本发明涉及石墨坩埚制造技术领域，特别是一种石墨坩埚震动成型模具。
背景技术：
长期以来，石墨坩埚的成型主要由震动成型和石墨电极掏制而成，但目前的震动成型工艺生产出来的产品体密低而不均匀，在焙烧过程中容易产生裂纹，锅体长度受模具大小的限制；石墨电极掏制而成的石墨坩埚成本高，加工过程繁琐且损坏率高。
同时，为了保证坩埚达到使用要求、延长坩埚使用寿命，在石墨坯料生产过程中，必须至少进行三焙二浸等加工步骤，每次焙烧需30～40天时间，然后再放入高压容器内的沥青中浸渍8～12小时，如此往复，将最后一次焙烧得到的焙烧品坩埚再经石墨化处理、表面加工处理及机械掏空后才能得到满足客户要求的石墨坩埚。因此，现有技术中，坩埚生产周期长、单位产品的能耗高、生产成本高。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种石墨坩埚震动成型模具，以解决原有石墨坩埚加工技术存在的生产过程复杂、生产周期长、生产成本高、得到的石墨坩埚质量不均匀等技术问题。
为达到以上目的，提供以下技术方案：
一种石墨坩埚震动成型模具，由上模具、下模具和震动台组成，所述上模具由压头和内芯组成，所述压头顶部与液压气缸固定连接，所述压头内部中空，其底部开口于连接盘的中心通孔一，所述连接盘与压头焊接固定，所述内芯为开口朝上的杯形，且其上部开口于盖板的中心通孔二，所述盖板与内芯焊接固定，所述盖板与连接盘通过螺栓固定连接，且中心通孔二与中心通孔一的中心位于同一轴线上，从而将压头与内芯固定连接，且压头与内芯的中心轴位于同一直线上，所述压头上分别设有入口一和出口一；所述下模具为套筒形，其外壁上部同一高度处固定焊接有两块角板，所述两块角板上均设有螺栓孔，并通过螺栓连接杆与震动台固定连接，从而将下模具与震动台固定连接，所述下模具的内壁与外壁之间设有间隙，并上下封闭构成密闭的壁夹层，所述壁夹层内设有加强板，所述加强板中间设有通孔，所述壁夹层的顶部分别设有入口二和出口二；所述震动台的两侧设有螺栓孔，其底部固定安装有缓震弹簧。
优选地，所述震动台上固定安装圆形铁板，其直径与下模具底部中空部分的直径相同，所述圆形铁板嵌入下模具底部，实现封堵作用。
优选地，所述加强板的两端分别固定于下模具的内壁和外壁，目的是为了加强壁夹层的牢固性。
优选地，震动成型过程中，通过入口一向内芯通入高温蒸汽，通过入口二向壁夹层内通入高温蒸汽，升高内芯及下模具的温度，进而升高模具内石墨材料的温度。
优选地，加强板上设有通孔，有利于蒸汽穿过加强板，充满壁夹层。
优选地，震动成型结束后，通过入口一向内芯内持续通入冷却水，并通过出口二排出高温蒸汽，冷却内芯，以便于将内芯从石墨坩埚初品中拔出。
优选地，震动成型后，石墨坩埚的脱模方式为：利用液压气缸带动上模具上升至完全脱离下模具后，打开下模具外壁的螺栓连接杆，将下模具与震动台分离，利用起重臂将下模具向上抬起，使成型的石墨坩埚在重力作用下，从下模具底部脱离模具。
优选地，将该模具的内芯更换为方型内芯，同时将下模具更换为方型套筒时，用于制作方型石墨坩埚。
优选地，所述盖板直径与下模具外直径相同，下压时盖板将下模具开口完全盖住，以防止下模具内石墨材料被挤压出造成浪费。
本发明的有益效果为：
1.本发明可使石墨坩埚一次震动成型，且生产出的石墨坩埚密度高且均匀，质量稳定，同时可避免材料的浪费，大大提高了石墨坩埚的产品质量的同时，节约材料，降低材料成本。
2.本发明可大大缩减石墨坩埚的生产加工步骤，从模具中一次震动成型的石墨坩埚，经过焙烧后，可直接进行机加抛光而达到成品，缩减了生产步骤，节约了劳动时间和劳动力，因此大大降低了生产成本。
3.由于利用本发明生产石墨坩埚时，由于省略了传统的石墨坩埚生产过程所需的浸渍和石墨化等步骤，因此减少了浸渍和石墨化过程中废水、废气的排放，从而实现了节能、降污、减排，对于保护环境具有积极的作用。
附图说明
图1为本发明的纵剖面结构示意图；
图2为连接盘仰视图；
图3a为内芯盖板俯视图；
图3b为内芯盖板沿c-c方向的截面放大图；
图中所示附图标记为：1-液压气缸，2-压头，3-连接盘，4-内芯，5-入口一，6-出口一，7-盖板，8-出口二，9-入口二，10-角板，11-加强板，12-螺栓连接杆，13-下模具，14-铁板，15-缓震弹簧，16-震动台，17-中心通孔一，18-中心通孔二，19-壁夹层。
具体实施方式
以下结合附图对本设计方案进行详细说明。
如图1所示，一种石墨坩埚震动成型模具，包括上模具、下模具13和震动台16，上模具由压头2和内芯4组成，压头2顶部与液压气缸1固定连接，压头2内部中空，其底部开口于连接盘3的中心通孔一17，连接盘3与压头2焊接固定，内芯4为上部开口的中空圆柱形，即开口朝上的杯状结构，且其上部开口于盖板7的中心通孔二18，盖板7与内芯4焊接固定，盖板7与连接盘3通过螺栓固定连接，中心通孔二18与中心通孔一17的中心位于同一轴线上，从而将压头2与内芯4固定连接，且压头2与内芯4的中心轴位于同一直线上，压头2上分别设有入口一5和出口一6；下模具13为上、下同时开口的中空圆柱形，即两端开口的套筒结构，其外壁上部同一高度处固定焊接有两块角板10，两块角板10上均设有螺栓孔，并通过螺栓连接杆12与震动台16固定连接，从而将下模具13与震动台16固定连接，下模具13的内壁与外壁之间设有间隙，并上下封闭构成密闭的壁夹层19，壁夹层19内设有加强板11，加强板11中间设有通孔，壁夹层19的顶部分别设有入口二9和出口二8；震动台16的两侧设有螺栓孔，其底部固定安装有缓震弹簧15。
其中，所述震动台16上固定安装有铁板14，其直径与下模具13底部中空部分的直径相同，铁板可嵌入下模具13底部，起到封堵作用。
其中，所述加强板11的两端分别固定于下模具13的内壁和外壁，目的是为了加强壁夹层19的牢固性。
其中，震动成型过程中，通过入口一5向内芯4通入高温蒸汽，通过入口二9向壁夹层19内通入高温蒸汽，升高内芯4及下模具13的温度，进而升高模具内石墨材料的温度。
其中，加强板11上设有通孔，有利于蒸汽穿过加强板，充满壁夹层19。
其中，震动成型结束后，通过入口一5向内芯4内持续通入冷却水，并通过出口二8排出高温蒸汽，冷却内芯4，以便于将内芯4从石墨坩埚初品中拔出。
其中，震动成型后，石墨坩埚的脱模方式为：利用液压气缸1带动上模具上升至完全脱离下模具13后，打开下模具13外壁的螺栓连接杆12，将下模具13与震动台16分离，利用起重臂将下模具13向上抬起，使成型的石墨坩埚在重力作用下，从下模具13底部脱离模具。
优选地，将该模具的内芯更换为方型内芯，同时将下模具更换为方型套筒时，用于制作方型石墨坩埚。
优选地，所述盖板直径与下模具外直径相同，下压时盖板将下模具开口完全盖住，以防止下模具内石墨材料被挤压出造成浪费。
实施例一
利用本发明生产外径为960cm的圆柱形石墨坩埚，其实施方案为：
一、安装下模具：选择内径为960cm的圆柱形下模具13，将下模具13放置在震动台16上，使震动台16上的圆形铁板14嵌入下模具13底部并封堵，拧紧螺栓连接杆12上的螺栓帽使下模具13与震动台16固定连接，向下模具13内填充一定量的石墨料，并在下模具13的顶部放置好垫圈；
二、组装上模具：选择相应尺寸的内芯4，将内芯4顶部的盖板7与压头2底部的连接盘3通过螺栓固定连接，从而将压头2与内芯4固定连接，完成上模具的组装；
三、震动压型：启动液压气缸1，推动上模具向下移动，上模具的内芯4穿过垫圈进入下模具13内，在液压气缸1的压力推动下，内芯4完全压入下模具13内，此时盖板7与下模具13上缘的垫圈紧密贴合后，开启振动台，边震动边挤压，打开入口一5和入口二9，分别向内芯4和下模具13的壁夹层内通入高温蒸汽，升高内芯4和下模具13的温度，从而可起到对模具内的石墨材料进行升温和保温的作用，也可加快石墨坩埚的成型速度；
四、成型后冷却：石墨坩埚成型后，停止震动台16的震动，同时停止高温蒸汽的通入，此时，分别通过入口一1和入口二9向内芯4和下模具13的壁夹层19内持续通入冷却水，并分别通过出口一6和出口二8排出高温蒸汽，加速内芯4的冷却，利于将内芯4从坩埚中拔出，同时可加速石墨坩埚的冷却；
五、石墨坩埚脱模：待坩埚冷却后，利用液压气缸1带动上模具上升至完全脱离下模具13，去除垫圈，打开下模具13外壁的螺栓连接杆12，利用起重臂将下模具13向上抬起，此时，圆柱形石墨坩埚在重力作用下，可从下模具13的底部脱离。
实施例二
利用本发明生产方形石墨坩埚，其实施方案为：
一、安装下模具：选择方形下模具13，将下模具13放置在震动台上，使震动台16上的方形铁板14嵌入下模具13底部并封堵，拧紧螺栓连接杆12上的螺栓帽使下模具与震动台16固定连接，向下模具13内填充一定量的石墨料，并在下模具13的顶部放置好垫圈；
二、组装上模具：选择相应尺寸的方形内芯4，将内芯4顶部的盖板7与压头2底部的连接盘3通过螺栓固定连接，从而将压头2与内芯4固定连接，完成上模具的组装；
三、震动压型：启动液压气缸1，推动上模具向下移动，上模具的内芯4穿过垫圈进入下模具13内，在液压气缸1的压力推动下，内芯4完全压入下模具13内，此时盖板7与下模具13上缘的垫圈紧密贴合后，开启震动台16，边震动边挤压，打开入口一5和入口二9，分别向内芯4和下模具13的壁夹层19内通入高温蒸汽，升高内芯4和下模具13的温度，从而可起到对模具内的石墨材料进行升温和保温的作用，也可加快石墨坩埚的成型速度；
四、成型后冷却：石墨坩埚成型后，停止震动台16的震动，同时停止高温蒸汽的通入，此时，分别通过入口一5和入口二9向内芯4和下模具13的壁夹层19内持续通入冷却水，并分别通过出口一6和出口二8排出高温蒸汽，加速内芯4的冷却，利于将内芯4从坩埚中拔出；同时可加速石墨坩埚的冷却；
五、石墨坩埚脱模：待坩埚冷却后，利用液压气缸1带动上模具上升至完全脱离下模具13，去除垫圈，打开下模具13外壁的螺栓连接杆12，利用起重臂将下模具13向上抬起，此时，方形石墨坩埚在重力作用下，可从下模具13的底部脱离。
通过实践检测证明，利用本发明得到的石墨坩埚体密高而且均匀，在焙烧过程中不容易产生裂纹。