一种陶瓷粉末冷等静压成型模具制造技术

一种陶瓷粉末冷等静压成型模具，属于粉末冶金技术领域，该模具包括硬质夹板、装粉乳胶包套、聚氨酯封口塞、紧固螺栓及螺母和定位环。所述硬质夹板通过紧固螺栓及螺母来连接固定，定位环套在两块相对的硬质夹板之间的螺栓上，硬质夹板和定位环配合用以确定装粉腔的基本尺寸；两块硬质夹板的内侧涂有双面胶或胶体将乳胶包套紧贴固定在硬质夹板上。将待压陶瓷粉末装填入乳胶包套内的装粉腔中，再装入有一定压缩性能的聚氨酯封口塞，之后再将乳胶包套口用夹紧装置密封，在等静压机直接成型。本实用新型专利技术结构简单，设计合理，解决了常规等静压成型坯体形状尺寸偏差较大，厚度不均匀，成品率低的缺点，实现平面尺寸大、厚度薄坯体的精确成型。

Cold isostatic pressing mould for ceramic powder

The invention relates to a ceramic powder cold isostatic pressing molding mould, which belongs to the field of powder metallurgy technology, and the mould comprises a hard clamping plate, a powder filling latex sleeve, a polyurethane sealing plug, a fastening bolt, a nut and a positioning ring. The hard splint by fastening bolts and nuts are connected to the fixed positioning ring bolt set between two pieces of relatively hard splint, matching is used to determine the basic size of powder filling cavity ring hard splint and positioning; medial two hard plate coated with double-sided adhesive or colloidal latex sheath are closely fixed on the hard splint. The pressed ceramic powder is filled into the powder loading cavity of the latex sleeve, and then the polyurethane sealing plug with a certain compression performance is added, and then the latex sleeve mouth is sealed by a clamping device, and is directly formed in the isostatic pressing machine. The utility model has the advantages of simple structure, reasonable design, solves the conventional isostatic pressing blank shape and size of large deviations, uneven thickness, low yield disadvantage, to achieve precise molding surface of large size, the thickness of thin body.

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷粉末冷等静压成型模具
本技术属于粉末冶金
，具体涉及一种陶瓷粉末直接冷等静压成型模具。
技术介绍
等静压成型是陶瓷粉末成型中的一个重要工艺，陶瓷粉末的成型一般分为冷模压成型，冷模压成型加冷等静压增密，直接冷等静压成型。等静压成型的过程包括：1.初期成型压力较小时，粉体颗粒迁移和重堆积阶段；2.中期压力提高，粉体局部流动和碎化阶段；3.后期压力最大时，粉体体积压缩，排出气孔，达到致密化阶段。与其他成型方式相比，等静压成型的特点为成型时液体介质传递的压力在各个方向上等是相等的。弹性模具在受到液体介质压力时产生的变形传递到模具中的粉料，粉料与模具壁的摩擦力小，坯体受力均匀，密度分布均一避免模压时单向或双向压力压制，粉料与模具的摩擦力较大，压力沿压制方向会产生压力损失，使坯体各部分的密度不均匀而使产品性能有很大提高。等静压成型的工艺制品具有组织结构均匀，密度高，烧结收缩率小，模具成本低，生产效率高，可成型形状复杂、细长制品和大尺寸制品和精密尺寸制品等突出优点，是目前一种较先进的成型工艺，以其独特的优势开始替代传统的成型方法，如陶瓷生产的火花塞、瓷球、柱塞、真空管壳等产品，显示出越来越广阔的应用前景。CN203917913U中国专利介绍了一种冷等静压成型模具，该方法中采用将组合的钢模装入胶套中,组合钢模形成装粉腔体，粉末填装密封后整体放置于等静压设备中进行压制成型。但该模具钢模放置于包套内不方便粉末填装，粉末填装后整体太重，不方便搬运，压制成型过程由于装粉腔受力收缩，钢模易割破包套导致加压液体进入包套内污染产品，且压制后的胚体边缘厚度在钢模受力不收缩出现胚体厚度不均匀。不同尺寸产品需要不同钢模，使用不方便，通用性差。CN202490933U中国专利介绍了一种冷等静压成型模具，该方法中采用组合外表圆柱状，内部组合成方形装粉腔，粉末填装密封后整体放置于等静压设备中进行压制成型。但该钢模放置于包套内不方便粉末填装，粉末填装后整体太重，不方便搬运，压制成型过程由于装粉腔受力收缩，钢模易割破包套导致加压液体进入包套内污染产品，压制胚体为立方体厚度较厚无法实现尺寸大厚度薄胚体成型，柱形模具装粉腔无方便固定。不同尺寸产品需要不同钢模，只能压制较厚产品，对大尺寸薄胚体无法使用。CN202180204U中国专利介绍了一种钨粉冷等静压成型方形模具，该方法采用合叶链接夹板组成U型夹固定方形上端开口橡胶套组成的装粉腔体，粉末填装密封后整体放置于等静压设备中进行压制成型。但该模具合叶链接夹板组成U型夹具，U型夹具开口端使用链接带固定，链接带加力紧固时易造成U型夹具变形，导致橡胶包套装粉腔体变形，冷等静压成型后胚体呈梯。对标准正方体产品增加了加工余量。上述公开的冷等静压成型模具技术均不同程度的存在成型坯体形状尺寸偏差较大，表面质量差，厚度不均匀，后期加工余量大，通用性差，成品率低的缺点。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有的冷等静压成型模具的不足之处，提供一种结构简单，设计合理，均匀受压，精确成型的陶瓷粉末冷等静压成型模具。为实现上述目的，本技术的技术方案为：一种陶瓷粉末冷等静压成型模具，该模具包括硬质夹板、装粉乳胶包套、聚氨酯封口塞、紧固螺栓及螺母和定位环。所述硬质夹板通过紧固螺栓及螺母来连接固定，定位环套在两块相对的硬质夹板之间的螺栓上，硬质夹板和定位环配合用以确定装粉腔的基本尺寸；两块硬质夹板的内侧涂有双面胶将乳胶包套紧贴固定在硬质夹板上。将待压陶瓷粉末装填入乳胶包套内的装粉腔中，用有一定压缩性能的聚氨酯封口塞封口，之后再将乳胶包套口用夹紧装置密封，在等静压机直接成型。本技术的优点是：本使用新型结构简单，设计合理且使用方便，解决了常规等静压成型坯体形状，尺寸偏差较大，表面质量差，厚度不均匀，后期加工余量大，成品率低的缺点，实现平面尺寸大、厚度薄坯体的精确成型。附图说明图1为为本技术的整体结构示意图；图2为本技术硬质夹板示意图；图3为本技术图1的A-A剖面剖视图。图中：1-硬质夹板、2-装粉乳胶包套、3-紧固螺栓、4-螺母、5-定位环、6-聚氨酯封口塞、7-硬质夹板透液孔、8-紧固螺栓孔、9-装粉腔。具体实施方式本技术的具体实施方式参见附图加以说明。如图1、图2、图3所示：一种陶瓷粉末冷等静压成型模具，该模具包括硬质夹板1、装粉乳胶包套2、聚氨酯封口塞6、紧固螺栓3及螺母4和定位环5。所述硬质夹板1通过紧固螺栓3及螺母4来连接固定，定位环5套在两块相对的硬质夹板之间的螺栓3上，硬质夹板1和定位环5配合用以确定装粉腔9的基本尺寸；两块硬质夹板1的内侧涂有双面胶将装粉乳胶包套2紧贴固定在硬质夹板1上。将待压陶瓷粉末装填入装粉乳胶包套2内的装粉腔9中，用有一定压缩性能的聚氨酯封口塞6封口，之后再将乳胶包套口用夹紧装置密封，在等静压机直接成型。所述硬质夹板1的材质为PVC板。聚氨酯封口塞6的厚度与定位环5的高度相同。所述的硬质夹板1的厚度为5-20mm，且面上分布有一定尺寸和密度的透液孔7。硬质夹板1上的透液孔的尺寸为ф5—ф15mm，密度为50-200个/m2。所述的装粉乳胶包套2为具有一定弹性的熟橡胶，且厚度为3-5mm。本技术的具体制作、使用步骤为：1、将硬质夹板L(mm)×W(mm)×H(mm)，其中L、W由坯体尺寸、密度、等静压压力及粉末性能决定，H决定硬质PVC夹板的强度，一般为8-15mm即可，在内侧L减去50—100(mm)×W减去50—100(mm)的范围贴上双面胶带或胶水，将尺寸为L减去50—100(mm)×W减去50—100(mm)×3—5(mm)乳胶包套的两面分别粘贴到硬质夹板上，之后用紧固螺栓及螺母在硬质夹板的四角通过定位环将模具整体紧固；其中硬质夹板紧固螺栓孔的位置距离板边缘10-30mm，定位环直径能套在紧固螺栓上即可，定位环的高度h决定装粉腔的高低尺寸；这样便形成了一个容积为L减去50—100(mm)×W减去50—100(mm)×h减去6—10(mm)的装粉腔。2、将紧固好的模具放到振动平台上，将事先处理好的待装粉末均匀的装填到装粉乳胶包套的装粉腔内，再将比乳胶包套开口尺寸大1-3mm、h厚的聚氨酯封口塞紧到装粉腔粉末的上部，并与粉末紧密的接触，最后用加紧装置密封乳胶包套的上端口。3、使用等静压机直接成型，压力为100—300MPa，保压5—60min，加压过程乳胶包套受力收缩自动从硬质夹板双面胶上脱落，整体限制于硬质PVC夹板组成的空间内受力成型。4、从乳胶包套开口处取出坯体，观察坯体表面及整体情况，根据重量、体积法计算坯体的密度。下面结合实施例做进一步详细说明：实施例1：压制98%ZnO:2%Al2O3，尺寸为320mm×320mm×15mm陶瓷粉末坯体。1、将硬质夹板，其尺寸为480mm×480mm×30mm，在内侧400mm×400mm的范围贴上双面胶带，将尺寸为400mm×400mm×3乳胶包套的两面分别粘贴到上面，之后用紧固螺栓及螺母在硬质夹板的四角通过定位环将模具整体紧固。2、将紧固好的模具放到振动平台上，将事先处理好的ZnO/Al2O3粉末均匀的装填到装粉乳胶包套的装粉腔内，在将30×400×50mm的聚氨酯封口塞紧到装粉腔粉末的上部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷粉末冷等静压成型模具，其特征在于，该模具包括硬质夹板（1）、乳胶包套（2）、聚氨酯封口塞（6）、紧固螺栓(3)及螺母(4)和定位环(5)，所述硬质夹板（1）通过紧固螺栓（3）及螺母（4）来连接固定，定位环（5）套在两块相对的硬质夹板之间的螺栓（3）上，硬质夹板（1）和定位环（5）配合用以确定装粉腔（9）的基本尺寸；两块硬质夹板（1）的内侧涂有双面胶将乳胶包套（2）紧贴固定在硬质夹板（1）上。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷粉末冷等静压成型模具，其特征在于，该模具包括硬质夹板（1）、乳胶包套（2）、聚氨酯封口塞（6）、紧固螺栓(3)及螺母(4)和定位环(5)，所述硬质夹板（1）通过紧固螺栓（3）及螺母（4）来连接固定，定位环（5）套在两块相对的硬质夹板之间的螺栓（3）上，硬质夹板（1）和定位环（5）配合用以确定装粉腔（9）的基本尺寸；两块硬质夹板（1）的内侧涂有双面胶将乳胶包套（2）紧贴固定在硬质夹板（1）上。2.根据权利要求1所述的一种陶瓷粉末冷等静压成型模具，其特征在于所述的硬质夹板（1）的厚度为5-20mm，且面上分布有一定尺寸和密度的透液孔（7）。3.根据权利要求1所述的一种陶瓷粉末冷等静压成型模具，其特征在于所述的定位环（5）在螺栓上夹在硬质PVC夹板（1）之间，定位环（5）的尺寸高低决定装粉腔的厚度。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：胡强楠，杜领会，杨小林，李正飞，刘伟，刘秉宁，胥小勇，王欢，杨振，王廷东，宋强，王盼，
申请(专利权)人：西北稀有金属材料研究院，
类型：新型
国别省市：宁夏,64