轴向加压的液性塑料等静压模具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及粉体的等静压成型技术，特别涉及等静压模具，具体为轴向加压的液性塑料等静压模具。
【背景技术】
[0002]等静压对工件四周施以均匀的静压力，等静压成型的粉体密度均匀，这是其它任何加压方式所不能取代的。等静压设备在粉体成型领域有广泛的应用。
[0003]最常用的等静压设备是等静压机。等静压机是用油或水等液体作为压力传递介质，把装满粉体材料的橡胶模具放进充满液体加压介质的高压腔内，盖上高压腔盖；由增压器或高压栗向高压腔注入高压的液体，使高压腔内液体的压力逐步升高，直至达到需要的压力，这个压力通常要达到100-300MPa，甚至更高。高压腔内液体的等静压力通过橡胶模具的变形作用于粉体，压制成密度均匀的工件毛胚。这种等静压机的缺点是，在模具进出高压腔过程中，液体的压力介质易于抛洒污染，模具装料出料主要靠手工操作，工作繁重，效率低，难以实现自动化。
[0004]后来出现的干袋式等静压机，在一定程度上克服了上述等静压机液体加压介质抛洒污染和手工操作劳动量大的问题。所谓干袋就是由优质橡胶或工程塑料制成的橡胶模具，把橡胶模具固定在高压腔内作为高压腔的组成部分，把液体的加压介质及粉体与外界隔离，解决了液体压力介质抛洒污染问题。干袋式等静压机的加压方式一般是由增压器或高压栗向高压腔注入高压液体，也有直接轴向加压经压力介质转换成等静压的，一般用在粉体成型压力较低的情况。但不论采用哪一种加压或增压方式。其实现粉体等静压成型的压力腔(高压腔)都是主机的关键组成部分，和主机有着固定约束的连接，而不能像模具一样独立于主机存在。工件的形状是千变万化的，为了实现粉体等静压成型的自动或半自动操作，干袋式等静压机只能是为特定形状的工件设计专用的整机设备，这使得干袋式等静压机的设计一般地讲十分困难而且造价极高。这就大大限制了干袋式等静压机的广泛使用。我国干袋式等静压机的研发制造也十分薄弱。
[0005]针对上述问题，现有技术有用橡皮作为压力传递介质的，即制作橡皮模具，轴向加压装置的压头对橡皮模具施以轴向压力，橡皮作为弹性的固体，其制成的橡皮模具能把轴向压转化为从各个方向指向工件表面的静压。但由于橡皮在压缩变形过程中要消耗大量的能量，造成静压力传递过程中大量衰减，这种衰减随静压传递的距离加大和压力方向的转变而增加，这种衰减造成粉体所受静压不相等；有人把这种静压称之为准等静压，橡皮模具只适用于压制薄型的且对密度均匀性要求不高的工件。
【发明内容】
[0006]本发明解决目前缺乏可实现等静压的独立模具的问题，和橡皮模具无法产生真正等静压的问题，提供一种轴向加压的液性塑料等静压模具。
[0007]本发明是采用如下技术方案实现的:轴向加压的液性塑料等静压模具，包含高压模体(相当于等静压机上的高压腔)，高压模体内设有隔套(相当于干袋式等静压机的干袋)，隔套由上承压面、下承压面及连接于上下承压面之间的模腔组成，所述隔套的上承压面外缘设有向内折弯的上唇边，下承压面外缘设有向内折弯的下唇边，上、下唇边紧贴高压模体内壁；隔套与高压模体内壁之间灌注有液性塑料。本发明没有延续从“改进干袋与高压腔之间的密封与连接结构”入手的常规思维，而是另辟蹊径采用了“改变压力介质”的逆向思维，即优选了液性塑料，它虽然不能像液体一样自由流动却能像液体一样传递静压力(不会象橡皮一样产生压力衰减)，适合于轴向压转化为等静压没有液体流动的压力传递，液性塑料不是流体，大大降低了对“密封及连接结构”的高要求。本发明在轴向加压的条件下，选择了半流体的液性塑料作为压力传递介质，简化了密封，实现了等静压高压腔独立于加压主机的模具化，承受压力能够达到100-300MPa。在独立于主机的模具上用轴向加压完成对粉体的等静压，为实现等静压的自动化和加压主机的通用化创造了条件。
[0008]轴向加压，使用液性塑料作为加压介质，既避免了橡皮模具传递静压力衰减过大的问题；又大大简化了密封，使得粉体等静压成型的压力腔，可以以模具的形式独立于加压的主机，加压主机，只要能为模具提供必要的放置空间并向模具施加足够的轴向压力就行了，现代技术完全可以设计出适用的超高压油压机，这种压机在一定的压力和尺寸范围内对所有的等静压模具是通用的。这就解决了干袋式等静压机只能为特定的工件设计专用的整机设备，造成设计困难造价高昂难于广泛使用的问题；当然也解决了等静压机加压介质污染，手工操作难于自动化的问题。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的使用状态图；
图2为本发明的一种结构示意图；
图3为本发明的另一种结构示意图；
图4为图3的俯视图。
[0010]图中:1 一高压模体，2 —上承压面，3 —上唇边，4 一下承压面，5 —下唇边，6 —液性塑料，7 —灌注孔，8 —钢丝，9 一堵头，10 —胶垫，21 —机架，22 —轴向加压装置，23 —压头，24 —本发明的模具，25 —工作台。
【具体实施方式】
[0011]轴向加压的液性塑料等静压模具，包含高压模体1 (相当于等静压机的高压腔)，高压模体内设有隔套(相当于干袋式等静压机的干袋)；隔套是由优质的橡胶或工程塑料制造的，要具有足够的弹性和强度，它由上承压面2、下承压面4及连接于上下承压面之间的模腔组成，所述隔套的上承压面2外缘设有向内折弯的上唇边3，下承压面4外缘设有向内折弯的下唇边5，上、下唇边紧贴高压模体内壁；隔套与高压模体内壁之间灌注有液性塑料6。具体制造时，液性塑料受热后产生流动性，可从上唇边与高压模体1内壁之间注入隔套与模体之间的密闭空间，冷却后形成肉冻状的液性塑料。使用时(如图1所示)，将该模具24置于工作台25上，机架21上部的轴向加压装置22，如活塞杆端部带有压头的加压油缸或其它带有压头的加压装置，压头23伸入高压模体对隔套的上承压面施加轴向压力，施加的轴向压力在液性塑料介质的各个方向上产生径向的等静压力，等静压力对模腔内的工件施以等静压，同时将上、下唇边压紧在高压模体内壁，实现密封及连接，防止液性塑料被挤出。进一步地，在高压模体1上开有向隔套与高压模体内壁之间灌注液性塑料的灌注孔7并在灌注孔7的孔口设有堵头9，灌注时将堵头9拔开，灌注后塞住，这样极大方便了液性塑料的灌注。为增加高压模体1的抗压强度，高压模体1外缠绕有钢丝8。所述隔套的模腔根据工件的大小可以为一个也可以为多个，以增加加工效率。在高压模体内、隔套的上、下承压面放置有胶垫10，用以封闭模腔(没有胶垫时是由下部工作台面和上部的增压装置的压头封闭模腔的)，同时更好地施加及传递轴向静压。
【主权项】
1.一种轴向加压的液性塑料等静压模具，包含高压模体(1)，高压模体内设有隔套；其特征在于隔套由上承压面(2)、下承压面(4)及连接于上下承压面之间的模腔组成，所述隔套的上承压面(2)外缘设有向内折弯的上唇边(3)，下承压面(4)外缘设有向内折弯的下唇边(5 )，上、下唇边紧贴高压模体内壁；隔套与高压模体内壁之间灌注有液性塑料(6 )。2.根据权利要求1所述的轴向加压的液性塑料等静压模具，其特征在于在高压模体(1)上开有向隔套与高压模体内壁之间的空间灌注液性塑料的灌注孔(7)并在灌注孔(7)的孔口设有堵头(9)。3.根据权利要求1或2所述的轴向加压的液性塑料等静压模具，其特征在于在高压模体内、隔套的上、下承压面放置有胶垫(10 )。4.根据权利要求1或2所述的轴向加压的液性塑料等静压模具，其特征在于高压模体(1)外缠绕有钢丝(8)。5.根据权利要求3所述的轴向加压的液性塑料等静压模具，其特征在于高压模体(1)外缠绕有钢丝(8)。6.根据权利要求1或2所述的轴向加压的液性塑料等静压模具，其特征在于隔套的模腔为多个。7.根据权利要求3所述的轴向加压的液性塑料等静压模具，其特征在于隔套的模腔为多个。8.根据权利要求4所述的轴向加压的液性塑料等静压模具，其特征在于隔套的模腔为多个。9.根据权利要求5所述的轴向加压的液性塑料等静压模具，其特征在于隔套的模腔为多个。
【专利摘要】本发明涉及等静压成型技术，特别涉及等静压模具，具体为轴向加压的液性塑料等静压模具。解决目前缺乏可实现等静压的独立模具的问题，和橡皮模具无法产生真正等静压的问题。该轴向加压的液性塑料等静压模具包含高压模体，高压模体内设有隔套；所述隔套的上承压面外缘设有向内折弯的上唇边，下承压面外缘设有向内折弯的下唇边，上、下唇边紧贴高压模体内壁；隔套与高压模体内壁之间的密闭空间灌注有液性塑料。本发明优选了半液态的液性塑料作为压力传递介质，简化了密封结构，从而使轴向加压转化为等静压在液性塑料模具内实现，压力能达到100-300MPa。为等静压的通用化自动化创造了条件。
【IPC分类】B30B15/02
【公开号】CN105346136
【申请号】CN201510773969
【发明人】董中天
【申请人】董中天
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月14日