一种防止石英方坩埚底角裂纹的治具的制作方法

本实用新型涉及石英方坩埚的制造，尤其涉及到一种防止石英方坩埚底角裂纹的治具。

背景技术：

在石英方坩埚制造的注浆成型工艺中，为了防止成品石英坩埚出现裂纹，提高成品质量，普遍采用在石膏模具表面补水，保持石膏模具的水分均匀，降低成型过程中产生的应力，如公布号为CN104261657A、名称为成型石英坩埚的方法的中国实用新型专利，就提出了在制备石英坩埚的石膏模具中进行充分的补水，并在石膏模具内表面喷涂脱模剂，有效避免产生的应力，避免脱模时在石英坩埚上口产生缺陷，这些裂纹缺陷主要存在石英坩埚的侧壁或上口处。

出于工艺要求，石英砂料浆浇注时需要满出石膏模具边墙的顶端，石英砂料浆流淌在石膏模具顶端层的凸出部分在凝固后必须用小铲子铲除，以保证石英方坩埚坯料顶部的平整；铲除操作时会对石英方坩埚的四个底角产生作用力，容易导致该处区域出现裂纹，造成产品的报废，此类裂纹而导致的产品报废率大约为6％～10％，如仅仅采用上述补水和喷涂脱模剂，对底角缺陷的产生不会起作用。

技术实现要素：

本实用新型主要解决现有石英方坩埚浇注时容易产生底角裂纹的技术问题；提供了一种防止石英方坩埚底角裂纹的治具。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型主要是采用下述技术方案：

一种防止石英方坩埚底角裂纹的治具，用于石英方坩埚的料浆浇注，所述治具包括隔板、置于隔板上且与隔板连接的内夹板和外夹板，所述隔板呈转角状且与所述石膏模具边墙顶部的拐角表面相吻合，隔板覆置于拐角表面，所述内夹板呈转角状且与隔板相吻合，内夹板的横截面呈L型结构，内夹板的立面贴靠石膏模具边墙的内侧壁面，内夹板的水平面覆盖隔板上表面内沿，所述外夹板为两件，分别置于石膏模具边墙拐角的两边，外夹板的横截面呈L型结构，外夹板的立面贴靠石膏模具的外侧壁面，外夹板的水平面覆盖隔板上表面外沿，石膏模具可采用500-1500mm长，500-1500mm宽，300-800mm高，边墙厚度为50-150mm的尺寸，利用治具覆盖并固定在石膏模具的边墙拐角表面，使拐角处的边墙顶面在浇注成型时不会粘附或堆积多余的料浆，彻底杜绝了因刮铲多余料浆而导致的石英方坩埚底角裂纹的现象，有效提高了产品的浇注成型质量，而可调节式结构也方便治具的装拆。

作为优选，所述内夹板的立面转角为圆弧角，圆弧角可消除石英方坩埚边角的应力集中现象，降低裂纹的产生率。

作为优选，所述隔板、内夹板和外夹板为PVC材质。

作为优选，所述内夹板和外夹板的L型夹角为90°，利用PVC的弹性张力，内夹板和外夹板可以完全贴合且覆盖在石膏模具的边墙拐角处表面，使料浆不会流淌至拐角表面。

作为优选，所述内夹板的L型夹角为90°，所述外夹板的L型夹角为80°～89°，采用略小于90°的夹角结构，利用PVC的弹性张力，有效提升了外夹板的夹紧力。

作为优选，所述内夹板和外夹板的立面内侧壁上设有多条波纹线，波纹线可以提高夹板内侧壁面与石膏模具壁面之间的摩擦力，使内夹板和外夹板的夹紧力更好，在料浆浇注时治具不会浮起或偏移，影响浇注质量。

作为优选，所述内夹板和外夹板分别与所述隔板螺栓连接，所述螺栓上设有PVC材质垫片，利用PVC垫片的弹性张力，可以保证垫片对螺栓的紧固作用，提高螺栓固定的稳定性和长久性。

作为优选，所述垫片呈中空状结构，中空状结构增加了垫片的弹性张力，有利于螺栓的固定。

作为优选，所述外夹板的立面外侧面设有把手，把手便于拉动外夹板的立面使之变形外扩，方便外夹板嵌入石膏模具边墙侧壁并回复卡紧在侧壁上。

其中的石英砂料浆的粒度D10为20-100um，D50为200-500um，D90为800-1000um；石英砂料浆的密度为1.8-3.5g/ml；石英砂料浆的粘度为：2000-9000cps。

本实用新型的有益效果是：利用治具覆盖并固定在石膏模具的边墙拐角表面，使拐角处的边墙顶面在浇注成型时不会粘附或堆积多余的料浆，彻底杜绝了因刮铲多余料浆而导致的石英方坩埚底角裂纹的现象，有效提高了产品的浇注成型质量，而可调节式结构也方便治具的装拆。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是图1结构的侧视示意图。

图3是本实用新型的使用示意图。

图中1.石膏模具，2.治具，21.隔板，22.内夹板，23.外夹板，24.螺栓，25.垫片。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种防止石英方坩埚底角裂纹的治具，置于石膏模具1的边墙顶部，用于石英方坩埚的料浆浇注，如图1和图2所示，治具2包括隔板21、置于隔板上且与隔板连接的内夹板22和外夹板23，隔板、内夹板和外夹板均为PVC材质，其中的隔板呈转角状且与石膏模具边墙顶部的拐角表面相吻合，隔板覆置于拐角表面；其中的内夹板呈转角状且与隔板相吻合，内夹板的横截面呈L型结构，其L型夹角为90°，内夹板的立面转角为圆弧角，内夹板的立面贴靠石膏模具边墙的内侧壁面，内夹板的水平面覆盖隔板上表面内沿；外夹板为两件，分别置于石膏模具边墙拐角的两边，外夹板的横截面呈L型结构，其L型夹角为85°，外夹板的立面贴靠石膏模具的外侧壁面，外夹板的水平面覆盖隔板上表面外沿，内夹板和外夹板分别与隔板螺栓24连接，在螺栓上安装有PVC材质垫片25。

治具装配时，如图3所示，先将内夹板和外夹板分别与隔板螺栓连接，使内夹板与外夹板之间的距离为石膏模具边墙厚度，轻微拉开外夹板的立面并使立面外扩，将治具插入石膏模具的边墙顶部拐角处，利用PVC材质的弹性张力，使治具紧固在拐角处，浇注时溢出的料浆无法流淌到石膏模具边墙的顶部拐角表面。

利用上述治具的石英方坩埚料浆浇注的方法，其步骤如下：

A)在石膏模具边墙顶部的四个拐角上分别覆置并固定治具；

B)按常规工艺对石膏模具进行补水及喷涂脱模剂；

C)将石英砂料浆注入石膏模具内，直至料浆高度与石膏模具顶面齐平；

D)补充石英砂料浆使注入的料浆密实；

E)石英砂料浆固化满足脱模条件后，用陶瓷铲刀刮除石膏模具边墙顶面其他区域的料浆溢出凸起物；

F)将石膏模具边墙顶部的四个治具取下，使整个石膏模具边墙顶面平整且无凸起；

G)取出石英方坩埚坯料，完成石英方坩埚的注浆成型。

对比试验：

选择如上实施例的方法得到的产品与不使用治具浇注得到的产品，经多组对比综合合格率及底角裂纹报废率。

试验方法：每组用相同的石膏模具和料浆，按照以上实施例操作及只有石膏模具没采用治具的方法，分别浇注10只石英坩埚，并按照相同工艺进行后续加工处理，对比综合合格率及底角裂纹报废率，其中

第一组：

石膏模具：500mm长，500mm宽，300mm高，50mm厚；

治具：L＝100mm，W＝50mm，H＝10mm；

石英砂料浆1：粒度D10为20um，D50为200um，D90为800um，石英砂料浆的密度为1.8/ml，石英砂料浆的粘度为2000cps。

第二组：

石膏模具：1500mm长，1500mm宽，800mm高，150mm厚；

治具：L＝300mm，W＝150mm，H＝50mm；

石英砂料浆1：粒度D10为100um，D50为500um，D90为1000um，石英砂料浆的密度为3.5/ml，石英砂料浆的粘度为9000cps。

第三组：

石膏模具：1000mm长，1000mm宽，600mm高，100mm厚；

治具：L＝200mm，W＝100mm，H＝30mm；

石英砂料浆1：粒度D10为80um，D50为300um，D90为900um，石英砂料浆的密度为3.0/ml，石英砂料浆的粘度为5000cps。

对比结果如下：

从上表结果数据上看，三组中采用治具的综合合格率及底角裂纹报废率均优于不采用治具，采用治具的石英方坩埚的底角裂纹报废率更低，综合合格率更高，有效降低了生产成本。

在本实用新型的描述中，技术术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“内”、“外”等表示方向或位置关系是基于附图所示的方向或位置关系，仅是为了便于描述和理解本实用新型的技术方案，以上说明并非对本实用新型作了限制，本实用新型也不仅限于上述说明的举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、增添或替换，都应视为本实用新型的保护范围。