用于粉体球形成型的软模的制作方法

本实用新型属于软模制造领域，具体地，涉及一种用于粉体球形成型的软模。

背景技术：

冷态准等静压成型在粉末冶金中广泛应用。目前粉末冶金中常用的准等静压用软模有塑料软模、橡胶软模、硬脂酸锌粉末填充料等，但是传统的用于粉体球形成型的软模结构复杂，加料不便。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本实用新型提出一种用于粉体球形成型的软模，该用于粉体球形成型的软模结构简单、加料方便。

根据本实用新型实施例的用于粉体球形成型的软模，包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体具有第一腔室，所述第二壳体具有第二腔室，所述第一壳体和第二壳体相互拼接构成具有椭球形腔室的结构，所述第一壳体和所述第二壳体至少一个形成有加料口，所述加料口与所述椭球形腔室连通；密封件，所述密封件与所述加料口相互配合以封闭所述椭球形腔室。

根据本实用新型实施例的用于粉体球形成型的软模，通过第一壳体和第二壳体的简单拼接就可以构成具有椭球形腔室的结构，且可以通过密封件控制加料口的开合，从而提高了软模的合模、脱模和加料的便利性。

另外，根据本实用新型实施例的用于粉体球形成型的软模，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述第一壳体和所述第二壳体的分型面位于所述椭球形腔室短轴所在的平面。

根据本实用新型的一个实施例，所述加料口的中心轴线与所述椭球形腔室的长轴平行。

根据本实用新型的一个实施例，所述加料口为锥状孔，所述密封件为锥状塞，所述锥状塞至少部分伸入所述加料口内以封闭所述椭球形腔室。

根据本实用新型的一个实施例，所述锥状塞包括：锥形柱体，所述锥形柱体伸入所述加料 口内以封闭所述椭球形腔室；盖体，所述盖体与所述锥形柱体的外端连接且贴合于所述第一壳体或第二壳体的外表面。

根据本实用新型的一个实施例，所述椭球形腔室的长轴和短轴的比例为：1-1.2：1。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一壳体和所述第二壳体的分型面为相互配合的阶梯状。

根据本实用新型的一个实施例，所述椭球形腔室的内壁面形成有多个突起的经线。

根据本实用新型的一个实施例，所述椭球形腔室的内壁面形成有多个突起的纬线，多个所述经线与多个所述的纬线相互交错形成网格状。

根据本实用新型的一个实施例，相邻所述经线的间距为1-8毫米，相邻所述纬线的间距为2-10毫米。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的用于粉体球形成型的软模的剖视图；

图2是根据实用新型另一个实施例的用于粉体球形成型的软模的剖视图；

图3是根据实用新型另一个实施例的用于粉体球形成型的软模的剖视图；

图4是根据实用新型另一个实施例的用于粉体球形成型的软模的剖视图；

图5是根据实用新型另一个实施例的用于粉体球形成型的软模的剖视图；

图6是根据实用新型一个实施例的粉体球形的立体图。

附图标记：

用于粉体球形成型的软模100；

第一壳体10；

第二壳体20；

椭球形腔室30；经线31；纬线32；

锥状塞40；锥形柱体41；盖体42；

加料口50；

粉体球形200。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参照图1-图6描述根据本发明实施例的用于粉体球形成型的软模100，该软模100大体可以包括：第一壳体10、第二壳体20和密封件。可以理解的是，用于粉体球形成型的软模100不限于上述部件，软模100可以包括用于与准等静压机工装匹配的结构，如底垫或上盖垫等。

具体地，如图1-图5所示，第一壳体10具有第一腔室，第二壳体20具有第二腔室，第一壳体10和第二壳体20相互拼接构成具有椭球形腔室30的结构，第一壳体10和第二壳体20至少一个形成加料口50，加料口50与椭球形腔室30连通。密封件与加料口50相互配合以封闭椭球形腔室30。

也就是说，第一腔室和第二腔室同心的球形设置，第一壳体10和第二壳体20拼接后形成一个椭球形腔室30。椭球形腔室30用于收纳粉体，例如，燃料颗粒和基体石墨粉。其中，加料口50可以设在第一壳体10或第二壳体20上，当然，加料口50也可以同时设置于第一壳体10和第二壳体20上，从多个加料口50向椭球形腔室30内加料。

可选地，第一壳体10和第二壳体20分别采用聚氨酯、硅胶和丁腈橡胶至少之一制备而成的软模100，这样，外界的液压可以通过软模100均匀传递给软模100内的粉体，从而使得软模100内粉体均匀压缩成型。其中，密封件也可以由聚氨酯、硅胶和丁腈橡胶至少之一制备而成，从而进一步提高整个软模100受力的均匀性。

本领域技术人员可以理解的是，准等静压具有传力介质的工作压力范围大，操作方便，可以制造形状复杂且密度均匀的压坯的特点。为保证球形燃料元件具有尽量小的热力学各向异性，可以使用软模100准等静压工艺制造粉体球形200。

球形燃料元件成型通常分两步压制，第一步制备燃料区：将燃料颗粒与基体石墨粉均混后，通过加料口50灌入椭球形腔室30内，在软模100中压制成球形芯球；第二步制备无燃料区：打开密封件，向椭球形腔室30内再次灌入基体石墨粉，使得芯球埋入基体粉中进行二次压制，制成球坯。

根据本实用新型实施例的用于粉体球形成型的软模100，通过第一壳体10和第二壳体20的简单拼接就可以构成具有椭球形腔室30的结构，且可以通过密封件控制加料口50的开合，从而提高了软模100的合模、脱模和加料的便利性。

在本实用新型的一些实施例中，如图1-图5所示，第一壳体10和第二壳体20的分型面位于椭球形腔室30短轴所在的平面。也就是说，第一壳体10的第一腔室和第二壳体20的第二腔室相对椭球形腔室30的短轴对称设置。由此，有利于软模100的制造和加工，且 便于软模100的合模和脱模。需要说明的是，分型面指的是第一壳体10和第二壳体20在闭合状态时所能接触的面。

可选地，加料口50的中心轴线与椭球形腔室30的长轴平行。由此，提高软模100结构设计的合理性，便于向椭球形腔室30内灌入粉体。

有利地，椭球形腔室30的长轴和短轴的比例为：1-1.2：1。由此，可以保证在软模100内压制形成的粉体球形200密度更加均匀。

在本实用新型的一些具体实施例中，加料口50为锥状孔，密封件为锥状塞40，锥状塞40至少部分伸入加料口50内以封闭椭球形腔室30。也就是说，锥状塞40可以全部位于锥状孔内，锥状塞40也可以仅部分位于锥状孔内，部分突出于第一壳体10或第二壳体20的表面。

有利地，锥状塞40内端与锥形孔的内端缘平齐。即锥状塞40的内端不超出锥形孔的孔轴向尺寸，由此，可以保证椭球形腔室30内可以成型出一个完整的球坯。

在一些具体实施例中，如图2-图5所示，锥状塞40包括：锥形柱体41和盖体42。锥形柱体41伸入加料口50内以封闭椭球形腔室30。盖体42与锥形柱体41的外端(远离椭球形腔室30的一端)连接且贴合于第一壳体10或第二壳体20的外表面。

可选地，如图3-图5所示，第一壳体10和第二壳体20的分型面为相互配合的阶梯状。具体地，如图3和图5所示，第一壳体10的分型面的内侧形成有环形的突起，第二壳体20的分型面的内侧形成有环形的凹槽，环形的突起与环形的凹槽相互配合。

如图4所示，第一壳体10的分型面的中部形成环形凹槽，第二壳体20的分型面的中部形成有环形突起，环形突起与环形凹槽配合。通过将第一壳体10和第二壳体20的分型面设置成阶梯形状，可以使得第一壳体10和第二壳体20互相嵌入，防止压制时第一壳体10和第二壳体20互相错动。

在本实用新型再一些实施例中，椭球形腔室30的内壁面形成有多个突起的经线31和纬线32。多个经线31与多个的纬线32相互交错形成网格状。由此，可以保证球芯与外部粉体在进行第二次压制时，能互相嵌入，保证结合紧密。

可选地，相邻经线31的间距为1-8毫米，相邻纬线32的间距为2-10毫米。在椭球形腔室30赤道面所在的经线31的间距为5毫米。由此，可以保证球芯与外部粉体结合的紧密度。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”“、底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。