專利名稱：多孔石膏型成型模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種模具，特別是一種多孔石膏型成型模具。屬于復(fù)合材料制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，各種電磁相分離技術(shù)在制備梯度、表面復(fù)合材料方面的應(yīng)用得到了廣泛的研究，其實(shí)質(zhì)是利用合金液中自生相與合金液電導(dǎo)率之間的差異，外加電場(chǎng)、磁場(chǎng)(或兩者的組合)后對(duì)自生相產(chǎn)生電磁力并使之向合金液表面層遷移，合金液在鑄型中凝固后就形成了表面富集自生相顆粒的自生梯度/表面復(fù)合材料。其中，采用外加線圈感應(yīng)交變磁場(chǎng)方式對(duì)圓柱狀熔體施加交變磁場(chǎng)，產(chǎn)生的電磁力可使其中的自生相偏聚到熔體外表面，并通過選擇合適的電磁力作用參數(shù)，從而制備得到初生Si相增強(qiáng)外表面的圓棒狀和管狀梯度復(fù)合材料，但是以往的實(shí)驗(yàn)研究采用單孔鑄型，每次只能成型一件，效率太低，影響了這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用。
采用蜂窩結(jié)構(gòu)的多孔鑄型可充分利用感應(yīng)磁場(chǎng)作用空間，提高梯度復(fù)合材料的生產(chǎn)效率。蜂窩結(jié)構(gòu)的多孔鑄型以莫來石或堇青石作為主要材料、通過漿料擠壓和高溫?zé)Y(jié)成型。經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，鄧重寧發(fā)表的“600孔/in2蜂窩陶瓷載體擠壓成形模具”(《陶瓷》，2001，04)介紹了600孔/in2蜂窩陶瓷載體擠壓成形模具，采用該模具制備的蜂窩結(jié)構(gòu)的多孔鑄型，孔密度可達(dá)600-900孔/平方英寸，但是，其工藝過程復(fù)雜、必需專用擠壓設(shè)備和燒結(jié)設(shè)備，不易制造大孔徑(直徑5mm以上)和圓孔的多孔陶瓷，而且制備的陶瓷鑄型潰散性差、不能回收利用，因此不適合作為電磁分離法制備梯度復(fù)合材料的鑄型模具。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提出一種多孔石膏型成型模具，使其用來制造大孔徑、多圓孔石膏型，其工藝簡(jiǎn)易可行，制造的石膏鑄型潰散性好、可回收利用，主要用在制備梯度復(fù)合材料的電磁分離裝置上，能提高制備圓棒狀梯度復(fù)合材料的效率，從而使電磁分離法制備梯度功能復(fù)合材料這項(xiàng)技術(shù)達(dá)到實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的要求。
本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型多孔石膏型成型模具包括若干圓棒狀石蠟型芯、頂蓋、金屬型和底座，其連接方式為金屬型設(shè)置在頂蓋和底座之間，頂蓋設(shè)有若干直徑與圓棒狀石蠟型芯外徑一致的通孔和一個(gè)澆注孔，底座上設(shè)有直徑與圓棒狀石蠟型芯外徑一致的盲孔，通過這些孔把圓棒狀石蠟型芯固定在金屬型型腔內(nèi)。金屬型的內(nèi)徑最大可達(dá)300mm，根據(jù)制備棒材長(zhǎng)度和直徑的需要，金屬型的長(zhǎng)度在30-300mm的范圍內(nèi)選取，石蠟型芯的直徑在3-50mm的范圍內(nèi)選取。長(zhǎng)度范圍，通孔和盲孔的個(gè)數(shù)為7-70個(gè)。
本實(shí)用新型模具中，金屬型為兩半圓瓦構(gòu)成的圓筒(脫模時(shí)可沿軸向分開)，頂蓋和底座各有7-70個(gè)通孔和盲孔。澆鑄前組裝模具，先將底座盲孔朝上，上置金屬型和頂蓋，頂蓋、金屬型和底座形成一個(gè)封閉的型腔，然后將圓棒狀石蠟型芯固定在頂蓋和底座上一一對(duì)應(yīng)的通孔和盲孔之間，保持垂直。模具組裝好后，將石膏、粘結(jié)劑混合漿料從頂蓋的澆注孔澆入型腔，3-10分鐘后即可固化成型。石膏鑄型固化后靜置一定時(shí)間，依次取下頂蓋、金屬型和底座將石膏鑄型脫出，在烘箱中將石蠟型芯熔化就在石膏鑄型上形成7-70個(gè)軸向的通孔。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、澆鑄成型工藝簡(jiǎn)易可行、生產(chǎn)效率高，利用本實(shí)用新型制備的多孔石膏鑄型具有圓柱形外觀，其中均勻分布有多個(gè)軸向貫通的圓孔，各處壁厚一致。適用于電磁分離法制備圓棒自生梯度復(fù)合材料的鑄形，在電磁分離裝置中可方便裝配和拆卸。


圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)剖面B-B示意圖圖2本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)剖面A-A示意圖具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型多孔石膏型成型模具包括若干圓棒狀石蠟型芯1、頂蓋2、金屬型3和底座4。其連接方式為金屬型3設(shè)置在頂蓋2和底座4之間，頂蓋2設(shè)有若干直徑與圓棒狀石蠟型芯1外徑一致的通孔5和一個(gè)澆注孔7，底座4上設(shè)有直徑與圓棒狀石蠟型芯1外徑一致的盲孔5，通過通孔6和盲孔5將圓棒狀石蠟型芯1固定在金屬型3型腔內(nèi)。
金屬型3為兩半圓瓦構(gòu)成的圓筒，根據(jù)制備棒材長(zhǎng)度和直徑的需要，其內(nèi)徑在50-300mm的范圍內(nèi)，其長(zhǎng)度在30-300mm的范圍內(nèi)。圓棒狀石蠟型芯1的直徑在3-50mm的范圍內(nèi)選取。通孔6和盲孔5的個(gè)數(shù)為7-70個(gè)。澆注孔7的直徑范圍為10-20mm。金屬型3壁厚、頂蓋和底座厚度為5-10mm。
權(quán)利要求1.一種多孔石膏型成型模具，包括頂蓋(2)、金屬型(3)和底座(4)，其特征在于還包括若干圓棒狀石蠟型芯(1)，其連接方式為金屬型(3)設(shè)置在頂蓋(2)和底座(4)之間，頂蓋(2)設(shè)有直徑與圓棒狀石蠟型芯(1)外徑一致的通孔(5)和一個(gè)澆注孔(7)，底座(4)上設(shè)有直徑與圓棒狀石蠟型芯(1)外徑一致的盲孔(6)，通過通孔(5)和盲孔(6)將圓棒狀石蠟型芯(1)固定在金屬型(3)的型腔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔石膏型成型模具，其特征是，通孔(5)和盲孔(6)的個(gè)數(shù)為7-70個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔石膏型成型模具，其特征是，金屬型(3)為兩半圓瓦構(gòu)成的圓筒，其內(nèi)徑在50-300mm的范圍內(nèi)，長(zhǎng)度在30-300mm的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔石膏型成型模具，其特征是，圓棒狀石蠟型芯(1)的直徑在3-50mm的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔石膏型成型模具，其特征是，金屬型(3)壁厚、頂蓋(2)和底座(4)厚度為5-10mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔石膏型成型模具，其特征是，澆注孔(7)的直徑范圍為10-20mm。
專利摘要一種多孔石膏型成型模具。屬于復(fù)合材料制備領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括若干圓棒狀石蠟型芯、頂蓋、金屬型和底座，其連接方式為金屬型設(shè)置在頂蓋和底座之間，頂蓋設(shè)有若干直徑與圓棒狀石蠟型芯外徑一致的通孔和一個(gè)澆注孔，底座上設(shè)有直徑與圓棒狀石蠟型芯外徑一致的盲孔，通過這些孔把圓棒狀石蠟型芯固定在金屬型型腔內(nèi)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、澆鑄成型工藝簡(jiǎn)易可行、生產(chǎn)效率高，利用本實(shí)用新型制備的多孔石膏鑄型具有圓柱形外觀，其中均勻分布有多個(gè)軸向貫通的圓孔，各處壁厚一致。適用于電磁分離法制備圓棒自生梯度復(fù)合材料的鑄形，在電磁分離裝置中可方便裝配和拆卸。
文檔編號(hào)B22C9/00GK2654252SQ20032010940
公開日2004年11月10日 申請(qǐng)日期2003年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月30日
發(fā)明者李克, 王俊, 孫寶德, 周堯和 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)