陶瓷喷嘴等静压成型模具的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种模具，特别是一种陶瓷喷嘴等静压成型模具，成型模具，包括胶套、安装在胶套内的模具内芯和安装在胶套上端固定模具内芯的上胶盖，其特征在于在上述胶套外套装有与胶套配套的刚性外模具，在刚性外模具的外圆面上均布有通孔，在刚性外模具下端固定有安装法兰，在刚性外模具上端面安装有定位法兰，上胶盖安装在胶套内的上端。本发明的技术方案具有可有效保证喷嘴模具内芯的同轴度、可有效防止在旋松螺栓时毛坯件受力开裂的现象发生等特点，同时采用刚性、柔性的复合结构和上下定位装置，可有效保证模具内芯与钢制外套的同心度和陶瓷毛坯的外形、形状等尺寸精度，一方面减少了后续加工的加工余量，另一方面可有效降低废品率，提高加工效率。
【专利说明】
陶瓷喷嘴等静压成型模具
所属技术领域
[0001]本发明涉及一种模具，特别是一种陶瓷喷嘴等静压成型模具。
【背景技术】
[0002]喷嘴广泛应用于机械、石油、化工、汽车、船舶、航空航天、冶金、煤炭等各行各业，是表面强化，表面清洗，表面喷涂、表面改性、等机械设备上关键部件之一。喷嘴可与各种干式或湿式喷砂机、喷丸机配套使用，几乎所有的工程机械厂都需要使用喷砂或喷丸设备进行表面处理。各种机械设备、管道等在喷漆前，需要对表面进行喷砂或喷丸处理;石油行业的各种管道需要用喷砂进行清洗。喷嘴的使用范围几乎涵盖了所有机械制造业，其需求量巨大。
[0003]制作喷嘴的方法有很多种，如注浆成型、干压成型、挤出成型、等静压成型。注浆成型需要熟悉浆料固含量及石膏模吸水率等关键参数，工艺过程复杂，且不易制备出密度较高的产品。干压成型压制长度较大的工件时坯件易开裂，致使产品长度受限。挤出成型涉及泥料水分、可塑性等工艺过程复杂。而等静压的方法只需要有粘结性较好的粉料及模具即可压制坯件，且可制作长度较大的喷嘴，且由于坯体各个方向压力一致，坯体各部位密度一致，烧结体内部密度趋于一致，有利于提高喷嘴的使用寿命。为了方便脱模，目前常用的陶瓷喷嘴等静压成型模具多是分段式的，相互之间以插槽连接。中国专利“一种单喷头陶瓷喷嘴等静压成型模具内芯”中国专利局2015年5月19日授权公开的专利号为201210401043.1，发明名称为“一种单喷头陶瓷喷嘴等静压成型模具内芯”的发明专利，由于该专利的技术方案是将长圆锥杆与圆锥台通过螺栓组合为一体，两个零件之间的组合面为两个圆环面，在组合后很难保证两零件轴心的同轴度，同时由于静压成型后的毛坯件相对于内芯来说强度、刚性很低，在旋松螺栓的过程中，由于长圆锥杆与圆锥台不同心或长圆锥杆与圆锥台有相对转动时，就会造成长圆锥杆与圆锥台的错位，使毛坯件受到内芯的作用力很容易发生开裂，形成废品。
[0004]等静压成型是利用液体介质的不可压缩性和均匀传递压力的特性将装在弹性模具内的粉料通过密闭加压的方式，将松散的粉料压制成具有一定形状的高致密度坯体，坯体具有各部位密度一致，成品性能稳定，组织结构均匀，因此得到了广泛的应用。目前在陶瓷制品的制作过程中，一般采用等静压成型的方式制备毛坯件。如中国专利局2011年12月14日授权公开的专利号为201120051785.7，专利名称为“一种等静压成型模具”的技术方案，公开了一种包括模具中芯、模具底座，模具中芯上端设置有模具顶盖，模具中芯外还设置有胶套，胶套上下端分别设置有上胶盖和下胶盖，上胶盖和下胶盖上分别包覆于模具顶盖和模具底座上。在实际应用过程中，当该成型模具放入等静压设备中，一方面当胶套受到巨大压力后，挤压胶塞使胶塞发生变形，导致内芯偏离胶套所在轴线即发生偏心，另一方面由于陶瓷粉末在胶套内的密度不均匀、且仍具有一定的流动性，胶套直接受压后，坯体外圆的圆度很差，并且受压时两顶盖限制胶套变形，导致毛坯件上下两面的平面度误差大，增加了后续加工量。
【发明内容】
[0005]本发明是针对现有技术中存在的问题，提供一种可有效保证模具内芯与外模具的同轴度，并且具有脱模方便的陶瓷喷嘴等静压成型模具。
[0006]为实现本发明的目的，所采用的技术方案是:一种陶瓷喷嘴等静压成型模具，包括胶套、安装在胶套内的模具内芯和安装在胶套上端固定模具内芯的上胶盖，其特征在于在上述胶套外套装有与胶套配套的刚性外模具，在刚性外模具的外圆面上均布有通孔，在刚性外模具下端固定有安装法兰，在刚性外模具上端面安装有定位法兰，上胶盖安装在胶套内的上端。
[0007]在上述定位法兰上有与刚性外模具上端面配套的止口，在定位法兰的中心位置开有与模具内芯上端外圆配套的定位孔。
[0008]上述模具内芯是由长圆锥杆、圆锥台和将长圆锥杆、圆锥台连接成一体的螺栓组成，其中长圆锥杆直径较小的端面上有一直径小于该端面直径的短轴或内孔，在圆锥台上与长圆锥杆相配的端面上有与长圆锥杆端面短轴相配的孔或与长圆锥杆端面内孔相配的短轴，在长圆锥杆上的短轴或内孔内的端面上开有与螺栓相配的内螺纹孔，在圆锥台下端外圆面上有一环形凹槽，在刚性外模具下端与环形凹槽对应处开有一沿其轴向的长槽。
[0009]上述长圆锥杆端面的短轴为花键轴，与花键轴相配的圆锥台端面的孔为内花键孔。
[0010]上述长圆锥杆端面的内孔为内花键孔，与内花键孔相配的圆锥台端面的小短轴为花键轴。
[0011]在上述模具内芯下端面固定有与刚性外模具下端法兰相配的法兰I。
[0012]本发明的技术方案具有以下特点:
1、可有效保证喷嘴模具内芯的同轴度。由于本发明的技术方案将喷嘴模具内芯的连接结构由平面接触变为圆柱与内孔的配合连接或花键连接，可有效的保证喷嘴模具内芯两部件组装过程的同轴度，可保证喷嘴在等静压成型后零件内孔的同轴度；
2、可有效防止在旋松螺栓时毛坯件受力开裂的现象发生。由于采用花键连接，在旋松螺栓时可有效防止长圆锥杆与圆锥台之间的旋转，造成毛坯件受到长圆锥杆或圆锥台的径向力，使静压成型后的毛坯件成开裂的现象发生，可有效的提高喷嘴毛坯件的合格率；
3、本发明的技术方案采用刚性、柔性的复合结构，通过钢制外套和与其配套的定位法兰，可有效保证模具内芯与钢制外套的同心度和陶瓷毛坯的外形、形状等尺寸精度，一方面减少了后续加工的加工余量，另一方面可有效降低废品率，提高加工效率。
【附图说明】
[0013]附图1为本发明本发明的装配结构示意图；
附图2为本发明实施例1的结构示意图；
附图3为本发明实施例1长圆锥杆的结构示意图；
附图4为本发明实施例1圆锥台的结构示意图；
附图5为本发明实施例2的结构示意图；
附图6为本发明实施例2长圆锥杆的结构示意图； 附图7为本发明实施例2长圆锥杆的端面结构示意图；
附图8为本发明实施例2圆锥台的结构示意图；
附图9为本发明实施例2圆锥台的端面结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]实施例1:
如图1、2、3、4所示，刚性外模具5内套装有胶套，在刚性外模具的外圆面上均布有通孔7，在刚性外模具的上端面安装有定位法兰I，定位法兰上有与刚性外模具上端面配套的止口，在定位法兰的中心位置开有与模具内芯3上端外圆配套的定位孔，定位法兰通过螺钉2固定在刚性外模具上端面，通过定位法兰上的止口和定位孔，可保证模具内芯与刚性外模具的同心度。
[0015]模具内芯安装在胶套6内，模具内芯的上端通过安装在胶套内的上胶盖4和定位法兰固定在胶套内。刚性外模具下端固定有安装法兰9，在模具内芯下端面固定有与刚性外模具下端法兰相配的法兰110，胶套下端通过铁丝11固定在模具内芯下端外圆面的环形凹槽内，铁丝接头位于刚性外模具下端与环形凹槽对应处沿其轴向的长槽内12。模具内芯与刚性外模具的下端通过螺栓8将两法兰固定，两法兰之间通过相互配套的止口保证同心度。
[0016]在长圆锥杆的13的小端也就是下端的端面上，有一直径小于该端面直径的短轴19，在圆锥台14上与长圆锥杆相配的端面上有与长圆锥杆端面短轴相配的孔20。组装模具内芯时，将长圆锥杆下端的短轴插入圆锥台上端面的孔，由于在加工长圆锥杆和圆锥台时，可保证短轴和孔与长圆锥杆和圆锥台外圆面的同轴度或同心度，通过螺栓穿过圆锥台上的螺栓孔15将长圆锥杆和圆锥台组装为一体时，其配合面主要是短轴和孔的配合，就可有效的保证长圆锥杆和圆锥台组成的等静压成型模具内芯的同轴度。
[0017]在圆锥台的下端外圆面上开有环形凹槽，用于固定胶套6下端，在模具内芯中的圆锥台下端面固定有与刚性外模具下端法兰相配的法兰110。
[0018]在上述实施例的基础上，将长圆锥杆下端的短轴改为孔，将圆锥台上端面的孔改为与长圆锥杆下端的孔相配的短轴，也可实现本发明目的。
[0019]使用时，首先将胶套下端固定在模具内芯下端外圆面的环形凹槽内，通过模具内芯下端的法兰I与刚性外模具下端的法兰通过螺栓固定，然后将陶瓷粉料通过胶套上端装入胶套与模具内芯外表面形成的空腔内，震动后使陶瓷粉料在模具内的密实度均匀后，将上胶盖装入胶套上端，将定位法兰固定在刚性外模具上端，就可放入等静压设备中进行加压。
[0020]加压后的坯体内外圆同轴度保持的非常好，且外圆圆度和表面平整好，可极大的减少后期的加工量。
[0021]实施例2:
如图1、5、6、7、8、9所示，在实施例1的基础上，将长圆锥杆或圆锥台上的短轴或孔改为花键轴或与之相配的花键孔，就可有效保证在松开螺栓时，长圆锥杆和圆锥台不会产生相对旋转
图中:13为长圆锥杆、14为圆锥台、15为螺栓孔、17为与螺栓相配的内螺纹、18为内花键孔、19为花键轴。
[0022]在上述实施例的基础上，将长圆锥杆下端的内花键孔改为花键轴，将圆锥台上端面的花键轴改为与长圆锥杆下端的花键轴相配的内花键孔，也可实现本发明目的。
【主权项】
1.一种陶瓷喷嘴等静压成型模具，包括胶套、安装在胶套内的模具内芯和安装在胶套上端固定模具内芯的上胶盖，其特征在于在上述胶套(6)外套装有与胶套配套的刚性外模具(5)，在刚性外模具的外圆面上均布有通孔(7)，在刚性外模具下端固定有安装法兰(9)，在刚性外模具上端面安装有定位法兰(1)，上胶盖(4)安装在胶套内的上端。2.根据权利要求1所述的陶瓷喷嘴等静压成型模具，其特征在于在上述定位法兰(I)上有与刚性外模具(5)上端面配套的止口，在定位法兰的中心位置开有与模具内芯(3)上端外圆配套的定位孔。3.根据权利要求2所述的陶瓷喷嘴等静压成型模具，其特征在于上述模具内芯(3)是由长圆锥杆(13)、圆锥台(14)和将长圆锥杆、圆锥台连接成一体的螺栓组成，其中长圆锥杆直径较小的端面上有一直径小于该端面直径的短轴或内孔，在圆锥台上与长圆锥杆相配的端面上有与长圆锥杆端面短轴相配的孔或与长圆锥杆端面内孔相配的短轴，在长圆锥杆上的短轴或内孔内的端面上开有与螺栓相配的内螺纹孔，在圆锥台下端外圆面上有一环形凹槽(16)，在刚性外模具(5)下端与环形凹槽对应处开有一沿其轴向的长槽(12)。4.根据权利要求3所述的陶瓷喷嘴等静压成型模具，其特征在于上述长圆锥杆(13)端面的短轴为花键轴，与花键轴相配的圆锥台(14)端面的孔为内花键孔。5.根据权利要求3所述的陶瓷喷嘴等静压成型模具内芯，其特征在于上述长圆锥杆(13)端面的内孔为内花键孔，与内花键孔相配的圆锥台(14)端面的小短轴为花键轴。6.根据权利要求4或5所述的陶瓷喷嘴等静压成型模具，其特征在于在上述模具内芯(3)下端面固定有与刚性外模具(5)下端法兰(9)相配的法兰1(10)。
【文档编号】B28B7/00GK105881717SQ201610358036
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】保玉芝, 赵文林, 李虎, 赵强, 蒋学文, 霍建军, 何振宝
【申请人】宁夏机械研究院股份有限公司