CN219486035U - 一种氧化铝陶瓷相框干压成型模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氧化铝陶瓷相框干压成型模具，包括受力装置、设置在受力装置上的粉料填充装置和压板组件，在所述的粉料填充装置中设置有下模板和下模内芯组件，所述的下模内芯组件与下模板之间形成带有内外合模间隙量的干压成型腔，所述的压板组件上设置有上压模，所述的上压模与干压成型腔之间形成带有上下合模间隙量的压模结构。该氧化铝陶瓷相框干压成型模具，干压过程中受力均匀，粉料中的气体能够有效排出，形成的坯料稳定性能好，一次性干压成型陶瓷相框的外形坯料，省材，无需要后续的切割等精加工操作，极大的提高了生产效率，而且成型相框的稳定性及质量都能够得到极大提升，不会出现变形断裂等现象。

Description

一种氧化铝陶瓷相框干压成型模具

技术领域

本实用新型属于精密陶瓷成型技术领域，尤其是涉及一种氧化铝陶瓷相框干压成型模具。

背景技术

陶瓷在人类生活和现代建设中是不可或缺的一种材料，近年来，随着科学技术的不断发展，出现了不含硅酸盐的化合物陶瓷，如氧化物、非氧化物和无机非金属纤维增强陶瓷，受到广大研究人员及相关企业的青睐。根据其应用领域和应用部位不同，陶瓷被设计成各种各样的形状。

目前有一种FTMT方向的相框氧化铝功能陶瓷已经在进行加工使用，传统的制作方法是将粉料经冷等静压成型为实心柱状坯体，再经过切割机切割为实心板状材料，最后将实心板材挖内外轮廓及厚度得到与产成品尺寸相近的坯体。这种传统制作方法存在生产成本高，加工时间长，加工效率比较低等问题。

针对传统制作方法存在的问题，通过对该功能陶瓷的成型、粗加工等过程进行了深入的研究。从节省粉料、减少加工时间和降低生产成本角度考虑，急需设计一款能够将该功能陶瓷毛坯直接采用干压成型和冷等静压成型的方法，基于此，设计一款用于成型该功能陶瓷毛坯的成型模具，以提高产能，降低生产成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决传统相框氧化铝功能陶瓷成型成本高、加工时间长，加工效率低等问题，而提供一种能够节省材料、有效降低生产成本、减少加工时间和提高生产效率的氧化铝陶瓷相框干压成型模具。

本实用新型实现其发明目的所采用的技术方案是：一种氧化铝陶瓷相框干压成型模具，包括受力装置、设置在受力装置上的粉料填充装置和压板组件，在所述的粉料填充装置中设置有下模板和下模内芯组件，所述的下模内芯组件与下模板之间形成带有内外合模间隙量的干压成型腔，所述的压板组件上设置有上压模，所述的上压模与干压成型腔之间形成带有上下合模间隙量的压模结构。该氧化铝陶瓷相框干压成型模具，针对陶瓷的特性以及相框这种框架式结构的要求，通过设置压板组件和粉料填充装置，在压板组件中设置上压模，在粉料填充装置中设置下模板和下模内芯组件，将用于相框成型的干压成型腔设置呈上下内外合模结构，通过下模内芯组件与下模板之间形成内外合模结构，且设置有内外合模间隙量，也就是说下模内芯组件是活动设置在下模板内部的，在合模过程中形成内外合模结构，而干压过程中通过单向施加压力来实现干压成型的，因此，其合模过程主要是上下合模，即通过上压模与干压成型腔进行上下合模干压成型。为了方便在干压过程中粉料中的气体能够被有效排出，因此设置一定量的内外合模间隙和上下合模间隙，从而保证了气体的排出，最后干压形成稳定的相框成型坯料。为了实现在干压过程中受力的均匀性，特将整个合模操作设置在一受力装置上，保证干压过程的受力均匀，形成坯料稳定性能好。该氧化铝陶瓷相框干压成型模具，一次性成型陶瓷相框的外形坯料，节省了制作实心板状材料所需要的多余材料，而且由于是成型的相框坯料，其轮廓及厚度均可以根据成品尺寸进行设计，相框坯料成型后，只需要后继通过冷静压成型，就能够一次成型出相框产品，无需要后续的切割等精加工操作，极大的提高了生产效率，而且成型相框的稳定性及质量都能够得到极大提升，不会出现变形断裂等现象。

作为优选，所述的内外合模间隙量控制在0.1mm以内，所述的上下合模间隙量控制在0.2mm以内。上下模合模干压过程中，上下合模间隙量可以控制在0.2mm，内外模间隙可以控制在0.1mm。通过间隙量的设置及控制，实现了在干压过程中粉料内部气体的均匀排出，能够干压形成稳定的成型坯料，既节省粉料又能够保证成型质量。

作为优选，所述的上压模为框形结构，所述的上压模的边框形状与压成型相框的形状相一致。为了一次干压成型陶瓷相框的外形，因此，上压模设置为框架结构，在上下合模过程中可以一次干压成相框坯料，既节省材料又实现了操作方便的目的。

作为优选，所述的压板组件还包括一用于与干压装置中的冲头连接的压板和一上模板，所述的上模板固定在压板的下板面，所述的上压模固定在上模板的下板面。压板组件主要是用于与干压成型设备连接并且提供单向的冲压力，因此，设置有压板与冲头连接，而将上压模设置在上模板上，通过上模板带动实现合模干压操作。

作为优选，所述的下模板上设置有填充槽，所述的填充槽的槽体形状与待压成型相框形状相一致；所述的下模内芯组件活动设置在填充槽内部，在下模内芯组件与填充槽的槽壁之间形成干压成型粉料腔。下模板与上模板配合以实现主要的上下合模干压操作，因此，在下模板上设置有填充槽，填充槽的槽体形状与待成型相框相一致，以方便形成干压成型腔，而下模内芯活动设置在填充槽内部，用于与槽体之间形成干压成型粉料填充腔，用于填充氧化铝粉料，从而形成氧化铝相框坯料。

作为优选，所述的下模内芯组件包括成型模芯、第二模芯、第三模芯和底模，所述的底模内部设置底模腔，所述的成型模芯、第二模芯、第三模芯的形状相同且大小依次减小，第三模芯、第二模芯和成型模芯自下向上依次叠加设置在底模腔内部。下模内芯组件主要用于与下模板之间形成内外合模结构，用于产生内外合模间隙量，以保证有效排气，从而形成稳定的成型坯料。因此，下模内芯组件设置呈层叠式结构，以保证活动量，实现排气。

作为优选，所述的粉料填充装置还包括一顶模框，所述的顶模框套设在下模内芯组件外侧并且置于干压成型粉料腔内部，所述的顶模框的上框顶面、填充槽的槽壁以及下模内芯组件的外壁之形成所述的干压成型腔。陶瓷相框根据要求设置一定的厚度，通过顶模框来限定相框厚度的同时，还方便成型后的坯料的顶出，因此，设置顶模框，顶模框的框形也是与相框外形相配合设置。

作为优选，所述的受力装置包括承压底板和设置在承压底板上的若干承压组件。受力装置中的承压底板用于与干压成型设备连接，而承压组件用于承载下模板，在干压成型过程中承载和缓冲冲力，以保证成型质量。

作为优选，所述的承压组件包括承压块和承压柱，所述的承压柱垂直设置在承压底板上，所述的承压块设置在承压柱的上端，所述的承压块为柔性件。承压块设置为柔性件，用于缓冲冲压力，保证干压成型。

本实用新型的有益效果：该氧化铝陶瓷相框干压成型模具，干压过程中受力均匀，粉料中的气体能够有效排出，形成的坯料稳定性能好，一次性干压成型陶瓷相框的外形坯料，节省了制作实心板状材料所需要的多余材料，相框坯料成型后，只需要后继通过冷静压成型，就能够一次成型出相框产品，无需要后续的切割等精加工操作，极大的提高了生产效率，而且成型相框的稳定性及质量都能够得到极大提升，不会出现变形断裂等现象。

附图说明

图1是本实用新型氧化铝陶瓷相框干压成型模具的一种结构示意图；

图2是本实用新型氧化铝陶瓷相框干压成型模具的一种剖视图；

图3是本实用新型中压板组件的一种结构示意图；

图4是本实用新型中下模板的一种结构示意图；

图5是本实用新型中受力装置与下模内芯组件连接的一种结构示意图；

图6是本实用新型中顶模框的一种结构示意图；

图7是本实用新型中下模内芯组件的一种结构示意图；

图中： 1、受力装置，2、粉料填充装置，3、压板组件，4、下模板，41、填充槽，5、下模内芯组件，51、成型模芯，52、第二模芯，53、第三模芯，54、底模，55、底模腔，6、干压成型腔，7、上压模，8、压板，9、上模板， 11、顶模框，12、承压底板，13、承压组件，14、承压块，15、承压柱；

L、内外合模间隙量，H、上下合模间隙量。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

在图1、图2所示的实施例中，一种氧化铝陶瓷相框干压成型模具，包括受力装置1、设置在受力装置1上的粉料填充装置2和压板组件3，在所述的粉料填充装置2中设置有下模板4和下模内芯组件5，所述的下模内芯组件5与下模板4之间形成带有内外合模间隙量的干压成型腔6，所述的压板组件3上设置有上压模7，所述的上压模7与干压成型腔6之间形成带有上下合模间隙量的压模结构。所述的内外合模间隙量L控制在0.1mm以内，所述的上下合模间隙量H控制在0.2mm以内。

如图3所示，所述的压板组件3还包括压板8和上模板9，所述的压板8用于实现与干压机上冲头连接，所述的上模板9固定在压板8的下板面上，所述的上压模7固定在上模板9的下板面上，所述的上压模7为框形结构，上压模7的边框形状与待压成型相框的形状相一致。

如图4所示，所述的下模板4上设置有填充槽41，所述的填充槽41的槽体形状与待压成型相框形状相一致。所述的下模内芯组件5活动设置在下模板上的填充槽41内部，在下模内芯组件5与填充槽41的槽壁之间形成干压成型粉料腔。

如图6所示，粉料填充装置5还包括顶模框11，所述的顶模框11呈环形状框架结构，顶模框11的形状与待成型相框配合设置，并且顶顶模框11的壁厚与待成型相框单边框宽度相一致。

如图7所示，所述的下模内芯组件5包括成型模芯51、第二模芯52、第三模芯53和底模54，所述的底模54内部设置底模腔55，所述的底模腔55的腔径与顶模框的内径配合设置，使用时，顶模框设置在底模上表面并且使得顶模框11的内壁与底模腔的腔壁处于同一垂直面上。

第二模芯52和第三模芯53的形状与成型模芯51对应设置，而且第二模芯52的整体大小小于成型模芯51，第三模芯53的整体大小小于第二模芯52的大小，既成型模芯51、第二模芯52、第三模芯53依次减小。使用时，第三模芯、第二模芯和成型模芯自下向上依次叠加设置在底模腔内部。

所述的顶模框11套设在下模内芯组件外侧并且置于干压成型粉料腔内部，所述的顶模框的上框顶面、填充槽的槽壁以及下模内芯组件的外壁之形成所述的干压成型腔6。所述的上压模与干压成型腔合模后成型氧化铝陶瓷相框。

如图5所示，所述的受力装置1包括承压底板12和设置在承压底板12上的若干承压组件13，所述的承压组件13包括承压块14和承压柱15，所述的承压柱15垂直设置在承压底板12上，所述的承压块14设置在承压柱15的上端，所述的承压块14为柔性件，且其面积大于承压柱的端面面积，具有缓冲减振功能。使用时，下模板4的下板面支撑在承压块14上，底模54设置在承压柱内侧的承压底板12上，所述的第三模芯53设置在底模腔55内侧的承压底板12上，所述的第二模芯52和成型模芯51依次叠设在第三模芯53上。

该氧化铝陶瓷相框干压成型模具，通过设置上压模和下模板以及下模内芯组件，实现了上下模合模干压过程中，上下模之间的间隙余量可以控制在0.2mm，而下模板和下模内芯组件之间形成的内外模间隙可以控制在0.1mm。通过这样一种干压成型模具的设置，并且针对氧化铝粉料的特性，将干压成型腔设置有上下合模和内外合模各有一定的间隙量，实现了在干压过程中能够均匀排气，形成稳定的成型坯料，既节省粉料又能够保证成型质量。

在承压底板上对应顶模框所在的位置还没有顶出腔，用于方便在成型的干压机顶出杆伸入到顶出腔内部将顶出框向上顶出，进而将成型后的相框顶出干压成型腔，从而完成相框的干压成型。

该氧化铝陶瓷相框干压成型模具，使用时，首先将受力装置和压板组件分别固定在干压成型设备上，然后将粉料填充装置依次设置在受力装置上，确保干压成型腔与上压模相对应。其次，清除上压模和干压成型腔内部及其表面灰尘，第三步，采用量杯将事先配料好的粉料灌入干压成型腔内部并进行抹平，使粉料与下模板的上板面以及成型模芯的上表面齐平；第四步，用吸尘器去除成型腔外部多于余粉料；第五步，通过干压成型设备设置一定的成型压力，一般情况下，成型压力设定为最大的10000kN。采用由上向下单向加压的方式使压板自上而下对加压，通过上压模对干压成型腔内填充的粉料进行压制，压制结束后得到具有一定强度的陶瓷生坯；第六步，通过干压成型设备上的顶出杆将成型后的陶瓷生坯顶出，用纱布将生坯表面余料去除，使用PE袋对其进行真空包装，并在中心部位熔融一个孔，最后送往等静压成型设备进一步成型为成品即可。

该氧化铝陶瓷相框干压成型模具，有效解决了相框陶瓷产品制作过程中粉料浪费和粗加工时间长的问题。既能够满足客户的使用要求，又能够减少粉料浪费，减少加工时长，降低加工成本，极大的提高了工作效率，而且通过该成型模具成型的相框质量好，无变形和断裂现象发生。

以上所述的实施例只是本实用新型较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种氧化铝陶瓷相框干压成型模具，其特征在于：包括受力装置（1）、设置在受力装置（1）上的粉料填充装置（2）和压板组件（3），在所述的粉料填充装置（2）中设置有下模板（4）和下模内芯组件（5），所述的下模内芯组件（5）与下模板（4）之间形成带有内外合模间隙量的干压成型腔（6），所述的压板组件（3）上设置有上压模（7），所述的上压模（7）与干压成型腔（6）之间形成带有上下合模间隙量的压模结构。

2.根据权利要求1所述的氧化铝陶瓷相框干压成型模具，其特征在于：所述的内外合模间隙量控制在0.1mm以内，所述的上下合模间隙量控制在0.2mm以内。

3.根据权利要求1所述的氧化铝陶瓷相框干压成型模具，其特征在于：所述的上压模（7）为框形结构，所述的上压模（7）的边框形状与压成型相框的形状相一致。

4.根据权利要求1所述的氧化铝陶瓷相框干压成型模具，其特征在于：所述的压板组件（3）还包括一用于与干压装置中的冲头连接的压板（8）和一上模板（9），所述的上模板（9）固定在压板（8）的下板面，所述的上压模（7）固定在上模板（9）的下板面。

5.根据权利要求1所述的氧化铝陶瓷相框干压成型模具，其特征在于：所述的下模板（4）上设置有填充槽（41），所述的填充槽（41）的槽体形状与待压成型相框形状相一致；所述的下模内芯组件（5）活动设置在填充槽（41）内部，在下模内芯组件（5）与填充槽（41）的槽壁之间形成干压成型粉料腔。

6.根据权利要求5所述的氧化铝陶瓷相框干压成型模具，其特征在于：所述的下模内芯组件（5）包括成型模芯（51）、第二模芯（52）、第三模芯（53）和底模（54），所述的底模（54）内部设置底模腔（55），所述的成型模芯（51）、第二模芯（52）、第三模芯（53）的形状相同且大小依次减小，第三模芯（53）、第二模芯（52）和成型模芯（51）自下向上依次叠加设置在底模腔（55）内部。

7.根据权利要求5所述的氧化铝陶瓷相框干压成型模具，其特征在于：所述的粉料填充装置（2）还包括一顶模框（11），所述的顶模框（11）套设在下模内芯组件（5）外侧并且置于干压成型粉料腔内部，所述的顶模框（11）的上框顶面、填充槽（41）的槽壁以及下模内芯组件（5）的外壁之形成所述的干压成型腔（6）。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的氧化铝陶瓷相框干压成型模具，其特征在于：所述的受力装置（1）包括承压底板（12）和设置在承压底板（12）上的若干承压组件（13）。

9.根据权利要求8所述的氧化铝陶瓷相框干压成型模具，其特征在于：所述的承压组件（13）包括承压块（14）和承压柱（15），所述的承压柱（15）垂直设置在承压底板（12）上，所述的承压块（14）设置在承压柱（15）的上端，所述的承压块（14）为柔性件。