專利名稱：：一種大型燒結(jié)多孔錐管的整體均向成型模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型屬于粉末冶金
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種大型燒結(jié)多孔錐管的整體均向成型模具。
背景技術(shù)：
：燒結(jié)多孔材料及其元件是一類具有明顯孔隙特征的金屬材料(孔隙率可達98%)，由于孔隙的存在而呈現(xiàn)出一系列有別于金屬致密材料的特殊功能，廣泛應(yīng)用于冶金機械、石油化工、能源環(huán)保、國防軍工、核技術(shù)和生物制藥等工業(yè)過程中的過濾分離、流體滲透與分布控制、流態(tài)化、高效燃燒、強化傳質(zhì)傳熱、阻燃防爆等,'目前大型錐體的制造常采用巻壓成型和焊接方法完成，而大型多孔布氣錐體的制造很少見，最初，布氣用錐管燒結(jié)多孔元件通常采用先將原材料粉末軋制成多孔板，然后采用焊接的方法把小塊的多孔板拼接成較大尺寸的錐形，這樣做工序比較多，并且由于沒有一次成型的設(shè)備，費時費力。另外，在現(xiàn)有工藝當(dāng)中燒結(jié)多孔元件時候需要焊接，但是經(jīng)過焊接以后焊接點的抗壓強度較低，所以拼焊成的布氣元件通常存在整體耐壓強度較低的缺陷，而且透氣性能不好。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種大型燒結(jié)多孔錐管的整體均向成型模具，該模具可將成型一次完成，節(jié)省了工序，省時省力。本實用新型所采用的技術(shù)方案是，一種大型燒結(jié)多孔錐管的整體均向成型模具，包括表面帶有小孔的圓錐臺形的鋼套，緊貼鋼套的內(nèi)表面設(shè)置一層圓錐臺形的膠套，膠套內(nèi)層設(shè)置有圓錐臺形的芯模，芯模與膠套之間留有空間，該空間內(nèi)的上下兩端分別設(shè)置有定心膠套，兩個定心膠套之間留有空隙，鋼套、膠套和芯模的錐角相同。本實用新型的有益效果是采用本實用新型的模具可以一次性整體制得錐管多孔元件，省時省力，并且制得的多孔錐管強度高，透氣性能好。圖i為本實用新型大型燒結(jié)多孔錐管整體均向成型模具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，l.鋼套，2.膠套，3.空隙，4.芯模，5.定心膠套，6.小孔，其中p為錐角，D為鋼套l底部的最大外徑，H為錐管高。具體實施方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。本實用新型大型燒結(jié)多孔錐管的整體成型模具的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括表面帶有小孔6的圓錐臺形的鋼套1，緊貼鋼套1的內(nèi)表面設(shè)置一層圓錐臺形的膠套2，膠套2內(nèi)層設(shè)置有圓錐臺形的芯模4，芯模4與膠套2之間留有空間，該空間內(nèi)的上下兩端分別設(shè)置有定心膠套5，兩個定心膠套5'之間留有空隙3，鋼套l、膠套2和芯模4的錐角相同。兩個定心膠套5之間的空隙3用于填充粉末。本實用新型成型模具中鋼套l、膠套2和芯模4的錐角p為530。，錐角(3為鋼套側(cè)面與豎直方向的夾角。鋼套1底部的最大外徑D為500mm，錐管高度H為1200mm，最大抗外壓強度為6MPa。本實用新型的成型模具，其定心膠套5為耐油橡膠，總共上下設(shè)置3-8組，用于將壓制成型的多孔元件分別取出。其芯模4材質(zhì)為碳鋼，粗糙度要求為0.83.2。其鋼套1材質(zhì)為碳鋼，粗糙度要求為1.66.4。其膠套2材質(zhì)為耐油橡膠，邵氏硬度要求為60卯HA。本實用新型利用該整體成型模具進行多孔錐管的整體成型方法，按照以下步驟進行首先把粉末在V型混料機中混合均勻，該粉末為不銹鋼、鈦、鈦合金、鎳、鎳合金或陶瓷粉末，將空隙3上部的定心膠套5取出，用工具把混合好的不銹鋼粉末裝填入成型模具的空隙3中，然后再將取出的定心膠套5塞回原處堵住空隙3，裝填過程中保持成型模具振動，振動頻率為0.5~10Hz。把裝填好粉末的模具放置入等靜壓機中，壓制壓力為100~300MPa，壓制后脫模，再將得到的多孔元件取出，即完成成型過程。最后放入真空或氫氣爐中燒結(jié)1000°C~1400°C，保溫14小時，完成產(chǎn)品制備。其中不銹鋼粉末粒度為"(K30(Him，鈦粉末粒度為50100pm，鈦合金粉末粒度為100~20(^m，鎳粉末粒度為300~500nm，鎳合金粉末粒度為10030(Him，陶瓷粉末粒度為50~500拜。實施例1把150pm的不銹鋼粉末在V型混料機中混合，將空隙3上的定心膠套5取出，用工具把混合好的不銹鋼粉末裝填入成型模具的空隙3中，然后再將取出的定心膠套5塞回原處堵住空隙3，裝填過程中保持模具振動，振動頻率為8hz，把裝填好粉末的寧具放置入等靜壓機中，壓力為180MPa，壓制后脫模，將得到的多孔元件取出，放入真空爐中燒結(jié)138(TC，保溫4小時。實施例2把300pm的不銹鋼粉末在V型混料機中混合,將空3上的定心膠套5取出，用工具把混合好的不銹鋼粉末裝填入成型模具的空隙3中，然后再將取出的定心膠套5塞回原處堵住空隙3，裝填過程中保持模具振動，振動頻率為10hz，把裝填好粉末的模具放置入等靜壓機中，壓力為300MPa,壓制后脫模，將得到的多孔元件取出，放入真空爐中燒結(jié)1400。C，保溫3小時。實施例3把250pm的不銹鋼粉末在V型混料機中混合，將空隙3上的定心膠套5取出，用工具把混合好的不，鋼粉末裝填入成型模具的空隙3中，然后再將取出的定心膠套5塞回原處堵住空隙3，裝填過程中保持模具振動，振動頻率為0.5hz,把裝填好粉末的模具放置入等靜壓機中，壓力為100MPa，壓制后脫模，將得到的多孔元件取出，放入真空爐中燒結(jié)100(TC，保溫1小時。實施例4把50|im的鈦粉末在V型混料機中混合，將空隙3上的定心膠套5取出，用工具把耀合好的不銹鋼粉末裝填入成型模具的空隙3中，然后再將取出的定心膠套5塞回原處堵住耷隙3，裝填過程中保持模具振動，振動頻率為0.5hz，把裝填好粉末的模具放置入等靜壓機中，壓力為lOOMPa，壓制后脫模，將得到的多孔元件取出，放入真空爐中燒結(jié)100(TC，保溫1小時。實施例5'把80pm的鈦粉末在V型混料機中混合，將空隙3上的定心膠套5取出，用工具把混合好的不銹鋼粉末裝填入成型模具的空隙3中，然后再將取出的定心膠套,5塞回原處堵住空隙3，裝填過程中保持模具振動，振動頻率為5hz，把裝填好粉末的模具放置入等靜壓機中，壓力為200MPa，壓制后脫模，將得到.的多孔元件取出，放入真空爐中燒結(jié)120(TC，保溫2小時。實施例6把100pm的鈦粉末在V型混料機中混合，將空隙3上的定心膠套5取出，用工具把混合好的不銹鋼粉末裝填入成型模具的空隙3中，然后再將取出的定心膠套5塞回原處堵住空隙3，裝填過程中保持模具振動，振動頻率為10hz，把裝填好粉末的模具放置入等靜壓機中，壓力為300MPa，壓制后脫模，將得到的多孔元件取出，放入真空爐中燒結(jié)140(TC，保溫4小時。實施例7把100pm的鈦合金粉末在V型混料機中混合，將空隙3上的定心膠套5取出，用工具把混合好的不銹鋼粉末裝填入成型模具的空隙3中，然后再將取出的定心膠套5塞回原處堵住空隙3，裝填過程中保持模具振動，振動頻率為0.5hz，把裝填好粉末的模具放置入等靜壓機中，壓力為100MPa，壓制后脫模，將得到的多孔元件取出，放入真空爐中燒結(jié)100(TC，保溫1小時。實施例8.把150pm的鈦合金粉末在V型混料機中混合，將空隙3上的定心膠套5取出，用工具把混合好的不銹鋼粉末裝填入成型模具的空隙3中，然后再將取出的定心膠套5塞回原處堵住空隙3，裝填過程中保持模具振動，振動頻率為.6hz,把裝填好粉末的模具放置入等靜壓機中，壓力為200MPa，壓制后脫模，將得到的多孔元件取出，放入真空爐中燒結(jié)130(TC，保溫3小時。實施例9把200拜的鈦合金粉末在V型混料機中混合，將空隙3上的定心膠套5取出，用工具把混合好的不銹鋼粉末裝填入成型模具的空隙3中，然后再將取出的定心膠套5塞回原處堵住空隙3，裝填過程中保持模具振動，振動頻率為10hz，把裝填好粉末的模具放置入等靜壓機中，壓力為300MPa，壓制后脫模，將得到的多孔元件取出，放入真空爐中燒結(jié)140(TC，保溫4小時。實施例16把300pm的鎳粉末在V型混料機中混合，將空隙3上的定心膠套5取出，用工具把混合好的不銹鋼粉末裝填入成型模具的空隙3中，然后再將取出的定心膠套5塞回原處堵住空隙3,裝填過程中保持模具振動，振動頻率為0.5hz，把裝填好粉末的模具放置入等靜壓機中，壓力為100MPa，壓制后脫模，將得到的多孔元件取出，放入氫氣爐中燒結(jié)100(TC，保溫1小時。-實施例11把400拜的鎳粉末在V型混料機中混合，將空隙3上的定心膠套5取出，用工具把混合好的不銹鋼粉末裝填入成型模具的空隙3中，然后再將取出的定心膠套5塞回原處堵住空隙3，裝填過程中保持模具振動，振動頻率為2hz，把裝填好粉末的模具放置入等靜壓機中，壓力為200MPa，壓制后脫模，將得到的多孔元件取出，放入氫氣爐中燒結(jié)130(TC，保溫3小時。實施例12'把500pm的鎳粉末在V型混料機中混合，將空隙3上的定心膠套5取出，用工具把混合好的不銹鋼粉末裝填入成型模具的空隙3中，然后再將取出的定心膠套5塞回原處堵住空隙3，裝填過程中保持模具振動，振動頻率為lOhz，把裝填好粉末的模具放置入等靜壓機中，壓力為300MPa，壓制后脫模，將得到的多孔元件取出，放入氫氣爐中燒結(jié)140(TC，保溫4小時。實施例13把100pm的鎳合金粉末在V型混料機中混合，將空隙3上的定心膠套5取出，用工具把混合好的不銹鋼粉末裝填入成型模具的空隙3中，然后再將取出的定心膠套5塞回原處堵住空隙3，裝填過程中保持模具振動，振動頻率為0.5hz，把裝填好粉末的'模具放置入等靜壓機中，壓力為300MPa，壓制后脫模，將得到的多孔元件取出，放入氫氣爐中燒結(jié)140(TC，保溫4小時。實施例14把200pm的鎳合金粉末在V型混料機中混合，將空隙3上的定心膠套5取出'，用工具把混合好的不銹鋼粉末裝填入成型模具的空隙3中，然后再將取出的定心膠套5塞回原處堵住空隙3，裝填過程中保持模具振動，振動頻率為5hz，把裝填好粉末的模具放置入等靜壓機中，壓力為200MPa，壓制后脫模，將得到的多孔元件取出，放入氫氣爐中燒結(jié)120(TC，保溫3小時。實施例15把300^im的鎳合金粉末在V型混料機中混合，將空隙3上的定心膠套5取出，用工具把混合好的不銹鋼粉末裝填入成型模具的空隙3中，然后再將取出的定心膠套5塞回原處堵住空隙3，裝填過程中保持模具振動，振動頻率為10hz,把裝填好粉末的模具放置入等靜壓機中，壓力為100MPa，壓制后脫模，將得到的多孔元件取出，放入氫氣爐中燒結(jié)IOO(TC，保溫1小時。實施例16'把50pm的陶瓷粉末在V型混料機中混合，將空隙3上的定心膠套5取出，用工具把混合好的不銹鋼粉末裝填入成型模具的空隙3中，然后再將取出的定心膠套5塞回原處堵fe空隙3，裝填過程中保持模具振動，振動頻率為0.5hz，把裝填好粉末的模具放置入等靜壓機中，壓力為100MPa，壓制后脫模，將得到的多孔元件取出，放入氫氣爐中燒結(jié)100(TC，保溫1小時。實施例17把250pm的陶瓷粉末在V型混料機中混合，將空隙3上的定心膠套5取出，用工具把混合好的不銹鋼粉末裝填入成型模具的空隙3中，然后再將取出的定心膠套5塞回原處堵住空隙3，裝填過程中保持模具振動，振動頻率為5hz，把裝填好粉末的模具放置入等靜壓機中，壓力為200MPa，'壓制后脫模，將得到的多孔元件取出，放入氫氣爐中燒結(jié)BO(TC，保溫2小時。實施例18把500pm的陶瓷粉i在V型混料機中混合，將空隙3上的定心膠套5取出，用工具把混合好的不銹鋼粉末裝填入成型模具的空隙3中，然后再將取出的定心膠套5塞回原處堵住空隙3，.裝填過程中保持模具振動，振動頻率為10hz，把裝填好粉末的模具放置入等靜壓機中，壓力為300MPa，壓制后脫模，將得到的多孔元件取出，放入氫氣爐中燒結(jié)140(TC，保溫4小時。對比例采用現(xiàn)有技術(shù)制多孔元件把150300pm的不銹鋼粉末在V型混料機中混合，再用粉末軋機軋制成5mm厚多孔板，真空燒結(jié)后，把多孔不銹鋼板按照尺寸切割成3片扇形，巻成120°，三瓣用氬弧焊拼焊成錐管。最后得到焊接多孔錐管大口直徑D-315mm，錐管高度h=450mm，錐管角度5=12°，錐管厚度5mm。將上述采用現(xiàn)有技術(shù)制得的錐形多孔元件與采用本實用新型的成型模具并且按照本實用新型方法成型的錐形多孔元件的性能進行對比，見表1:表1本實用新型制得的多孔元件與現(xiàn)有技術(shù)制得的多孔元件的性能對比材質(zhì)粉末粒度相對透氣抗外壓強度現(xiàn)有技術(shù)不銹鋼150~300拜90m3/m2.hKPa1.8MPa實施例13不銹鋼150~300拜120m3/m2.hKPa5.5MPa實施例46鈦50100拜97m3/m2.hKPa2.5實施例79TC410Q200^im98m3/m2.hKPa6MPa<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>由此可以看出，采用本實用新型成型模具及方法制得的錐形多孔元件，其透.氣性能以及抗外壓強度都要比現(xiàn)有軋制成厚多孔板、燒結(jié)、拼焊成錐形多孔元件的好，驗證了本實用新型的效果。權(quán)利要求1.一種大型燒結(jié)多孔錐管的整體成型模具，其特征在于，包括表面帶有小孔(6)的圓錐臺形的鋼套(1)，緊貼鋼套(1)的內(nèi)表面設(shè)置一層圓錐臺形的膠套(2)，膠套(2)內(nèi)層設(shè)置有圓錐臺形的芯模(4)，所述的芯模(4)與膠套(2)之間留有空間，該空間內(nèi)的上下兩端分別設(shè)置有定心膠套(5)，兩個定心膠套(5)之間留有空隙(3)，所述的鋼套(1)、膠套(2)和芯模(4)的錐角相同。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述的鋼套(1)、膠套(2)和芯模(4)的錐角p為530。。.3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述的定心膠套(5)為耐油橡膠，兩端共設(shè)置38組。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的成型模具，其特征在于，所述芯纟莫(4)材質(zhì)為碳鋼，粗糙度要求為0.83.2。5.根據(jù)權(quán)利要求1、'2或3所述的成型模具，其特征在于，所述鋼套(l)材質(zhì)為碳鋼，粗糙度要求為1.66.4。6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的成型模具，其特征在于，所述膠套(2)材質(zhì)為耐油橡膠，邵氏硬度要求為6090HA。專利摘要本實用新型公開了一種大型燒結(jié)多孔錐管整體形成模具，包括表面帶有小孔的圓錐臺形的鋼套，緊貼鋼套的內(nèi)表面設(shè)置一層圓錐臺形的膠套，膠套內(nèi)層設(shè)置有圓錐臺形的芯模，芯模與膠套之間留有空間，該空間內(nèi)的上下兩端分別設(shè)置有定心膠套，兩個定心膠套之間留有空隙，鋼套、膠套和芯模的錐角相同。采用本實用新型的模具可以一次性整體制得錐管多孔元件，并且多孔錐管強度高，透氣性能好。文檔編號B22F5/12GK201419243SQ20092003329公開日2010年3月10日申請日期2009年5月25日優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日發(fā)明者南海娟,吳引江,濟周,宮亞紅,楊團委,段慶文,琳王,王翠翠,董領(lǐng)峰,暉趙申請人:西安寶德粉末冶金有限責(zé)任公司