一种制备多孔金属材料坯体的模具及方法技术

本发明专利技术提供了一种制备多孔金属材料坯体的模具，包括基板和固定设置在基板上的衬板，以及倒扣在衬板上的脱模板，衬板的顶部中心位置处开设有凹槽，凹槽内放置有针板，针板上设置有多个穿过脱模板顶部的模针，脱模板的顶部设置有用于装载金属粉末的阴模，阴模上设置有阴模压板，脱模板的外周固定设置有把手，脱模板的内侧设置有滑块，衬板上设置有与滑块位置相对应的滑槽。本发明专利技术还公开了一种制备多孔金属材料坯体的方法。采用该模具制成的坯体不开裂，不起层，成品率能够达到100％，并且制备过程不使用粘结剂，制备的多孔金属材料坯体成分更均匀，也无杂质产生。

【技术实现步骤摘要】
一种制备多孔金属材料坯体的模具及方法
本专利技术属于材料加工制造
，具体涉及一种制备多孔金属材料坯体的模具及方法。
技术介绍
多孔金属材料目前的制备方法为挤压成形和模压成形，这两种方法中原料金属粉末在制备过程中添加的不同配方的粘结剂才能解决最终成形的多孔金属材料制坯能够不开裂，不起层的缺点，但是随着粘结剂的加入，则会在后期烧结时，需要将粘结剂除去，这就使烧结工艺的难度增加，采用增加烧结温度或者延长烧结时间，或者在烧结过程中需要分多个阶段进行，但是最终得到的多孔金属材料中仍然残留有粘结剂，将造成材料在使用过程中，性能发挥不稳定、使用寿命缩短、污染使用介质等等。现有制备多孔金属材料的模具大多采用用于装原料的具有模腔的模具本体和模具盖板，在模具本体的底部设计模针，脱模时将模具倒扣在平台，然后取下模具本体，得到坯体，但是该脱模过程中有一个翻转和倒扣的过程，并且挤压之后的模具盖板是嵌入模具本体中，倒扣时，坯体会在自重的影响下从模针上掉落下来，这就造成坯体掉落在平台上时产生振动，而使得坯体内容可能产生破损，最后烧结后可能无法成行，因而，需要针对多孔金属材料设计一种能够得到无开裂，无分层的多孔金属材料坯体。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种制备多孔金属材料坯体的模具。采用该模具制成的坯体不开裂，不起层，成品率能够达到100％，并且制备多孔金属材料坯体的过程无需使用粘结剂用于成形，所得的多孔金属材料坯体成分更均匀，也无杂质产生，并且由于得到成形完整的多孔金属材料坯体将大大降低后期烧结的工艺难度。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种制备多孔金属材料坯体的模具，其特征在于，包括基板和固定设置在基板上的衬板，以及倒扣在衬板上的脱模板，所述衬板的顶部中心位置处开设有凹槽，所述凹槽内放置有针板，所述针板上设置有多个穿过所述脱模板顶部的模针，所述脱模板的顶部设置有用于装载金属粉末的阴模，所述阴模上设置有阴模压板，所述脱模板的外周固定设置有把手，所述脱模板的内侧设置有滑块，所述衬板上设置有与所述滑块位置相对应的滑槽。上述的一种制备多孔金属材料坯体的模具，其特征在于，所述阴模由两个半圆形的卡环组成，所述卡环的两端设置有连接耳，螺栓穿过连接耳将两个半圆形的卡环固定。上述的一种制备多孔金属材料坯体的模具，其特征在于，所述模针的横截面形状为圆形、正方形或六边形，可制备多种孔型结构的多孔金属材料。另外，本专利技术还公开了一种制备多孔金属材料坯体的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将金属粉末均匀地装入模具的阴模中，然后盖上阴模压板；步骤二、先利用液压机以200MPa～400MPa的压力将模具中的金属粉末压实，再通过把手向上滑动脱模板，使脱模板与衬板分离，然后将所述脱模板置于平台上放置5min～10min，再打开阴模，最后取下阴模压板，得到多孔金属材料坯体。上述的方法，其特征在于，步骤一中所述金属粉末为铁铬铝合金粉末或者镍铬合金粉末，金属粉末的粒度为200目～500目，采用该耐高温合金粉末制得的多孔金属材料具有显著的耐高温性能，而且多孔金属材料坯体的成形效果更好。上述的方法，其特征在于，所述金属粉末的粒度为350目，采用350目的金属粉末制成的多孔金属材料的成型效果最好。上述的方法，其特征在于，步骤二中所述压力为300MPa，在300MPa的压力下350目的金属粉末压制成形效果好，放置5min～10min使阴模内的多孔金属材料坯体保持稳定，从而使得多孔金属材料坯体整体成形效果更好。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术设计的模具结构合理，专用于多孔金属材料制坯，在阴模的下方设置一个脱模板，该脱模板倒扣在衬板上，保证脱模板在模压过程中不会产生水平移动，同时，本专利技术还在脱模板与衬板之间设置安装有模针的针板，模针是穿过脱模板的顶部伸入模腔中，上下移动脱模板时，向上移动脱模板，能够将模腔中的坯体从模针上脱下，模针的位置就留下多孔金属材料的孔隙，该孔隙与模针的分布相对应，脱模过程中坯体整体向上被脱模板举托，也无需翻转等操作，能够保证坯体的成形完整、不开裂和不分层；并且多孔金属材料坯体的孔隙完整，采用本专利技术的模具制备的多孔金属材料坯体经烧结处理可制成外形完整，孔隙均匀的多孔金属材料。2、本专利技术制备的多孔金属材料坯体中无需添加粘结剂就能得到成形完整的坯体，该坯体也没有出现开裂和分层的缺陷，由于坯体的结构完整，也不含粘结剂，因而烧结多孔金属材料坯体的工艺更简单，而且缩短了制备多孔金属材料的时间，降低了生产成本。下面通过附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步的详细说明。附图说明图1为本专利技术模具的结构示意图。图2为本专利技术模具中阴模的结构示意图。图3为本专利技术模具中脱模板和把手的连接结构示意图。附图标记说明:1—阴模；2—阴模压板；3—脱模板；4—把手；5—基板；6—针板；7—模针；8—衬板；9—滑块；10—卡环；11—连接耳；12—螺栓。具体实施方式本专利技术一种制备多孔金属材料坯体的模具通过实施例1进行详细描述：实施例1如图1、图2和图3所示的一种制备多孔金属材料坯体的模具，包括基板5和固定设置在基板5上的衬板8，以及倒扣在衬板8上的脱模板3，所述衬板8的顶部中心位置处开设有凹槽，所述凹槽内放置有针板6，所述针板6上设置有多个穿过所述脱模板3顶部的模针7，所述脱模板3的顶部设置有用于装载金属粉末的阴模1，所述阴模1上设置有阴模压板2，所述脱模板3的外周固定设置有把手4，所述脱模板3的内侧设置有滑块9，所述衬板8上设置有与所述滑块9位置相对应的滑槽，所述模针7的水平横截面为圆形、正方形或六边形。本专利技术的模具在阴模1的下方设置一个脱模板3，该脱模板3倒扣在衬板8上，保证脱模板3在模压过程中不会产生水平移动，同时，本专利技术还在脱模板3与衬板8之间设置安装有模针7的针板6，模针7是穿过脱模板3的顶部伸入模腔中，向上移动脱模板3时，能够将模腔中的坯体从模针7上脱下，模针7的位置就留下多孔金属材料的孔隙，该孔隙与模针7的分布相对应，形状也相同，脱模过程中坯体整体向上被脱模板3举托，也无需翻转等操作，能够保证坯体的成形完整、不开裂和不分层。本实施例中，所述阴模1由两个半圆形的卡环10组成，所述卡环10的两端设置有连接耳11，螺栓12穿过连接耳11将两个半圆形的卡环10固定；阴模1采用分体式的结构，方便拆装，由于坯体上具有很多孔隙，坯体的强度不高，任何晃动都容易导致坯体开裂，因此，通过拆装两个卡环能够克服一体式阴模取模时造成坯体开裂的危险。本专利技术一种多孔金属材料坯体的制备方法通过实施例2-实施例4进行详细描述：实施例2本实施例多孔金属材料坯体的制备方法包括以下步骤：步骤一、将350目的铁铬铝金属粉末均匀地装入模具的阴模1中，然后盖上阴模压板2；步骤二、先利用液压机以300MPa的压力将模具中的铁铬铝金属粉末压实，再通过把手4向上滑动脱模板3，使脱模板3与衬板8分离，然后将所述脱模板3置于平台上放置10min，再打开阴模1，最后取下阴模压板2，得到多孔铁铬铝金属材料坯体。本实施例制得的多孔铁铬铝金属材料坯体无开裂，无分层，整体完整，无缺陷，将该多孔铁铬铝金属材料坯体置于烧结炉中以10℃/min的速率升温至1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备多孔金属材料坯体的模具，其特征在于，包括基板(5)和固定设置在基板(5)上的衬板(8)，以及倒扣在衬板(8)上的脱模板(3)，所述衬板(8)的顶部中心位置处开设有凹槽，所述凹槽内放置有针板(6)，所述针板(6)上设置有多个穿过所述脱模板(3)顶部的模针(7)，所述脱模板(3)的顶部设置有用于装载金属粉末的阴模(1)，所述阴模(1)上设置有阴模压板(2)，所述脱模板(3)的外周固定设置有把手(4)，所述脱模板(3)的内侧设置有滑块(9)，所述衬板(8)上设置有与所述滑块(9)位置相对应的滑槽。

【技术特征摘要】
1.一种制备多孔金属材料坯体的模具，其特征在于，包括基板(5)和固定设置在基板(5)上的衬板(8)，以及倒扣在衬板(8)上的脱模板(3)，所述衬板(8)的顶部中心位置处开设有凹槽，所述凹槽内放置有针板(6)，所述针板(6)上设置有多个穿过所述脱模板(3)顶部的模针(7)，所述脱模板(3)的顶部设置有用于装载金属粉末的阴模(1)，所述阴模(1)上设置有阴模压板(2)，所述脱模板(3)的外周固定设置有把手(4)，所述脱模板(3)的内侧设置有滑块(9)，所述衬板(8)上设置有与所述滑块(9)位置相对应的滑槽。2.根据权利要求1所述的一种制备多孔金属材料坯体的模具，其特征在于，所述阴模(1)由两个半圆形的卡环(10)组成，所述卡环(10)的两端设置有连接耳(11)，螺栓(12)穿过连接耳(11)将两个半圆形的卡环(10)固定。3.根据权利要求1所述的一种制备多孔金属材料坯体的模具...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖庆波，王建忠，马军，王晓罡，吴琛，
申请(专利权)人：西北有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：陕西,61