专利名称：粉浆浇铸及注射成型机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及粉末冶金和陶瓷注射成型或粉浆浇涛设备。
无论是粉浆浇涛(主要指压滤成型)还是注射成型，在其粉末与成型粘接剂的混合过程中均会在浆料中裹入大量微小气泡，同时由于模腔内存有气体，又会在浆料注入模腔的过程中卷入气体，造成坯体内部存在大量气孔、缺涛和成型部件表面粗糙，致使成型毛坯质量不好，烧结变形和最终的材料性能下降。中国专利CN2385860Y提供了一种精密陶瓷立式胶态注射成型机，主要由工作台、浆料罐、搅拌叶片、推进活塞、真空罩和非孔模具组成。真空罩置于工作台上，非孔模具置于真空罩内，浆料罐置于工作台中，浆料罐与非孔模具之间有注口相通，浆料罐的外层为制冷层，搅拌叶片与推进活塞置于浆料罐的底部。其工作原理是将位于浆料罐、真空罩及模腔内的气体抽到一定真空度后，由带有搅拌叶片的活塞从底部推进，将浆料缓慢通过注口注入非孔模具。采用这种方法解决坯体气孔问题，但存在推进活塞的直线动密封及搅拌轴的旋转动密封问题、由硬质粉末颗粒造成的搅拌轴密封间隙磨损以及由于磨损造成的浆料污染问题。由于注射口和浆料罐设于浆料的上方，在重力作用下浆料中的粉末颗粒有下沉的趋向，其结果是上部的低浓度浆料首先被注入模腔，影响坯料的质量。采用活塞产生注射压力，同时又要密封，机械部件结构较复杂，精度要求高，而且不便清理；同时注射压力也不易控制。日本专利JP2-172854提供的陶瓷烧结体的制造方法中也采用了真空除气的方法，成型机械也是采用活塞加压使真空除气的坯料塑变成型。所不同的是浆料的混合和搅拌与塑变成型是分开进行的，没有从机械上将这两个过程一体化或连续化。
本实用新型的目的是提供一种能够使粉浆浇铸和注射成型工艺中的浆料混合和成型工序在真空状态下连续进行的设备。该设备在工艺过程中对浆料无污染，成型坯料质量好，结构较为简单，便于清洗，成本也较为低廉。
本实用新型的技术方案是一种用于粉浆浇铸和注射成型的设备，主要由混料罐、真空罩、成型模具、支撑台组成。混料罐3置于支撑台13上，内部设有搅拌器6，外部设有调温装置4，混料罐3的上部设有用于抽真空和/或充气加压的进出气口；真空罩8置于支撑台13下，箱体9上设有抽真空和/或充气除真空的进出气口；成型模具11置于成型箱9内；混料罐3与成型模具11间经注射阀7相通。
对仅用于粉浆浇铸的设备，由于工艺过程中无调温要求，故可将上述方案中的调温装置省去，其它基本结构均与上述方案相同。
在上述两种方案中，混料罐与成型模具间的注射阀为压力阀；该压力阀可由阀塞、复位弹簧及阀座构成。这样，浆料压滤或注射时，在高压气体压力作用下即可开启注射阀。在工艺过程中，由于混料罐中的浆料直接与罐内壁及搅拌叶片、搅拌轴等构件接触、磨擦，不仅耗损设备，而且也易造成对浆料的污染，因此，这些部件可预先进行防蚀耐磨处理，或用抗蚀耐磨材料制作。为防气压过高毁坏设备，在高压气管路上可设有安全阀。另外在支撑台架22上可设有摇液振动器23，使浆料处于易于流动的状态，便于浆料压滤或注射成型。
为了便于对混料罐及成型箱抽真空和对混料罐充气加压，混料罐3与成型箱9的进出气口21和12间设有连通总管路14，总管路14上设有高压—真空隔离阀17；隔离阀17的一端经管路与高压气源18及混料罐3相通，另一端经管路与真空源16及成型箱9相通；高压气管路上设有高压气截止阀20和排气阀19；为防止高压气进入真空管路，真空管路上设真空截止阀15。
上述方案由于采用了气压成型，减少了因机械磨损对浆料的污染。同时，由于采用了对浆料上下两端同时抽真空的结构方案，易于保证工艺过程中所必须的真空度。浆料罐在上，成型箱在下的结构则可保证压滤或注射时浆料是以均匀的浓度注入模腔或者是较高浓度的浆料首先注入模腔；这些措施均有效地提高了成型坯料的质量。另外，由于本方案中无活塞等较精密、复杂的构件与浆料接触，因而易于清洗，成本也较低。
以下结合附图和实施例进一步对本实用新型作详细说明。
图1为本实用新型结构原理图和实施例一结构示意图。
图2为本实用新型实施例二的结构示意图。
如
图1所示，混料罐3置于支撑台13上，罐体上端用密封盖1封闭，搅拌器6从密封盖1上装入混料罐3内。混料罐的上部设有进料口2和进出气口21，底部经注射阀7与模具注口相通。混料罐的外部装有调温装置4。真空罩8置于支撑台13的下部，与支撑台一起构成成型箱9。成型箱9内装有成型模具11，箱体上设有进出气口12。本实用新型的工作原理是当用于一般注射成型工艺时，工作时首先关闭注射阀7，从进料口装入浆料，并封闭进料口。通过调温装置4控制混料罐3的温度，使浆料5处于易于搅拌和注射的状态，启动搅拌器6，对浆料进行混合，通过进出气口21和12对混料罐和成型箱抽真空，脱除浆料5中的空气。浆料5充分混合和除气后，继续保持成型箱的抽真空状态，停止搅拌和对混料罐的抽真空，然后利用高压气源从进出气口21对混料罐充气加压，打开注射阀7，使浆料注入模腔10，成型固化，得到成型部件坯料。
根据具体使用目的的不同，本实用新型结构中的调温装置4可以是单纯的加热或制冷装置，也可以是加热和制冷功能皆备的调温装置；当然，在工艺中如无调温需要时，也可省去该调温装置，以降低设备成本。
实施例一，上述真空除气和高压充气加压过程可由外设的管路及高压气源和真空源来完成，如
图1所示，混料罐3与成型箱9的进出气口21和12之间设有总管路14，总管路14上设有高压—真空隔离阀17。隔离阀17一端经管路与混料罐3及高压气源18相通，另一端与成型箱9及真空源16相通。高压气管路上设有高压截止阀20和排气阀19，真空管路上设有真空截止阀15。其工艺过程为关闭高压管路截止阀20，打开总管路14上的高压—真空隔离阀17及真空管路截止阀15，启动真空源16，对混料罐3及成型箱19同时抽真空，脱除浆料5中的空气。浆料5充分混合和除气后，停止搅拌，关闭高压—真空隔离阀17，打开高压截止阀20，启动高压气源18，对混料罐进行充气加压，打开注射阀7，使浆料注入模腔10，成型固化。注射压力达到设定值后，关闭高压管路截止阀20，而后关闭高压气源，保压一定时间后，打开设于高压管路上的排气阀19及高压气管路截止阀20，使混料罐3内的高压气排掉。打开总管路上的高压—真空隔离阀17，使外部气体进入成型箱9，去真空，取下真空罩8和成型模具11，取出成型部件。注射压力可经高压气源予以控制。在压滤及注射成型过程中，为防止高压气进入真空管路，可关闭真空截止阀15和真空源16。
实施例二，如图2所示，其基本结构与
图1相同，另在高压管路上设有安全阀24。注射阀7为压力阀，由阀塞25、复位弹簧27及阀座26等组成；在注射或压滤压力下，阀塞25开启，其它情况下阀塞将注口封闭。调温装置4为加热装置。另，为使浆料变稀更易于注射或压滤，在支撑台架22上装设了摇液振动器23。在浆料混合、脱气并停止搅拌后，启动该摇液振动器，即可使浆料振动变稀，易于流动。
实施例三，其基本结构与实施例一相同，但因该设备仅用于粉浆浇铸工艺，一般不需进行加热或冷却，故省去了调温装置。
权利要求1.一种用于粉浆浇铸和注射成型的设备，主要由混料罐、真空罩、成型模具和支撑合构成，其特征是混料罐(3)置于支撑台(13)上，混料罐(3)内部设有搅拌器(6)，外部设有调温装置(4)，上部设进出气口；真空罩(8)置于支撑台(13)下，成型箱(9)上设有进出气口；成型模具(11)置于成型箱(9)内；混料罐(3)与成型模具(11)间经注射阀(7)相通。
2.根据权利要求1所述的粉浆浇铸及注射成型设备，其特征是混料罐与成型模具间的注射阀为压力阀。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征是混料罐与成型模具间的压力阀由阀塞(25)、复位弹簧(27)及阀座(26)构成。
4.根据权利要求1～3所述的任一设备，其特征是混料罐内壁、搅拌器、注射阀及与混料接触的其它构件均用防蚀耐磨材料制作。
5.根据权利要求1～3所述的任一设备，其特征是高压—真空隔离阀(17)的一端经管路与高压气源(18)及混料罐(3)相通，另一端经管路与真空源(16)及成型箱(9)相通；高压气管路上设有截止阀(20)和排气阀(19)；真空管路上设有截止阀(15)。
6.根据权利要求1～3所述的任一设备，其特征是高压气管路上设有安全阀。
7.根据权利要求1～3所述的任一设备，其特征是支撑台架(22)上设有摇液振动器(23)。
8.一种用于粉浆浇铸的设备，主要由混料罐、真空罩、成型模具和支撑台构成，其特征是混料罐(3)置于支撑台(13)上，混料罐(3)内部设有搅拌器(6)，上部设进出气口；真空罩(8)置于支撑台(13)下，成型箱(9)上设有进出气口；成型模具(11)置于成型箱(9)内；混料罐(3)与成型模具(11)间经注射阀(7)相通。
9.根据权利要求8所述的粉浆浇铸成型设备，其特征是混料罐与成型模具间的注射阀为压力阀。
10.根据权利要求8或9所述的设备，其特征是高压—真空隔离阀(17)的一端经管路与高压气源(18)及混料罐(3)相通，另一端经管路与真空源(16)及成型箱(9)相通；高压气管路上设有截止阀(20)和排气阀(19)；真空管路上设有真空截止阀(15)。
专利摘要一种用于粉浆浇铸和注射成型的设备,其主要结构是:混料罐置于支撑台上,内部设有搅拌器,外部设有调温装置;支撑台下设有成型箱,成型模具置于成型箱内;混料罐与成型模具间经注射阀相通;高压一空隔离阀的一端经管路与混料罐及高压气源相通,另一端经管路与成型箱及真空源相通;高压管路上设有高压截止阀和排气阀。该设备成型坯体质量好,工艺过程中对浆料无污染,结构较为简单,便于清洗,成本也较为低廉。
文档编号B28B1/00GK2491204SQ01223949
公开日2002年5月15日 申请日期2001年5月17日 优先权日2001年5月17日
发明者杨国毅, 李国斌, 赵宝荣, 王军, 赵红梅 申请人:中国兵器工业第五二研究所