軸向加壓的液性塑料等靜壓模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及粉體的等靜壓成型技術(shù)，特別涉及等靜壓模具，具體為軸向加壓的液性塑料等靜壓模具。
【背景技術(shù)】
[0002]等靜壓對工件四周施以均勻的靜壓力，等靜壓成型的粉體密度均勻，這是其它任何加壓方式所不能取代的。等靜壓設備在粉體成型領(lǐng)域有廣泛的應用。
[0003]最常用的等靜壓設備是等靜壓機。等靜壓機是用油或水等液體作為壓力傳遞介質(zhì)，把裝滿粉體材料的橡膠模具放進充滿液體加壓介質(zhì)的高壓腔內(nèi)，蓋上高壓腔蓋；由增壓器或高壓栗向高壓腔注入高壓的液體，使高壓腔內(nèi)液體的壓力逐步升高，直至達到需要的壓力，這個壓力通常要達到100-300MPa，甚至更高。高壓腔內(nèi)液體的等靜壓力通過橡膠模具的變形作用于粉體，壓制成密度均勻的工件毛胚。這種等靜壓機的缺點是，在模具進出高壓腔過程中，液體的壓力介質(zhì)易于拋灑污染，模具裝料出料主要靠手工操作，工作繁重，效率低，難以實現(xiàn)自動化。
[0004]后來出現(xiàn)的干袋式等靜壓機，在一定程度上克服了上述等靜壓機液體加壓介質(zhì)拋灑污染和手工操作勞動量大的問題。所謂干袋就是由優(yōu)質(zhì)橡膠或工程塑料制成的橡膠模具，把橡膠模具固定在高壓腔內(nèi)作為高壓腔的組成部分，把液體的加壓介質(zhì)及粉體與外界隔離，解決了液體壓力介質(zhì)拋灑污染問題。干袋式等靜壓機的加壓方式一般是由增壓器或高壓栗向高壓腔注入高壓液體，也有直接軸向加壓經(jīng)壓力介質(zhì)轉(zhuǎn)換成等靜壓的，一般用在粉體成型壓力較低的情況。但不論采用哪一種加壓或增壓方式。其實現(xiàn)粉體等靜壓成型的壓力腔(高壓腔)都是主機的關(guān)鍵組成部分，和主機有著固定約束的連接，而不能像模具一樣獨立于主機存在。工件的形狀是千變?nèi)f化的，為了實現(xiàn)粉體等靜壓成型的自動或半自動操作，干袋式等靜壓機只能是為特定形狀的工件設計專用的整機設備，這使得干袋式等靜壓機的設計一般地講十分困難而且造價極高。這就大大限制了干袋式等靜壓機的廣泛使用。我國干袋式等靜壓機的研發(fā)制造也十分薄弱。
[0005]針對上述問題，現(xiàn)有技術(shù)有用橡皮作為壓力傳遞介質(zhì)的，即制作橡皮模具，軸向加壓裝置的壓頭對橡皮模具施以軸向壓力，橡皮作為彈性的固體，其制成的橡皮模具能把軸向壓轉(zhuǎn)化為從各個方向指向工件表面的靜壓。但由于橡皮在壓縮變形過程中要消耗大量的能量，造成靜壓力傳遞過程中大量衰減，這種衰減隨靜壓傳遞的距離加大和壓力方向的轉(zhuǎn)變而增加，這種衰減造成粉體所受靜壓不相等；有人把這種靜壓稱之為準等靜壓，橡皮模具只適用于壓制薄型的且對密度均勻性要求不高的工件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決目前缺乏可實現(xiàn)等靜壓的獨立模具的問題，和橡皮模具無法產(chǎn)生真正等靜壓的問題，提供一種軸向加壓的液性塑料等靜壓模具。
[0007]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:軸向加壓的液性塑料等靜壓模具，包含高壓模體(相當于等靜壓機上的高壓腔)，高壓模體內(nèi)設有隔套(相當于干袋式等靜壓機的干袋)，隔套由上承壓面、下承壓面及連接于上下承壓面之間的模腔組成，所述隔套的上承壓面外緣設有向內(nèi)折彎的上唇邊，下承壓面外緣設有向內(nèi)折彎的下唇邊，上、下唇邊緊貼高壓模體內(nèi)壁；隔套與高壓模體內(nèi)壁之間灌注有液性塑料。本發(fā)明沒有延續(xù)從“改進干袋與高壓腔之間的密封與連接結(jié)構(gòu)”入手的常規(guī)思維，而是另辟蹊徑采用了“改變壓力介質(zhì)”的逆向思維，即優(yōu)選了液性塑料，它雖然不能像液體一樣自由流動卻能像液體一樣傳遞靜壓力(不會象橡皮一樣產(chǎn)生壓力衰減)，適合于軸向壓轉(zhuǎn)化為等靜壓沒有液體流動的壓力傳遞，液性塑料不是流體，大大降低了對“密封及連接結(jié)構(gòu)”的高要求。本發(fā)明在軸向加壓的條件下，選擇了半流體的液性塑料作為壓力傳遞介質(zhì)，簡化了密封，實現(xiàn)了等靜壓高壓腔獨立于加壓主機的模具化，承受壓力能夠達到100-300MPa。在獨立于主機的模具上用軸向加壓完成對粉體的等靜壓，為實現(xiàn)等靜壓的自動化和加壓主機的通用化創(chuàng)造了條件。
[0008]軸向加壓，使用液性塑料作為加壓介質(zhì)，既避免了橡皮模具傳遞靜壓力衰減過大的問題；又大大簡化了密封，使得粉體等靜壓成型的壓力腔，可以以模具的形式獨立于加壓的主機，加壓主機，只要能為模具提供必要的放置空間并向模具施加足夠的軸向壓力就行了，現(xiàn)代技術(shù)完全可以設計出適用的超高壓油壓機，這種壓機在一定的壓力和尺寸范圍內(nèi)對所有的等靜壓模具是通用的。這就解決了干袋式等靜壓機只能為特定的工件設計專用的整機設備，造成設計困難造價高昂難于廣泛使用的問題；當然也解決了等靜壓機加壓介質(zhì)污染，手工操作難于自動化的問題。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的使用狀態(tài)圖；
圖2為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖3的俯視圖。
[0010]圖中:1 一高壓模體，2 —上承壓面，3 —上唇邊，4 一下承壓面，5 —下唇邊，6 —液性塑料，7 —灌注孔，8 —鋼絲，9 一堵頭，10 —膠墊，21 —機架，22 —軸向加壓裝置，23 —壓頭，24 —本發(fā)明的模具，25 —工作臺。
【具體實施方式】
[0011]軸向加壓的液性塑料等靜壓模具，包含高壓模體1 (相當于等靜壓機的高壓腔)，高壓模體內(nèi)設有隔套(相當于干袋式等靜壓機的干袋)；隔套是由優(yōu)質(zhì)的橡膠或工程塑料制造的，要具有足夠的彈性和強度，它由上承壓面2、下承壓面4及連接于上下承壓面之間的模腔組成，所述隔套的上承壓面2外緣設有向內(nèi)折彎的上唇邊3，下承壓面4外緣設有向內(nèi)折彎的下唇邊5，上、下唇邊緊貼高壓模體內(nèi)壁；隔套與高壓模體內(nèi)壁之間灌注有液性塑料6。具體制造時，液性塑料受熱后產(chǎn)生流動性，可從上唇邊與高壓模體1內(nèi)壁之間注入隔套與模體之間的密閉空間，冷卻后形成肉凍狀的液性塑料。使用時(如圖1所示)，將該模具24置于工作臺25上，機架21上部的軸向加壓裝置22，如活塞桿端部帶有壓頭的加壓油缸或其它帶有壓頭的加壓裝置，壓頭23伸入高壓模體對隔套的上承壓面施加軸向壓力，施加的軸向壓力在液性塑料介質(zhì)的各個方向上產(chǎn)生徑向的等靜壓力，等靜壓力對模腔內(nèi)的工件施以等靜壓，同時將上、下唇邊壓緊在高壓模體內(nèi)壁，實現(xiàn)密封及連接，防止液性塑料被擠出。進一步地，在高壓模體1上開有向隔套與高壓模體內(nèi)壁之間灌注液性塑料的灌注孔7并在灌注孔7的孔口設有堵頭9，灌注時將堵頭9拔開，灌注后塞住，這樣極大方便了液性塑料的灌注。為增加高壓模體1的抗壓強度，高壓模體1外纏繞有鋼絲8。所述隔套的模腔根據(jù)工件的大小可以為一個也可以為多個，以增加加工效率。在高壓模體內(nèi)、隔套的上、下承壓面放置有膠墊10，用以封閉模腔(沒有膠墊時是由下部工作臺面和上部的增壓裝置的壓頭封閉模腔的)，同時更好地施加及傳遞軸向靜壓。
【主權(quán)項】
1.一種軸向加壓的液性塑料等靜壓模具，包含高壓模體(1)，高壓模體內(nèi)設有隔套；其特征在于隔套由上承壓面(2)、下承壓面(4)及連接于上下承壓面之間的模腔組成，所述隔套的上承壓面(2)外緣設有向內(nèi)折彎的上唇邊(3)，下承壓面(4)外緣設有向內(nèi)折彎的下唇邊(5 )，上、下唇邊緊貼高壓模體內(nèi)壁；隔套與高壓模體內(nèi)壁之間灌注有液性塑料(6 )。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向加壓的液性塑料等靜壓模具，其特征在于在高壓模體(1)上開有向隔套與高壓模體內(nèi)壁之間的空間灌注液性塑料的灌注孔(7)并在灌注孔(7)的孔口設有堵頭(9)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸向加壓的液性塑料等靜壓模具，其特征在于在高壓模體內(nèi)、隔套的上、下承壓面放置有膠墊(10 )。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸向加壓的液性塑料等靜壓模具，其特征在于高壓模體(1)外纏繞有鋼絲(8)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軸向加壓的液性塑料等靜壓模具，其特征在于高壓模體(1)外纏繞有鋼絲(8)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸向加壓的液性塑料等靜壓模具，其特征在于隔套的模腔為多個。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軸向加壓的液性塑料等靜壓模具，其特征在于隔套的模腔為多個。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軸向加壓的液性塑料等靜壓模具，其特征在于隔套的模腔為多個。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸向加壓的液性塑料等靜壓模具，其特征在于隔套的模腔為多個。
【專利摘要】本發(fā)明涉及等靜壓成型技術(shù)，特別涉及等靜壓模具，具體為軸向加壓的液性塑料等靜壓模具。解決目前缺乏可實現(xiàn)等靜壓的獨立模具的問題，和橡皮模具無法產(chǎn)生真正等靜壓的問題。該軸向加壓的液性塑料等靜壓模具包含高壓模體，高壓模體內(nèi)設有隔套；所述隔套的上承壓面外緣設有向內(nèi)折彎的上唇邊，下承壓面外緣設有向內(nèi)折彎的下唇邊，上、下唇邊緊貼高壓模體內(nèi)壁；隔套與高壓模體內(nèi)壁之間的密閉空間灌注有液性塑料。本發(fā)明優(yōu)選了半液態(tài)的液性塑料作為壓力傳遞介質(zhì)，簡化了密封結(jié)構(gòu)，從而使軸向加壓轉(zhuǎn)化為等靜壓在液性塑料模具內(nèi)實現(xiàn)，壓力能達到100-300MPa。為等靜壓的通用化自動化創(chuàng)造了條件。
【IPC分類】B30B15/02
【公開號】CN105346136
【申請?zhí)枴緾N201510773969
【發(fā)明人】董中天
【申請人】董中天
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月14日