CN214601929U - 一种提高热等静压加工效率的治具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种提高热等静压加工效率的治具，包括治具单元；所述治具单元包括A层治具和B层治具；A层治具放置在B层治具的上方，且A层治具和B层治具的边缘轮廓一致；所述A层治具和B层治具上均矩阵式排列有多个与产品形状匹配的通孔，且通孔与通孔之间形成支撑肋板；通孔的高度高于产品的高度；A层治具的单个通孔的垂直投影面积内至少存在一个B层治具上的支撑肋板。本实用新型通过对治具的优化设计，在保证加工质量的前提下，能够有效提升热等静压装炉量，减低生产成本。

Description

一种提高热等静压加工效率的治具

技术领域

本实用新型涉及热等静压加工中的治具，特别涉及一种提高热等静压加工效率的治具。

背景技术

粉末注射成型技术是以金属粉末作为原材料，经过混炼、注射、脱脂、烧结，制取金属材料，复合材料。相比于锻造、压铸等传统工艺，具有成本低廉，适用于各种材料，可生产各种复杂形状的制品等优点，在消费电子、汽车、医疗均有应用。

众所周知，粉末冶金产品虽然成本低廉且能加工结构复杂产品，但因其致密度低，存在孔隙率，抛光后表面效果容易存在麻点、凹坑等缺陷。为消除孔隙，增加产品的致密度，提高表面抛光质量，通常选用热等静压作为粉末冶金产品的后加工工序，通过高温高压闭合封孔。但因设备昂贵及运营成本高导致零部件的附加成本高居不下，目前热等静压的降本成为粉末冶金行业的一大研究热点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种提高热等静压加工效率的治具，其通过堆叠方式的优化设计，在大大提高装炉量的同时，也能够保证产品能够无直接接触挤压，从而降低产品的变形。

实现本实用新型目的的技术方案是：本实用新型中治具包括治具单元；所述治具单元包括A层治具和B层治具；A层治具放置在B层治具的上方，且A层治具和B层治具的边缘轮廓一致；所述A层治具和B层治具上均矩阵式排列有多个与产品形状匹配的通孔，且通孔与通孔之间形成支撑肋板；通孔的高度高于产品的高度；A层治具的单个通孔的垂直投影面积内至少存在一个B层治具上的支撑肋板。

同时还包括边缘保护圈；A层治具和B层治具放置在边缘保护圈内，且边缘保护圈与A层治具、B层治具的边缘相匹配。

A层治具上的通孔以其边缘为基准线，以产品的尺寸为单位进行矩阵式排列；B层治具以二分之一产品的尺寸为基准线，以产品的尺寸为单位进行矩阵式排列。

A层治具材质为硬质合金或钨合金或钼合金或铁基材料或陶瓷；B层治具材质为硬质合金或钨合金或钼合金或铁基材料或陶瓷。

作为优化设计，上述通孔的高度高于产品的高度1～10毫米。

上述边缘保护圈呈环形，A层治具和B层治具的外形轮廓呈圆形。

作为进一步优化，上述A层治具的中心为一个通孔；B层治具的中心为支撑肋板形成的十字交叉点。

作为进一步优化，上述治具单元包括多个A层治具和多个B层治具；A层治具和B层治具交错堆叠，且最底下一层为B层治具；当B层治具位于A层治具下方时，B层治具上的支撑肋板用于支撑A层治具上通孔内的产品；当A层治具位于B层治具下方时，A层治具上的支撑肋板用于支撑B层治具上通孔内的产品。

多个交错堆叠的A层治具和B层治具放置在边缘保护圈内，且边缘保护圈与A层治具、B层治具的边缘相匹配。

本实用新型利用上述治具进行的装炉方法，包括以下步骤：

S1、将边缘保护圈放置在热等静压炉内；

S2、将B层治具放置在边缘保护圈内；

S3、将A层治具放置在B层治具上；

S4、将产品逐个放置在A层治具的通孔内，直至A层治具的通孔放满产品；此时B层治具上的支撑肋板用于支撑A层治具通孔内的产品；

S5、将B层治具放置在A层治具上；

S6、将产品逐个放置在B层治具的通孔内，直至B层治具的通孔放满产品；此时A层治具上的支撑肋板用于支撑B层治具通孔内的产品；

S7、重复步骤S3～S6，直至边缘保护圈内交错堆叠满A层治具和B层治具。

本实用新型具有积极的效果：(1)本实用新型中A层治具和B层治具的堆叠设计，B层治具可以对A层治具上的产品起到支撑作用，同时当A层上方再堆叠B层治具时，又能对B层治具上的产品形成支撑，从而在有限空间内实现最大限度的装载量。

(2)本实用新型通过通孔的高度设计，能够保证产品的无直接接触挤压，有效防止产品的变形。

(3)本实用新型中A层治具和B层治具上通孔的开设，将单位面积内的装载量进行了有效规划和设计，从而进一步提高装载量。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为对照例的堆叠示意图；

图2为本实用新型中治具的结构示意图；

图3为本实用新型堆叠的示意图；

图4为图3中A处的放大图。

具体实施方式

(对照例)

见图1，现有的用于热等静压的治具1a在堆叠时，为了保证产品1b的无直接接触挤压，因此治具1a上往往需要设置层间支撑1c。层间支撑1c的高度设置又比较高，因此现有治具1a在堆叠后期实际装载量还有进一步提升的空间。同时现有治具1a上摆放产品1b时，没有有效规划，因此单位面积内堆放空间有待优化。

以常规42mm*37mm表壳作为产品，以Φ400*1200热等静压炉型作为研究对象，测试满炉装炉数量，按照图1摆放方式，每层摆放36PCS，共48层，满炉装炉量为1728片。

(实施例1)

见图2，本实用新型中提高热等静压加工效率的治具，包括治具单元1和边缘保护圈2；所述治具单元1包括A层治具11和B层治具12；A层治具11放置在B层治具12的上方，且A层治具11和B层治具12的边缘轮廓一致；A层治具11和B层治具12放置在边缘保护圈2内，且边缘保护圈2与A层治具11、B层治具12的边缘相匹配；所述A层治具11和B层治具12上均矩阵式排列有多个与产品形状匹配的通孔，且通孔与通孔之间形成支撑肋板；通孔的高度高于产品的高度5毫米。

A层治具11上的通孔以其边缘为基准线，以产品的尺寸为单位进行矩阵式排列；B层治具12以二分之一产品的尺寸为基准线，以产品的尺寸为单位进行矩阵式排列。此时A层治具11的中心为一个通孔；B层治具12的中心为支撑肋板形成的十字交叉点。无论何种角度重叠，只要A层治具11和B层治具的外圆对齐，B层治具可以一直对A层治具上通孔内的产品进行支撑。

A层治具11材质为硬质合金；B层治具材质12为陶瓷。

所述边缘保护圈2呈环形，A层治具11和B层治具12的外形轮廓呈圆形。

(实施例2)

见图3和图4，本实用新型中提高热等静压加工效率的治具，包括多个A层治具11和多个B层治具12；A层治具11和B层治具12交错堆叠，且最底下一层为B层治具12；当B层治具12位于A层治具11下方时，B层治具12上的支撑肋板用于支撑A层治具11上通孔内的产品；当A层治具11位于B层治具12下方时，A层治具11上的支撑肋板用于支撑B层治具12上通孔内的产品。

多个交错堆叠的A层治具11和B层治具12放置在边缘保护圈2内，且边缘保护圈2与A层治具11、B层治具12的边缘相匹配。

其他技术特征与实施例1相同。

本实用新型利用上述治具进行的装炉方法，包括以下步骤：

S1、将边缘保护圈2放置在热等静压炉内；

S2、将B层治具12放置在边缘保护圈内；

S3、将A层治具11放置在B层治具12上；

S4、将产品逐个放置在A层治具11的通孔内，直至A层治具11的通孔放满产品；此时B层治具12上的支撑肋板用于支撑A层治具11通孔内的产品；

S5、将B层治具12放置在A层治具11上；

S6、将产品逐个放置在B层治具12的通孔内，直至B层治具12的通孔放满产品；此时A层治具11上的支撑肋板用于支撑B层治具12通孔内的产品；

S7、重复步骤S3～S6，直至边缘保护圈2内交错堆叠满A层治具11和B层治具12。

以常规42mm*37mm表壳作为产品，以Φ500*1500热等静压炉型作为研究对象，测试满炉装炉数量，按照图3摆放方式，每层摆放45PCS，共120层，满炉装炉量为5400片。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种提高热等静压加工效率的治具；其特征在于：包括治具单元(1)；所述治具单元(1)包括A层治具(11)和B层治具(12)；A层治具(11)放置在B层治具(12)的上方，且A层治具(11)和B层治具(12)的边缘轮廓一致；所述A层治具(11)和B层治具(12)上均矩阵式排列有多个与产品形状匹配的通孔，且通孔与通孔之间形成支撑肋板；通孔的高度高于产品的高度；A层治具(11)的单个通孔的垂直投影面积内至少存在一个B层治具(12)上的支撑肋板。

2.根据权利要求1所述的一种提高热等静压加工效率的治具，其特征在于：还包括边缘保护圈(2)；A层治具(11)和B层治具(12)放置在边缘保护圈(2)内，且边缘保护圈(2)与A层治具(11)、B层治具(12)的边缘相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种提高热等静压加工效率的治具，其特征在于：A层治具(11)上的通孔以其边缘为基准线，以产品的尺寸为单位进行矩阵式排列；B层治具(12)以二分之一产品的尺寸为基准线，以产品的尺寸为单位进行矩阵式排列。

4.根据权利要求1所述的一种提高热等静压加工效率的治具，其特征在于：A层治具(11)材质为硬质合金或钨合金或钼合金或铁基材料或陶瓷；B层治具(12)为硬质合金或钨合金或钼合金或铁基材料或陶瓷。

5.根据权利要求1所述的一种提高热等静压加工效率的治具，其特征在于：所述通孔的高度高于产品的高度1～10毫米。

6.根据权利要求2所述的一种提高热等静压加工效率的治具，其特征在于：所述边缘保护圈(2)呈环形，A层治具(11)和B层治具(12)的外形轮廓呈圆形。

7.根据权利要求6所述的一种提高热等静压加工效率的治具，其特征在于：所述A层治具(11)的中心为一个通孔；B层治具(12)的中心为支撑肋板形成的十字交叉点。

8.根据权利要求1所述的一种提高热等静压加工效率的治具，其特征在于：所述治具单元包括多个A层治具(11)和多个B层治具(12)；A层治具(11)和B层治具(12)交错堆叠，且最底下一层为B层治具(12)；当B层治具(12)位于A层治具(11)下方时，B层治具(12)上的支撑肋板用于支撑A层治具(11)上通孔内的产品；当A 层治具(11)位于B层治具(12)下方时，A层治具(11)上的支撑肋板用于支撑B层治具(12)上通孔内的产品。

9.根据权利要求8所述的一种提高热等静压加工效率的治具，其特征在于：还包括边缘保护圈(2)；多个交错堆叠的A层治具(11)和B层治具(12)放置在边缘保护圈(2)内，且边缘保护圈(2)与A层治具(11)、B层治具(12)的边缘相匹配。

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