，从而影响素坯在等静压机工作缸中的空间利用率，导致每缸能够压制的素坯数量较少，不利于提高生产效率和降低生产成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种平面陶瓷靶材素坯的冷等静压夹具，以提高等静压机工作缸的空间利用率，并防止素坯在冷等静压过程中发生翘曲、变形。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种平面陶瓷靶材素坯的冷等静压夹具，设有多个层叠设置的夹板和用于对夹板施加弹性力以便夹持素坯的夹板固定装置，相邻夹板的相对面为用于夹持素坯的夹持面，在夹板内分布有连通至夹板夹持面的垂直通孔和连通至夹板侧面的水平通孔，所述垂直通孔与水平通孔相连通，使液体工作介质能够经水平通孔和垂直通孔作用在素坯被夹持的表面上。

所述夹板的夹持面上设有柔性层，在柔性层上设有与夹板垂直通孔对应的孔。柔性层厚度小于5mm。

进一步的，在所述夹板的夹持面上设有用于限制素坯位置的素坯固定装置。所述的素坯固定装置为硬质挡板，硬质挡板的高度小于等静压后坯体的厚度。

所述的硬质挡板可以分布在夹板夹持面的三侧边缘。硬质挡板的长度大于或等于素坯的边长。

所述的夹板固定装置包括扣环和弹簧，扣环固定在夹板的侧边上，两个夹板上的扣环通过弹簧连接。可以在每个夹板的四个侧边均固定有扣环，相邻两个夹板上的扣环均通过弹簧连接。也可以将所述扣环固定在最外侧两个夹板的四个侧边上，两个夹板上的扣环通过弹簧连接。

本实用新型的有益效果是：冷等静压过程中，采用夹板固定装置对夹板施加弹性力来夹持素坯，使素坯在等静压过程中始终与夹板保持紧贴，从而保持平整。等静压后的素坯表面非常平整，没有翘曲、变形现象。夹板内部有垂直通孔和水平通孔构成三维通孔结构，可以使等静压时素坯被液体工作介质充分包裹，不影响等静压的效果。尤其在放置多层素坯时，在中间层夹板上的上下通孔被素坯挡住的情况下，液体可以从水平通孔进入夹层，与素坯充分接触，使位于各层的素坯都能被液体工作介质充分包裹，使各层素坯以及素坯的各部分所受压力相同，从而保证每块素坯的等静压效果，经冷等加压的素坯具有较高的密度和均匀性，由此可以有效提高产品的品质。三维通孔结构的夹板保证了素坯受压的均匀性，使多孔夹板和素坯可以交叉多层放置，提高了素坯放置时对空间的利用率，增加每缸可压制的素坯数量，提高生产效率，降低生产成本。

进一步的，多孔夹板上有素坯固定装置，保证坯体可以多角度放置，一方面利用等静压时素坯放置方式的改变，避免不当的放置方式对素坯产生不利影响，另一方面可保证素坯在等静压机工作缸内对空间的有效利用，进一步增加坯体放置数量，提高生产效率。素坯固定装置的高度略低于等静压后素坯的厚度，不影响等静压过程中夹板随素坯的收缩而移动。

进一步的，夹板表面附有柔性层，在保证素坯平整度的同时，可以保护素坯，有效防止开裂和微裂纹的产生，增加产品良品率。

附图说明

图1是本实用新型冷等静压夹具的立体图。

图2是本实用新型冷等静压夹具在放置多块素坯时的剖视图。

图中标记：1、夹板，1b、夹板，1c、夹板，2、柔性层，3、垂直通孔，4、水平通孔，5、素坯固定装置，6、扣环，7、弹簧，8、素坯，8b、素坯。

具体实施方式

以下结合附图具体说明本实用新型的实施方式。

本实用新型的冷等静压夹具设有多个层叠设置的夹板1，每两个相邻的夹板均可以夹持一个素坯，相邻夹板的相对面为用于夹持素坯8的夹持面。夹板1为硬质平板，尺寸比素坯略大，材质没有限制，但为保证素坯平整，优选不易变形的材质，如不锈钢、铝合金、钛合金等。硬质平板的厚度不限，但为保证操作方便，优选10~30mm。夹板连接有夹板固定装置，该夹板固定装置具有弹性元件，其弹性力作用在夹板上，使夹板在等静压过程中随着坯体的收缩而移动，让夹板始终对素坯进行保护和夹持，从而保证素坯的品质和平整度。

在所述夹板1内分布有垂直通孔3和水平通孔4，垂直通孔3与水平通孔4相连通。水平通孔4连通至夹板侧面，在夹板的夹持面被素坯覆盖的情况下，使等静压机内的液体工作介质能够从夹板侧面经水平通孔4进入垂直通孔3。垂直通孔3连通至夹板夹持面，使液体工作介质能够作用在素坯被夹持的表面，保证各层素坯都被液体工作介质充分包裹，进而保证各层素坯的等静压效果。所述垂直通孔和水平通孔中的“垂直”和“水平”仅为大致方向垂直于夹板或与其平行，本领域技术人员能够理解，孔的角度稍有倾斜同样能够实现其目的，因此该倾斜也在所述的“垂直”或“水平”限定的范围之内。另外，本实用新型并不限定所有夹板1均同时具有水平通孔4和垂直通孔3，仅位于中间的部分夹板同时有两种通孔。不难理解，最外侧的两个夹板的外侧面并不用于夹持素坯，当其设置前后贯通的垂直通孔时，夹板外侧面的垂直通孔口不会被遮挡，液体工作介质可直接经垂直通孔作用在素坯的被夹持面上，这种情况下，水平通孔就不是必须的。而在夹板两侧的垂直通孔口均会被遮挡（如位于中间的夹板和水平放置时最底部的夹板），导致液体工作介质无法进入夹层，不能与素坯进行充分接触的情况下，才需要设置水平通孔。当然，所有的夹板均同时设置两种通孔也是可行的，一方面可以使各夹板通用互换，另一方面也可以增强液体工作介质的通入效果。

所述夹板1的夹持面上设有柔性层2，该柔性层可以是海绵、泡沫、橡胶等，柔性层通过粘接的方式固定在硬质平板的表面，以保护素坯。柔性层和硬质平板一样设有若干通孔，通孔位置和数量与硬质平板上的垂直通孔相对应。为不影响素坯的平整度，柔性层的厚度在5mm以下，优选3mm以下。

在所述夹板1的夹持面上设有用于限制素坯位置的素坯固定装置5，使夹具可以在等静压设备中的放置方式更为自由，例如除了通常的平放之外还可以斜放或者竖放。当有多个素坯时，竖直或者倾斜放置可以减小下层素坯所受压力，避免其受损，为优选放置方式。在图1所示实施例中，素坯固定装置5为硬质挡板，硬质挡板的高度小于等静压后坯体的厚度，以保证等静压过程中，夹板之间的距离可以随素坯厚度的减小而缩小，使夹板始终紧贴素坯，对其进行保护和夹持。图1中显示硬质挡板分布在夹板夹持面的三侧边缘，分别托住素坯的底部和两个侧面，另外一边不装硬质挡板，方便素坯取放。硬质挡板的长度大于或等于相对应的素坯边长，这样可以方便素坯的多角度放置。需要说明的是，根据实际情况，本实用新型的夹具可以选择安装一条、二条、三条或是多条硬质挡板，硬质挡板的尺寸和位置也可以进行调整。

夹板固定装置用于固定夹板，并提供弹性的拉紧力使多个夹板相互聚集，从而夹持夹板之间的素坯8。夹板固定装置包括扣环6和弹簧7，扣环6固定在夹板1的侧边上，两个夹板上的扣环通过弹簧7连接，以提供弹性的拉紧力。为了保证固定效果，可以在夹板的四个侧边均设置若干扣环6，不同夹板之间的扣环通过弹簧连接，在每个侧边都施加弹性拉紧力。其固定方式可以是每两个相邻夹板上的扣环均通过弹簧7连接，也可以直接将最外侧的两个夹板上的扣环通过弹簧连接，通过拉动两侧的夹板使弹性力间接作用在位于中间层的夹板上，或者如图2所示在夹板的部分侧边采用弹簧连接最外侧两个夹板的方式，而在其他侧边每个夹板之间都通过弹簧连接。在本实用新型中，所述扣环6的概念不限定为圆环状，其形状和材质不限，例如可以是闭合的环状，也可以是开口的半环、钩状或具有类似于钩的能够与弹簧结合的突出部的部件。所述弹簧7可以是螺旋弹簧、杆状弹簧、异形弹簧或其他能够对夹板施加弹性加紧力的元件。

本实用新型的夹具的使用方法如下：

将包装好的平面陶瓷靶材素坯放到夹板的上表面，并置于素坯固定装置5中，再将另一块相同夹板的下表面朝向素坯，放在素坯之上。两块夹板的扣环6通过弹簧7连接，对夹板进行固定。

进行多块放置时（参见图2），先将素坯8放在夹板1上表面的素坯固定装置5中，再将夹板1b的下表面朝向素坯8，放在素坯8之上，然后将素坯8b放在夹板1b上表面的素坯固定装置5中，再将夹板1c的下表面朝向素坯8b，放在素坯8b之上。以此类推，坯体放置块数可根据需要进行调整。夹板的固定方式，可以是每相邻两块夹板之间都采用弹簧7固定，也可以直接将最上面一层夹板和最下面一层夹板用弹簧7连接，进行固定。

采用本实用新型的夹具进行等静压后，素坯表面非常平整，没有翘曲、变形现象，也没有开裂和微裂纹现象的产生。产品的品质和良品率都大大改善，生产效率得到提升，生产成本得以控制。

Claims (10)

1.一种平面陶瓷靶材素坯的冷等静压夹具，其特征在于：设有多个层叠设置的夹板（1）和用于对夹板（1）施加弹性力以便夹持素坯的夹板固定装置，相邻夹板的相对面为用于夹持素坯（8）的夹持面，在夹板（1）内分布有连通至夹板夹持面的垂直通孔（3）和连通至夹板侧面的水平通孔（4），所述垂直通孔（3）与水平通孔（4）相连通，使液体工作介质能够经水平通孔和垂直通孔作用在素坯（8）被夹持的表面上。

2.如权利要求1所述的一种平面陶瓷靶材素坯的冷等静压夹具，其特征在于：所述夹板（1）的夹持面上设有柔性层（2），在柔性层（2）上设有与夹板（1）垂直通孔（3）对应的孔。

3.如权利要求2所述的一种平面陶瓷靶材素坯的冷等静压夹具，其特征在于：所述的柔性层（2）厚度小于5mm。

4.如权利要求1所述的一种平面陶瓷靶材素坯的冷等静压夹具，其特征在于：在所述夹板（1）的夹持面上设有用于限制素坯位置的素坯固定装置（5）。

5.如权利要求4所述的一种平面陶瓷靶材素坯的冷等静压夹具，其特征在于：所述的素坯固定装置（5）为硬质挡板，硬质挡板的高度小于等静压后坯体的厚度。

6.如权利要求5所述的一种平面陶瓷靶材素坯的冷等静压夹具，其特征在于：所述的硬质挡板分布在夹板夹持面的三侧边缘。

7.如权利要求5或6所述的一种平面陶瓷靶材素坯的冷等静压夹具，其特征在于：所述硬质挡板的长度大于或等于素坯的边长。

8.如权利要求1所述的一种平面陶瓷靶材素坯的冷等静压夹具，其特征在于：所述的夹板固定装置包括扣环（6）和弹簧（7），扣环（6）固定在夹板（1）的侧边上，两个夹板上的扣环通过弹簧（7）连接。

9.如权利要求8所述的一种平面陶瓷靶材素坯的冷等静压夹具，其特征在于：每个夹板的四个侧边均固定有扣环（6），相邻两个夹板上的扣环均通过弹簧（7）连接。

10.如权利要求8所述的一种平面陶瓷靶材素坯的冷等静压夹具，其特征在于：所述扣环（6）固定在最外侧两个夹板的四个侧边上，两个夹板上的扣环通过弹簧（7）连接。