专利名称：陶瓷管周向等静压成型装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷管周向等静压成型装置。
技术背景
真空开关陶瓷波纹管(如图1所示)是电力开关(真空灭弧室)的关键基础件， 广泛应用于电力系统、石油、化工、煤矿、冶金和电气化铁道等各个领域，其需求量逐年呈上升趋势。现有的陶瓷波纹管壳瓷坯的成型主要有热压注成型方法和普通等静压法。
热压注成型是特种陶瓷生产应用较为广泛的一种成型工艺，其基本原理是利用石蜡受热熔化和遇冷凝固的特点，将无可塑性的瘠性陶瓷粉料与热石蜡液均勻混合形成可流动的浆料，在一定压力下注入金属模具中成型，待蜡浆冷却凝固后脱模取出成型好的坯体。 坯体经适当修整，埋入吸附剂中加热进行脱蜡处理，然后再将脱蜡坯体烧结成最终制品。热压注工艺的主要优点是可成型形状复杂的陶瓷制品，尺寸精度高，几乎不需要后续加工，达到一次成型的目标。热压注工艺的缺点是气孔率高、内部缺陷相对较多、密度较低，制品的力学性能和性能稳定性相对较差，需要脱蜡环节，增加了能源消耗和生产时间。因受脱蜡限制，难以制备厚壁制品，不适合制备大尺寸陶瓷制品，且其排蜡工序会造成较严重的环境污染。对于对体积密度、气密性、抗折强度等要求严格的密封陶瓷器件真空开关陶瓷波纹管而言，热压注工艺显得可靠性不高。普通等静压法需昂贵的设备，且成型后的粗坯需经车削加工才能达到所需尺寸。发明内容
本发明的目的在于提供一种加工工序少、可一次成型的陶瓷管周向等静压成型装置。
本发明的目的通过如下技术方案实现一种陶瓷管周向等静压成型装置，其特征在于它包括上模盖、下模盖、内模芯、固定阴模、可以沿管壳轴向进行挤压的浮动阳模、 橡胶类材料弹性模压构件；固定阴模设置在最外层，为空心筒状结构，在固定阴模的空心腔体内设有可放入其内的内模芯；待压粉料、橡胶类材料弹性模压构件依序逐层包裹在内模芯外；在内模芯的上端设有上模盖，所述的上模盖的外径等于或略小于内模芯上端的最大外径；所述的浮动阳模为空心筒状，上模盖位于浮动阳模内；在内模芯的下端设有下模盖。
采用本发明的压模结构和针对产品图纸特制的波纹胶套的周向等静压法，既克服热压注工艺的缺点提高陶瓷管产品的质量，又克服普通等静压法只能加工粗坯的缺憾达到消除“象角”、少加工、一次成型陶瓷波纹管的目标。本发明可用于管状、轴状陶瓷或粉末冶金产品的成型。
较之现有技术而言，本发明的优点在于
本发明采用的周向等静压法采用非流体传递压力的模压形式，可保障压制品整个体积的密度均勻一致。模压制品时，不需昂贵的等静压装置，仅使用普通的液压机或旋压机改装即可。周向等静压的压模结构、安装方法和工作方式。
图1是现有的陶瓷波纹管剖面结构示意图。
图2是现有的带象角的陶瓷管坯的示意图。
图3是本发明的圆筒构件陶瓷管的一种实施例的结构示意图。
图4是本发明的陶瓷波纹管实施例的结构示意图。
标号说明1内模芯、2固定阴模、3浮动阳模、4下模盖、5压力传递介质、6第一层橡胶类材料弹性模压构件、7待压粉料、7、压缩后的被压缩掉的带压粉料的空间第二层橡胶类材料弹性模压构件8、上模盖9。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明内容进行详细说明
如图3和4所示，一种陶瓷波纹管周向等静压成型装置，其特征在于上模盖9、下模盖4、内模芯1、固定阴模2、可以沿管壳轴向进行挤压的浮动阳模3、橡胶类材料弹性模压构件和压力传递介质5 ；固定阴模2设置在最外层，为空心筒状结构，在固定阴模2的空心腔体内设有可放入其内的内模芯1，内模芯1为“工”字形，所述的“工”字形内模芯1的最大外径小于所述的固定阴模的内径；待压粉料7、橡胶类材料弹性模压构件依序逐层包裹在内模芯1外，在橡胶类材料弹性模压构件外壁面与固定阴模2的空心腔体的内壁面之间填充压力传递介质5 ；在内模芯1的上端设有上模盖9，所述的上模盖9的外径等于或略小于内模芯1上端的最大外径；所述的浮动阳模3为空心筒状，位于压力传递介质5的上端，所述的浮动阳模3的周边外径略小于或等于固定阴模2的空心筒内径，所述的浮动阳模3的空心筒的内径大于或等于橡胶类材料弹性模压构件的外径，上模盖9位于浮动阳模3)内； 在内模芯1的下端设有对内模芯1、待压粉料7、压力传递介质5、橡胶类材料弹性模压构件 8起到支撑作用的下模盖4。
所述的橡胶类材料弹性模压构件的上下端包裹在内模芯1的上下端外。
如图3所示，所述的橡胶类材料弹性模压构件也可以由两层构成，第一层橡胶类材料弹性模压构件8包裹在待压粉料7外，且它们的长度相等；第二层橡胶类材料弹性模压构件6包裹在第一层橡胶类材料弹性模压构件8和内模芯1的“工”字形上下端外。采用弹性模压构件6和8这种分层结构可保证待压粉体只受到周向等静压而轴向不会受到干扰。
所述的橡胶类材料弹性模压构件为聚氨酯弹性模压构件或丁晴橡胶类材料弹性模压构件。
所述的弹性模压构件6的内壁面或外壁面或内外壁面为波纹面。
本发明的立体模压原理如下，压模时，通过所述的浮动阳模3传递压机的压力，在浮动阳模3进入所述的固定阴模2的腔体内时，同时对所述的压力传递介质5和(聚氨酯) 弹性模压构件6、8和所述的待压粉料7施压，因此添入压模中的待压粉料7在径向受到挤压。构成立体模压条件的周向等静压压模，集静压模的普通挤压与径向等静压为一体，依靠所述的浮动阳模3的一个行程就能构成周向等静压条件。
本发明的陶瓷管周向等静压成型装置通过对弹性模压构件的内外表面设置不同的波纹面，可用于成型不同波形的波纹管，当弹性模压构件的内外表面均为平面时，可用于成型无波纹平管，并可消除“象角”。
陶瓷波纹管周向等静压成型的过程
根据产品图纸选定液压机的吨位；配制压模(指图3中的所有构件)，其中弹性模压构件可以是带波纹的或不带波纹的；成型过程与干压法相同，即填入定量粉料、压制、 出模。
权利要求
1.一种陶瓷管周向等静压成型装置，其特征在于它包括上模盖(9)、下模盖、内模芯(1)、固定阴模O)、可以沿管壳轴向进行挤压的浮动阳模(3)、橡胶类材料弹性模压构件；固定阴模(2)设置在最外层，为空心筒状结构，在固定阴模O)的空心腔体内设有可放入其内的内模芯(1)；待压粉料(7)、橡胶类材料弹性模压构件依序逐层包裹在内模芯(1) 外；在内模芯(1)的上端设有上模盖(9)，所述的上模盖(9)的外径等于或略小于内模芯 (1)上端的最大外径；所述的浮动阳模(3)为空心筒状，上模盖(9)位于浮动阳模(3)内； 在内模芯(1)的下端设有下模盖G)。
2.根据权利要求1所述的陶瓷管周向等静压成型装置，其特征在于所述的内模芯(1) 为“工”字形，所述的“工”字形内模芯(1)的最大外径小于所述的固定阴模的内径。
3.根据权利要求2所述的陶瓷管周向等静压成型装置，其特征在于在橡胶类材料弹性模压构件外壁面与固定阴模O)的空心筒的内壁面之间填充压力传递介质(5)。
4.根据权利要求3所述的陶瓷管周向等静压成型装置，其特征在于所述的浮动阳模 (3)位于压力传递介质(5)的上端。
5.根据权利要求4所述的陶瓷管周向等静压成型装置，其特征在于所述的浮动阳模 (3)的周边外径略小于或等于固定阴模⑵的空心筒内径，所述的浮动阳模⑶的空心筒的内径大于或等于橡胶类材料弹性模压构件的外径。
6.根据权利要求1所述的陶瓷管周向等静压成型装置，其特征在于所述的橡胶类材料弹性模压构件的上下端包裹在内模芯(1)的上下端外。
7.根据权利要求1所述的陶瓷管周向等静压成型装置，其特征在于所述的橡胶类材料弹性模压构件由两层构成，第一层橡胶类材料弹性模压构件(8)包裹在待压粉料(7)夕卜， 且它们的长度相等；第二层橡胶类材料弹性模压构件(6)包裹在第一层橡胶类材料弹性模压构件(8)和内模芯(1)的“工”字形上下端外。
8.根据权利要求1或7所述的陶瓷管周向等静压成型装置，其特征在于所述的橡胶类材料弹性模压构件为聚氨酯弹性模压构件或丁晴橡胶类材料弹性模压构件。
9.根据权利要求1所述的陶瓷管周向等静压成型装置，其特征在于所述的弹性模压构件(6)的内壁面或外壁面或内外壁面为波纹面。
全文摘要
本发明涉及一种陶瓷管周向等静压成型装置。它包括上模盖、下模盖、内模芯、固定阴模、可以沿管壳轴向进行挤压的浮动阳模、橡胶类材料弹性模压构件；固定阴模设置在最外层，在固定阴模的空心腔体内设有可放入其内的内模芯；待压粉料、橡胶类材料弹性模压构件依序逐层包裹在内模芯外；在内模芯的上端设有上模盖；所述的浮动阳模为空心筒状，上模盖位于浮动阳模内；在内模芯的下端设有下模盖。本发明采用的周向等静压法采用非流体传递压力的模压形式，可保障压制品整个体积的密度均匀一致。模压制品时，不需昂贵的等静压装置，仅使用普通的液压机或旋压机改装即可。周向等静压的压模结构、安装方法和工作方式。
文档编号B28B3/20GK102490256SQ20111039990
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者赵德臻 申请人:赵德臻