CN212602453U - 一种氧化铝陶瓷粉料成型装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种氧化铝陶瓷粉料成型装置，包括上、下设置的上模冲和下模冲，上模冲和下模冲用于对粉料进行双向压制，上模冲与上滑块的底端固定连接，上滑块设置有两个上、下分布的第一触碰件，上滑块的一侧设置有能够转动的上曲轴，上曲轴的曲柄臂设置在两个第一触碰件之间，上曲轴的转动能够使曲柄臂与第一触碰件发生触碰，并通过第一触碰件带动上滑块的升降运动，下滑块设置有两个上、下分布的第二触碰件，下滑块的一侧设置有能够转动的下曲轴，下曲轴的曲柄臂设置在两个第二触碰件之间，下曲轴的转动能够使曲柄臂与第二触碰件发生触碰，并通过第二触碰件带动上滑块的升降运动，本实用新型的成型装置成型效果好。

Description

一种氧化铝陶瓷粉料成型装置

技术领域

本实用新型涉及氧化铝陶瓷加工设备领域，具体涉及一种氧化铝陶瓷粉料成型装置。

背景技术

这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

陶瓷加工中，最常见的就是氧化铝材料。氧化铝陶瓷是一种以氧化铝(Al2O3)为主体的陶瓷材料，用于厚膜集成电路。氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。需要注意的是需用超声波进行洗涤。氧化铝陶瓷是一种用途广泛的陶瓷，因为其优越的性能，在现代社会的应用已经越来越广泛，满足于日用和特殊性能的需要。

氧化铝陶瓷分为高纯型与普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99.9％以上的陶瓷材料，由于其烧结温度高达1650—1990℃，透射波长为1～6μm，一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚；利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管；在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。普通型氧化铝陶瓷系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种，有时Al2O3含量在80％或75％者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料，如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等；95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件；85瓷中由于常掺入部分滑石，提高了电性能与机械强度，可与钼、铌、钽等金属封接，有的用作电真空装置器件。

氧化铝陶瓷制品成型方法有干压、注浆、挤压、冷等静压、注射、流延、热压与热等静压成型等多种方法。近几年来国内外又开发出压滤成型、直接凝固注模成型、凝胶注成型、离心注浆成型与固体自由成型等成型技术方法。不同的产品形状、尺寸、复杂造型与精度的产品需要不同的成型方法。

1、干压成型：氧化铝陶瓷干压成型技术仅限于形状单纯且内壁厚度超过1mm，长度与直径之比不大于4∶1的物件。成型方法有单轴向或双向。压机有液压式、机械式两种，可呈半自动或全自动成型方式。压机最大压力为200Mpa。产量每分钟可达15～50件。由于液压式压机冲程压力均匀，故在粉料充填有差异时压制件高度不同。而机械式压机施加压力大小因粉体充填多少而变化，易导致烧结后尺寸收缩产生差异，影响产品质量。因此干压过程中粉体颗粒均匀分布对模具充填非常重要。充填量准确与否对制造的氧化铝陶瓷零件尺寸精度控制影响很大。粉体颗粒以大于60μm、介于60～200目之间可获最大自由流动效果，取得最好压力成型效果。

2、注浆成型法：注浆成型是氧化铝陶瓷使用最早的成型方法。由于采用石膏模、成本低且易于成型大尺寸、外形复杂的部件。注浆成型的关键是氧化铝浆料的制备。通常以水为熔剂介质，再加入解胶剂与粘结剂，充分研磨之后排气，然后倒注入石膏模内。由于石膏模毛细管对水分的吸附，浆料遂固化在模内。空心注浆时，在模壁吸附浆料达要求厚度时，还需将多余浆料倒出。为减少坯体收缩量、应尽量使用高浓度浆料。

3、热压铸成型：热压铸成型是生产特种陶瓷的较为广泛的一种生产工艺，其基本原理是利用石蜡受热熔化和遇冷凝固的特点，将无可塑性的瘠性陶瓷粉料与热石蜡液均匀混合形成可流动的浆料，在一定压力下注入金属模具中成型，冷却待蜡浆凝固后脱模取出成型好的坯体。坯体经适当修整，埋入吸附剂中加热进行脱蜡处理，然后再脱蜡坯体烧结成最终制品。

氧化铝陶瓷干压成型技术仅限于形状单纯且内壁厚度超过1mm，长度与直径之比不大于4∶1的物件。目前的压制成型机采用单向压制的方法，发明人发现，采用单向的压制方法胚件密度不均匀，而且压制力为恒定的压力，压制成型的胚料存在着开裂，变形较大的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服现有技术的不足，提供一种氧化铝陶瓷粉料成型装置，压制的胚料密度均匀，且不存在开裂、变形较大的缺陷，成型效果好。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种氧化铝陶瓷粉料成型装置，包括上、下设置的上模冲和下模冲，上模冲和下模冲用于对粉料进行双向压制，上模冲与上滑块的底端固定连接，上滑块设置有两个上、下分布的第一触碰件，上滑块的一侧设置有能够转动的上曲轴，上曲轴的曲柄臂设置在两个第一触碰件之间，上曲轴的转动能够使曲柄臂与第一触碰件发生触碰，并通过第一触碰件带动上滑块的升降运动，下滑块设置有两个上、下分布的第二触碰件，下滑块的一侧设置有能够转动的下曲轴，下曲轴的曲柄臂设置在两个第二触碰件之间，下曲轴的转动能够使曲柄臂与第二触碰件发生触碰，并通过第二触碰件带动上滑块的升降运动。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，所述上滑块两端固定有固定座，所述固定座上设置有导向柱，所述导向柱及上滑块穿过固定设置的第一导向座，用于对上滑块的运动进行导向。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，所述下滑块穿过固定设置的第二导向座，第二导向座用于对下滑块的运动进行导向。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，位于下方的第二触碰件下方设置有限位块，限位块能够与位于下方的第二触碰件发生触碰，对下滑块向下的运动进行限位。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，所述上模冲和下模冲之间设置有中模，所述中模内部设置有芯棒，中模与芯棒之间形成粉料的压实空间，上模冲和下模冲能够伸入压实空间中，对粉料进行双向压制。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，所述中模外周面设置有凸台，中模通过外凸台放置在中模座内部的阶梯孔的阶梯面上，并利用设置在中模座上方且与中模座固定连接的平台压紧。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，所述第一触碰件包括与上滑块螺纹连接的第一对开螺母及第一螺母垫圈，两个第一触碰件的螺母垫圈靠近设置。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，两个第二触碰件均包括第二对开螺母，上方的第二对开螺母下方设置有第二螺母垫圈，第二对开螺母及第二螺母垫圈均与下滑块螺纹连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，所述芯棒外周套有芯棒合金套，所述中模的内周面固定有中模合金套。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，所述芯棒的底端与连杆顶端固定连接，所述连杆穿过下滑块与下滑块下方的固定设置的固定座固定连接。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型的氧化铝陶瓷粉料成型装置，对粉料利用上模冲和下模冲双向压制，且上模冲向下运动过程中，在上曲轴曲柄的作用下，上模冲的压制力缓慢增大，同理，在下曲轴的作用下，下模冲对粉料的压制力液缓慢增大，使粉料压制形成的胚料的密度更加均匀，而且避免了开裂、变形较大的问题。

2.本实用新型的氧化铝陶瓷粉料成型装置，第一触碰件与上滑块螺纹连接，第二触碰件与下滑块螺纹连接，通过调节第一触碰件和第二触碰件的位置，能够改变上模冲和下模冲的形成，满足不同尺寸胚料的压制需求，增加了适用性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本实用新型实施例1整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例1整体结构主视图；

图3为本实用新型实施例1整体结构侧视图；

图4为本实用新型实施例1中模、芯棒及中模座装配示意图；

图5为本实用新型图4中的A处放大图；

图6为本实用新型实施例1上模冲结构示意图；

图7为本实用新型实施例1中模结构示意图；

图8为本实用新型实施例1下模冲结构示意图；

图9为本实用新型实施例1芯棒结构示意图；

图10为本实用新型实施例1上曲轴结构示意图；

图11为本实用新型实施例1上曲轴与第一触碰件相对位置示意图一；

图12为本实用新型实施例1上曲轴与第一触碰件相对位置示意图二；

图13为本实用新型实施例1第一导向座结构示意图；

图14为本实用新型实施例1第二导向座结构示意图；

图15为本实用新型实施例1螺母垫圈结构示意图；

图16为本实用新型实施例1螺母垫圈爆炸示意图；

图17为本实用新型实施例1对开螺母结构示意图；

图18为本实用新型实施例1对开螺母爆炸示意图；

图19为本实用新型实施例1限位块结构示意图；

其中，1.机架，2.中模座，3.平台，3-1.螺纹杆，4.上滑块，5.第一固定座，6.第二固定座，7.第一导向柱，8.第二导向柱，9.第一导向座，10.第一对开螺母，10-1.锁紧螺钉，11.第一螺母垫圈，12.上曲轴，12-1.曲柄臂，13.上模头，14.下滑块，15.第二对开螺母，16.第二螺母垫圈，17.下曲轴，18.限位块，19.第二导向座，20.固定座，21.连杆，22.中模，23.芯棒，24.芯棒合金套，25.中模合金套，26.下模冲。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

正如背景技术所介绍的，现有的氧化铝陶瓷粉料干压成型装置采用单向压制，胚体的密度均匀性较差，严重时具有开裂、变形的缺陷，针对上述问题，本申请提出了一种氧化铝陶瓷粉料成型装置。

本申请的一种典型实施方式实施例1中，如图1-19所示，一种氧化铝陶瓷粉料成型装置，包括机架1，所述机架的中部位置固定有中模座2，所述中模座中心部位设置有阶梯通孔，阶梯通孔上部通过阶梯面放置有中模22，中模外周面设置有凸台，凸台底面与阶梯通孔的阶梯面接触，所述中模支座上方还设置有平台3，平台底面设置有与中模座螺纹连接的螺纹杆3-1，平台通过螺纹杆与中模座螺纹连接，并将中模压紧固定在中模座阶梯通孔的阶梯面上。

所述中模内部同轴设置有芯棒23，所述中模的内周面固定有中模合金套25，芯棒的外周面套有芯棒合金套24，中模合金套的内表面和芯棒合金套的外表面之间的空间为用于粉料压制的压实空间。芯棒合金套及中模合金套可以保证模壁有较高的光洁度、几何精度、尺寸精度，以及较高的表面硬度，可以适应各种磨蚀性大的粉料，且抗磨性大、寿命长、脱模容易、产品规格一致。

所述中模座上方设置有上滑块4，所述上滑块为圆柱形结构，所述上滑块的顶端固定有第一固定座5，上滑块的底端固定有第二固定座6，所述第一固定座上固定有两根第一导向柱7，所述第二固定座上固定有两根第二导向柱8，两根第一导向柱对称设置在上滑块两侧，两根第二导向柱对称设置在上滑块两侧，所述机架上还固定有两个第一导向座，第一导向柱穿过上方的第一导向座9，第二导向柱穿过下方的第一导向座，上滑块穿过两个第一导向座，第一导向座用于对上滑块的运动进行导向。

所述上滑块设置有外螺纹段，上滑块通过外螺纹段螺纹连接有上、下分布的两个第一触碰件，所述第一触碰件包括与上滑块螺纹连接的第一对开螺母10及第一螺母垫圈11，所述第一对开螺母包括两个对开螺母部，两个对开螺母部通过螺钉紧固连接，并且两个对开螺母部均连接有锁紧螺钉10-1，防止对开螺母在上滑块上移动，所述螺母垫圈包括两个螺母垫圈部，两个螺母垫圈部通过螺钉固定连接。

所述上滑块的一侧设置有上曲轴12，所述上曲轴具有两个曲柄臂12-1，两个曲柄臂设置在两个第一螺母垫圈之间，且两个曲柄臂分别位于下滑块的两侧，所述曲轴与设置在机架内的动力机构连接，所述动力机构采用现有的动力机构即可，包括电机、传动机构等元件，其具体结构在此不进行详细叙述。

上曲轴在动力机构的带动下在设定角度范围内转动，曲柄臂能够与上方的第一触碰件或下方的第一触碰件接触，并带动第一触碰件做升降运动，进而带动上滑块做升降运动。

所述上滑块的底端设置有上模冲13，上滑块的升降运动能够带动上模头伸入或离开压实空间。所述上模冲底端设置有两个凸块，其圆周侧面上设置有泄气孔。

所述平台上设置有通孔，用于向压实空间中送入粉料并用于上模头和上滑块的穿过。

所述中模座的阶梯型通孔内还伸入有下滑块14，所述下滑块能够做升降运动，所述下滑块的顶端固定有下模冲26，下模冲位于上模冲下方，下模冲能够在下滑块的驱动下伸入压实空间，与上模冲共同对粉料进行双向压制。

所述下滑块采用圆柱形管状结构，所述下滑块具有外螺纹段，所述外螺纹段螺纹连接有上下分布的两个第二触碰件，两个第二触碰件均包括第二对开螺母15，上方的第二对开螺母下方设置有第二螺母垫圈16，第二对开螺母的结构与第一对开螺母相同，第二螺母垫圈的结构与第一螺母垫圈相同，在此不进行详细叙述。

所述下滑块的一侧设置有下曲轴17，所述下曲轴具有两个曲柄臂，曲柄臂位于两个第二触碰件之间，下曲轴与位于机架内的动力机构连接，能够通过第二触碰件带动下滑块的上下运动，其工作原理与上曲轴带动上滑块运动的工作原理相同，在此不进行详细叙述。

下方的第二对开螺母下方设置有限位块18，所述限位块与机架固定连接，限位块能够与下方的第二对开螺母接触，用于对下滑块向下的运动进行限位，上方的第二对开螺母上方设置有第二导向座19，第二导向座与机架固定连接，下滑块穿过第二导向座，第二导向座用于对下滑块的运动进行导向。

本实施例中，所述芯棒底端与连杆21的顶端固定连接，所述连杆穿过下滑块后，底端通过与固定座20固定连接，实现芯棒的固定设置。

本实施例的成型装置工作时，通过工作台的通孔向芯棒与中模之间的压实空间内加入待压制的粉料，此时下模冲位于压实空间内，防止粉料从压实空间内掉落，上曲轴转动，带动上模冲向下运动，上模冲进入压实空间对粉料施加向下的压力，同时下模冲在下曲轴的作用下向上运动，对粉料施加向上的压力，对粉料进行双向压制，压制完成后，上模冲上升，离开压实空间，下模冲向上运动，将压制成型的胚料顶出压实空间。

压制时，对粉料采用双向压制，且曲轴传递的扭矩一定，在压制过程中，上滑块在上曲轴带动下往下运动，力臂缓慢减小，上模冲冲压制力缓慢增大；同理下滑块在下曲轴带动下上行，下模冲冲压制力缓慢增大。改善了胚件密度不均匀，开裂，较大变形等问题。

本实施例中，第一触碰件与上滑块螺纹连接，第二触碰件与下滑块螺纹连接，通过调节第一触碰件和第二触碰件的位置，能够改变上模冲和下模冲的形成，满足不同尺寸胚料的压制需求，增加了适用性。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种氧化铝陶瓷粉料成型装置，其特征在于，包括上、下设置的上模冲和下模冲，上模冲和下模冲用于对粉料进行双向压制，上模冲与上滑块的底端固定连接，上滑块设置有两个上、下分布的第一触碰件，上滑块的一侧设置有能够转动的上曲轴，上曲轴的曲柄臂设置在两个第一触碰件之间，上曲轴的转动能够使曲柄臂与第一触碰件发生触碰，并通过第一触碰件带动上滑块的升降运动，下滑块设置有两个上、下分布的第二触碰件，下滑块的一侧设置有能够转动的下曲轴，下曲轴的曲柄臂设置在两个第二触碰件之间，下曲轴的转动能够使曲柄臂与第二触碰件发生触碰，并通过第二触碰件带动上滑块的升降运动。

2.如权利要求1所述的一种氧化铝陶瓷粉料成型装置，其特征在于，所述上滑块两端固定有第一固定座，所述第一固定座上设置有第一导向柱，所述第一导向柱及上滑块穿过固定设置的第一导向座，用于对上滑块的运动进行导向。

3.如权利要求1所述的一种氧化铝陶瓷粉料成型装置，其特征在于，所述下滑块穿过固定设置第二导向座，第二导向座用于对下滑块的运动进行导向。

4.如权利要求1所述的一种氧化铝陶瓷粉料成型装置，其特征在于，位于下方的第二触碰件下方设置有限位块，限位块能够与位于下方的第二触碰件发生触碰，对下滑块向下的运动进行限位。

5.如权利要求1所述的一种氧化铝陶瓷粉料成型装置，其特征在于，所述上模冲和下模冲之间设置有中模，所述中模内部设置有芯棒，中模与芯棒之间形成粉料的压实空间，上模冲和下模冲能够伸入压实空间中，对粉料进行双向压制。

6.如权利要求5所述的一种氧化铝陶瓷粉料成型装置，其特征在于，所述中模外周面设置有凸台，中模通过外凸台放置在中模座内部的阶梯孔的阶梯面上，并利用设置在中模座上方且与中模座固定连接的平台压紧。

7.如权利要求1所述的一种氧化铝陶瓷粉料成型装置，其特征在于，所述第一触碰件包括与上滑块螺纹连接的第一对开螺母及第一螺母垫圈，两个第一触碰件的螺母垫圈靠近设置。

8.如权利要求1所述的一种氧化铝陶瓷粉料成型装置，其特征在于，两个第二触碰件均包括第二对开螺母，上方的第二对开螺母下方设置有第二螺母垫圈，第二对开螺母及第二螺母垫圈均与下滑块螺纹连接。

9.如权利要求5所述的一种氧化铝陶瓷粉料成型装置，其特征在于，所述芯棒顶部的外周套有芯棒合金套，所述中模的内周面固定有中模合金套。

10.如权利要求9所述的一种氧化铝陶瓷粉料成型装置，其特征在于，所述芯棒的底端与连杆顶端固定连接，所述连杆穿过下滑块与下滑块下方的固定设置的固定座固定连接。

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