专利名称：用于模具成型的准等静压成型方法
技术领域：
本发明主要涉及到用于模具成型的机械、陶瓷、耐火材料等产品领域，特指一种用于模具成型的准等静压成型方法。
背景技术：
现有技术中，磨具、陶瓷、耐火材料等产品的通用生产工艺如下配料→混料→成型→硬化→加工→检验→包装，其中成型一般是采用模具成型的方法。以筒形砂轮的模具成型为例，如图1至图3所示的加工步骤示意图，通常的成型方法是使用刚性模具(钢+表面淬火)压制而得以实现，此法的不足之处是当L∶S值(即产品的高度壁厚)较大时，成型后的砂轮将出现上部密度大、下部密度小的不均匀状态，即使成型时在下部采用增加垫铁等形式的两端加压方法，也会出现砂轮两端密度大、中间密度小的不均匀状态；不均匀的成型产品在硬化(高温烧结或低温烘烤)中容易出现产品变形，甚至产生废品，硬化并加工成产品后，使用时会出现磨削加工参数不稳定(硬度不均匀)，影响被磨削件的加工质量。
为解决刚性磨具成型中产品密度不均匀性的问题，等静压成型的方法应运而生。等静压成型的基本原理是根据同一容器里相同高度的液体静压相等，相等的压强通过柔性模具(橡胶、聚胶脂等材料制成)施压到原料而成型为密度均匀的坯体。此法虽然获得了密度均匀的产品坯体，但是因为成型前模具内原料的密度较低(自由堆积密度)，因此成型时原料流动性大，加上柔性模具弹性的不一致性(中间大、两端小)，致使成型后的坯体形状保持性差，有时甚至出现废品。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种能够提高坯体形状保持性，从而提高成型产品质量的用于模具成型的准等静压成型方法，且该方法能够降低成本、减少加工量。
为了解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为一种用于模具成型的准等静压成型方法，其特征在于首先对产品进行刚性模具压制，直到产品达到设定的密度时再进行柔性模具压制，通过柔性模具将产品压制到最终成型密度。
所述柔性模具对产品的内壁进行压制；或所述柔性模具对产品的外壁进行压制。
与现有技术相比，本发明的优点在于1、本发明用于模具成型的准等静压成型方法分为两个步骤，首先是对产品进行刚性模具压制，直到产品达到一定的密度时再进行柔性模具压制，这样使得产品在通过柔性模具实施等静压成型前便达到了一定的密度，降低了原料的流动性，从而获得了较好的坯体开头的保持性，为最后成品的质量打下了坚实的基础；2、采用本发明用于模具成型的准等静压成型方法，不但可以使结构中液压装置的体积大大减少，而且操作起来更加简便、清洁，并且可具备多种液体静压的施压方向；而且在整个制作过程中可节约原料30％，减少加工量50％，最终将产品合格率提高10％。
图1是现有技术中刚性模具加工筒形砂轮的加工示意图一；图2是现有技术中刚性模具加工筒形砂轮的加工示意图二；图3是现有技术中刚性模具加工筒形砂轮的加工示意图三；图4是本发明准等静压成型方法中第一次成型开始时的示意图；图5是本发明准等静压成型方法中第一次成型完成后的示意图；图6是本发明实施例1中第二次成型开始时的示意图；图7是本发明实施例1中第二次成型完成后的示意图；图8是本发明实施例2中第二次成型开始时的示意图；图9是本发明实施例2中第二次成型完成后的示意图。
图例说明1、外模套 2、下模板3、芯棒4、上模板5、压头6、上盖板7、胶套8、介质9、进油孔 10、管路11、下顶紧块 12、密闭压力容器13、上顶紧块 14、胶套15、下压块 16、上压块17、产品具体实施方式
以下将结合附图并以以筒形砂轮的模具成型为例对本发明做进一步详细说明。
实施例1本发明用于模具成型的准等静压成型方法将产品17的成型过程分为两个大步骤，首先是对产品17进行刚性模具压制，直到产品17达到一定的密度时再进行柔性模具压制。如图4所示的第一次成型开始时的示意图和图5所示的第一次成型完成后的示意图，首先将完成配料和混料程序的产品17放入由外模套1、下模板2和上模板4组成的刚性模具中，中间位置设有芯棒3，然后利用压头5对产品17进行压制，直至将产品17第一次压缩到设定的规定密度(此密度应小于坯体的最终成型密度)为止，使坯体有一定的抗变形性，克服因为柔性模具弹性不均匀而使坯体的变形。外模套1可以为两段式设计，两段的连接处为产品17经过第一次压缩后所到达处，这样的话，当产品17经过第一次压缩至规定密度后，取去上段外模套1则可继续进行第二次压缩。本实施例采用内压法完成柔性模具的压制。如图6所示的第二次成型开始时的示意图，当刚性模具将产品17压制至一定密度后，除去芯棒3，置入胶套7，该胶套7的外壁紧贴产品17内壁，并在产品17的顶部压设有上盖板6。开始压制时，通过进油孔9和管路10将介质8注入柔性模具胶套7中，并对上盖板6进行施压，直至将产品17压制到最终成型密度，参见图7所示的第二次成型完成后的示意图。因为坯体已经有了一定的密度和较好的形状，所以能够获得较好的形状保持性。
实施例2本发明用于模具成型的准等静压成型方法将产品17的成型过程分为两个大步骤，首先是对产品17进行刚性模具压制，直到产品17达到一定的密度时再进行柔性模具压制。如图4所示的第一次成型开始时的示意图和图5所示的第一次成型完成后的示意图，首先将完成配料和混料程序的产品17放入由外模套1、下模板2和上模板4组成的刚性模具中，中间位置设有芯棒3，然后利用压头5对产品17进行压制，直至将产品17第一次压缩到设定的规定密度(此密度应小于坯体的最终成型密度)为止，使坯体有一定的抗变形性，克服因为柔性模具弹性不均匀而使坯体的变形。本实施例采用外压法完成柔性模具的压制。如图8所示的第二次成型开始时的示意图，当刚性模具将产品17压制至一定密度后，除去外模套1、下模板2和上模板4后在产品17的上下两端分别设置上顶紧块13和下顶紧块11，在产品17的两侧加设胶套14，该胶套14的外壁紧贴产品17的外壁，通过该胶套14和密闭压力容器12将用来产生静压力的介质8密封于其中，并通过设置于胶套14和密闭压力容器12上方的上压块16和下压块15将其固定。最终通过该柔性模具产生对产品17的静压力直至将产品17压制到成型密度，参见图9所示的第二次成型完成后的示意图。因为坯体已经有了一定的密度和较好的形状，所以能够获得较好的形状保持性。
综上所述，本发明与现有技术中传统的等静压成型法相比不但结构上使液压装置体积大大减少，而且操作更加简便、清洁，施压的方向上内壁和外壁皆宜且本发明成型的产品因其良好的形状保持性，可节约原料30％，减少加工量50％，产品合格率提高10％。
权利要求
1.一种用于模具成型的准等静压成型方法，其特征在于首先对产品进行刚性模具压制，直到产品达到设定的密度时再进行柔性模具压制，通过柔性模具将产品压制到最终成型密度。
2.根据权利要求1所述的用于模具成型的准等静压成型方法，其特征在于所述柔性模具对产品的内壁进行压制。
3.根据权利要求1所述的用于模具成型的准等静压成型方法，其特征在于所述柔性模具对产品的外壁进行压制。
全文摘要
本发明公开了一种用于模具成型的准等静压成型方法，其步骤为首先对产品进行刚性模具压制，直到产品达到设定的密度时再进行柔性模具压制，通过柔性模具将产品压制到最终成型密度。该柔性模具可以对产品的内壁进行压制，或者对产品的外壁进行压制。本发明使产品在通过柔性模具实施等静压成型前便达到了一定的密度，降低了原料的流动性，从而获得了较好的坯体开头的保持性，为最后成品的质量打下了坚实的基础；且不但可以使模具结构中液压装置的体积大大减少，而且操作起来更加简便、清洁，并且可具备多种液体静压的施压方向；在整个制作过程中可节约原料30％，减少加工量50％，最终将产品合格率提高10％。
文档编号B28B1/08GK1724232SQ20051003187
公开日2006年1月25日 申请日期2005年7月15日 优先权日2005年7月15日
发明者毛广华 申请人:毛广华