一种浇筑成型式复合陶瓷耐磨环的制造模具的制作方法

本实用新型涉及水泵的耐磨环的生产加工技术领域，具体涉及一种浇筑成型式复合陶瓷耐磨环的制造模具。

背景技术：

水泵的入口耐磨环，是水泵上可替换安装的常用零部件，和水泵叶轮进水口形成间隙配合，用于保护叶轮和泵体，避免水泵运转时由于轴可能发生跳动而引起磨损，耐磨环一旦发生磨损可方便地进行更换。

现有技术中，为了增加入口耐磨环的耐磨性，主要采用以下两种方式：(1)采取选用高铬含量的硬质合金材质；(2)由于采用高分子材料(如环氧树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂)和陶瓷颗粒粉末(碳化硅、氧化铝、二氧化硅等)复合而成的陶瓷涂层材料已经在水泵、管件、容器内壁的耐磨和防腐领域得到了广泛的应用，因此也可采用在普通铸铁表面上涂装耐磨涂层的方法。但是上述方法中，采用高铬含量的硬质合金的铸件价格昂贵，比普通铸铁的成本高5倍以上；而采用普通铸铁表面涂装耐磨涂层，虽然可以大幅降低制造成本，但是模具结构较为复杂，不方便进行脱模处理，且涂层厚度无法精确控制，还需要对耐磨涂层进行紧密加工，导致成本升高，量产化程度底。

技术实现要素：

为了解决上述背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种浇筑成型式复合陶瓷耐磨环的制造模具，通过设置多段模具分体和定位槽的配合，可适用于不同表面形状，且便于组装及脱模离型操作，能精确控制复合陶瓷涂层的厚度。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种浇筑成型式复合陶瓷耐磨环的制造模具，包括骨架和模具分体，所述骨架与所述模具分体均为圆柱体结构，且所述骨架与所述模具分体之间形成模具空腔，所述模具分体顶部开设有与所述模具空腔相连通的多个浇注口；

所述模具分体包括从上至下依次设置的均呈圆柱体结构的第一模具分体、第二模具分体、第三模具分体、第四模具分体和第五模具分体，所述第五模具分体顶部外侧设有多个第五定位台阶，所述骨架外侧形成有多个凸起部，所述凸起部与所述第五定位台阶的数量和位置一一对应，所述凸起部上开设有贯穿的通孔，通过螺栓依次穿过通孔和第五定位台阶将骨架固定在第五模具分体顶部，所述第二模具分体、第三模具分体、第四模具分体顶部分别形成有第二定位台阶、第三定位台阶、第四定位台阶，所述第二模具分体、第三模具分体、第四模具分体内侧下端形成有第二环状固定件、第三环状固定件、第四环状固定件，所述第四环状固定件通过螺栓固定在所述第五模具分体顶部，所述第三环状固定件通过螺栓与所述第四定位台阶配合固定，所述第二环状固定件通过螺栓与所述第三定位台阶配合固定，所述第一模具分体包括横向部和竖向部，所述横向部通过螺栓与所述第二定位台阶配合固定，所述竖向部与所述骨架外侧相接触，且所述横向部上开设有多个浇注口。

进一步地改进在于，所述第五模具分体顶部靠近于所述第五定位台阶处开设有定位槽，所述第四模具分体底部相对应处设有与所述定位槽相配合的限位块。通过第四模具分体底部的限位块与第五模具分体顶部的定位槽的配合作用，便于快速将第四模具分体与第五模具分体进行组装及拆卸。

进一步地改进在于，所述骨架内侧开设有多个环状嵌槽。优选设置有三个环状嵌槽，且三个环状嵌槽环状分步在骨架内侧的上、中、下三个部位，用于加强骨架与模具空腔内注入的复合陶瓷材料的结合强度。

进一步地改进在于，所述第一模具分体的横向部上沿圆周方向均匀分布有6个浇注口，所述浇注口的直径为10-15mm。通过设置保证了浇筑料快速均匀的填充至模具空腔内，保证了最终形成的复合陶瓷涂层的紧密性。

进一步地改进在于，所述凸起部设置有6个，且6个所述凸起部沿圆周方向均匀分布在所述骨架外侧，便于将骨架与模具分体牢固快速固定。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型中采用多段模具分体，通过螺栓依次穿过骨架外侧凸起部上的通孔和第五模具分体上第五定位台阶将骨架快速牢固固定在第五模具分体顶部，其余各模具分体之间通过螺栓将环状固定件和定位台阶进行配合固定，实现了模具快速组装以及快速脱模离型操作；多段模具分体与骨架之间形成了模具空腔，并设有浇注口，通过模具浇注固化方式形成复合陶瓷涂层，能够精确控制涂层厚度，并保证涂层均匀性，最终形成骨架与复合陶瓷涂层的组合结构，大幅度降低了工件成本；此外，采用模具翻制成型配合面，使得复合陶瓷涂层表面光洁度与脱模面一致，无需对涂层进行后续加工。

附图说明

下面结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型中模具分体与骨架装配状态下截面图；

图2为本实用新型中拆除模具分体后成品的截面图；

其中，具体附图标记为：骨架1，环状嵌槽2，凸起部3，通孔4，螺栓5，第一模具分体6，横向部7，浇注口8，竖向部9，第二模具分体10，第二定位台阶11，第二环状固定件12，第三模具分体13，第三定位台阶14，第三环状固定件15，第四模具分体16，第四定位台阶17，第四环状固定件18，限位块19，第五模具分体20，第五定位台阶21，定位槽22，模具分体23，模具空腔24，复合陶瓷浇注料25。

具体实施方式

本实用新型的实施例公开了一种浇筑成型式复合陶瓷耐磨环的制造模具，如图1所示，包括骨架1和模具分体23，骨架1与模具分体23均为圆柱体结构，且骨架1与模具分体23之间形成模具空腔24，模具分体23顶部开设有与模具空腔24相连通的多个浇注口8。其中，骨架1内侧开设有多个环状嵌槽2，优选设置有三个环状嵌槽2，且三个环状嵌槽2环状分步在骨架1内侧的上、中、下三个部位，用于加强骨架1与模具空腔24内注入的复合陶瓷浇注料25的结合强度。其中，骨架1为球墨铸铁、灰口铸铁或铸钢材质，模具分体23为铸铝或铸钢材质，模具空腔24内填充复合陶瓷浇注料25。

模具分体23包括从上至下依次设置的均呈圆柱体结构的第一模具分体6、第二模具分体10、第三模具分体13、第四模具分体16和第五模具分体20，第五模具分体20顶部外侧设有多个第五定位台阶21，骨架1外侧形成有多个凸起部3，凸起部3与第五定位台阶21的数量和位置一一对应，凸起部3上开设有贯穿的通孔4，通过螺栓5依次穿过通孔4和第五定位台阶21将骨架1固定在第五模具分体20顶部，凸起部3优选设置有6个，且6个凸起部3沿圆周方向均匀分布在骨架1外侧，便于将骨架1与模具分体23牢固快速固定。第二模具分体10、第三模具分体13、第四模具分体16顶部分别形成有第二定位台阶11、第三定位台阶14、第四定位台阶17，第二模具分体10、第三模具分体13、第四模具分体16内侧下端形成有第二环状固定件12、第三环状固定件15、第四环状固定件18，第四环状固定件18通过螺栓5固定在第五模具分体20顶部，第三环状固定件15通过螺栓5与第四定位台阶17配合固定，第二环状固定件12通过螺栓5与第三定位台阶14配合固定，所第一模具分体6包括横向部7和竖向部9，横向部7通过螺栓5与第二定位台阶11配合固定，竖向部9与骨架1外侧相接触，且横向部7上开设有多个浇注口8，优选的横向部7上沿圆周方向均匀分布有6个浇注口8，浇注口8的直径为10-15mm，通过设置保证了浇筑料快速均匀的填充至模具空腔24内，保证了最终形成的复合陶瓷涂层的紧密性。

其中，第五模具分体20顶部靠近于第五定位台阶21处开设有定位槽22，第四模具分体16底部相对应处设有与定位槽22相配合的限位块19。通过第四模具分体16底部的限位块19与第五模具分体20顶部的定位槽22的配合作用，便于快速将第四模具分体16与第五模具分体20进行组装及拆卸。

具体工作原理如下：

使用时，可预先对骨架1内侧进行喷砂处理，使得粗糙度达到50-100μm，以增强其与复合陶瓷浇注料25的结合力。模具分体23与复合陶瓷浇注料25接触面可涂覆硅油或蜡脱模剂，以提高其光洁度。

模具装配过程：将第五模具分体20放置于水平面上，骨架1通过螺栓5固定在第五模具分体20上第五定位台阶21，第四模具分体16放置于第五模具分体20顶部，通过定位槽22与限位块19配合及螺栓5作用，将第四模具分体16固定在第五模具分体20上，通过螺栓5将第三环状固定件15与第四定位台阶17配合固定，将第三模具分体13固定在第四模具分体16上，通过螺栓5将第二环状固定件12与第三定位台阶14配合固定，将第二模具分体10固定在第三模具分体13上，第一模具分体6的竖向部9与骨架1外侧紧密接触，通过螺栓5将第一模具分体6的横向部7与第二定位台阶11配合固定。

然后将组装好的骨架1和模具分体23放置于振动平台上，将复合陶瓷浇注料25从浇注口8缓慢注入，浇注料在振动平台的作用下平铺填充至模具空腔24内，直至浇注料升至浇注口8的顶部平面，常温静置24小时以上，模具空腔24内的复合陶瓷浇注料25完全固化。

再逐步拆卸螺栓5，依次拆下第一模具分体6、第二模具分体10、第三模具分体13、第四模具分体16和第五模具分体20，最后获得骨架1和固化的复合陶瓷浇注料25的成品，即泵入口耐磨环，如图2所示。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。