CN218611681U - 一种便于脱模的烧结模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便于脱模的烧结模具，包括外套筒、内嵌块组、上压头、下压头及芯棒；外套筒设有用于安装内嵌块组的锥形筒腔；上压头、下压头的外壁分别与内嵌块组的内壁形成间隙配合，芯棒设于内嵌块组内且与上压头、下压头形成沉孔配合，使用时，芯棒与下压头沉孔配合后，芯棒与内嵌块组之间形成用于填充金属粉末的环形空腔。上述烧结模具通过外套筒、内嵌块组、上压头、下压头、芯棒的配件组装成模具套件，内嵌块组配合外套筒的锥形筒腔结构，使内嵌块组与外套筒的内壁形成良好的配合，同时能顺利地组装和脱模，使其具有安装方便准确、保证坯件烧结质量、坯件容易脱模、模具安全性好、坯件形状尺寸精确、加工余量少等优点。

Description

一种便于脱模的烧结模具

技术领域

本实用新型涉及首饰工艺品烧结模具技术领域，尤其涉及一种便于脱模的烧结模具。

背景技术

首饰工艺品主要采用精密铸造成型，但是对于一些铸造性能不佳或者不能铸造的材料而言，不适合采用铸造成型工艺。粉末烧结是采用金属粉末或金属粉末与非金属粉末的混合物作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的技术，它具有独特的化学组成和机械、物理性能，这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的，而真空等离子烧结工艺具有生产周期短、操作简便、坯件质量高等优点，是一种有前景的首饰成型工艺。

在真空等离子烧结时，需要采用高纯高强石墨制作模具，以便金属粉末能填入并压制成型。传统技术的模具通常为烧制棒料的简易模具，烧结出来的棒状坯料需要采用宝石切磨设备进行大量打磨，特别是对于有环形凹槽的戒圈类产品，加工量很大，材料浪费严重，生产效率低，作业环境差，导致了所得的坯件烧结质量差，而且坯件形状尺寸需要大量打磨后才能定型。因此，传统技术的模具结构不能满足制造首饰工艺品的使用要求，尤其是制造环形凹槽的戒圈类产品。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种便于脱模的烧结模具，解决上述传统技术问题，其具有安装方便准确、保证坯件烧结质量、坯件容易脱模、模具安全性好、坯件形状尺寸精确、加工余量少等优点。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种便于脱模的烧结模具，包括外套筒、内嵌块组、上压头、下压头及芯棒；所述外套筒设有用于安装所述内嵌块组的锥形筒腔；所述上压头、下压头的外壁分别与所述内嵌块组的内壁形成间隙配合，所述芯棒设于所述内嵌块组内且与所述上压头、下压头形成沉孔配合，使用时，所述芯棒与所述下压头沉孔配合后，所述芯棒与所述内嵌块组之间形成用于填充金属粉末的环形空腔。

进一步地，所述内嵌块组由至少二块的内嵌块所围成，所述内嵌块组的外壁呈5°-6°锥度的倾斜壁。

进一步地，所述内嵌块的数量为四块，其中一块所述内嵌块的外周长为所述内嵌块组的外周长总和的1/6，其余三块所述内嵌块的外周长为均等设置；每块所述内嵌块之间的结合面呈外宽内窄的结构。

进一步地，所述内嵌块组的内壁中部设有环形凸起，所述环形凸起的相对两侧壁呈朝向所述芯棒倾斜设置的拔模斜壁，所述拔模斜壁的倾斜角度为5°-6°。

进一步地，所述外套筒的壁厚为所述上压头或所述下压头的外径的0.7～1.3倍，所述外套筒的外壁中心位置设有用于插热电偶探头的盲孔，所述盲孔的规格为直径2mm、深度3mm。

进一步地，所述上压头的外壁与所述内嵌块组的内壁之间的间隙范围为0.2mm-0.5mm；所述下压头的外壁与所述内嵌块组的内壁之间的间隙范围为0.2mm-0.5mm。

进一步地，所述上压头的沉孔直径不小于所述芯棒直径，所述下压头的沉孔直径不小于所述芯棒直径，所述上压头的沉孔深度与所述下压头的沉孔深度之和不小于所述芯棒的长度。

进一步地，所述芯棒的长度不超过所述外套筒的高度。

进一步地，所述下压头的外壁设有填料定位线及位于所述填料定位线下方的下压实定位线，所述填料定位线、下压实定位线均为宽0.5mm、深0.2mm的环形线；所述上压头的外壁设有上压实定位线，所述上压实定位线为宽0.5mm、深0.2mm的环形线。

进一步地，所述烧结模具还包括用于辅助所述芯棒定位及对金属粉末预压实的辅助压头管。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的便于脱模的烧结模具通过外套筒、内嵌块组、上压头、下压头、芯棒的配件组成，使其组装成用于在真空等离子炉中烧结成型得到首饰坯件的模具套件，内嵌块组配合外套筒的锥形筒腔结构，使内嵌块组与外套筒的内壁形成良好的配合，同时能顺利地组装和脱模，使其具有安装方便准确、保证坯件烧结质量、坯件容易脱模、模具安全性好、坯件形状尺寸精确、加工余量少等优点。

本实用新型的便于脱模的烧结模具通过在内嵌块组的内壁中部设有环形凸起，其相对两侧壁为拔模斜壁，当粉末压制后，可形成首饰坯件外壁的环形凹槽，使其实现带凹槽的坯件成型，可以用于制造环形凹槽的戒圈类产品，大大地提高坯件的深加工价值，并且降低生产成本。

附图说明

图1为本实用新型的较佳实施例的便于脱模的烧结模具的结构示意图；

图2为图1所示的烧结模具的外套筒、内嵌块组、上压头、下压头和芯棒组装后的俯视图；

图3为图1所示的烧结模具的剖视图。

附图标注说明：10、外套筒；11、盲孔；20、内嵌块组；21、倾斜壁；22、环形凸起；220、拔模斜壁；30、上压头；31、上沉孔；32、上压实定位线；40、下压头；41、下沉孔；42、填料定位线；43、下压实定位线；50、芯棒；51、环形空腔；60、辅助压头管。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

请参阅图1-图3，为本实用新型的一较佳实施例的便于脱模的烧结模具，其可用于烧结戒圈、吊圈、项圈等首饰坯件，尤其是外壁带环形凹槽的首饰坯件，该烧结模具包括外套筒10、安装于外套筒10内的内嵌块组20、上压头30、下压头40及芯棒50，外套筒10设有用于安装内嵌块组20的锥形筒腔；上压头30、下压头40的外壁分别与内嵌块组20的内壁形成间隙配合，芯棒50设于内嵌块组20内且与上压头30、下压头40形成沉孔配合，使用时，芯棒50与下压头40沉孔配合后，芯棒50与内嵌块组20之间形成用于填充金属粉末的环形空腔51。

上述便于脱模的烧结模具通过外套筒10、内嵌块组20、上压头30、下压头40、芯棒50的配件组成，使其组装成用于在真空等离子炉中烧结成型得到首饰坯件的模具套件，内嵌块组20配合外套筒10的锥形筒腔结构，使内嵌块组20与外套筒10的内壁形成良好的配合，同时能顺利地组装和脱模，使其具有安装方便准确、保证坯件烧结质量、坯件容易脱模、模具安全性好、坯件形状尺寸精确、加工余量少等优点。

具体的，外套筒10大致为圆筒形结构，外壁为圆柱型壁面，外套筒10包括上端面和下端面，上端面、下端面均为平面结构，便于操作及对齐。外套筒10的壁厚为但不限于上压头30或下压头40的外径的0.7～1.3倍，即，上压头30的外径与下压头40的外径为相同或者不相同，在本实施例中，上压头30的外径等于下压头40的外径。如图1所示，外套筒10的外壁中心位置设有用于插热电偶探头的盲孔11，盲孔11的规格为但不限于直径2mm、深度3mm，通过该插有热电偶探头的盲孔11，可以检测外套筒10内的温度。在其中一实施例中，如图3所示，外套筒10的锥形筒腔与内嵌块组20之间的配合设置5°～6°的锥度，以便烧结后容易分开。

如图1和图3所示，内嵌块组20由至少二块的内嵌块所围成，如内嵌块的数量可以为2块、3块、4块、5块或者以上的块数组成，根据实在操作或者首饰坯件的大小设置内嵌块的数量，内嵌块组20的外壁呈5°-6°锥度的倾斜壁21，以配合外套筒10的锥形筒腔设置。在本实施例中，如图2所示，内嵌块的数量为四块，其中一块内嵌块的外周长为内嵌块组20的外周长总和的1/6，其余三块内嵌块的外周长为均等设置，在操作时，小的内嵌块为首先脱模的嵌块，其余二块依次脱模，最后脱模为大块的内嵌块，从而保证坯件形状尺寸精确，减少加工余量。可选地，每块内嵌块之间的结合面呈外宽内窄的结构，以便于脱模。在另一实施例中，如图3所示，内嵌块组20的内壁中部设有环形凸起22，环形凸起22的相对两侧壁呈朝向芯棒50倾斜设置的拔模斜壁220，拔模斜壁220的倾斜角度为但不限于5°-6°。当粉末压制后，可形成首饰坯件外壁的环形凹槽，使其实现带凹槽的坯件成型，可以用于制造环形凹槽的戒圈类产品，大大地提高坯件的深加工价值。

在其中一实施例中，上压头30、下压头40的外壁与内嵌块组20的内壁形成间隙配合，其中，上压头30的外壁与内嵌块组20的内壁之间的间隙范围为但不限于0.2mm-0.5mm；下压头40的外壁与内嵌块组20的内壁之间的间隙范围为但不限于0.2mm-0.5mm，使上压头30、下压头40与内嵌块组20易于脱模。上压头30、下压头40的一端分别设有沉孔，即上沉孔31、下沉孔41，其中，上压头30的沉孔(即上沉孔31)直径不小于芯棒50直径，下压头40的沉孔(即下沉孔41)直径不小于芯棒50直径，上压头30的沉孔深度与下压头40的沉孔深度之和不小于芯棒50的长度，芯棒50的长度不超过外套筒10的高度，使其能够更好配合芯棒50的压实。可选地，下压头40的外壁设有填料定位线42及位于填料定位线42下方的下压实定位线43，填料定位线42用于组装模具时的填粉定位，下压实定位线43用于指示粉末预压实后下压头40的位置；填料定位线42、下压实定位线43均为宽0.5mm、深0.2mm的环形线；上压头30的外壁设有上压实定位线32，上压实定位线32用于指示粉末预压实后上压头30的位置，上压实定位线32为但不限于宽0.5mm、深0.2mm的环形线。

在另一实施例中，为便于组件装配后芯棒50在填粉过程中的定位以及对粉体的预压实，该烧结模具还包括辅助压头管60，粉料分批次装入模具型腔，每装入一批料，用辅助压头管60预压实一下，芯棒50就得到了很好的定位。其中，辅助压头管60的外壁尺寸与内嵌块组20的内壁尺寸适配，辅助压头管60的内孔孔径与芯棒50的直径适配。

在本实施例中，外套筒10、内嵌块组20、上压头30、下压头40、芯棒50及辅助压头管60均采用抗压强度为70Mpa级或者以上的高纯高强石墨制作而成，具有较好的导热效果。

上述烧结模具使用方法为：将内嵌块组20的各内嵌块按顺序套入外套筒10的锥形筒腔内，将下压头40的沉孔朝上装入内嵌块组20的内腔底部，使下压头40外壁的填料定位线42与外套筒10底部持平。将芯棒50装入下压头40的沉孔内，内嵌块组20与芯棒50之间就形成了填粉的环形空腔51，往空腔内分批次填粉，每天一次粉，用辅助压头管60将分体预压实一次，当预定量的粉体全部填完后，将上压头30装上，用手动液压机在固定压力下，对粉末进行预压紧实，根据上下压头40的定位线微调位置，使其分别对准外套筒10的顶面和底面，即得到组装好的模具套件，在真空等离子炉中烧结成型得到首饰坯件。

本实用新型的烧结模具具有安装方便准确、保证坯件烧结质量、坯件容易脱模、模具安全性好、坯件形状尺寸精确、加工余量少等优点。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种便于脱模的烧结模具，其特征在于，包括外套筒、内嵌块组、上压头、下压头及芯棒；所述外套筒设有用于安装所述内嵌块组的锥形筒腔；所述上压头、下压头的外壁分别与所述内嵌块组的内壁形成间隙配合，所述芯棒设于所述内嵌块组内且与所述上压头、下压头形成沉孔配合，使用时，所述芯棒与所述下压头沉孔配合后，所述芯棒与所述内嵌块组之间形成用于填充金属粉末的环形空腔。

2.根据权利要求1所述的便于脱模的烧结模具，其特征在于，所述内嵌块组由至少二块的内嵌块所围成，所述内嵌块组的外壁呈5°-6°锥度的倾斜壁。

3.根据权利要求2所述的便于脱模的烧结模具，其特征在于，所述内嵌块的数量为四块，其中一块所述内嵌块的外周长为所述内嵌块组的外周长总和的1/6，其余三块所述内嵌块的外周长为均等设置；每块所述内嵌块之间的结合面呈外宽内窄的结构。

4.根据权利要求2所述的便于脱模的烧结模具，其特征在于，所述内嵌块组的内壁中部设有环形凸起，所述环形凸起的相对两侧壁呈朝向所述芯棒倾斜设置的拔模斜壁，所述拔模斜壁的倾斜角度为5°-6°。

5.根据权利要求1所述的便于脱模的烧结模具，其特征在于，所述外套筒的壁厚为所述上压头或所述下压头的外径的0.7～1.3倍，所述外套筒的外壁中心位置设有用于插热电偶探头的盲孔，所述盲孔的规格为直径2mm、深度3mm。

6.根据权利要求1所述的便于脱模的烧结模具，其特征在于，所述上压头的外壁与所述内嵌块组的内壁之间的间隙范围为0.2mm-0.5mm；所述下压头的外壁与所述内嵌块组的内壁之间的间隙范围为0.2mm-0.5mm。

7.根据权利要求1所述的便于脱模的烧结模具，其特征在于，所述上压头的沉孔直径不小于所述芯棒直径，所述下压头的沉孔直径不小于所述芯棒直径，所述上压头的沉孔深度与所述下压头的沉孔深度之和不小于所述芯棒的长度。

8.根据权利要求7所述的便于脱模的烧结模具，其特征在于，所述芯棒的长度不超过所述外套筒的高度。

9.根据权利要求1所述的便于脱模的烧结模具，其特征在于，所述下压头的外壁设有填料定位线及位于所述填料定位线下方的下压实定位线，所述填料定位线、下压实定位线均为宽0.5mm、深0.2mm的环形线；所述上压头的外壁设有上压实定位线，所述上压实定位线为宽0.5mm、深0.2mm的环形线。

10.根据权利要求1所述的便于脱模的烧结模具，其特征在于，所述烧结模具还包括用于辅助所述芯棒定位及对金属粉末预压实的辅助压头管。

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