CN218050320U - 喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于粉末冶金技术领域，尤其是涉及气雾化制备金属粉末装置中喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结模具。本实用新型包括打结模具本体和模具支撑限位平台；打结模具本体从上至下依次设置有打结限位段和打结成型段；打结成型段侧壁光滑平整，用于成型喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体侧壁，打结限位平台对喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体上端面限位并成型，模具支撑限位平台对喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体下端面进行限位并成型。成型后的喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体内壁光滑，上下端面整齐平整，喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体侧壁紧实，支撑强度高、绝热性好。
Description
技术领域
本实用新型属于粉末冶金技术领域，尤其是涉及气雾化制备金属粉末装置中喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结模具。
背景技术
随着3D打印技术及注射成型等技术的不断成熟及日益发展，金属粉末材料的市场需求量日益增加。目前，气雾化法GA制备金属粉末材料常用技术为真空感应熔炼气雾化VIGA(Vacuum Induction-melting Gas Atomization)。真空感应熔炼气雾化VIGA适用范围广，可制备铁基、镍基、钴基、铝基、铜基等合金粉末材料，广泛应用于3D打印、熔化沉积、激光熔覆、热喷涂、粉末冶金、热等静压等先进制造领域。真空感应熔炼气雾化VIGA的工作流程是：1.熔炼：炉内抽真空，坩埚内原料在真空环境中感应加热熔化，达到工艺要求后，金属液浇入中间包保温坩埚，经保温坩埚底部导流管流入雾化喷嘴；2.雾化：雾化喷嘴通入高压惰性气体，经过拉瓦尔结构腔体加速，形成超音速气流，将落入雾化区的金属液冲击破碎，使其雾化成细微的金属液滴；3.粉末收集：液滴在空中受表面张力变为球形颗粒，在雾化室内快速冷却凝固成为金属粉末，再经过旋风分离系统将金属粉末收集。
喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体呈圆管形，其下端面位于喷盘上表面，其上端面与保温包连接。喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体所采用的材料一般是镁砂和玻璃水，将镁砂和玻璃水按照一定比例要求混合均匀，再采用打结方式来制作成型。在现有技术中，并没有便于其制作的模具，制作喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体的师傅们通常一只手托住镁砂和玻璃水的混合物，另一只手持小锤进行敲打、夯实成型，整个过程凭经验完成。通过这种方式制作的喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体，尺寸误差大、精度难以保证，其内壁、外壁不光滑，上下端面不平整；通过这种方式制作的喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体由于手部支撑力不足，还将会导致装填、打结的喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体侧壁厚度不一，侧壁松散不成型、支撑强度低、绝热性差及受热易变形等问题，导致导流管与喷嘴粘结处开裂、熔融金属液渗漏、喷盘高温受力变形以及影响喷吹稳定性等问题，从而影响气雾化喷吹制粉工艺及金属粉末质量指标，甚至导致雾化失败等后果。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：本实用新型提供一种结构简单，便于喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结的喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结模具。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本实用新型提供一种喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结模具，其包括打结模具本体和模具支撑限位平台，打结模具本体从上至下依次设置有打结限位段和打结成型段，打结限位段和打结成型段均为圆柱体形且同轴设置；打结限位段直径大于打结成型段，在打结限位段下端面形成打结限位平台；在打结成型段下端面设置有模具本体安装限位齿，模具支撑限位平台上设置有与模具本体安装限位齿适配的凹槽；模具本体安装限位齿与凹槽齿合，打结成型段下端面与模具支撑限位平台上端面相贴合。
进一步的是：模具支撑限位平台为喷盘，喷盘包括喷盘本体，喷盘本体中部设置有喷嘴托台沉孔和喷嘴通孔，喷嘴托台沉孔和喷嘴通孔均为圆形孔且同轴设置，喷嘴托台沉孔的直径大于喷嘴通孔的直径；在打结成型段下部依次设置有喷嘴托台支撑定位段和喷盘喷孔插入定位段，喷嘴托台支撑定位段和喷盘喷孔插入定位段均为圆柱体形且与打结成型段同轴设置；喷盘喷孔插入定位段尺寸与喷嘴通孔尺寸适配；喷嘴托台支撑定位段与喷嘴托台沉孔尺寸适配。
进一步的是：打结成型段侧壁表面粗糙度不大于3.2。
进一步的是：打结限位段上部设置有拉手。
进一步的是：拉手呈圆环形，在拉手底部固定设置有螺纹杆，导流管打结限位段上端面设置有适配的螺纹孔，圆环形拉手与打结限位段螺纹连接。
进一步的是：拉手呈半圆形，在拉手两端设置有螺纹孔，在打结限位段上端面设置有适配的螺纹孔，拉手通过螺钉与打结限位段上端面连接。
进一步的是：在打结成型段侧壁上设置有打结参考线。
进一步的是：打结参考线是打结成型段的侧壁上从下至上设置的刻度线，刻度线上对应有刻度值。
进一步的是：打结参考线是从下至上均匀设置在打结成型段侧壁上的环形线。
进一步的是：打结模具本体所采用的材料是Q235圆钢，打结模具本体一体车削加工成型。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结模具，该打结模具包括打结模具本体和模具支撑限位平台；打结模具本体从上至下依次设置有打结限位段和打结成型段；打结成型段侧壁光滑平整，用于成型喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体侧壁，打结限位平台对喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体上端面限位并成型，模具支撑限位平台对喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体下端面进行限位并成型。在需要打结喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体时，将打结料铺在打结成型段侧壁，用小锤打结夯实，喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结成型后向上拔出打结模具本体，成型后的喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体内壁光滑，上下端面整齐平整，喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体侧壁紧实，支撑强度高、绝热性好；成型后的喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体尺寸标准，精度高。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是本实用新型中打结限位段上部拉手的一种实施方式；
图3是本实用新型中打结限位段上部拉手的另一种实施方式；
图4是本实用新型中打结限位段侧壁打结参考线的一种实施方式；
图5是本实用新型中打结限位段侧壁打结参考线的另一种实施方式。
图中标记为：1-打结模具本体，11-打结限位段，111-打结限位平台，12-打结成型段，13-模具本体安装限位齿，131-喷嘴托台支撑定位段，132-喷盘喷孔插入定位段，2-模具支撑限位平台，21-凹槽，211-喷嘴托台沉孔，212-喷嘴通孔，3-拉手，4-打结参考线。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步具体说明，以便对本实用新型的构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果有更进一步的了解。但是，需要说明的是，对这些实施方式的说明是示意性的，并不构成对本实用新型的具体限定。
本实用新型提供一种喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结模具，如图1所示，其包括打结模具本体1和模具支撑限位平台2，打结模具本体1从上至下依次设置有打结限位段11和打结成型段12，打结限位段11和打结成型段12均为圆柱体形且同轴设置；打结限位段11直径大于打结成型段12，在打结限位段11下端面形成打结限位平台111；在打结成型段12下端面设置有模具本体安装限位齿13，模具支撑限位平台2上设置有与模具本体安装限位齿13适配的凹槽21；模具本体安装限位齿13与凹槽21齿合，打结成型段12下端面与模具支撑限位平台2上端面相贴合。
打结成型段12用于成型喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体内壁，打结限位平台111用于成型喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体上端面；当模具本体安装限位齿13与凹槽21齿合时，打结成型段12下端面与模具支撑限位平台2上端面相贴合，模具支撑限位平台2上端面成型喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体下端面。模具本体安装限位齿13的形式是多种多样的，可以为圆柱体型，也可以为长方体形等其它形状；其数量可以为一个也可以为多个。在模具支撑限位平台2上设置有与模具本体安装限位齿13适配的凹槽21；模具本体安装限位齿13和凹槽21的形式并不限定，只要模具本体安装限位齿13和凹槽21相配合后导流管打结模具本体1不倾倒，能对打结模具本体1限位，打结成型段12下端面与模具支撑限位平台2上端面相贴合即可。为了使得喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结工作完成后，打结模具本体1脱模更方便，优选的，模具本体安装限位齿13为圆柱体型，并与打结成型段12同轴，模具支撑限位平台2上端面凹槽21为圆形凹槽；打结工作完成后，轻轻旋转上拔打结模具本体1即可。
在本实用新型中优选的，模具支撑限位平台2为喷盘，喷盘包括喷盘本体，喷盘本体中部设置有喷嘴托台沉孔211和喷嘴通孔212，喷嘴托台沉孔211和喷嘴通孔212均为圆形孔且同轴设置，喷嘴托台沉孔211的直径大于喷嘴通孔212的直径；在打结成型段12下部依次设置有喷嘴托台支撑定位段131和喷盘喷孔插入定位段132，喷嘴托台支撑定位段131和喷盘喷孔插入定位段132均为圆柱体形且与打结成型段12同轴设置；喷盘喷孔插入定位段132尺寸与喷嘴通孔212尺寸适配；喷嘴托台支撑定位段131与喷嘴托台沉孔211尺寸适配。采用现有的喷盘作为模具支撑限位平台2，一方面能节省模具支撑限位平台2的制作流程；另一方面是由于喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体下表面本就粘结在喷盘上表面，这样制作出来的喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体下端面与喷盘更加贴合，且可以省去后期喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体再粘结的步骤。
为了使得喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体内壁光滑，便于打结模具本体1脱模，打结成型段12侧壁表面粗糙度不大于3.2。
为了便于打结模具本体1使用时拿取，打结限位段11上部设置有拉手3。
进一步的是，拉手3呈圆环形，在拉手3底部固定设置有螺纹杆，打结限位段1上端面设置有适配的螺纹孔，圆环形拉手3与打结限位段11螺纹连接，如图2所示。
进一步的是，拉手3呈半圆形，在拉手3两端设置有螺纹孔，在打结限位段11上端面设置有适配的螺纹孔，拉手3通过螺钉与打结限位段11上端面连接，如图3所示。
以上两种拉手3的实施方式结构简单，便于加工。
在对喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体进行打结时，由于打结是从下至上逐层铺打结料，然后夯实，直至打结到打结限位平台111，为了便于控制每层打结的高度，在打结成型段12侧壁上设置有打结参考线4。
进一步的是：打结参考线4是打结成型段12的侧壁上从下至上设置的刻度线，刻度线上对应有刻度值，如图4所示。
进一步的是：打结参考线4是从下至上均匀设置在打结成型段12侧壁上的环形线，如图5所示。
以上两种打结参考线4的实施方式结构简单，加工方便。
打结模具本体1所采用的材料是Q235圆钢，打结模具本体1一体车削加工成型。Q235圆钢价格便宜，一体车削加工成型更便于控制打结模具本体1上每段的同轴度。
下面介绍本实用新型喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结模具的使用方法：首先将打结模具本体1安装在模具支撑限位平台2上，然后将少量打结料铺在支撑限位平台2上表面打结成型段12外沿，用小锤进行打结、夯实，第一层夯实后高度不超过1cm；在第一层夯实面轻轻用尖器划松散，再填入少量打结料铺在第一层上面并用小锤进行打结、夯实步骤同第一层；这样逐层依次进行铺料、打结、夯实及表面划松，直到打结到导流管打结限位平台111为止，最后一层夯实后即完成打结；最后轻轻将打结模具本体1旋转上拔脱模。通常为了顺利拔出打结模具本体1且防止打结层边部脱落，在打结前先对打结模具本体1表面喷湿。如果喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体内壁有打结料脱落，做补修即可。这样就可以将石墨坩埚放置在喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体上，再将氧化铝坩埚、导流管及喷嘴粘结体置于石墨坩埚里导流管、喷嘴对准穿过石墨坩埚底部通孔，完成了保温坩埚、导流管、喷嘴、喷盘等喷吹系统的安装。后序进行装料、抽真空、回充氩气、熔炼和保温，待金属液温度和保温坩埚达到气雾化要求后，向保温坩埚内倾倒熔融金属液，当金属液通过导流管、喷嘴的同时，打开高压氩气进行气雾化制粉操作，完成气雾化制粉操作。本实用新型所提供的模具可保证喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体的稳固性、绝热性，有效防止氧化铝坩埚、导流管、喷嘴受应力开裂，为实验的顺利、成功提供保证。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结模具，包括打结模具本体(1)和模具支撑限位平台(2)，其特征在于：打结模具本体(1)从上至下依次设置有打结限位段(11)和打结成型段(12)，打结限位段(11)和打结成型段(12)均为圆柱体形且同轴设置；打结限位段(11)直径大于打结成型段(12)，在打结限位段(11)下端面形成打结限位平台(111)；在打结成型段(12)下端面设置有模具本体安装限位齿(13)，模具支撑限位平台(2)上设置有与模具本体安装限位齿(13)适配的凹槽(21)；模具本体安装限位齿(13)与凹槽(21)齿合，打结成型段(12)下端面与模具支撑限位平台(2)上端面相贴合。
2.根据权利要求1所述的喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结模具，其特征在于：模具支撑限位平台(2)为喷盘，喷盘包括喷盘本体，喷盘本体中部设置有喷嘴托台沉孔(211)和喷嘴通孔(212)，喷嘴托台沉孔(211)和喷嘴通孔(212)均为圆形孔且同轴设置，喷嘴托台沉孔(211)的直径大于喷嘴通孔(212)的直径；在打结成型段(12)下部依次设置有喷嘴托台支撑定位段(131)和喷盘喷孔插入定位段(132)，喷嘴托台支撑定位段(131)和喷盘喷孔插入定位段(132)均为圆柱体形且与打结成型段(12)同轴设置；喷盘喷孔插入定位段(132)尺寸与喷嘴通孔(212)尺寸适配；喷嘴托台支撑定位段(131)与喷嘴托台沉孔(211)尺寸适配。
3.根据权利要求1所述的喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结模具，其特征在于：打结成型段(12)侧壁表面粗糙度不大于3.2。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结模具，其特征在于：打结限位段(11)上部设置有拉手(3)。
5.根据权利要求4所述的喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结模具，其特征在于：拉手(3)呈圆环形，在拉手(3)底部固定设置有螺纹杆，导流管打结限位段(11)上端面设置有适配的螺纹孔，圆环形拉手(3)与打结限位段(11)螺纹连接。
6.根据权利要求4所述的喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结模具，其特征在于：拉手(3)呈半圆形，在拉手(3)两端设置有螺纹孔，在打结限位段(11)上端面设置有适配的螺纹孔，拉手(3)通过螺钉与打结限位段(11)上端面连接。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结模具，其特征在于：在打结成型段(12)侧壁上设置有打结参考线(4)。
8.根据权利要求6所述的喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结模具，其特征在于：打结参考线(4)是打结成型段(12)的侧壁上从下至上设置的刻度线，刻度线上对应有刻度值。
9.根据权利要求6所述的喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结模具，其特征在于：打结参考线(4)是从下至上均匀设置在打结成型段(12)侧壁上的环形线。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结模具，其特征在于：打结模具本体(1)所采用的材料是Q235圆钢，打结模具本体(1)一体车削加工成型。
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|---|---|---|---|
| CN202221571329.XU CN218050320U (zh) | 2022-06-22 | 2022-06-22 | 喷盘与保温包之间耐火、绝热支撑体打结模具 |
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