CN219564260U - 一种一次性冷等静压成型磨具组合件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种一次性冷等静压成型磨具组合件，包括外部壳体，所述的外部壳体是截面为方形的上下通孔结构，在外部壳体的上部配套安装有上部限位螺栓，在外部壳体的下部配套安装有下部限位螺栓，上部限位螺栓下方的外部壳体内壁活动安装有上部盖板，下部限位螺栓上方的外部壳体内壁活动安装有下部盖板，在上部盖板和下部盖板之间的外部壳体内壁设置有塑料布层，该塑料布层内包裹有一次性内部成型组合件；避免了传统皮套折叠、折弯后转角位置内侧为弧度结构的缺陷，并且不需要单独的外部定型框架的安装作业，可以根据需要制作的石墨坯料的形状预设一次性内部成型组合件的形状，避免了后期坯料不规整、直角位置为弧度结构等缺陷，不在需要再次剪切，节省了原材料，整体成品规整度高，产品外观度好。

Description

一种一次性冷等静压成型磨具组合件

技术领域

本实用新型涉及等静压石墨制造领域，具体涉及一种一次性冷等静压成型磨具组合件。

背景技术

石墨是制造单晶炉、金属连铸石墨结晶器、电火花加工用石墨电极等不可替代的材料，更是制造火箭喷嘴、石墨反应堆的减速材料和反射材料的绝好材料。等静压石墨由高纯石墨压制而成。等静压石墨是国际上近50年来发展起来的新产品，与当今高科技紧密相联。等静压石墨是新型石墨材料，是石墨材料中的精品。随着经济发展，静压石墨的国内国际市场容量与日俱增，发展潜力巨大。等降压的生产方式和模式很多，其中一个较为普遍的方式是采用冷等静压机实施生产。

冷等静压机是将装入密封、弹性模具中的物料，置于盛装液体或气体的容器中，用液体或气体对其施加以一定的压力，将物料压制成实体，得到原始形状的坯体。压力释放后，将模具从容器内取出，脱模后，根据需要将坯体作进一步的整形处理。冷等静压机按压成型方法可分为两种：湿袋法冷等静压机和干袋法冷等静压机。湿袋法冷等静压机。由弹性模具、高压容器、顶盖和框架等组成。此法将模具悬浮在液体内，又称浮动模法。在高压容器内可以同时放入几个模具。干袋法冷等静压机。由压力冲头、高压容器、弹性模具、限位器、顶砖器等组成。此法将弹性模具固定在高压容器内，用限位器定位，故又称为固定模法。操作时提升冲头将粉料装入模内，装好料后用压力冲头封闭上口。加压时，液体介质注入缸内壁和模具外表面间，对模具各个方向同时均匀施压。脱模用顶砖器从模内推出坯体。

在采用冷等静压机实施等静压石墨制品的过程中，如图1、2、3所示，传统的生产方式是将外磨具1内安装上皮套内磨具4和下皮套内磨具5，然后在上皮套内磨具4和下皮套内磨具5的连接位置实施外部连接套6实现连接固定作业，最终在上皮套内磨具4和下皮套内磨具5内填充填料，在外磨具1外侧设置有吊耳2，在外磨具1侧面开设有液体介质进入孔3，将上皮套内磨具4顶部密封后，采用吊具与吊耳2配合，将装在有上皮套内磨具4和下皮套内磨具5的外磨具1放置在冷等静压机的装成容器中，并浸渍在液体介质中，然后实施加压生产作业。

上述采用冷等静压机生产石墨坯料的过程中，存在以下缺陷：传统的上皮套内磨具4和下皮套内磨具5实施物料填充的过程中，采取这种拼接方式实施的装盛方式，主要是为了对体积较大的石墨配料的制备，采用皮套这种内衬的方式在制造冷等静压石墨坯料的方式目前国内外均在采用，这种皮套不仅可以实现与液体介质的有效隔离，同时能够对石墨坯料的表面形成较为平整的界面，因此一直在采用，虽然期间对皮套的形状等做了改进，也有的能够生产容积较大的皮套并在顶部配套使用盖体，以便减少拼接位置在制备过程中坯料表面形成不平整连接印。但是这些手段均不能解决一个重要问题，该问题是：石墨坯料成品的边缘棱角度和转角位置的平整度。因受到皮套材质的限制，想要生产出边角位置平齐规整的直角坯料时，采取传统的皮套制备需要将皮套实施与坯料外形相配合的定型作业，但是皮套内衬在使用时，转角位置不能形成直角和锐角，转角位置多为弧度转变结构，并且需要依靠外部定型固定框架实施固定作业，在外磨具内实施多次固定和定型作业。即便如此，最终成产的成品坯料例如方形块状结构的坯料的边角位置仍然会以弧度面出现，这就需要后期使用过程中对弧度边角位置实施切割作业，这一过程费力费时，同时切割掉的废弃物料造成了资源的极大浪费，同时成品坯料整体规整度较差，影响产品外观。在使用过程中，皮套内壁与坯料外壁在冷等静压机内受到液体介质的压力作用，皮套内壁使用寿命会降低，其内壁在高压作用下会出现与坯料外壁粘连问题，在皮套去掉的过程中，部分皮套的内壁粘连在坯料外壁，为了保证下次使用时坯料外表面平整，由于皮套造价较高，需要对皮套实施修补作业，这种修补方式虽然能够修补后再次使用，但是最终修补后的皮套再次使用会影响坯料的表面平整度。

因此，提供一种结构简单，操作方便，工作和运行效率高，成品规整度高，整体平整度控制精确，转角位置棱角分明，节省资源，提高坯料外观质量，减少重复修补作业，减少繁琐的整形步骤，减少成型内衬的繁琐安装，降低安装难度，提高转角位置的规整度的一次性冷等静压成型磨具组合件，具有广泛的市场前景。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种结构简单，操作方便，工作和运行效率高，成品规整度高，整体平整度控制精确，转角位置棱角分明，节省资源，提高坯料外观质量，减少重复修补作业，减少繁琐的整形塑型步骤，减少成型内衬的繁琐安装，降低安装难度，提高转角位置规整度的一次性冷等静压成型磨具组合件，用于克服现有技术中的缺陷。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种一次性冷等静压成型磨具组合件，包括外部壳体，所述的外部壳体是截面为方形的上下通孔结构，在外部壳体的上部配套安装有上部限位螺栓，在外部壳体的下部配套安装有下部限位螺栓，上部限位螺栓下方的外部壳体内壁活动安装有上部盖板，下部限位螺栓上方的外部壳体内壁活动安装有下部盖板，在上部盖板和下部盖板之间的外部壳体内壁设置有塑料布层，该塑料布层内包裹有一次性内部成型组合件。

所述的一次性内部成型组合件是由两块面板、两块侧板、一块顶部盖板以及一块底部盖板组成的方形空腔结构，面板、侧板、顶部盖板以及底部盖板均是由珍珠棉板、KT板、龙卡板或EPS板制成的方形板状结构，面板、侧板、顶部盖板以及底部盖板的厚度均相等。

所述的外部壳体的内径长度不小于上部盖板的长度，外部壳体的内径宽度不小于上部盖板的宽度，上部盖板的长度与下部盖板的长度相等，上部盖板的宽度与下部盖板的宽度相等，位于外部壳体内壁内侧的上部限位螺栓上套装有上部紧固螺母，位于外部壳体内壁内侧的下部限位螺栓上套装有下部紧固螺母，上部盖板的顶部对称固定安装有两块吊具连接块，吊具连接块上固定安装有吊环。

所述的外部壳体是前侧板、右侧板、后侧板以及左侧板按顺序焊接制成的方形管状结构，在前侧板、右侧板、后侧板以及左侧板的连接位置设置有侧面进液缝隙，上部盖板与外部壳体内壁之间也设置有顶部进液缝隙，下部盖板与外部壳体内壁之间也设置有底部进液缝隙。

所述的上部限位螺栓至少为两个，两个上部限位螺栓对称分布在外部壳体上部的两个面上，两个上部限位螺栓之间的间距不大于上部盖板的长度或者宽度，下部限位螺栓至少为两个，两个下部限位螺栓对称分布在外部壳体的下部的两个面上，两个下部限位螺栓之间的间距不大下部盖板的长度或者宽度。

所述的面板、侧板、顶部盖板以及底部盖板之间均通过透明胶带粘贴连接，相邻的两块面板与侧板之间至少通过两条透明胶带粘贴连接，相邻的两块面板与顶部盖板之间至少通过两条透明胶带粘贴连接，相邻的两块面板与底部盖板之间至少通过两条透明胶带粘贴连接相邻的两块侧板与顶部盖板之间至少通过一条透明胶带粘贴连接，相邻的两块侧板与底部盖板之间至少通过一条透明胶带粘贴连接。

所述的面板与侧板的长度相等，面板的宽度不小于侧板的宽度，顶部盖板与底部盖板的长度和宽度均相等，面板的长度不大于外部壳体的长度，面板的宽度不大于外部壳体的宽度，侧板的宽度不大于外部壳体的厚度。

本实用新型具有如下的积极效果：

首先，本发明采用一次性内部成型组合件代替传统的上皮套内磨具和下皮套内磨具，在采用塑料布层保证外部液体不会进入到一次性内部成型组合件的前提下，利用能够具有明显内角结构的一次性内部成型组合件实现成型坯料边缘棱角度和转角位置的平整。避免了传统皮套折叠、折弯后转角位置内侧为弧度结构的缺陷，并且不需要单独的外部定型框架的安装作业，节省了模具设置的步骤，可以根据需要制作的石墨坯料的形状预设一次性内部成型组合件的形状，在使用时直接开启填充，盖上之后利用塑料布层密封后直接使用，避免了后期坯料不规整、直角位置为弧度结构等缺陷，不在需要再次剪切即可一次成型得到预设坯料形状，节省了原材料，整体成品规整度高，产品外观度好。

其次，本产品的一次性内部成型组合件为消耗件，采用价格低廉的并且特殊材质制成，该材质为现有技术中出现的原材料材质，在市场中普遍存在，同时价格低廉，即使作为一次性耗材使用，也不会出现生产成本较高等缺陷的发生，采用珍珠棉板、KT板、龙卡板或EPS板等板状结构，整体核算后，与可以多次反复使用的传统皮套相比，整体节省了开支，即使一次性内部成型组合件需要每次生产时都更换，但是其成本最终也不传统皮套多次使用报废后的价格要低，更为重要的是，本产品在使用时可以实时随意拼接，不会收到皮套韧性材质的限制，同时在使用后直接废弃，不需像皮套那样需要经过修补、烘干、平整后再次使用，每次使用时均能保证一次性内部成型组合件内壁的平整度，提高整体产品坯料的表面光洁度和平整度。

附图说明

图1为传统模外磨具结构示意图。

图2为传统模上皮套内磨具和下皮套内磨具结合结构示意图。

图3为图2的俯视结结构示意图。

图4为本实用新型的外部结构示意图。

图5为本实用新型图4的俯视结构示意图。

图6为本实用新型图4的仰视结构示意图。

图7为本实用新型的一次性内部成型组合件主视结构示意图。

图8为本实用新型的一次性内部成型组合件俯视结构示意图。

图9为本实用新型的一次性内部成型组合件侧面结构示意图。

图10为本实用新型的一次性内部成型组合件填充结构示意图。

具体实施方式

如图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10所示，一种一次性冷等静压成型磨具组合件，包括外部壳体7，所述的外部壳体7是截面为方形的上下通孔结构，在外部壳体7的上部配套安装有上部限位螺栓8，在外部壳体7的下部配套安装有下部限位螺栓14，上部限位螺栓8下方的外部壳体7内壁活动安装有上部盖板12，下部限位螺栓14上方的外部壳体7内壁活动安装有下部盖板13，在上部盖板12和下部盖板13之间的外部壳体7内壁设置有塑料布层，该塑料布层内包裹有一次性内部成型组合件。所述的一次性内部成型组合件是由两块面板17、两块侧板19、一块顶部盖板16以及一块底部盖板18组成的方形空腔结构，面板17、侧板19、顶部盖板16以及底部盖板18均是由珍珠棉板、KT板、龙卡板或EPS板制成的方形板状结构，面板17、侧板19、顶部盖板16以及底部盖板18的厚度均相等。

所述的外部壳体7的内径长度不小于上部盖板12的长度，外部壳体7的内径宽度不小于上部盖板12的宽度，上部盖板12的长度与下部盖板13的长度相等，上部盖板12的宽度与下部盖板13的宽度相等，位于外部壳体7内壁内侧的上部限位螺栓8上套装有上部紧固螺母9，位于外部壳体7内壁内侧的下部限位螺栓14上套装有下部紧固螺母15，上部盖板12的顶部对称固定安装有两块吊具连接块10，吊具连接块10上固定安装有吊环11。所述的外部壳体7是前侧板、右侧板、后侧板以及左侧板按顺序焊接制成的方形管状结构，在前侧板、右侧板、后侧板以及左侧板的连接位置设置有侧面进液缝隙，上部盖板12与外部壳体7内壁之间也设置有顶部进液缝隙，下部盖板13与外部壳体7内壁之间也设置有底部进液缝隙。所述的上部限位螺栓8至少为两个，两个上部限位螺栓8对称分布在外部壳体7上部的两个面上，两个上部限位螺栓8之间的间距不大于上部盖板12的长度或者宽度，下部限位螺栓14至少为两个，两个下部限位螺栓14对称分布在外部壳体7的下部的两个面上，两个下部限位螺栓14之间的间距不大下部盖板13的长度或者宽度。

所述的面板17、侧板19、顶部盖板16以及底部盖板18之间均通过透明胶带粘贴连接，相邻的两块面板17与侧板19之间至少通过两条透明胶带粘贴连接，相邻的两块面板17与顶部盖板16之间至少通过两条透明胶带粘贴连接，相邻的两块面板17与底部盖板18之间至少通过两条透明胶带粘贴连接相邻的两块侧板19与顶部盖板16之间至少通过一条透明胶带粘贴连接，相邻的两块侧板19与底部盖板18之间至少通过一条透明胶带粘贴连接。所述的面板17与侧板19的长度相等，面板17的宽度不小于侧板19的宽度，顶部盖板16与底部盖板18的长度和宽度均相等，面板17的长度不大于外部壳体7的长度，面板17的宽度不大于外部壳体7的宽度，侧板19的宽度不大于外部壳体7的厚度。

本产品在使用时，一次性内部成型组合件材质的选择经过试验和实践进行确定。首先是珍珠棉板，又叫聚乙烯发泡棉，是非交联闭孔结构，该结构具有独特特征，在冷等静压机中，受到外部液体介质压力后，能够均匀的实现收缩，并对其内部的粉状添加物料实施等静压收缩致密。珍珠棉是一种新型环保的包装材料。在本专利中用于一次性内部成型组合件的材质板材，整体交个较低，使用时方便裁剪，它由低密度聚乙烯脂经物理发泡产生无数的独立气泡构成。由此可见其内部具有气泡，这也是本实用新型采用这种材质结构实现等静压石墨坯料成型的重要因素。它克服了普通发泡胶易碎、变形、恢复性差的缺点。具有隔水防潮、防震、隔音、保温、可塑性能佳、韧性强、循环再造、环保、抗撞力强等诸多优点，亦具有很好的抗化学性能。

KT板是一种由聚苯乙烯颗粒经过发泡生成板芯，经过表面覆膜压合而成的一种新型材料，板体挺括、轻盈、不易变质、易于加工。由此可见，KT板具有珍珠棉板的发泡和可塑性强等有点，也是可以实现本产品在冷等静压机中的使用需求。龙卡板是一种改良的KT板。由两片KT热复合而成。 板面密合性好，板硬度高，张紧度好，可以实现本产品在冷等静压机中的使用需求

泡沫板是EPS板，具有质轻、价廉、导热率低、吸水性小、电绝缘性能好、隔音、防震、防潮、成型工艺简单等优点，由可发性聚苯乙烯珠粒经加热预发泡后在模具中加热成型而制得的具有闭孔结构的聚苯乙烯泡沫塑料板材。因而可以实现本产品在冷等静压机中的使用需求。

本产品中，一次性内部成型组合件均为现有材质制成，并未，在使用时，采用外部壳体内设置阻隔液体进入的塑料布层实施中间内衬层，塑料布造价低并且可以反复使用，整体可操作性强，利用塑料布层实施对内部一次性内部成型组合件的液体隔离，方便在冷等静压机中实施，采取塑料布层结合一次性内部成型组合件的方式代替传统的难塑形、难设置结构的皮套，整体操作难度大大降低，更为关键的是，在操作难度降低的同时，等静压石墨坯料成品的规整度得到了极大的提高，原本传统方式坯料的弧度结构缺陷得到了解决，取而代之的是一次性生产处角度为直角或者锐角或者对角的明显转角结构的坯料产品，只需要对外部壳体和一次性内部成型组合件实施配套设计，即可实现不同角度的产品等静压石墨坯料的成型作业，转角位置再也不会出现弧度缺陷，规整度极高，并且坯料外表面平整度高，在受到材质影响的前提下，面板17、侧板19、顶部盖板16以及底部盖板18能够在冷等静压机内部压力腔体内实现均匀的收缩，保证坯料表面的平整。

在液体介质的进入过程，外部壳体的顶部和底部设置的上部盖板12和下部盖板13的外侧面与外部壳体7的内壁之间设置有缝隙，外部壳体7的转角焊接点位置之间也设置有缝隙，使用时不会出现液体介质不能进入的缺陷，液体介质在进入后被隔离在塑料布层外部，不会进入到塑料布层内部的一次性内部成型组合件内。

本产品克服了传统等静压石墨坯料生产中的缺陷，在提升坯料角度结构，提升坯料整体规整度，提升坯料表面平整度方面具有很好的社会价值和经济价值，目前世界范围内对采用冷等静压机实施的等静压石墨坯料的生产，多数采用皮套作为内衬。本专利能够改变这种皮套内衬的诸多缺陷，经过反复试验和验证，实现了技术革新，具有很强的推广价值。

Claims (7)

1.一种一次性冷等静压成型磨具组合件，包括外部壳体（7），其特征在于：所述的外部壳体（7）是截面为方形的上下通孔结构，在外部壳体（7）的上部配套安装有上部限位螺栓（8），在外部壳体（7）的下部配套安装有下部限位螺栓（14），上部限位螺栓（8）下方的外部壳体（7）内壁活动安装有上部盖板（12），下部限位螺栓（14）上方的外部壳体（7）内壁活动安装有下部盖板（13），在上部盖板（12）和下部盖板（13）之间的外部壳体（7）内壁设置有塑料布层，该塑料布层内包裹有一次性内部成型组合件。

2.根据权利要求1所述的一次性冷等静压成型磨具组合件，其特征在于：所述的一次性内部成型组合件是由两块面板（17）、两块侧板（19）、一块顶部盖板（16）以及一块底部盖板（18）组成的方形空腔结构，面板（17）、侧板（19）、顶部盖板（16）以及底部盖板（18）均是由珍珠棉板、KT板、龙卡板或EPS板制成的方形板状结构，面板（17）、侧板（19）、顶部盖板（16）以及底部盖板（18）的厚度均相等。

3.根据权利要求1所述的一次性冷等静压成型磨具组合件，其特征在于：所述的外部壳体（7）的内径长度不小于上部盖板（12）的长度，外部壳体（7）的内径宽度不小于上部盖板（12）的宽度，上部盖板（12）的长度与下部盖板（13）的长度相等，上部盖板（12）的宽度与下部盖板（13）的宽度相等，位于外部壳体（7）内壁内侧的上部限位螺栓（8）上套装有上部紧固螺母（9），位于外部壳体（7）内壁内侧的下部限位螺栓（14）上套装有下部紧固螺母（15），上部盖板（12）的顶部对称固定安装有两块吊具连接块（10），吊具连接块（10）上固定安装有吊环（11）。

4.根据权利要求1所述的一次性冷等静压成型磨具组合件，其特征在于：所述的外部壳体（7）是前侧板、右侧板、后侧板以及左侧板按顺序焊接制成的方形管状结构，在前侧板、右侧板、后侧板以及左侧板的连接位置设置有侧面进液缝隙，上部盖板（12）与外部壳体（7）内壁之间也设置有顶部进液缝隙，下部盖板（13）与外部壳体（7）内壁之间也设置有底部进液缝隙。

5.根据权利要求1所述的一次性冷等静压成型磨具组合件，其特征在于：所述的上部限位螺栓（8）至少为两个，两个上部限位螺栓（8）对称分布在外部壳体（7）上部的两个面上，两个上部限位螺栓（8）之间的间距不大于上部盖板（12）的长度或者宽度，下部限位螺栓（14）至少为两个，两个下部限位螺栓（14）对称分布在外部壳体（7）的下部的两个面上，两个下部限位螺栓（14）之间的间距不大下部盖板（13）的长度或者宽度。

6.根据权利要求2所述的一次性冷等静压成型磨具组合件，其特征在于：所述的面板（17）、侧板（19）、顶部盖板（16）以及底部盖板（18）之间均通过透明胶带粘贴连接，相邻的两块面板（17）与侧板（19）之间至少通过两条透明胶带粘贴连接，相邻的两块面板（17）与顶部盖板（16）之间至少通过两条透明胶带粘贴连接，相邻的两块面板（17）与底部盖板（18）之间至少通过两条透明胶带粘贴连接相邻的两块侧板（19）与顶部盖板（16）之间至少通过一条透明胶带粘贴连接，相邻的两块侧板（19）与底部盖板（18）之间至少通过一条透明胶带粘贴连接。

7.根据权利要求2所述的一次性冷等静压成型磨具组合件，其特征在于：所述的面板（17）与侧板（19）的长度相等，面板（17）的宽度不小于侧板（19）的宽度，顶部盖板（16）与底部盖板（18）的长度和宽度均相等，面板（17）的长度不大于外部壳体（7）的长度，面板（17）的宽度不大于外部壳体（7）的宽度，侧板（19）的宽度不大于外部壳体（7）的厚度。