本發(fā)明涉及一種濕式冷等靜壓模具，屬于陶瓷、粉末冶金的壓制用模具技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
等靜壓技術(shù)是一種利用密閉高壓容器內(nèi)制品在各向均等的超高壓壓力狀態(tài)下成型的技術(shù)，主要應(yīng)用于粉末冶金的粉體成型，在陶瓷鑄造等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。按照成型和固結(jié)時(shí)的溫度高低，等靜壓技術(shù)分為冷等靜壓、溫等靜壓、熱等靜壓三種不同類型。冷等靜壓是在常溫下，以液體為壓力介質(zhì)，用于粉體材料成型，為進(jìn)一步燒結(jié)、煅造或熱等靜壓工序提供坯體。冷等靜壓又分為濕式和干式兩種。濕式冷等靜壓是將粉體包封在模具內(nèi)，密封后放入高壓容器內(nèi)，直接打入液體壓力介質(zhì)，和液體相接觸，利用液體介質(zhì)不可壓縮和均勻傳遞壓力的性質(zhì)從各個(gè)方向?qū)Ψ垠w進(jìn)行均勻加壓，使粉體受壓成型為致密的坯體。
現(xiàn)有的濕式冷等靜壓成型技術(shù)多采用聚氨酯或橡膠作為模具，模具本身有較大的厚度，且無支撐架，容易造成加壓不均勻，因此做出的坯體尺寸較難控制，難以做到近凈尺寸一次成型，導(dǎo)致后序坯體加工的工作量增加；而且做出的產(chǎn)品多為圓棒或空心棒，形狀簡單。另外，目前生產(chǎn)上的濕式冷等靜壓成型大多需要二次加壓處理，制作工藝通常需要預(yù)壓成型和等靜壓提高坯體密度兩個(gè)工序，而很少作為一次壓制坯體用，這就導(dǎo)致了工藝復(fù)雜，生產(chǎn)流程長，增加了制作成本且不利于控制產(chǎn)品品質(zhì)等缺點(diǎn)。
因此，開發(fā)出一種適合濕式冷等靜壓成型技術(shù)的新型模具，是冷等靜壓技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)合理，操作簡便的濕式冷等靜壓模具，能夠做到近凈尺寸一次成型，大幅降低了后序坯體加工的工作量，同時(shí)簡化了制作工藝，提高了生產(chǎn)效率。
本發(fā)明提供了一種濕式冷等靜壓模具，包括模具本體和模具蓋板，作業(yè)時(shí)用密封裝置將模具蓋板密封固定在模具本體上，其特征在于，模具本體由軟質(zhì)內(nèi)套和控型母模組成，軟質(zhì)內(nèi)套的外部是控型母模，軟質(zhì)內(nèi)套貼合附著在控型母模的內(nèi)壁上，在控型母模上分布有若干個(gè)導(dǎo)流孔，通過導(dǎo)流孔向軟質(zhì)內(nèi)套均向傳導(dǎo)壓力。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體但非限制性的實(shí)施方案，軟質(zhì)內(nèi)套由高韌性、耐高壓的有機(jī)材料采用整體工藝成型制成。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體但非限制性的實(shí)施方案，軟質(zhì)內(nèi)套是由厚度為0.1-5.0mm，耐壓為220Mpa≥P≥60Mpa的橡膠或其衍生制品制成。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體但非限制性的實(shí)施方案，軟質(zhì)內(nèi)套由氟橡膠、硅橡膠或氯醚橡膠制成。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體但非限制性的實(shí)施方案，控型母模為一剛性支撐架，由高強(qiáng)度樹脂板和/或金屬板材依據(jù)所壓制坯體的形狀焊接制成，控型母模的內(nèi)壁經(jīng)過打磨、拋光或電鍍處理。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體但非限制性的實(shí)施方案，高強(qiáng)度樹脂板為抗壓強(qiáng)度≥60Mpa的熱塑性塑料制品；金屬板材為不易被腐蝕的不銹鋼板材和/或鋁合金板材。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體但非限制性的實(shí)施方案，控型母模由聚氯乙烯(PVC)樹脂板、聚乙烯(PE)樹脂板或聚丙烯(PP)樹脂板制成。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體但非限制性的實(shí)施方案，在控型母模的型材連接處、型材面和/或型材曲面上開啟若干個(gè)導(dǎo)流孔。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體但非限制性的實(shí)施方案，導(dǎo)流孔的形狀是直徑為Φ0.1-5.0mm的圓柱形和/或面積為0.1-20mm2的棱柱形，布孔密度為1-20個(gè)/cm2。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體但非限制性的實(shí)施方案，密封裝置為快速夾具。
本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：
1.本發(fā)明的濕式冷等靜壓模具在軟質(zhì)內(nèi)套的外部增加了一剛性支撐架，即控型母模，利用軟質(zhì)內(nèi)套控制粉體的流動(dòng)，利用剛性支撐架控制所壓制坯體的形狀與尺寸，從而將原先的預(yù)壓成型與等靜壓提高坯體密度兩個(gè)工序合二為一，既提高了生產(chǎn)效率又保證了坯體合格率，同時(shí)大大降低了坯體后序加工的工作量。
2.本發(fā)明根據(jù)所壓制坯體的形貌，在控型母模上開啟若干個(gè)導(dǎo)流孔，通過導(dǎo)流孔向軟質(zhì)內(nèi)套均向傳導(dǎo)壓力，從而保證了所壓制坯體的形狀與尺寸精度，保證了坯體的近凈尺寸一次成型，達(dá)到坯體后期加工余量小的要求。
3.相比于現(xiàn)有技術(shù)只能制作形狀簡單的坯體，本發(fā)明可制作出各種形狀復(fù)雜的模具，并壓制出各種所需形狀的坯體。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的濕式冷等靜壓模具的剖視圖。
具體實(shí)施方式
下文提供了具體的實(shí)施方式并結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明不僅僅限于以下的實(shí)施方式。
如圖1所示，本發(fā)明的濕式冷等靜壓模具是一種采用多種材料制做的復(fù)合模具，包括模具本體和模具蓋板3，其中模具本體由軟質(zhì)內(nèi)套1和控型母模2組成，控型母模2上分布有若干個(gè)導(dǎo)流孔5。
軟質(zhì)內(nèi)套1采用高韌性、耐高壓的有機(jī)材料制成，具有一定厚度，主要用于控制粉體的流動(dòng)。具體來說，軟質(zhì)內(nèi)套1可由厚度為0.1-5.0mm，耐壓為220Mpa≥P≥60Mpa的橡膠或其衍生制品制成，例如氟橡膠、硅橡膠或氯醚橡膠等。軟質(zhì)內(nèi)套1采用整體工藝成型，從而避免了因粘結(jié)工藝制作模具而產(chǎn)生的邊角問題。同時(shí)要求軟質(zhì)內(nèi)套1有足夠大的韌性，能保證粉體在壓制過程中不會(huì)出現(xiàn)因模具原因引起的應(yīng)力分布不均。成型后軟質(zhì)內(nèi)套1工作面光滑，交角處自然過度，與所壓制坯體的外貌形態(tài)、凈尺寸等功能特征一致。
軟質(zhì)內(nèi)套1的外部是高強(qiáng)度、耐腐蝕的控型母模2，軟質(zhì)內(nèi)套1貼合附著在控型母模2的內(nèi)壁上，兩者成為一體?？匦湍改?為一剛性支撐架，由高強(qiáng)度樹脂板和/或金屬板材等依據(jù)所壓制坯體的形狀焊接而成，用于控制所壓制坯體的形狀與尺寸。其中，高強(qiáng)度樹脂板可選擇抗壓強(qiáng)度≥60Mpa的熱塑性塑料制品，具體可以是經(jīng)過技術(shù)改進(jìn)增加了強(qiáng)度的聚氯乙烯(PVC)樹脂板、聚乙烯(PE)樹脂板或聚丙烯(PP)樹脂板等樹脂板。金屬板材可選擇不易被腐蝕的不銹鋼板材和/或鋁合金板材。同時(shí)根據(jù)所壓制坯體形貌在控型母模上開啟若干個(gè)導(dǎo)流孔5，通過導(dǎo)流孔5向軟質(zhì)內(nèi)套1均向傳導(dǎo)壓力，以保證所壓制坯體的形狀與尺寸精度，保證了坯體的近凈尺寸一次成型。具體是在控型母模的型材連接處、型材面和/或型材曲面等部位開啟若干個(gè)導(dǎo)流孔5。導(dǎo)流孔5的形狀可以是直徑為Φ0.1-5.0mm的圓柱形和/或面積為0.1-20mm2的棱柱形，布孔密度可以是1-20個(gè)/cm2?？匦湍改?的內(nèi)壁經(jīng)過打磨、拋光或電鍍處理，保證模具內(nèi)腔壁光滑，順暢，交角處過度自然，與所壓制坯體的外貌形態(tài)、凈尺寸等功能特征一致。
作業(yè)時(shí)用密封裝置將模具蓋板3密封固定在模具本體上，以防止外部的液體壓力介質(zhì)滲入模具中，例如，圖1使用快速夾具4夾緊模具蓋板3進(jìn)行密封固定。使用快速夾具4固定的時(shí)候，應(yīng)保證能夠壓緊模具蓋板3，試用不漏水為達(dá)標(biāo)。也可以使用螺栓、膠水等其它密封方式對(duì)模具蓋板3進(jìn)行密封固定。
作業(yè)時(shí)，把待壓粉體注入模具本體內(nèi)，根據(jù)實(shí)際情況選擇是否需要機(jī)械振實(shí)。注完粉體后，蓋上模具蓋板3并用快速夾具4壓緊模具蓋板3，然后放入冷等靜壓機(jī)內(nèi)進(jìn)行濕式冷等靜壓成型。去模后獲得的坯體形貌完整，角度銜接流暢，無圓角、缺料現(xiàn)象，表面無氣孔，無污染，坯體后期加工余量小，達(dá)到了近凈尺寸要求。
本發(fā)明可以根據(jù)需要壓制坯體形狀，制作各種形狀的模具，如五棱柱型、同心圓柱型、圓環(huán)柱型、外方內(nèi)圓型、正方體框型、正方體型等，進(jìn)而能夠制作出各種形狀的坯體，而不僅限于現(xiàn)有技術(shù)通常制作的圓棒或空心棒型坯體。
本發(fā)明提供的冷等靜壓模具結(jié)構(gòu)合理，操作簡便，能夠承受制作壓力為60-220Mpa的濕式冷等靜壓成型，保護(hù)模具內(nèi)部的物料不受侵蝕，最重要的是能使冷等靜壓成型技術(shù)做到近凈尺寸一次成型，最大程度地保證了坯體一次成型的精度，提高了生產(chǎn)效率，降低了制造費(fèi)用。
以上僅是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，在不脫離本發(fā)明本質(zhì)精神的前提下，均落在本發(fā)明權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。