一种可自由收缩的等静压用平装立压式模具及压制方法与流程

本发明属于等静压技术领域，具体涉及一种可自由收缩的等静压用平装立压式模具，还涉及了使用该平装立压式模具进行等静压制的方法。

背景技术：

国内外各等静压设备在压制板坯时，为了便于控制板坯形状，往往采用传统的立装立压模具。但立装立压模具尽管便于控制板坯形状，但在装粉作业过程中，由于开口较小、高度相对较高，模具的宽厚比较大，因此装粉操作相对困难，尤其是压制一些尺寸规格较大的薄板件时，该问题更为突出。于此同时，采用传统胶膜压制时，由于模具口部固定，等静压制时，胶膜只能靠周边收缩起到压紧作用，而当板坯规格较大，经等静压制后对应胶膜的收缩量也将增大，会在胶膜口部产生拉扯牵制作用，容易造成口部拉扯撕裂，导致板坯内部渗入乳化液，从而使得板坯报废。此外，如果采用普通的平装平压，则受制于压机缸体尺寸，很难实现长宽尺寸较大的大规格板坯的压制。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可自由收缩的等静压用平装立压式模具，解决了现有立装立压模具装粉困难、胶膜口部易撕裂及板坯尺寸较小的问题。

本发明的另一个目的是提供使用上述平装立压式模具进行等静压制的方法。

本发明所采用的技术方案是，一种可自由收缩的等静压用平装立压式模具，包括平装模具、平装胶套、顶压板和定型压杆；平装模具具有扁平腔体且无上盖，平装模具底板和四周侧壁分布有通孔；所述平装胶套包括套放在平装模具内的上胶套和下胶套，上、下胶套均为凹形胶套，其凹部形状与平装模具的腔体形状一致，上胶套套放在下胶套上，二者之间形成用于盛装粉末的空腔，上胶套和下胶套的边沿通过封口装置固定；顶压板为分布有通孔的平板，盖在上胶套下凹部分的上表面；定型压杆为带有支撑腿的杠体，支撑腿顶在顶压板上表面，杠体与平装模具形成可拆卸的固定连接。

本装置的特点还在于：

封口装置为封口夹板，封口夹板包括形状相同的环形上夹板和下夹板，上、下夹板分别夹在上、下胶套的外沿的上下两侧，上、下夹板和上、下胶套通过封口卡具固定。

下夹板下表面设置有用于调节其高度和水平位置的调节螺栓。

封口卡具为若干带有可伸缩螺丝的C形封口卡具。

封口卡具之间的排布密度为200～400mm之间。

定型压杆的杠体上开设有开孔，通过位移导杆与平装模具形成可拆卸的固定连接，且可通过位移导杆调节支撑腿对顶压板的压力。

平装模具的侧壁外都设有加强肋。

上胶套和下胶套的口部尺寸略小于其下凹部分横截面尺寸。

本发明还提供了使用上述平装立压式模具进行等静压制的方法，包括以下步骤：

步骤1，装粉：首先将下胶套套放在平装模具内，再将粉末均匀铺设在下胶套内并拍实，然后将上胶套套放在下胶套上，并通过封口装置将上、下胶套的边沿固定，使上、下胶套内部形成密封；其次，将顶压板盖在上胶套下凹部分的上表面，使之压实胶膜及粉体；最后将定型压杆与平装模具固定，并使支撑腿顶在顶压板上表面；

步骤2，压制：将固定好的待压模具由水平状态吊至竖直状态，并将模具竖直装入等静压机，进行压制；

步骤3，取板坯：压制结束后，将模具从等静压机吊出后，由竖直状态改为水平放置；取下定型压杆、顶压板及上胶套，将压好的板坯吊出下胶套，清理胶套及模具腔体，结束压制。

进一步地，当封口装置为形状相同的环形上夹板和下夹板，且下夹板下表面设置有调节螺栓时，上述方法包括以下步骤：

步骤1，装粉：首先将下夹板放在平装模具外沿上，使调节螺栓的下端置于平装模具外沿，调节该调节螺栓使下夹板保持水平；再将下胶套套放在平装模具内，并使其外沿位于下夹板上；然后将粉末均匀铺设在下胶套内并拍实，然后将上胶套套放在下胶套上，再将上夹板置于上胶套外沿上，并通过封口装置将上、下胶套的外沿和上、下夹板固定，使上、下胶套内部形成密封；其次，将顶压板盖在上胶套下凹部分的上表面，使之压实胶膜及粉体；最后将定型压杆与平装模具固定，并使支撑腿顶在顶压板上表面；

步骤2，压制：将固定好的待压模具由水平状态吊至竖直状态，将下夹板的调节螺栓松开，再将模具竖直装入等静压机，进行压制；

步骤3，取板坯：压制结束后，将模具从等静压机吊出后，由竖直状态改为水平放置；取下定型压杆、顶压板、上夹板及上胶套，将压好的板坯吊出下胶套，清理模具，结束压制。

本发明的有益效果是，

(1)本发明能实现宽口平装粉，提高了装粉效率。相对于常规使用的立装立压模具采用小口装料的模式，本发明中的模具能够实现阔口平装模式，提高了粉末的装填效率。

(2)本发明能更好地保证粉末分布的均匀性。由于采用了阔口平装模式，使得装粉作业时，有充分的空间可供将粉末装填均匀，并有助于实现自动布料机均匀化布料，从而保证了粉末装填的均匀性，也间接保证了板坯的规整性。

(3)本发明能实现大规格板坯的等静压制生产。采用平装模式，能够更好地保证粉末充分的装填率。由于采用立压模式，还能够实现较大长宽尺寸的大规格板坯的压制；

(4)本发明能够保证在整个等静压制过程中，胶套能够自由收缩，从而保证了胶套各处不会受拉扯牵制而发生撕裂情况，确保了产品的合格率。

附图说明

图1是本发明平装立压式模具中平装模具的结构示意图；

图2是本发明平装立压式模具中平装胶套的结构示意图；

图3是本发明平装立压式模具中上、下胶套组合的结构示意图；

图4是本发明平装立压式模具中顶压板的结构示意图；

图5是本发明平装立压式模具中定型压杆的结构示意图；

图6是本发明平装立压式模具中上夹板的结构示意图；

图7是本发明平装立压式模具中下夹板的结构示意图；

图8是本发明平装立压式模具中封口夹板与胶套组合的结构示意图；

图9是本发明平装立压式模具的组合立体剖面图I；

图10是本发明平装立压式模具的组合立体剖面图II。

图中，1.平装模具，2.平装胶套，3.顶压板，4.定型压杆，5.通孔，6.粉体，7.加强肋，8.定位孔，9.上胶套，10.下胶套，11.封口装置，12.上夹板，13.下夹板，14.封口卡具，15.调节螺栓，16.支撑腿，17.水平杠体，18.开孔，19.位移导杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不限于以下实施方式。

本实施例的等静压制用平装立压式模具包括平装模具1、平装胶套2、顶压板3和定型压杆4。

如图1所示，平装模具1为方形结构，由壁厚较厚的钢板制作而成，具有扁平腔体且无上盖，模具底板和四周侧壁均匀分布有通孔5，在等静压制时，乳化液能够透过通孔5，将压力传递至胶套2和粉体6上。为了提高模具的强度，在四周侧壁外都增设有加强肋7。为了便于固定其他部件，平装模具1上部带有外沿，该外沿上设有用于与位移导杆固定的定位孔8。

平装胶套2包括结构类似的上胶套9和下胶套10，二者均为带有外沿的凹形胶套，凹部形状与平装模具腔体一致，如图2所示，下胶套10套放在平装模具1上，其侧壁紧贴平装模具1的内壁。下胶套10的深度大于上胶套9。使用时，上、下胶套组合使用，如图3所示，上胶套9套放在下胶套10上，两个胶套的侧壁相接触，上胶套9的底部和下胶套10底部之间形成用于盛装粉体6的空腔，上胶套9和下胶套10的外沿通过封口装置11固定，使胶套形成密封。上、下胶套口部尺寸略微缩小，利于密封。

顶压板3为分布有通孔5的平板，如图4所示，盖在上胶套9下凹部分的上表面，也由厚钢板制成；其上开设的通孔5是为了等静压制时，乳化液能够透过通孔，将压力传递至胶套2和粉体6上。

定型压杆4为带有竖向支撑腿16的水平杠体17，如图5所示。支撑腿16向下顶住顶压板3，水平杠体17两端开设有开孔18，通过位移导杆19与平装模具外沿的定位孔8固定。本实施例中位移导杆19采用通体带有螺纹结构的丝杠，两头用匹配的螺母旋紧加力，使定型压杆压实顶压板；且可以通过调节该螺母，调节支撑腿对顶压板3、胶套2和粉体6的压力。本实施例中，上胶套9和下胶套10的外沿上也开设有定位孔8，位移导杆19穿过胶套外沿的定位孔与平装模具外沿的定位孔固定。当然，位移导杆19也可以不需要穿过它们。

使用上述平装立压式模具进行等静压制时，具体按照以下步骤实施：

步骤1，装粉：首先将下胶套套放在平装模具1内，再将粉末6装在下胶套10内，并利用辅助工器具，将粉末布设均匀，装粉结束后，将粉体适当拍实。然后将上胶套9套放在粉体上部，并嵌套在下胶套10中，使上胶套的外沿与下胶套的外沿重叠，并通过封口装置11将上、下胶套的外沿固定，使上、下胶套内部形成密封；其次，将顶压板3盖在上胶套9下凹部分的上表面，使之压实胶膜及粉体；最后将定型压杆4放在顶压板3上，使支撑腿16顶在顶压板3上表面，并使其两端开设的开孔18正对位移导杆定位孔8，用位移导杆19连接好，上紧固定螺丝。

步骤2，压制：将固定好的待压模具由水平状态吊至竖直状态，并将模具竖直装入等静压机，进行压制；

步骤3，取板坯：压制结束后，将模具从等静压机吊出后，由竖直状态改为水平放置；取下定型压杆4、顶压板3及上胶套9，将压好的板坯吊出下胶套10，清理胶套及模具腔体，结束压制。

为了保证在整个等静压制过程中，胶套能够自由收缩，各处不会受拉扯牵制而发生撕裂情况，本发明封口装置11采用封口夹板，封口夹板分为上夹板12和下夹板13，为形状相同的环形方板，其形状与平装胶套2的外沿一致，如图6、7所示。同时，在下夹板13下表面设置有若干调节螺栓15，如图7所示，能够调节下夹板13的高度和水平位置，确保在钢模水平放置时，胶套口部和封口卡具等不至于由于自重而耷拉下垂。而在钢模竖直待压时，该调节螺栓15可以彻底松开，确保封口夹板连同顶压板等部件能够在受压时回缩至钢模模腔内，从而避免胶套口部固定，在受压时会发生撕裂从而导致破裂渗液的隐患。将上、下夹板分别夹在两个胶套外沿的上下两侧，通过若干封口卡具14固定。在上、下夹板的外沿上也可开设定位孔8供位移导杆19穿过。

封口卡具14优选带有可伸缩螺丝的C形封口卡具，其强度大，能牢固的固定住胶套，如图8所示。封口卡具14之间的排布密度介于200～400mm之间，过稀，则不能确保密封；过密，则装配效率低，且增加了吊装重量。

使用该平装立压式模具进行等静压制时，具体按照以下步骤实施：

步骤1，装粉：首先准备好平装模具1，将下夹板13置于平装模具1的外沿上，使调节螺栓15的下端置于平装模具上沿，调节该调节螺栓15使下夹板13保持水平；再将下胶套10套放在平装模具1内，并使其外沿位于下夹板13上。然后将粉末6装在下胶套10内，并利用辅助工器具，将粉末布设均匀，装粉结束后，将粉体适当拍实。再将上胶套9套放在粉体上部，并嵌套在下胶套10中，使上胶套的外沿与下胶套的外沿重叠，将上夹板12置于上胶套9的外沿上面，并通过封口装置11将上、下胶套的外沿和上、下夹板固定，使上、下胶套内部形成密封；其次，将顶压板3盖在上胶套9下凹部分的上表面，使之压实胶膜及粉体；最后将定型压杆4放在顶压板3上，使支撑腿16顶在顶压板3上表面，并使其两端开设的开孔18正对位移导杆定位孔8，用位移导杆19连接好，上紧固定螺丝。组装好的模具如图9、10所示。

步骤2，压制：将固定好的待压模具由水平状态吊至竖直状态，将下夹板的调节螺栓15松开，确保上、下夹板等部件能够在受压时回缩至模具的模腔内，再将模具竖直装入等静压机，进行压制；

步骤3，取板坯：压制结束后，将模具从等静压机吊出后，由竖直状态改为水平放置；依序松开定型压杆、封口卡具等部位螺丝，打开封口卡具，移走定型压杆4、顶压板3、上夹板12及上胶套9；将压好的板坯吊出下胶套10，清理模具，结束压制。

采用本发明装置能实现宽口平装粉，提高了装粉效率。相对于常规使用的立装立压模具采用小口装料的模式，本发明中的模具能够实现阔口平装模式，提高了粉末的装填效率。还能更好地保证粉末分布的均匀性。由于采用了阔口平装模式，使得装粉作业时，有充分的空间可供将粉末装填均匀，并有助于实现自动布料机均匀化布料，从而保证了粉末装填的均匀性，也间接保证了板坯的规整性。采用平装模式，能够更好地保证粉末充分的装填率(注：本发明认为装填率为粉末的堆积容积与模具的总容积之比)。由于采用立压模式，还能够实现较大长宽尺寸的大规格板坯的压制。本发明能够保证在整个等静压制过程中，胶套能够自由收缩，从而保证了胶套各处不会受拉扯牵制而发生撕裂情况，确保了产品的合格率。

本发明以上描述只是部分实施例，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式。上述的具体实施方式是示意性的，并不是限制性的。凡是采用本发明的材料和方法，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，所有具体拓展均属本发明的保护范围之内。