一种陶瓷旋转靶注浆成型模具的制作方法

本实用新型涉及陶瓷旋转靶材成型设备领域，尤其是一种陶瓷旋转靶注浆成形模具。

背景技术：

陶瓷靶是一类应用广泛的镀模材料。陶瓷靶材按照形状主要分为两种：一种是平板陶瓷靶，另一种是管状陶瓷靶（也称为“旋转陶瓷靶”）。

现有的陶瓷旋转靶大多采用压力注浆法成型。其中，压力注浆法的一般过程是：先将粉体原料、分散剂、消泡剂和少量水混合，得到湿料；然后，将湿料注入陶瓷旋转靶注浆成形模具内并压实，经干燥后脱坯，得到素坯；最后，素坯烧结得到靶材。

传统的陶瓷旋转靶注浆成形模具的结构为：包括内模和外模，内模和外模均呈直筒形，内模安装固定在外模内，内模与外模之间形成模腔。但是，由于素坯未经高温烧结，其整体稳定性差，在脱坯过程中经常出现坯体破损的情况。

为了解决脱坯时坯体容易破损的问题，申请公布号为CN 104589461 A的中国专利公布了一种陶瓷旋转靶注浆成形模具，该模具包括内模和外模，外模内部中空且上端开口，所述内模安装固定在外模内，内模的外侧壁与外模的内侧壁之间形成模腔，所述内模外侧壁和外模内侧壁均自上而下逐渐向外模中心轴线倾斜设置，且倾斜角度基相等。该模具存在如下缺点：由于上述专利是通过内模外侧壁和外模内侧壁均自上而下逐渐向外模中心轴线倾斜设置来实现内模的脱出；同时，通过外模内侧壁均自上而下逐渐向外模中心轴线倾斜设置来实现素坯的脱出；因此，要想实现良好的脱模效果，其内模的外侧壁和外模的内侧壁均必须自上而下逐渐向外模中心轴线倾斜设置。这样一来，所制得的素坯就只能是上端开口大、下端开口小的筒形结构。另外，由于所述内模外侧壁和外模内侧壁的倾斜角度相等，因此，所制得的素坯厚度均匀。但是，考虑到镀模系统中磁场分布位置的限制，要想保证靶材的利用率，通常要求：靶材（和素坯）为上下对称结构，且靶材（和素坯）厚度均匀或靶材两端厚、中间薄（在靶材的实际使用过程中发现，由于磁场的作用，旋转靶材靠近两个端头的溅射速度要高于中间位置，这就会出现靶材两端已经溅射完了，而管身还有部分未被完全溅射，导致材料利用率降低，因此，相对于靶材厚度均匀的结构来说，靶材采用两端厚、中间薄的结构时靶材的利用率更高）；这就需要对上述专利制得的旋转靶材的内侧壁和外侧壁均进行圆周切割和磨削加工，来制作上下对称的素坯或靶材，操作复杂，并且，对靶材材料的浪费也非常大。也就是说，上述专利的解决脱坯时坯体容易破损的问题的技术方案是建立在必须浪费大量的靶材材料的基础上的。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种既利于脱坯，又不会对外模的内侧壁是否倾斜进行限制，从而避免带来靶材材料浪费的陶瓷旋转靶注浆成型模具。

一种陶瓷旋转靶注浆成型模具，包括底板、外模和内模，外模为上下开口的筒形结构，底板上开设有供外模下端插入的外模限位槽，外模通过外模限位槽安装于底板上，外模内的底板上开设有供内模下端插入的内模限位槽，内模通过内模限位槽安装于底板上，外模与内模之间形成模腔；内模为由上内模和下内模两部分对接而成的漏斗形结构，上内模外侧壁的倾斜方向与下内模外侧壁的倾斜方向相反；上内模的下端面和下内模的上端面均为曲面，且两者相互配合。

本实用新型的有益技术效果有：

（1）由于底板上开设有外模限位槽和内模限位槽，既可对外模和内模实现水平方向上的限位，又不妨碍脱模时底板从垂直方向上拔出；

（2）由于内模为由上内模和下内模两部分对接而成的漏斗形结构，上内模外侧壁的倾斜方向与下内模外侧壁的倾斜方向相反，使得可轻松取出内模和素坯，无需限制外模内侧壁必须自上而下向外模中心轴线倾斜设置，为能够制得上下对称的靶材扫除了障碍；

（3）采用本实用新型的模具制得的素坯和靶材为两端薄、中间厚的结构，此时只需对沿上内模与下内模的交接线对靶材进行水平切割得到靶材上部和靶材下部，并将靶材上部的上端与靶材下部的下端进行对接胶合，磨削光滑，即可得到两端厚、中间薄的靶材（该结构的靶材的利用率最高），不会带来靶材材料的浪费；

（4）所述上内模的下端面和下内模的上端面均为曲面，且两者相互配合，有效避免压实模腔内湿料时，上内模与下内模之间出现错位现象。

所述的上内模与下内模对称设置，使得所制得的靶材为上下对称结构，无需进行大面积的磨削，进一步节约成本。

所述的外模为直筒形结构，使得素坯和靶材的外侧壁均为垂直设置，无需对靶材的外侧壁进行切割和磨削。

所述上内模的下端面和下内模的上端面均为齿形，避免压实湿料过程中湿料进入上内模与下内模之间的缝隙内。当然，所述上内模的下端面和下内模的上端面也可以为波浪形等其他曲面形状。

所述上内模上竖直开设有数条空气通道，空气通道的一端与上内模与下内模之间的缝隙连通、另一端与外界连通。本实用新型的空气通道的特殊设置，既能够将模腔内的空气挤出，实现对湿料的压实，同时，也降低了湿料随空气进入空气通道的可能。

所述的上内模上设有一盖板，盖板的外边沿位于外模的内边沿的外侧，盖板上沿上内模上的空气通道的延长线也开设有空气通道，此时，可有效避免干燥过程中杂物落入模腔内，影响素坯质量。

插入外模限位槽内的外模的外侧壁自上而下向外模中心轴线倾斜设置，此时，更有利于底板与外模实现分离。

插入内模限位槽内的内模的外侧壁自上而下向内模中心轴线倾斜设置，此时，更有利于底板与内模实现分离。

附图说明

图1为本实用新型的截面图；

图2为图1中A部分的放大图；

图3为本实用新型设置有盖板时的俯视图；

图4为本实用新型未设置盖板时的俯视图。

具体实施方式

现结合附图具体说明本实用新型的实施方式：

结合图1和图2，一种陶瓷旋转靶注浆成型模具，包括底板10、外模20和内模30，外模20为上下开口的筒形结构，底板10上开设有供外模20下端插入的外模限位槽11，外模20通过外模限位槽11安装于底板10上，外模20内的底板10上开设有供内模30下端插入的内模限位槽12，内模30通过内模限位槽12安装于底板10上，外模20与内模30之间形成模腔40；内模30为由上内模31和下内模32两部分对接而成的漏斗形结构，上内模外侧壁311的倾斜方向与下内模外侧壁321的倾斜方向相反；上内模31的下端面312和下内模32的上端面322均为曲面，且两者相互配合。

在工作过程中，外模20和下内模32分别通过外模限位槽11、内模限位槽12安装固定于底板10上，再通过上内模31的下端面312与下内模32的上端面322的配合将上内模31安装固定于下内模32上，此时，内模30和外模20安装完毕，外模20与内模30之间形成模腔40；向模腔40内注入湿料并压实，进行干燥处理；干燥后，向上拔出上内模31，向下依次拔出底板10和下内模32；最后，操作者将手自素坯上端伸入素坯内腔下部，向外使力，轻松拔出素坯。

本实用新型的有益技术效果有：

（1）由于底板10上开设有外模限位槽11和内模限位槽12，既可对外模20和内模30实现水平方向上的限位，又不妨碍脱模时底板10从垂直方向上拔出；

（2）由于内模30为由上内模31和下内模32两部分对接而成的漏斗形结构，上内模外侧壁311的倾斜方向与下内模外侧壁321的倾斜方向相反，使得可轻松取出内模30和素坯，无需限制外模20内侧壁必须自上而下向外模中心轴线L倾斜设置，为能够制得上下对称的靶材扫除了障碍；

（3）采用本实用新型的模具制得的素坯和靶材为两端薄、中间厚的结构，此时只需对沿上内模31与下内模32的交接线对靶材进行水平切割得到靶材上部和靶材下部，并将靶材上部的上端与靶材下部的下端进行对接胶合，磨削光滑，即可得到两端厚、中间薄的靶材（该结构的靶材的利用率最高），不会带来靶材材料的浪费；

（4）所述上内模31的下端面312和下内模32的上端面322均为曲面，且两者相互配合，有效避免压实模腔40内湿料时，上内模31与下内模32之间出现错位现象。

如图1所示，所述的上内模31与下内模32对称设置，使得所制得的靶材为上下对称结构，无需进行大面积的磨削，进一步节约成本。

结合图1和图4，所述的外模20为直筒形结构，使得素坯和靶材的外侧壁均为垂直设置，无需对靶材的外侧壁进行切割和磨削。

结合图1和图2，所述上内模31的下端面312和下内模32的上端面322均为齿形，避免压实湿料过程中湿料进入上内模31与下内模32之间的缝隙内。当然，所述上内模31的下端面312和下内模32的上端面322也可以为波浪形等其他曲面形状。

如图1、图3和图4所示，所述上内模31上竖直开设有数条空气通道50，空气通道50的一端与上内模31与下内模32之间的缝隙连通、另一端与外界连通。本实用新型的空气通道50的特殊设置，既能够将模腔40内的空气挤出，实现对湿料的压实，同时，也降低了湿料随空气进入空气通道50的可能。

结合图1和图3，所述的上内模31上设有一盖板60，盖板60的外边沿位于外模20的内边沿的外侧，盖板60上沿上内模31上的空气通道50的延长线也开设有空气通道50，此时，可有效避免干燥过程中杂物落入模腔40内，影响素坯质量。

如图1所示，插入外模限位槽11内的外模20的外侧壁自上而下向外模中心轴线L倾斜设置，此时，更有利于底板10与外模20实现分离。

如图1所示，插入内模限位槽11内的内模30的外侧壁自上而下向内模中心轴线L’倾斜设置，此时，更有利于底板10与内模30实现分离。

在附图1中，外模中心轴线L和内模中心轴线L’重合。

需要说明的是，本实用新型的外模限位槽和内模限位槽并不限于附图中的具体形状；所述的空气通道的数量也不限于附图中的2条，也可以为1条或多于2条。