一种陶瓷型芯冷却胎具及素坯矫形方法与流程

本发明涉及熔模精密铸造领域，特别是涉及一种陶瓷型芯冷却胎具及素坯矫形方法。

背景技术：

传统工艺中，陶瓷型芯是通过氧化硅、氧化铝、氧化锆等无机氧化物粉料与石蜡、聚乙烯等增塑剂在高温下充分混合制备成具有一定流动性的陶瓷型芯浆料，浆料通过注射成型在一定温度和压力下注射到模具中冷却成型为陶瓷型芯素坯，素坯在高温下烧结除去增塑剂得到成品陶瓷型芯。素坯在烧结前必须具有良好的尺寸精度才能制备出合格的陶瓷型芯。但陶瓷型芯浆料由于增塑剂的加入具有较强的热塑性和收缩性，在陶瓷型芯素坯完成压制到完全冷却的过程中，极易发生变形，因此素坯一般需要在固形工装中冷却。

目前，陶瓷型芯素坯冷却固形工装主要有两种：一种为冷却胎具，另一种为矫形工装。冷却胎具是将陶瓷型芯叶盆或叶背面去除精细结构后拓扑到胎具表面，素坯放置于胎具上，再将沙袋放置于素坯上，完成加压冷却过程。矫形工装也称为多截面矫形夹具，工装上设计有多个与对应陶瓷型芯截面轮廓度相同的夹具，陶瓷型芯素坯通过在夹具上固定这些截面尺寸完成冷却矫形。冷却胎具方法简单，但是矫形能力有限，特别是针对已经变形的素坯很难实现反变形；矫形工装具有反变形能力，但是设计和制造技术都要求较高，制造成本也是冷却胎具的数倍，同时，多截面矫形并不能保证全尺寸矫形能力。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提出一种陶瓷型芯冷却胎具及素坯矫形方法，通过设置抽真空通道和排气阀时行辅助排气，利用抽真空的方式对陶瓷型芯素坯表面进行均匀施压，完成矫形冷却过程，并通过冷却胎具温度控制实现陶瓷型芯素坯反矫形能力。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种陶瓷型芯冷却胎具，包括：冷却胎具本体，所述冷却胎具本体表面具有供陶瓷型芯素坯放置的矫形面，所述冷却胎具本体上方设置有盖合环，所述盖合环上设置有塑料薄膜，所述冷却胎具本体具有自一侧面向顶部贯穿的抽气通道，所述抽气通道顶部出口位于供陶瓷型芯素坯放置的矫形面外侧，所述抽气通道通过橡胶管与抽真空系统连接，所述冷却胎具本体与模温调节机相连接，从而实现了对陶瓷型芯素坯真空冷却的效果。

本发明的一种陶瓷型芯冷却胎具，所述盖合环一端通过铰轴与冷却胎具本体铰接。

本发明的一种陶瓷型芯冷却胎具，所述冷却胎具本体与铰轴设置相对的侧面设置有快速夹紧装置，所述快速夹紧装置用于盖合环的夹紧或松开。

本发明的一种陶瓷型芯冷却胎具，所述盖合环为夹层结构包括：盖合环上层和盖合环下层，所述塑料薄膜通过盖合环上层和盖合环下层进行夹持固定。

本发明的一种陶瓷型芯冷却胎具，所述抽气通道顶部出口处具有排气阀。

本发明的一种陶瓷型芯冷却胎具，所述盖合环下层底部固定有密封圈。

一种陶瓷型芯素坯矫形方法，将陶瓷型芯素坯放置于冷却胎具本体表面的矫形面上，在盖合环上层和盖合环下层之间装好塑料薄膜，将盖合环用快速夹紧装置进行锁紧，启动抽真空装置，使塑料薄膜紧贴陶瓷型芯素坯表面，保持一段时间后破真空打开盖合环，取下陶瓷型芯素坯，完成一次矫形。

一种陶瓷型芯素坯矫形方法，对于变形较大的陶瓷型芯素坯，启动抽真空系统前，通过模温调节机对冷却胎具本体进行加热。

一种陶瓷型芯素坯矫形方法，所述陶瓷型芯素坯的矫形温度在25-40摄氏度。

一种陶瓷型芯素坯矫形方法，所述抽真空系统的真空度不小于-90kpa。

根据上述技术方案，本发明的有益效果是：提出一种陶瓷型芯冷却胎具及素坯矫形方法，通过设置抽真空通道和排气阀时行辅助排气，利用抽真空的方式对陶瓷型芯素坯表面进行均匀施压，完成矫形冷却过程，并通过冷却胎具温度控制实现陶瓷型芯素坯反矫形能力。

附图说明

图1是本发明一种注射成型工件冷却胎具的示意图；

图2是本发明一种注射成型工件冷却胎具的盖合环俯视图；

图3是图2中aa向剖面图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明

如图1-3为本发明一种陶瓷型芯冷却胎具及素坯矫形方法的实施例，一种陶瓷型芯冷却胎具，包括：冷却胎具本体1，所述冷却胎具本体1表面具有供陶瓷型芯素坯8放置的矫形面，所述冷却胎具本体1上方设置有盖合环5，所述盖合环5上设置有塑料薄膜6，所述冷却胎具本体1具有自一侧面向顶部贯穿的抽气通道2，所述抽气通道2顶部出口位于供陶瓷型芯素坯8放置的矫形面外侧，所述抽气通道2通过橡胶管9与抽真空系统连接，所述冷却胎具本体1与模温调节机相连接，从而实现了对陶瓷型芯素坯8真空冷却的效果，所述盖合环5一端通过铰轴4与冷却胎具本体1铰接，所述冷却胎具本体1与铰轴4设置相对的侧面设置有快速夹紧装置3，所述快速夹紧装置3用于盖合环5的夹紧或松开，所述盖合环5为夹层结构包括：盖合环上层10和盖合环下层11，所述塑料薄膜6通过盖合环上层10和盖合环下层11进行夹持固定，所述抽气通道2顶部出口处具有排气阀7，所述盖合环下层11底部固定有密封圈12。

一种陶瓷型芯素坯矫形方法，将陶瓷型芯素坯8放置于冷却胎具本体1表面的矫形面上，在盖合环上层10和盖合环下层11之间装好塑料薄膜6，将盖合环5用快速夹紧装置3进行锁紧，启动抽真空装置，使塑料薄膜6紧贴陶瓷型芯素坯8表面，保持一段时间后破真空打开盖合环5，取下陶瓷型芯素坯8，完成一次矫形，对于变形较大的陶瓷型芯素坯8，启动抽真空系统前，通过模温调节机对冷却胎具本体1进行加热，所述陶瓷型芯素坯8的矫形温度在25-40摄氏度，所述抽真空系统的真空度不小于-90kpa。

对于已经变形的陶瓷型芯素坯，可通过模温机升高胎具温度，增强素坯韧性，完成反变形矫形后，降低胎具温度，素坯随之冷却完成冷却矫形，为降低成本和良好的热传导能力，冷却胎具可整体或局部使用铝或铜材料制作，抽真空过程可人为拨弄塑料薄膜，尽量避免抽真空过程中在陶瓷型芯素坯表面形成薄膜折痕，在矫形过程中塑料薄膜完全贴附于陶瓷型芯素坯表面后，可视情况整体或局部使用沙袋辅助矫形，4)对于已经变形的陶瓷型芯素坯，通过模温机加热冷却胎具温度至40℃，将陶瓷型芯素坯放置到胎具上，抽真空，在素坯变形区域可放置沙袋增加压力，30min后，降低胎具温度至21℃，素坯完全冷却后停止抽真空，素坯完成冷却矫形。

根据上述技术方案，本发明的有益效果是：提出一种陶瓷型芯冷却胎具及素坯矫形方法，通过设置抽真空通道和排气阀时行辅助排气，利用抽真空的方式对陶瓷型芯素坯表面进行均匀施压，完成矫形冷却过程，并通过冷却胎具温度控制实现陶瓷型芯素坯反矫形能力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种陶瓷型芯冷却胎具及素坯矫形方法，包括：冷却胎具本体，所述冷却胎具本体表面具有供陶瓷型芯素坯放置的矫形面，所述冷却胎具本体上方设置有盖合环，所述盖合环上设置有塑料薄膜，所述冷却胎具本体具有自一侧面向顶部贯穿的抽气通道，所述抽气通道顶部出口位于供陶瓷型芯素坯放置的矫形面外侧，所述抽气通道通过橡胶管与抽真空系统连接，所述冷却胎具本体与模温调节机相连接，从而实现了对陶瓷型芯素坯真空冷却的效果，通过设置抽真空通道和排气阀时行辅助排气，利用抽真空的方式对陶瓷型芯素坯表面进行均匀施压，完成矫形冷却过程，并通过冷却胎具温度控制实现陶瓷型芯素坯反矫形能力。

技术研发人员：何建;曾洪;伍林;赵代银;杨功显;杨照宏;巩秀芳
受保护的技术使用者：东方电气集团东方汽轮机有限公司
技术研发日：2018.11.23
技术公布日：2019.03.22