一種耐磨陶瓷異型塊成型工裝的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種耐磨陶瓷異型塊成型工裝，包括陰模、陰模腔、浮動(dòng)墻板、定位孔、調(diào)位槽、錐型芯棒、調(diào)位插片、陶瓷異型塊、錐孔、上沖頭、下沖頭、定位銷、等靜壓芯棒和橡膠膜套；所述陰模設(shè)置有陰模腔孔，由梯形和二個(gè)矩形構(gòu)成，所述配置有結(jié)構(gòu)相同尺寸與所述陰模腔匹配的上沖頭和下沖頭；所述矩形腔體設(shè)置有二個(gè)相同結(jié)構(gòu)的浮動(dòng)墻板；所述浮動(dòng)墻板側(cè)面中心位置設(shè)有定位孔；所述錐型芯棒設(shè)置有定位銷，所述定位銷直徑與所述浮動(dòng)墻板定位孔尺寸匹配，所述浮動(dòng)墻板上端側(cè)面設(shè)有調(diào)位槽，所述調(diào)位槽內(nèi)插入調(diào)位插片，所述調(diào)位插片具有相同尺寸不同厚度的多個(gè)；本新型干壓預(yù)成型和等靜壓成型加工，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的各項(xiàng)耐磨性能。
【專利說明】一種耐磨陶瓷異型塊成型工裝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種結(jié)構(gòu)陶瓷零部件加工技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種耐磨陶瓷異型塊成型工裝。
【背景技術(shù)】
[0002]耐磨陶瓷是以AL2O3為主要原料，以稀有金屬氧化物為熔劑，經(jīng)一千七百度高溫焙燒而成的特種剛玉陶瓷，再分別用特種橡膠和高強(qiáng)度的有機(jī)/無機(jī)粘合劑組合而成的產(chǎn)品。主要用作耐腐蝕、耐磨部件,其耐磨性相當(dāng)于錳鋼的260倍，高鉻鑄鐵的170倍；硬度達(dá)HRA80-90，硬度僅次于金剛石，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過耐磨鋼和不銹鋼的耐磨性能；重量輕，密度為
3.6-3.9g/cm3，僅為鋼鐵的一半，可大大減輕設(shè)備負(fù)荷；在同等工況下，可至少延長設(shè)備使用壽命十倍以上。
[0003]由于耐磨陶瓷優(yōu)異的性能而被廣泛用于各個(gè)耐磨領(lǐng)域，但是，各種特殊應(yīng)用中的耐磨陶瓷零部件的成型制造技術(shù)與裝置，還無法滿足市場(chǎng)的需要，特別是對(duì)于耐磨陶瓷異型零部件的成型與加工比較困難，生產(chǎn)效率低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種耐磨陶瓷異型塊成型工裝，針對(duì)耐磨陶瓷異型塊成型困難，沒有配套的工裝制具問題，設(shè)計(jì)了耐磨陶瓷管道和耐磨陶瓷爐體內(nèi)應(yīng)用的異型塊專用工裝，采用干壓預(yù)成型、液相等靜壓成型、高溫?zé)Y(jié)工藝，實(shí)現(xiàn)了耐磨陶瓷異型塊的成型與批量制造。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種耐磨陶瓷異型塊成型工裝，包括陰模、陰模腔、浮動(dòng)墻板、定位孔、調(diào)位槽、錐型芯棒、調(diào)位插片、陶瓷異型塊、錐孔、上沖頭、下沖頭、定位銷、等靜壓芯棒和橡膠膜套，其特征在于:
[0006]如圖1-2所示，所述陶瓷異型塊橫截面為一梯形，其中心位置設(shè)置有一圓錐形孔，所述梯形與圓錐形孔的梯度與錐度為反方向配置，也正因?yàn)槿绱?，陶瓷異型塊的成型模具設(shè)計(jì)比較困難；所述陶瓷異型塊長度方向端面平行，作為干壓預(yù)成型的沖壓面；所述陶瓷異型塊倒置錐孔的作用是用于螺栓或錐型件將陶瓷異型塊固定于耐磨管道的內(nèi)壁之上，所述陶瓷異型塊沿耐磨管道內(nèi)壁環(huán)繞排布，形成整體耐磨內(nèi)壁塊層，從而實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)壁的耐磨功能。
[0007]依據(jù)陶瓷異型塊的特殊結(jié)構(gòu)，所述陰?？v向開有陰模腔通孔，所述陰模腔孔由梯形和設(shè)置于所述梯形上邊與下邊的矩形構(gòu)成，所述梯形腔體內(nèi)設(shè)置有梯形上沖頭和梯形下沖頭，所述上沖頭和下沖頭結(jié)構(gòu)相同，其尺寸與所述的陰模腔梯形尺寸匹配；所述矩形腔體設(shè)置有二個(gè)相同結(jié)構(gòu)的浮動(dòng)墻板，其矩形尺寸與所述陰模腔的矩形尺寸匹配；所述浮動(dòng)墻板的側(cè)面中心位置設(shè)置有定位孔，用于固定錐型芯棒；所述錐型芯棒為一圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，所述圓錐臺(tái)上面與下面分別設(shè)置有圓柱形定位銷，所述定位銷直徑與所述的浮動(dòng)墻板定位孔尺寸匹配，所述浮動(dòng)墻板靠近上端側(cè)面設(shè)置有調(diào)位槽，所述調(diào)位槽內(nèi)插入調(diào)位插片，所述調(diào)位插片設(shè)置有多個(gè)，具有相同尺寸不同厚度，用于調(diào)整干壓預(yù)成型時(shí)陶瓷異型塊中心的錐孔位置。
[0008]所述的陰模結(jié)構(gòu)干壓預(yù)成型模體，所述上沖頭與下沖頭構(gòu)成陶瓷異型塊的二個(gè)端面，所述浮動(dòng)墻板構(gòu)成陶瓷異型塊的上下面部分，并通過定位銷固定錐型芯棒，通過錐型芯棒定位出陶瓷異型塊的中心錐形孔，而陶瓷異型塊的其余側(cè)面部分由陰模腔壁構(gòu)成。
[0009]所述陶瓷異型塊由高純氧化鋁粉體、氧化鋯粉體或兩者的混合物原料粉體制造，添加結(jié)合劑，所述結(jié)合劑為潤滑劑、增塑劑、分散劑、表面活性劑中的一種或任意幾種的混合物，所述結(jié)合劑為聚乙烯醇縮丁醛、丙烯基樹脂、甲基纖維素、聚丙烯、聚羧酸銨中的一種或任意幾種的混合物；所述結(jié)合劑添加量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1%---10%;將所述的原料粉體進(jìn)行混合、均質(zhì)，干燥、研磨、過濾等工藝后，將上述陶瓷異型塊成型模具裝配到油壓機(jī)或液壓機(jī)上，將陶瓷料體裝填到模具中，進(jìn)行干壓預(yù)成型加工，制造獲得陶瓷異型塊毛坯，將所獲得的陶瓷異型塊毛坯的中心孔插入等靜壓芯棒，然后裝入橡膠膜套中，外層使用塑料薄膜密閉塑封；將密封好的毛坯批量件，通過繩索吊裝于液體等靜壓倉中，進(jìn)行等靜壓成型加工；經(jīng)過液體等靜壓加工成型后，取出陶瓷異型塊，送入高溫?zé)Y(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)固化；經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)后，對(duì)陶瓷異型塊進(jìn)行整形、精加工，最后獲得耐磨陶瓷異型塊產(chǎn)品。
[0010]所述陰模、沖頭、墻板和芯棒的材質(zhì)為Crl2模具鋼、Crl2MoV、Crl2MolVl或基體鋼中的一種；
[0011]所述陶瓷耐磨異型塊氧化鋁含量≥95% ;密度≥3.5g/cm3 ;洛氏硬度≥80HRA ;抗壓強(qiáng)度≥850MPa ;斷裂韌性KIC≥4.8MPa.m1/2 ;抗彎強(qiáng)度≥290MPa。
[0012]所述陶瓷異型塊長度為30mm一10Omm ;寬度為20/25mm—80/10Omm ;厚度為20mm一80mm ;維孔直徑為16mm—28mm。
[0013]所述陰模尺寸為220mm*220mm* (200500)mm ;其余模件尺寸與產(chǎn)品尺寸匹配設(shè)計(jì)。
[0014]通過上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型技術(shù)方案的有益效果是:通過干壓預(yù)成型工裝，解決了陶瓷異型塊毛坯成型問題，通過液體等靜壓實(shí)現(xiàn)了陶瓷異型塊的等靜壓成型，進(jìn)一步的通過燒結(jié)與精加工獲得了高質(zhì)的陶瓷異型塊產(chǎn)品；通過成型工裝使得產(chǎn)品能夠批量進(jìn)行等靜壓處理，提高了陶瓷異型件的生產(chǎn)效率和加工精度，提高了產(chǎn)品的各項(xiàng)耐磨性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開的一種耐磨陶瓷異型塊成型工裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2本實(shí)用新型實(shí)施例所公開的一種耐磨陶瓷異型塊成型工裝陶瓷異型塊三視圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開的一種耐磨陶瓷異型塊成型工裝上沖頭主視圖示意圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開的一種耐磨陶瓷異型塊成型工裝上沖頭俯視圖示意圖；
[0020]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開的一種耐磨陶瓷異型塊成型工裝下沖頭主視圖示意圖；
[0021]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開的一種耐磨陶瓷異型塊成型工裝浮動(dòng)墻板三視圖不意圖；
[0022]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開的一種耐磨陶瓷異型塊成型工裝錐型芯棒三視圖不意圖；
[0023]圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開的一種耐磨陶瓷異型塊成型工裝等靜壓芯棒三視圖意圖；
[0024]圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開的一種耐磨陶瓷異型塊成型工裝橡膠膜套示意圖。
[0025]圖中數(shù)字和字母所表示的相應(yīng)部件名稱:
[0026]1.陰模 2.陰模腔 3.浮動(dòng)墻板4.定位孔
[0027]5.調(diào)位槽6.錐型芯棒7.調(diào)位插片8.陶瓷異型塊
[0028]9.錐孔 10.上沖頭 11.下沖頭 12.定位銷 [0029]13.等靜壓芯棒14.橡膠膜套
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0031]根據(jù)圖1至圖9，本實(shí)用新型提供了一種耐磨陶瓷異型塊成型工裝，包括陰模1、陰模腔2、浮動(dòng)墻板3、定位孔4、調(diào)位槽5、錐型芯棒6、調(diào)位插片7、陶瓷異型塊8、錐孔9、上沖頭10、下沖頭11、定位銷12、等靜壓芯棒13和橡膠膜套14，其特征在于:
[0032]所述陶瓷異型塊8橫截面為一梯形，其中心位置設(shè)置有一圓錐孔9，所述梯形與圓錐孔9梯度與錐度為反方向配置，也正因?yàn)槿绱?，陶瓷異型塊8的成型模具設(shè)計(jì)比較困難；所述陶瓷異型塊8長度方向端面平行，作為干壓預(yù)成型的沖壓面；所述陶瓷異型塊8倒置錐孔9的作用是用于螺栓或錐型件將陶瓷異型塊8固定于耐磨管道的內(nèi)壁之上，所述陶瓷異型塊8沿耐磨管道內(nèi)壁環(huán)繞排布，形成整體耐磨內(nèi)壁塊層，從而實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)壁的耐磨功能。
[0033]依據(jù)陶瓷異型塊8的特殊結(jié)構(gòu)，所述陰模I縱向開有陰模腔2通孔，所述陰模腔2孔由梯形和設(shè)置于所述梯形上邊與下邊的矩形構(gòu)成，所述梯形腔體內(nèi)設(shè)置有梯形上沖頭10和梯形下沖頭11，所述上沖頭10和下沖頭11結(jié)構(gòu)相同，其尺寸與所述的陰模腔2梯形尺寸匹配；所述矩形腔體設(shè)置有二個(gè)相同結(jié)構(gòu)的浮動(dòng)墻板3，其矩形尺寸與所述陰模腔2的矩形尺寸匹配；所述浮動(dòng)墻板3的側(cè)面中心位置設(shè)置有定位孔4，用于固定錐型芯棒6 ;所述錐型芯棒6為一圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，所述圓錐臺(tái)上面與下面分別設(shè)置有圓柱形定位銷12，所述定位銷12直徑與所述的浮動(dòng)墻板3上的定位孔4尺寸匹配，所述浮動(dòng)墻板3靠近上端側(cè)面設(shè)置有調(diào)位槽5，所述調(diào)位槽5內(nèi)插入調(diào)位插片7，所述調(diào)位插片7設(shè)置有多個(gè)，具有相同尺寸不同厚度，用于調(diào)整干壓預(yù)成型時(shí)陶瓷異型塊8中心的錐孔9的中心位置。[0034]所述的陰模I結(jié)構(gòu)干壓預(yù)成型模體，所述上沖頭10與下沖頭11構(gòu)成陶瓷異型塊8的二個(gè)平行端面，所述浮動(dòng)墻板3構(gòu)成陶瓷異型塊8的上下面部分，并通過定位銷12固定錐型芯棒6，通過錐型芯棒6定位出陶瓷異型塊8的中心錐孔9，而陶瓷異型塊8的其余側(cè)面部分由陰模腔2壁構(gòu)成。
[0035]所述陶瓷異型塊8由高純氧化鋁粉體、氧化鋯粉體或兩者的混合物原料粉體制造，添加結(jié)合劑；
[0036]優(yōu)選的，所述結(jié)合劑為聚乙烯醇縮丁醛與聚羧酸銨；
[0037]優(yōu)選的，所述結(jié)合劑添加量(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))聚乙烯醇縮丁醛為2%;聚羧酸銨為
1.5%。
[0038]將所述的原料粉體進(jìn)行混合、均質(zhì)，干燥、研磨、過濾等工藝后，將上述陶瓷異型塊8成型模具裝配到油壓機(jī)或液壓機(jī)上，將陶瓷料體裝填到模具中，進(jìn)行干壓預(yù)成型加工，制造獲得陶瓷異型塊8的毛坯，將所獲得的陶瓷異型塊8毛坯的中心孔插入等靜壓芯棒13，然后裝入橡膠膜套14中，外層使用塑料薄膜密閉塑封；將密封好的毛坯批量件，通過繩索吊裝于液體等靜壓倉中，進(jìn)行等靜壓成型加工；經(jīng)過液體等靜壓加工成型后，取出陶瓷異型塊并脫模，再送入高溫?zé)Y(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)固化；經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)后，對(duì)陶瓷異型塊進(jìn)行整形、精加工，最后獲得耐磨陶瓷異型塊產(chǎn)品。
[0039]優(yōu)選的，所述陰模、沖頭、墻板和芯棒的材質(zhì)為Crl2模具鋼；
[0040]優(yōu)選的,所述陶瓷異型塊長度為40mm ;寬度為30/40mm ;厚度為30mm ;錐孔直徑為20/12mm ;
[0041]優(yōu)選的，所述陰模尺寸為220mm*220mm*300mm ;其余模件尺寸與產(chǎn)品尺寸匹配設(shè)計(jì)。
[0042]通過上述具體實(shí)施例，本實(shí)用新型的有益效果是:通過干壓預(yù)成型工裝，解決了陶瓷異型塊毛坯成型問題，通過液體等靜壓實(shí)現(xiàn)了陶瓷異型塊的等靜壓成型，進(jìn)一步的通過燒結(jié)與精加工獲得了高質(zhì)的陶瓷異型塊產(chǎn)品；通過成型工裝使得產(chǎn)品能夠批量進(jìn)行等靜壓處理，提高了陶瓷異型件的生產(chǎn)效率和加工精度，提高了產(chǎn)品的各項(xiàng)耐磨性能。
[0043]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種耐磨陶瓷異型塊成型工裝，其特征在于，包括陰模、陰模腔、浮動(dòng)墻板、定位孔、調(diào)位槽、錐型芯棒、調(diào)位插片、陶瓷異型塊、錐孔、上沖頭、下沖頭、定位銷、等靜壓芯棒和橡膠膜套；所述陰?？v向開有陰模腔通孔，所述陰模腔孔由梯形和設(shè)置于所述梯形上邊與下邊的矩形構(gòu)成，所述梯形腔體內(nèi)設(shè)置有梯形上沖頭和梯形下沖頭，所述上沖頭和下沖頭結(jié)構(gòu)相同，其尺寸與所述的陰模腔梯形尺寸匹配；所述矩形腔體設(shè)置有二個(gè)相同結(jié)構(gòu)的浮動(dòng)墻板，其矩形尺寸與所述陰模腔的矩形尺寸匹配；所述浮動(dòng)墻板側(cè)面中心位置設(shè)置有定位孔，用于固定錐型芯棒；所述錐型芯棒的圓錐臺(tái)上面與下面分別設(shè)置有圓柱形定位銷，所述定位銷直徑與所述的浮動(dòng)墻板定位孔尺寸匹配，所述浮動(dòng)墻板靠近上端側(cè)面設(shè)置有調(diào)位槽，所述調(diào)位槽內(nèi)插入調(diào)位插片，所述調(diào)位插片設(shè)置有多個(gè)，具有相同尺寸不同厚度，用于調(diào)整干壓預(yù)成型時(shí)陶瓷異型塊中心的錐孔位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨陶瓷異型塊成型工裝，其特征在于，所述陰模、上沖頭、下沖頭和浮動(dòng)墻板和錐型芯棒的材質(zhì)為Crl2模具鋼、Crl2MoV、Crl2MolVl或基體鋼中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨陶瓷異型塊成型工裝，其特征在于，所述陶瓷異型塊長度為30mm—IOOmm ;寬度為20/25mm—80/100mm ;厚度為20mm—80mm ;維孔直徑為16mm——28mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨陶瓷異型塊成型工裝，其特征在于，所述陰模尺寸為 220mm*220mm* (200—500) mm。
【文檔編號(hào)】B28B3/26GK203752293SQ201420059171
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月8日
【發(fā)明者】蘇永東 申請(qǐng)人:蘇州永佳超硬耐磨材料有限公司