专利名称：一种适于压制圆片形陶瓷坯料的干压成型模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适于压制圆片形陶瓷坯料的干压成型模具，属于B28B陶瓷成型领域。
背景技术：
对粉料进行干法模压成型，是一种高效率的成型方法，该法在企业生产及相关科研部门的研发实验工作中被广泛使用。本案设计人在开展一项有关碳化硅陶瓷的研发实验过程中，注意到，所使用的成形模具存在一种缺陷，该缺陷表现为坯料成型后脱模困难，这种问题随着成形模具使用期的延长而变得愈加明显，究其原因，是碳化硅的高硬度所致，由于碳化硅的硬度仅次于金刚石，在模压成型的过程中，对阴模内壁的壁面形成强烈的刮削作用，不消多久，阴模内壁的壁面就被刨去一层，在成型压力效应最大的区域，也就是在模垫与上模冲之间的区域，阴模内壁的壁面被更深地刨削，并进而形成一圈凹陷区，经压力成型后的坯料样品块被嵌于该区域而难以脱模，在此情形下，强行脱模将导致坯料样品块皱皮、破碎、报废，并且，强行脱模还会使阴模内壁的样块强脱途经区域受到连带的严重磨削，形成喇叭口，终至阴模快速报废，由于碳化硅的高硬度带来的强大的刨削作用，使得上述问题有些棘手。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，针对上述的坯料成型后脱模困难现象，研发一种易于脱模的陶瓷坯料成型模具。本实用新型通过如下方案解决所述技术问题，该方案提供一种适于压制圆片形陶瓷坯料的干压成型模具，该模具包括依序相互套装组合使用的模垫，以及，阴模，以及，上模冲，所述阴模是圆筒状物，所述上模冲是一端置于阴模腔内用于对粉样施压的圆柱状物，所述模垫是置于阴模腔内与上模冲施压端相向位置上的圆板形垫片，本案要点是，该阴模由两瓣槽形物组成，分别属于两瓣槽形物的两个凹槽面相向对置，以及，该成型模具的结构还包括框形物，以及，两支棒状物，所述框形物的轮廓呈正方形或平行四边形，在框形物的一对结构位置相对的顶角位置上分别开设有两个孔洞，所述框形物的中心点位于所述两个孔洞之间的连线上，两支棒状物的各自的一端分别与两瓣槽形物连接，两支棒状物的各自的余下的一端分别穿入或穿过所述两个孔洞，框形物以及棒状物的材料是导磁性材料，有励磁线圈分别缠绕在所述框形物的以所述两个孔洞之间的连线为界的两侧位置，槽形物的本体材料是导磁性材料，在槽形物的凹槽面位置装设有硬质合金内衬层，硬质合金内衬层的厚度介于ι毫米与20毫米之间。所述模垫以及阴模以及上模冲的技术含义在陶瓷成型技术领域是公知的。所述导磁性材料指的是导磁性较好的材料，所述导磁性材料例如软铁、不同含碳量的碳钢以及多元素合金钢等等，所述导磁性材料的技术含义是公知的。所述硬质合金一词的技术含义是公知的。本案模具中的所述硬质合金内衬层其存在有助于延长本案模具使用寿命。本案模具还可以进一步包括一些附件，所述附件例如电源、电缆，以及，装设在电路上的电源开关，等等，本案模具结构中的所述励磁线圈可以通过电缆并经由所述电源开关与所述电源联接。当两瓣所述槽形物相向对合，且接通所述励磁线圈与所述电源的电流通路时，形成完整的闭合磁路，两瓣所述槽形物彼此间依靠强大的磁力作用，互相强力地咬合在一起，而当电路开关处于断开状态时，磁力作用消失，两瓣所述槽形物可以轻松地从对合状态转为开放状态。本案的结构要求在框形物的以所述两个孔洞之间的连线为界的两侧位置上缠绕励磁线圈，这样的结构就足以形成满足本案目的的闭合磁路。当然，也可以允许进一步在棒状物上缠绕励磁线圈，被进一步缠绕了励磁线圈的棒状物可以是所述两支棒状物中的任何一支，更进一步地，也可以允许两支棒状物都在其表面上缠绕有励磁线圈。由此，进一步优选的结构方案是，至少有一支的所述棒状物在其表面上缠绕有励磁线圈。更进一步优选的结构方案是，在两支棒状物的各自的表面上均缠绕有励磁线圈。这样的结构有助于进一步强化约束所述闭合磁路，有助于抵消因磁力线部分弥散带来的磁吸引力损失。本案模具结构中的所述上模冲的材料以及所述模垫的材料可以是任意的有一定硬度的材料，例如硬质合金、陶瓷；甚至也可以是有一定硬度的导磁性材料，例如高碳钢； 但是，为了较好地与模具的磁力闭锁机制相适宜，优选的上模冲是由无磁材料或非磁材料制成的上模冲，优选的模垫是由无磁材料或非磁材料制成的模垫。所述无磁材料或非磁材料指的是对磁场无磁性响应或磁性响应很弱的材料，例如碳化硅陶瓷材料、二氧化锆陶瓷材料、硬质铜合金材料、无磁硬质合金材料。由无磁材料或非磁材料制成的上模冲及模垫， 其动作不受磁场牵制、干扰。基于材料技术成熟度及加工、价格、耐用性等方面的考虑，更进一步优选的上模冲是由无磁硬质合金材料制成的上模冲，更进一步优选的模垫是由无磁硬质合金材料制成的模垫。无磁硬质合金材料一词的技术含义是公知的。无磁硬质合金材料市场有售。所述模具的组件还可以包括底部磁路隔离件，该底部磁路隔离件用于将模具工作区磁路与模具底侧方向的外部施压机械构件隔离开来，该底部磁路隔离件是块状物、柱状物或板状物，该底部磁路隔离件的材料是无磁材料或非磁材料，该底部磁路隔离件在模具磁路工作状态下与所述模垫的底侧面贴合在一起。由于在应用本案模具时，模具底侧方向的外部施压机械构件通常是由具有导磁性的钢铁材料制成的机械构件，本案所述底部磁路隔离件的作用，是将模具磁路系统与所述模具底侧方向的外部施压机械构件隔开一定距离，以免因磁力线从底侧弥散而导致模具磁力闭锁力量减弱。所述底部磁路隔离件的进一步优选的制作材料是无磁硬质合金材料。所述模具的组件进一步可以包括顶部磁路隔离件，该顶部磁路隔离件用于将模具工作区磁路与模具顶侧方向的外部施压机械构件隔离开来，该顶部磁路隔离件是块状物、 柱状物或板状物，该顶部磁路隔离件的材料是无磁材料或非磁材料，该顶部磁路隔离件在模具磁路工作状态下与所述上模冲的余下的一端贴合在一起。出于相同的原因，与底部磁路隔离件的作用相类似，本案所述顶部磁路隔离件的作用，是将模具磁路系统与所述模具顶侧方向的外部施压机械构件隔开一定距离，以免因磁力线从顶侧弥散而导致模具磁力闭锁力量减弱。所述顶部磁路隔离件的进一步优选的制作材料也是选择使用无磁硬质合金材料。[0014]由于在模具使用状态下，呈块状、柱状或板状的所述顶部磁路隔离件不易在所述上模冲的顶部摆放，操作上会带来一些不便，为了能够较轻松地进行模具使用操作，该顶部磁路隔离件的进一步优选的结构是该顶部磁路隔离件的表面上至少含有一个凹形坑洞构造，该凹形坑洞构造其形貌是与所述上模冲的余下的一端的形貌相互匹配，所述上模冲的余下的一端在模具磁路工作状态下与顶部磁路隔离件表面上的一个所述凹形坑洞构造以套接的方式相互贴合连接在一起。该顶部磁路隔离件的表面上可以含有一个以上的凹形坑洞构造，凹形坑洞的数量不限，所述一个以上的凹形坑洞既可以是具有相同的口径的坑洞， 也可以是具有不同口径的坑洞，以方便根据需要选择其一使用，此结构的所述顶部磁路隔离件如同一顶高帽扣在上模冲的顶部，防止了或减弱了磁力线从顶侧方向的弥散。本实用新型的优点是，利用与所述励磁线圈连接的所述电源的开关动作，就可以控制两瓣所述槽形物，使它们在强力相互咬合状态与松弛状态之间快速切换，如此，可以在所述强力相互咬合状态下进行粉料施压操作，而在所述松弛状态下将已经过施压操作形成的样块轻松取出，本案模具化解了所述坯料成型后的脱模困难问题。
图1是所述现有技术中的用于陶瓷粉料成型的一种模具，图中自上而下依序排列的构件分别是上模冲、阴模以及模垫。图2是本案实施例的阴模结构示意图，该图展示的是俯视角度下的本案实施例阴模结构形态，该图中所述两瓣槽形物处于开放的、松弛的状态，图中没有详细描绘硬质合金内衬层与槽形物本体之间的结合形态，图中也没有绘出与之匹配成套的上模冲以及模垫。图3显示的是本案实施例结构中的阴模在处于相互咬合并且励磁线圈通电的工作状态下，其内部闭合磁路形态示意图。图中，1、5分别是两支装设位置不同的棒状物，2是所述框形物，3、8分别是两个装设位置不同的励磁线圈，4、9分别是框形物的开设有孔洞的两个顶角区位，6、7分别是结构位置不同的两瓣槽型物。
具体实施方式
在图2所展示的本案实施例中，重点展示阴模结构，实际模具的结构包括依序相互套装组合使用的模垫，以及，阴模，以及，上模冲，阴模是圆筒状物，上模冲是一端置于阴模腔内用于对粉样施压的圆柱状物，模垫是置于阴模腔内与上模冲施压端相向位置上的圆板形垫片，本例中，突出显示本案技术特征的地方表现在，该阴模由两瓣槽形物组成，该两瓣槽形物分别是槽形物6和槽形物7，分别属于槽形物6和槽形物7的两个凹槽面相向对置，以及，该成型模具的结构还包括框形物2，以及，两支棒状物，框形物2的轮廓呈正方形或平行四边形，在框形物2的一对结构位置相对的顶角位置上分别开设有两个孔洞，框形物2的中心点位于所述两个孔洞之间的连线上，所述两个孔洞分别位于顶角区位4和顶角区位9，所述连线是虚拟的、非实物的连线，所述连线是用于说明相关结构位置关系的表达用词，所述两支棒状物分别是棒状物1和棒状物5，棒状物1及棒状物5的各自的一端分别与槽形物7及槽形物6连接，棒状物1及棒状物5的各自的余下的一端分别穿入或穿过所述两个孔洞，框形物2以及棒状物1和棒状物5的材料是导磁性材料，有励磁线圈3、8分别缠绕在框形物2的以所述两个孔洞之间的连线为界的两侧位置，槽形物6及槽形物7的本体材料是导磁性材料，在槽形物6及槽形物7的各自的凹槽面位置均装设有硬质合金内衬层， 硬质合金内衬层的厚度介于1毫米与20毫米之间。所述棒状物与其所穿入或穿过的对应孔洞的连接关系是一种允许滑移动作的套接关系。在图2中没有绘出的上模冲以及模垫， 其结构形态分别类同于出现在图1内上下两个位置的对应构件。该实施例的结构当然也可以包括没有在图中绘出的电源、电缆以及电源开关等等附件。本案结构也可以允许是在棒状物1或棒状物5之中的任选的一支棒状物表面上缠绕有励磁线圈的结构。本案结构也可以进一步允许是在棒状物1及棒状物5的表面上均缠绕有励磁线圈的结构。附图中没有详细描绘硬质合金内衬层与槽形物本体之间的结合形态。槽形物外侧表面轮廓不限于圆弧面形状，所述槽形物指的是含有凹形槽的块状体，其外侧表面轮廓可以是任意形状。
权利要求1.一种适于压制圆片形陶瓷坯料的干压成型模具，包括依序相互套装组合使用的模垫，以及，阴模，以及，上模冲，所述阴模是圆筒状物，所述上模冲是一端置于阴模腔内用于对粉样施压的圆柱状物，所述模垫是置于阴模腔内与上模冲施压端相向位置上的圆板形垫片，其特征在于，该阴模由两瓣槽形物组成，分别属于两瓣槽形物的两个凹槽面相向对置， 以及，该成型模具的结构还包括框形物，以及，两支棒状物，所述框形物的轮廓呈正方形或平行四边形，在框形物的一对结构位置相对的顶角位置上分别开设有两个孔洞，所述框形物的中心点位于所述两个孔洞之间的连线上，两支棒状物的各自的一端分别与两瓣槽形物连接，两支棒状物的各自的余下的一端分别穿入或穿过所述两个孔洞，框形物以及棒状物的材料是导磁性材料，有励磁线圈分别缠绕在所述框形物的以所述两个孔洞之间的连线为界的两侧位置，槽形物的本体材料是导磁性材料，在槽形物的凹槽面位置装设有硬质合金内衬层，硬质合金内衬层的厚度介于1毫米与20毫米之间。
2.根据权利要求1所述的一种适于压制圆片形陶瓷坯料的干压成型模具，其特征在于，至少有一支的所述棒状物在其表面上缠绕有励磁线圈。
3.根据权利要求2所述的一种适于压制圆片形陶瓷坯料的干压成型模具，其特征在于，在两支棒状物的各自的表面上均缠绕有励磁线圈。
4.根据权利要求1所述的一种适于压制圆片形陶瓷坯料的干压成型模具，其特征在于，所述上模冲是由无磁材料或非磁材料制成的上模冲，所述模垫是由无磁材料或非磁材料制成的模垫。
5.根据权利要求4所述的一种适于压制圆片形陶瓷坯料的干压成型模具，其特征在于，所述上模冲是由无磁硬质合金材料制成的上模冲，所述模垫是由无磁硬质合金材料制成的模垫。
6.根据权利要求4所述的一种适于压制圆片形陶瓷坯料的干压成型模具，其特征在于，所述模具的组件包括底部磁路隔离件，该底部磁路隔离件用于将模具工作区磁路与模具底侧方向的外部施压机械构件隔离开来，该底部磁路隔离件是块状物、柱状物或板状物， 该底部磁路隔离件的材料是无磁材料或非磁材料，该底部磁路隔离件在模具磁路工作状态下与所述模垫的底侧面贴合在一起。
7.根据权利要求6所述的一种适于压制圆片形陶瓷坯料的干压成型模具，其特征在于，该底部磁路隔离件的材料是无磁硬质合金材料。
8.根据权利要求4所述的一种适于压制圆片形陶瓷坯料的干压成型模具，其特征在于，所述模具的组件包括顶部磁路隔离件，该顶部磁路隔离件用于将模具工作区磁路与模具顶侧方向的外部施压机械构件隔离开来，该顶部磁路隔离件是块状物、柱状物或板状物， 该顶部磁路隔离件的材料是无磁材料或非磁材料，该顶部磁路隔离件在模具磁路工作状态下与所述上模冲的余下的一端贴合在一起。
9.根据权利要求8所述的一种适于压制圆片形陶瓷坯料的干压成型模具，其特征在于，该顶部磁路隔离件的材料是无磁硬质合金材料。
10.根据权利要求8所述的一种适于压制圆片形陶瓷坯料的干压成型模具，其特征在于，该顶部磁路隔离件的表面上至少含有一个凹形坑洞构造，该凹形坑洞构造其形貌是与所述上模冲的余下的一端的形貌相互匹配，所述上模冲的余下的一端在模具磁路工作状态下与顶部磁路隔离件表面上的一个所述凹形坑洞构造以套接的方式相互贴合连接在一起。
专利摘要本实用新型涉及一种适于压制圆片形陶瓷坯料的干压成型模具，属于陶瓷成型领域。现有的一种陶瓷成型模具在使用中存在脱模困难问题，本案旨在解决该问题。本案模具包括依序相互套装组合使用的模垫、阴模以及上模冲，本案要点是，该阴模由两瓣槽形物组成，以及，该成型模具的结构还包括框形物，以及，两支棒状物，框形物的轮廓呈正方形或平行四边形，框形物的一对对角位置分别开设有两个孔洞，两支棒状物的各自的一端分别与两瓣槽形物连接，两支棒状物的各自的余下的一端分别穿入或穿过所述两个孔洞，框形物以及棒状物的材料是导磁性材料，有励磁线圈分别缠绕在所述框形物的以所述两个孔洞之间的连线为界的两侧位置。该模具可电控快速开合。
文档编号B28B3/04GK202045718SQ201120108478
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月6日 优先权日2011年4月6日
发明者李榕生 申请人:李榕生