CN219074367U - 烧结治具 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种烧结治具，该烧结治具包括基体，基体具有支撑面，支撑面包括：间隔设置的凸出部，凸出部之间形成的内凹位置的底面形成第一支撑面；第一凹陷部，第一凹陷部的底面具有仿形组合支撑面，仿形组合支撑面包括多个仿形面，且多个仿形面位于不同的平面，以使凹槽的底面形成阶梯状凸起结构；第二凹陷部，设置于第一凹陷部的底面，多个第二凹陷部分别布置于任意一个或多个仿形面。该烧结治具在烧结过程中能够对产品全方位支撑以防止变形。

Description

烧结治具

技术领域

本申请涉及烧结技术领域，尤其涉及一种烧结治具。

背景技术

随着电子设备向小型化，便携化，多功能化方向的发展，电子产品精度要求进一步提高。对于小型且结构复杂的金属件来说，为了保证较高的精度的要求，一般会利用金属注射成形(Metal injection Molding,简称MIM)的工艺来实现，但是对于MIM工艺来说，复杂的零件在加工过程中，在烧结制备获得成型后的产品，通过检测发现，产品的结构变形较为严重，无法满足现有技术中较高的精度要求，废品率较高。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种烧结治具，在烧结过程中能够对产品全方位支撑以防止变形。

为此，本申请实施例提供了一种烧结治具，包括基体，所述基体具有支撑面，所述支撑面包括：

间隔设置的凸出部，所述凸出部之间形成的内凹位置的底面形成第一支撑面；

第一凹陷部，所述第一凹陷部的底面具有仿形组合支撑面，所述仿形组合支撑面包括多个仿形面，且多个仿形面位于不同的平面，以使所述第一凹陷部的底面形成阶梯状凸起结构；

第二凹陷部，设置于所述第一凹陷部的底面，多个所述第二凹陷部分别布置于任意一个或多个所述仿形面。

在一种可能的实现方式中，所述多个仿形面包括第二支撑面、第三支撑面和第四支撑面，所述第二支撑面位于靠近所述第一支撑面的一侧，

沿所述基体的厚度方向，所述第一支撑面位于所述第二支撑面上方，所述第二支撑面位于所述第三支撑面上方，所述第三支撑面位于所述第四支撑面上方，以使所述第一支撑面、所述第二支撑面和所述第三支撑面之间形成所述阶梯状凸起结构。

在一种可能的实现方式中，所述第三支撑面为设置于所述第二支撑面的U形结构，所述第三支撑面位于远离所述第一支撑面的一侧，所述第四支撑面为设置于所述第三支撑面的U形结构，以使所述第三支撑面位于所述第四支撑面和所述第二支撑面之间。

在一种可能的实现方式中，所述第二凹陷部包括多个第一圆形槽和多个第二圆形槽，

多个所述第一圆形槽在所述第三支撑面间隔布置，所述第二圆形槽设置于所述第二支撑面和所述第三支撑面的连接位置处，且所述第二圆形槽相对所述第二支撑面的所述U形结构对称布置。

在一种可能的实现方式中，所述第四支撑面为弧形面，所述第一支撑面、所述第二支撑面和所述第三支撑面为平面。

在一种可能的实现方式中，所述凸出部包括形成阶梯的第一凸起和第二凸起，沿所述基体的厚度方向，所述第一凸起位于所述第二凸起上方，以使所述第一凸起和所述第二凸起的表面组合形成第五支撑面。

在一种可能的实现方式中，间隔设置的两个所述凸出部中，沿所述基体的厚度方向，两个所述第二凸起的高度相同，两个所述第一凸起的形貌不同。

在一种可能的实现方式中，沿水平方向，所述支撑面设有贯通且间隔设置的第一开槽，所述支撑面中间位置设置与所述第一开槽相交的所述第一凹陷部，以使位于所述第一凹陷部一侧的两个所述第一开槽之间形成凸起，所述凸起设有与所述第一凹陷部连通的第二开槽，所述第二开槽的底面为所述第一支撑面。

在一种可能的实现方式中，沿所述基体的厚度方向，所述第一支撑面位于所述第一开槽的底面的上方，所述第一凹陷部的所述多个仿形面均位于所述第一开槽的底面的下方。

在一种可能的实现方式中，所述基体为陶瓷件。

根据本申请实施例提供的烧结治具，通过在支撑面加工形成的凸出部、第一支撑面、多个阶梯的仿形面以及第二凹陷部的设计，使得在对待烧结物烧结前，将待烧结物放置于烧结治具上，利用烧结治具上匹配的多个面实现对待烧结物各异形面、阶梯面的支撑。从而通过支撑面上多个面的仿形设计，以对待烧结物的多个面进行最大化的有效支撑，在烧结治具随待烧结物进入烧结炉中烧结时，能够最低限度的避免待烧结物变形，使得烧结得到的产品变形程度较低、精度更好，以确保成型后产品的质量，降低废品率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。另外，在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，且附图并未按照实际的比例绘制。

图1示出本申请实施例提供的一种烧结治具的结构示意图；

图2示出本申请实施例提供的一种烧结治具用于支撑的待烧结物的结构示意图；

图3示出本申请实施例提供的一种烧结治具的成型方法的流程图；

图4示出本申请实施例提供的另一种烧结治具的成型方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1示出本申请实施例提供的一种烧结治具的结构示意图。图2示出申请实施例提供的一种烧结治具用于支撑的待烧结物的结构示意图。

参见图1，本申请实施例提供了一种烧结治具，用于对成型待烧结物20的支撑。对于精度要求较高且形状较为复杂的待烧结物20来说，会通过MIM工艺制作成型，且在制作过程中，为了避免待烧结物20烧结过程中容易出现变形，故通过设置的烧结治具实现对待烧结物20的支撑。

可以理解的是，待烧结物20经烧结后得到的产品需要保证较高的精度且形状较为复杂，该产品例如可以为小型音频组件的内置金属零件，或者也可以为其他高精产品中复杂的小型零件，在此不做具体限定。以下以成型小型音频组件的内置金属零件为例对本申请实施例提供的烧结治具进行详细说明。

参见图1和图2，烧结治具包括基体10，基体10具有支撑面1，支撑面1包括：间隔设置的凸出部11，凸出部11之间形成的内凹位置的底面形成第一支撑面113；第一凹陷部，第一凹陷部的底面具有仿形组合支撑面，仿形组合支撑面包括多个仿形面12，且多个仿形面12位于不同的平面，以使第一凹陷部的底面形成阶梯状凸起结构；第二凹陷部13，设置于第一凹陷部的底面，多个第二凹陷部13分别布置于任意一个或多个仿形面12。通过在支撑面1加工形成的凸出部11、第一支撑面113、多个阶梯的仿形面12以及第二凹陷部13的设计，使得在对待烧结物20烧结前，将待烧结物20放置于烧结治具上，利用烧结治具上匹配的多个面实现对待烧结物20各异形面、阶梯面的支撑。从而通过支撑面1上多个面的仿形设计，以对待烧结物的多个面进行最大化的有效支撑，在烧结治具随待烧结物20进入烧结炉中烧结时，能够最低限度的避免待烧结物20变形，使得烧结得到的产品变形程度较低、精度更好，以确保成型后产品的质量，降低废品率。

在一可选实施例中，多个仿形面12包括第二支撑面121、第三支撑面122和第四支撑面123，第二支撑面121位于靠近第一支撑面113的一侧，沿基体10的厚度方向，第一支撑面113位于第二支撑面121上方，第二支撑面121位于第三支撑面122上方，第三支撑面122位于第四支撑面123上方，以使第一支撑面113、第二支撑面121和第三支撑面122之间形成阶梯状凸起结构。由位于不同平面的第二支撑面121、第三支撑面122和第四支撑面123组合形成的仿形组合支撑面，以对应匹配待烧结物20下表面中的形成阶梯状的各个异形面，增大对待烧结物20的有效支撑面积。

可选的，第三支撑面122为设置于第二支撑面121的U形结构，第三支撑面122位于远离第一支撑面113的一侧，第四支撑面123为设置于第三支撑面122的U形结构，以使第三支撑面122位于第四支撑面123和第二支撑面121之间。将第二支撑面121、第三支撑面122以及第四支撑面123根据待烧结物20的下表面进行仿形设计，从而使得各表面形成阶梯的U形结构。各支撑面的形状用于与待支撑物的形状、大小进行匹配设计，当待烧结物20更换为其他零部件时，对应的支撑面1也会进行适应性调整，在此不做具体限定。

其中，待烧结物20的底面具有逐层向外凸出且形成阶梯结构的第二凸出面21、第三凸出面22和第四凸出面23，第二支撑面121用于与第二凸出面21贴合，第三支撑面122用于与第三凸出面22贴合，第四支撑面123用于与第四凸出面23贴合，待烧结物20的底面具有突出部26，第一支撑面113用于与突出部26的表面接触配合。从而提高有限的支撑面积，在对待烧结物20烧结以制备产品时，能够有效降低变形量。

可选的，第二凹陷部13包括多个第一圆形槽132和多个第二圆形槽131，多个第一圆形槽132在第三支撑面122间隔布置，第二圆形槽131设置于第二支撑面121和第三支撑面122的连接位置处，且第二圆形槽131相对第二支撑面121的U形结构对称布置。第二凹陷部13的设置用于匹配待烧结物20中从下表面凸出的圆柱结构，待烧结物20下表面对应的第二凸出面21设有对称的第二圆柱25，第三凸出面22沿环形的延伸方向间隔布置第一圆柱24。故在第三支撑面122或者第三支撑面122、第二支撑面121之间接合的位置处设置第一圆形槽132，以匹配第二圆柱25，第二支撑面121设置第一圆形槽132，用于匹配第一圆柱24。以对待烧结物20凸出的部分实现支撑，避免该位置容易出现变形。

可以理解的是，对于所设置的第二凹陷部13，也可以设置为与待烧结物20的圆柱匹配的非圆形槽，如方形槽，只要使得在待烧结物20放置于烧结治具用于支撑时，第二凹陷部13的凹陷大于圆柱以使两者间隙配合，使得圆柱能够伸入对应的第二凹陷部13的凹陷内即可，以用于防止烧结中圆柱的变形。优选的，在待烧结物20放置于烧结治具用于支撑时，圆柱的底面与第二凹陷部13的底面接触配合，以实现对圆柱的支撑，从而提高对圆柱的支撑稳定性，防止圆柱的变形。

可选的，第四支撑面123为弧形面，第一支撑面113、第二支撑面121和第三支撑面122为平面。以用于匹配待烧结物20中对应的表面，用于对待烧结物20的支撑。可以理解的是，对于所设置的第一支撑面113、第二支撑面121、第三支撑面122以及第四支撑面123对应的表面形状可以根据待烧结物20对应的表面形状匹配，以增大支撑面积，其具体为弧形面还是平面结构在此不做具体限定。

可以理解的是，对应的形成阶梯的第一支撑面113、第二支撑面121、第三支撑面122和第四支撑面123之间接触的位置，可以设有圆角，以避免在用于对待烧结物20支撑时，损伤待烧结物20的表面，提高制备产品的精度。

在一可选实施例中，凸出部11包括形成阶梯的第一凸起111和第二凸起112，沿基体10的厚度方向，第一凸起111位于第二凸起112上方，以使第一凸起111和第二凸起112的表面组合形成第五支撑面。以通过所设置形成阶梯状的第一凸起111和第二凸起112，用于配合待烧结物20中的凹面以及凹面周围的表面所形成的阶梯槽27，以达到更好的支撑效果。

可以理解的是，对于所述设置的第一凸起111和第二凸起112，两者的相对位置以及凸起的形貌可以根据待烧结物20在该位置对应的凹面进行匹配，使得第一凸起111和第二凸起112能够与对应位置的待烧结物20表面接触配合即可，从而增大有效支撑面积，在此不做具体限定。

可选的，间隔设置的两个凸出部11中，沿基体10的厚度方向，两个第二凸起112的高度相同，两个第一凸起111的形貌不同。以通过设置不同形貌的第一凸起111，以匹配待烧结物20中设置的两个不同深度或不同形状的凹面。本申请实施例中，两个第一凸起111的形貌相同，用于与凹面间隙配合，后续不再单独强调。

在一可选实施例中，沿水平方向，支撑面1设有贯通且间隔设置的第一开槽14，支撑面1中间位置设置与第一开槽14相交的第一凹陷部，以使位于第一凹陷部一侧的两个第一开槽14之间形成凸起，凸起设有与第一凹陷部连通的第二开槽15，第二开槽15的底面为第一支撑面113。在基体10的支撑面1设置多个与待烧结物20的异形面匹配的用于支撑的表面时，为了节约工序以及提高各部分加工的精度，可以先在支撑面1设置多个第一开槽14以便于后续加工形成凸出部11以及对应的第一支撑面113。之后在再对应的位置加工制得多个仿形面12、第二凹陷部13，节约了加工工序，降低加工难度。

可选的，沿基体10的厚度方向，第一支撑面113位于第一开槽14的底面的上方，第一凹陷部的多个仿形面12均位于第一开槽14的底面的下方。以用于匹配对应的待烧结物20的异形面。

可选的，无论烧结治具具体设置为上述中的何种结构以用于与待烧结物20匹配，为了保证烧结治具在用于对待烧结物20支撑且进入烧结炉中不会因为自身的变形而导致产品变形，故将基体10设置为陶瓷件。

本申请实施例还提供一种烧结治具的成型方法，烧结治具为上述中所描述的烧结治具，在此不做详细说明。参见图3，成型方法包括：

S101、获取基体10，基体10具有支撑面1。

S102、采用磨削在支撑面1加工出第一支撑面113。

S103、采用数控加工在支撑面1加工出凸出部11、第一凹陷部以及第二凹陷部13，以使第一凹陷部的底面形成阶梯状凸起结构，从而形成位于不同平面的多个仿形面12，与第一支撑面113共同用于对待烧结物20支撑。

在上述步骤中，基体10为陶瓷件，在对基体10的支撑面1进行加工时，可以先采用磨削在支撑面1加工出对应的第一开槽14、第二开槽15，以形成用于支撑的第一支撑面113，第一开槽14和第二开槽15为规则的通槽结构，磨削即可满足加工需求。并且，根据待烧结物20需要支撑的表面形状，根据第一支撑面113的位置设置第二凹陷部13，在第二凹陷部13加工成型时，更改加工成型方式，利用数控加工以加工成型多个用于与待烧结物20的异形面匹配的仿形面12，以保证对待烧结面具有更多的有效支撑面积，提高产品的质量。可以理解的是，采用数控加工出多个仿形面12以用于支撑的方式能够保证加工的精度，避免对硬性基体10的损坏，同时能够有效加工出匹配的仿形面12。

在一可选实施例中，凸出部11包括形成阶梯的第一凸起111和第二凸起112，第二凹陷部13包括多个第一圆形槽132和第二圆形槽131，成型方法包括：

在凸出部11采用数控加工形成阶梯的第一凸起111和第二凸起112，且在任意一个或多个仿形面12采用数控加工第一圆形槽132和第二圆形槽131，用于对待烧结物20支撑。

在利用数控加工出阶梯状的第二支撑面121、第三支撑面122以及第四支撑面123的基础上，继续采用数控加工形成与待烧结物20对应匹配的阶梯状凸起、圆形槽。以通过数控加工采用特制的合金刀具实现对基体10中多个异形面的加工，以对应匹配待烧结物20的多个阶梯状异形面，从而增加有效的支撑面积，以提高制备的产品精度，满足较好的质量需求。

可以理解的是，根据待烧结物20所形成的产品规格、大小等的不同，可以采用数控加工对应的异形面，并不限于上述中所描述的多个异形面，在此不做具体限定。

在一可选实施例中，参见图4，对于获取的基体10，基体10为陶瓷件，陶瓷件中的主要原料可以为氧化铝，也可以为氮化铝或氮化硅，在此不做具体限定。以下以陶瓷件中主要采用氧化铝为原料制备为例，其具体方法包括：

S1011、获取氧化铝颗粒，氧化铝颗粒通过粒径相同的氧化铝粉末与粘合剂混合后造粒得到；

S1012、利用氧化铝颗粒压制得到粗胚板；

S1013、将粗胚板采用烧结工艺得到基体10。

在上述步骤中，利用此种烧结方式制备的基体10，所获得的烧结治具能够有效的实现对待烧结物20的支撑，在对待烧结物20烧结时，烧结治具受高温不易产生变形，从而保证烧结出的产品不易产生变形，具有较高的精度。

可以理解的是，在成型烧结治具时，所获取的氧化铝颗粒的直径，可以根据实际需求进行选择，且可以利用筛子过滤以保证粒径一致，在此不做具体限定。

可选的，在获得基体10后，通过磨削、数控加工成型对应的支撑面1后，需要对其进行清洗、烘干的步骤，并对烘干后的烧结治具进行检测，以保证所成型的烧结治具符合规定(如尺寸、强度等)，在此不做详细说明。

需要强调的是，采用上述成型方法成型的烧结治具可以应用于小型结构复杂的金属件制备中，如机器人中的小型零部件、电子设备中的零部件等，在此不做具体限定。

应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。

应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在……上”、“在……以上”和“在……之上”，以使得“在……上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在……以上”或者“在……之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。

此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向(旋转90度或者处于其他取向上)，并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种烧结治具，其特征在于，包括基体(10)，所述基体(10)具有支撑面(1)，所述支撑面(1)包括：

间隔设置的凸出部(11)，所述凸出部(11)之间形成的内凹位置的底面形成第一支撑面(113)；

第一凹陷部，所述第一凹陷部的底面具有仿形组合支撑面，所述仿形组合支撑面包括多个仿形面(12)，且多个仿形面(12)位于不同的平面，以使所述第一凹陷部的底面形成阶梯状凸起结构；

第二凹陷部(13)，设置于所述第一凹陷部的底面，多个所述第二凹陷部(13)分别布置于任意一个或多个所述仿形面(12)。

2.根据权利要求1所述的烧结治具，其特征在于，所述多个仿形面(12)包括第二支撑面(121)、第三支撑面(122)和第四支撑面(123)，所述第二支撑面(121)位于靠近所述第一支撑面(113)的一侧，

沿所述基体(10)的厚度方向，所述第一支撑面(113)位于所述第二支撑面(121)上方，所述第二支撑面(121)位于所述第三支撑面(122)上方，所述第三支撑面(122)位于所述第四支撑面(123)上方，以使所述第一支撑面(113)、所述第二支撑面(121)和所述第三支撑面(122)之间形成所述阶梯状凸起结构。

3.根据权利要求2所述的烧结治具，其特征在于，所述第三支撑面(122)为设置于所述第二支撑面(121)的U形结构，所述第三支撑面(122)位于远离所述第一支撑面(113)的一侧，所述第四支撑面(123)为设置于所述第三支撑面(122)的U形结构，以使所述第三支撑面(122)位于所述第四支撑面(123)和所述第二支撑面(121)之间。

4.根据权利要求3所述的烧结治具，其特征在于，所述第二凹陷部(13)包括多个第一圆形槽(132)和多个第二圆形槽(131)，

多个所述第一圆形槽(132)在所述第三支撑面(122)间隔布置，所述第二圆形槽(131)设置于所述第二支撑面(121)和所述第三支撑面(122)的连接位置处，且所述第二圆形槽(131)相对所述第二支撑面(121)的所述U形结构对称布置。

5.根据权利要求2所述的烧结治具，其特征在于，所述第四支撑面(123)为弧形面，所述第一支撑面(113)、所述第二支撑面(121)和所述第三支撑面(122)为平面。

6.根据权利要求1所述的烧结治具，其特征在于，所述凸出部(11)包括形成阶梯的第一凸起(111)和第二凸起(112)，沿所述基体(10)的厚度方向，所述第一凸起(111)位于所述第二凸起(112)上方，以使所述第一凸起(111)和所述第二凸起(112)的表面组合形成第五支撑面。

7.根据权利要求6所述的烧结治具，其特征在于，间隔设置的两个所述凸出部(11)中，沿所述基体(10)的厚度方向，两个所述第二凸起(112)的高度相同，两个所述第一凸起(111)的形貌不同。

8.根据权利要求1-7任一项所述的烧结治具，其特征在于，沿水平方向，所述支撑面(1)设有贯通且间隔设置的第一开槽(14)，所述支撑面(1)中间位置设置与所述第一开槽(14)相交的所述第一凹陷部，以使位于所述第一凹陷部一侧的两个所述第一开槽(14)之间形成凸起，所述凸起设有与所述第一凹陷部连通的第二开槽(15)，所述第二开槽(15)的底面为所述第一支撑面(113)。

9.根据权利要求8所述的烧结治具，其特征在于，沿所述基体(10)的厚度方向，所述第一支撑面(113)位于所述第一开槽(14)的底面的上方，所述第一凹陷部的所述多个仿形面(12)均位于所述第一开槽(14)的底面的下方。

10.根据权利要求1-7任一项所述的烧结治具，其特征在于，所述基体(10)为陶瓷件。

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