本发明专利技术属于陶瓷材料制造的技术领域，具体涉及一种陶瓷导轨横梁等静压模具及压制成型工艺。所述的包括橡胶模具、芯轴和网罩；橡胶模具的外部包裹有网罩，橡胶模具的内部安装有芯轴；橡胶模具两端设置有胶塞，胶塞上粘结有尼龙垫；网罩上固定有吊环，网罩上设置有侧门，侧门的一侧与网罩的主体通过合页连接，侧门的另一侧通过固定销与网罩的主体固定；网罩通过支撑柱与底板固定连接；芯轴的顶端设置有沉孔螺纹，与沉孔螺纹对应连接的为拉环或者内六角螺丝；芯轴上环套有布料盘；橡胶模具与芯轴之间为填充区域；拉环通过吊绳与吊钩连接。本发明专利技术提出一种等静压模具，制备出一种大型双孔的陶瓷导轨横梁，密度高，强度大。强度大。强度大。
【技术实现步骤摘要】
陶瓷导轨横梁等静压模具及压制成型工艺
[0001]本专利技术属于陶瓷材料制造的
，具体涉及一种陶瓷导轨横梁等静压模具及压制成型工艺。
技术介绍
[0002]目前，陶瓷导轨作为超精密加工和超精密测量的关键运动结构部件，应用广泛，如半导体芯片加工的光刻机用超精密移动工作台、高精度光学器件用超精密机床、超精密三坐标测量仪等，因此研制大尺寸、高精度的高技术陶瓷导轨是制造超精密设备的关键核心技术之一。大型陶瓷导轨的尺寸一般在220mm*102mm*1512mm以上，现有技术中采用两种工艺制造，一是注浆成型，二是凝胶注模成型。注浆成型制造出的大型陶瓷坯体，往往会产生大量气孔，导致密度不均匀，进一步烧制出的陶瓷，难以加工与应用。凝胶注模成型，可制造出复杂结构的坯体且坯体密度均匀，内部缺陷较少，进而制得高密度、高强度的陶瓷，但是因其技术要求较高，并没有普遍实施。
[0003]等静压压制成型的坯体其特点在于，密度均匀，内部缺陷较少，坯体烧制成型后加工性能稳定。因此等静压压制成型工艺可用于制备具有复杂形状的大尺寸部件，陶瓷烧成后的收缩较小，且不易变形，此技术应用于弹性模具的制备时，简单方便，使用寿命长，并且成本低廉。
[0004]但是，目前采用等静压压制成型技术制备陶瓷导轨时，多用于制备实心结构的陶瓷导轨，用于空心结构时主要以单孔为主。这是因为在利用等静压压制成型工艺制备大型多孔陶瓷导轨的过程中，坯体容易出现贯穿裂纹，进而无法成型，并且导轨的方孔排列方向不一致，方孔与方孔之间的平行排列间隙不均匀，压制后出现漏水的缺陷。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出一种陶瓷导轨横梁等静压模具，通过利用此模具的压制成型工艺，制备出一种大型双孔的陶瓷导轨横梁，密度高且均匀，强度大。
[0006]本专利技术是采用以下的技术方案实现的：所述的陶瓷导轨横梁等静压模具，包括橡胶模具、芯轴和网罩；橡胶模具的外部包裹有网罩，橡胶模具的内部安装有芯轴；橡胶模具两端设置有胶塞，胶塞上粘结有尼龙垫，胶塞用于密封，防止等静压压制介质在加压或卸压过程中进入橡胶模具内；橡胶模具一端开口，胶塞被容纳于橡胶模具的圆柱体的圆形区域内，其外径尺寸大于橡胶模具圆形部分的内圆直径，且与橡胶模具连接紧实，在使用时在胶塞与橡胶模具连接区域用弹性较好的胶皮固定，起到橡胶模具在等静压机介质内密封的作用。
[0007]尼龙垫的外形为圆形，尺寸大小以能覆盖芯轴所在区域为主，在使用时粘在胶塞上，使其与芯轴接触，其作用在于防止原料粉体在等静压机内压制时芯轴在尼龙垫上的滑
动。
[0008]网罩上固定有吊环，网罩上设置有侧门，侧门的一侧与网罩的主体通过合页连接，侧门的另一侧通过固定销与网罩的主体固定；网罩通过支撑柱与底板固定连接；吊环的作用在于起吊整个模具，侧门的作用在于装入、取出橡胶模具；固定销的作用在于固定橡胶模具；底板为金属底板，其作用在于承托整个模具，其底面的法向与模具的轴向重合；支撑柱的作用在于连接方形网罩与金属底板，并支撑方形网罩，支撑柱的轴向需与方形网罩的轴向平行并与金属底板平面的法向平行，即金属底板与支撑柱垂直，垂直度公差在1mm。
[0009]芯轴的顶端设置有沉孔螺纹，与沉孔螺纹对应连接的为拉环或者内六角螺丝；芯轴上环套有布料盘；橡胶模具与芯轴之间为填充区域；拉环通过吊绳与吊钩连接。芯轴的外部尺寸由陶瓷导轨产品的内部孔的尺寸决定，其每一个边楞需要倒角大于R5，边楞不能出现凹坑并光滑，表面电镀硬铬，表面光洁度在Ra0.8μm以下，其直线度在0.1mm以内，两端平整，端面与轴向的垂直度公差为0.1mm，芯轴的一端攻丝制作沉孔螺纹，并配有拉环与之连接，拉环的作用是起吊芯轴，起吊芯轴完毕后，需要将螺纹孔用内六角螺丝封堵，使表面平整。
[0010]吊钩的每个面顶点之间的图形均为等腰三角形，吊钩上的吊孔之间的距离与模具的芯轴轴心之间的距离D相对应，尺寸C与D的关系是C=（n
‑
1）*D，n为陶瓷导轨产品的孔的数量。
[0011]优选的，橡胶模具的中间为长方体，两端为圆柱体，长方体与圆柱体通过过渡区相连，过渡区具有坡度，坡度为30
°
～45
°
。
[0012]优选的，网罩为金属网罩；芯轴为多根钢制芯轴。
[0013]优选的，网罩通过固定销与橡胶模具固定。
[0014]优选的，布料盘为回字形框架结构，整个框架由间隔分开，分为两个方孔；回字形的内外框架之间用支柱固定连接，并且内外框架之间的区域为布料孔。布料盘的外框与橡胶模具的中段方形内部结构一致，其外框尺寸比橡胶模具的内部尺寸小4mm，便于上下移动，方孔可容纳芯轴穿过，其内框尺寸比芯轴的方形轮廓尺寸大2mm，方孔之间有间隔，其间隔宽的尺寸B与导轨产品孔之间的间隔A的关系为B=1.6*A，通过4个支柱将布料盘暂时固定或者拉伸。
[0015]优选的，芯轴的外部尺寸由陶瓷导轨产品的内部孔的尺寸决定，其每一个边楞倒角大于R5mm。
[0016]所述的陶瓷导轨横梁等静压压制成型工艺，包括以下步骤：采用吊装的方式，首先将陶瓷导轨横梁等静压模具进行组装，然后将陶瓷粉原料装入其中并密封，再将模具放入装有压制介质水的等静压缸体内，将缸体密封，并通过设置等静压压制曲线参数将模具内的陶瓷粉料压制成型；最后将其脱模，得到陶瓷导轨横梁产品。
[0017]优选的，压制程序为0MPa升压至110MPa，保持压力60s，卸压至90MPa，保持压力90MPa，时间40s，卸压至50MPa，保持其压力30s，最后卸压至0MPa。
[0018]优选的，陶瓷导轨横梁等静压压制成型工艺包括以下步骤：1）组装陶瓷导轨横梁等静压模具：将粘有尼龙垫的胶塞套入橡胶模具的底部，并用牛皮筋密封，橡胶模具的底部十字交叉缠有两根扁平的吊装带，一起放入金属网罩中，将两根吊装带从底部伸出金属网罩，橡胶模具底部与金属网罩的金属底板接触，通过固定销
将侧门固定，从而将橡胶模具和粘有尼龙垫的胶塞固定在金属网罩中；用四根长度大于橡胶模具长度的铁丝将底部的布料盘与芯轴固定，远端对称的支柱栓紧，便于提拉布料盘，将芯轴穿过两个布料盘的方孔，并暂时固定，用吊绳将吊钩与拉环连接，起吊芯轴使其自由下垂，这样布料盘与芯轴结合在一起；将装有橡胶模具和胶塞的金属网罩竖置，将芯轴通过布料盘定位，并一起缓缓放入竖置的橡胶模具内部，并通过铁丝上下拉动底部布料盘定位芯轴，并最终使芯轴底部与粘在橡胶模具底部胶塞上的尼龙垫接触，致使芯轴固定，此时撤去吊钩和吊绳，撤去吊装并将芯轴上的拉环拆掉，换用内六角螺丝封堵沉孔螺纹，使表面平整；2）陶瓷粉原料装入模具并密封：将陶瓷粉料从橡胶模具开端口倒入，同时向上提拉底部的布料盘，上部的布料盘始终卡在模具上部，当底部的布料盘提拉上来时，将两个布料盘同时取出，布满粉料，陶瓷粉料快要装满时放在振动台上振动，并将模具口剩余的空间补满使粉料刚刚掩盖芯轴，将另一个粘有尼龙垫的胶塞盖在模具上，用牛皮筋将上口密封，并用铁丝本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种陶瓷导轨横梁等静压模具，其特征在于：包括橡胶模具（1）、芯轴（4）和网罩（3）；橡胶模具（1）的外部包裹有网罩（3），橡胶模具（1）的内部安装有芯轴（4）；橡胶模具（1）两端设置有胶塞（2），胶塞（2）上粘结有尼龙垫（5）；网罩（3）上固定有吊环（7），网罩（3）上设置有侧门（12），侧门（12）的一侧与网罩（3）的主体通过合页（10）连接，侧门（12）的另一侧通过固定销（11）与网罩（3）的主体固定；网罩（3）通过支撑柱（13）与底板（14）固定连接；芯轴（4）的顶端设置有沉孔螺纹（17），与沉孔螺纹（17）对应连接的为拉环（15）或者内六角螺丝（8）；芯轴（4）上环套有布料盘（6）；橡胶模具（1）与芯轴（4）之间为填充区域（16）；拉环（15）通过吊绳（18）与吊钩（19）连接。2.根据权利要求1所述的陶瓷导轨横梁等静压模具，其特征在于：橡胶模具（1）的中间为长方体，两端为圆柱体，长方体与圆柱体通过过渡区（9）相连，过渡区（9）具有坡度，坡度为30
°
～45
°
。3.根据权利要求1所述的陶瓷导轨横梁等静压模具，其特征在于：网罩（3）为金属网罩；芯轴（4）为多根钢制芯轴。4.根据权利要求1所述的陶瓷导轨横梁等静压模具，其特征在于：网罩（3）通过固定销（11）与橡胶模具（1）固定。5.根据权利要求1所述的陶瓷导轨横梁等静压模具，其特征在于：布料盘（6）为回字形框架结构，整个框架由间隔（21）分开，分为两个方孔（20）；回字形的内外框架之间用支柱（22）固定连接，并且内外框架之间的区域为布料孔（23）。6.根据权利要求1所述的陶瓷导轨横梁等静压模具，其特征在于：芯轴（4）的外部尺寸由陶瓷导轨产品的内部孔的尺寸决定，其每一个边楞倒角大于R5mm。7.一种权利要求1
‑
6任一项所述的陶瓷导轨横梁等静压模具的压制成型工艺，其特征在于：包括以下步骤：采用吊装的方式，首先将陶瓷导轨横梁等静压模具进行组装，然后将陶瓷粉原料装入其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：于洋，郭明玉，杨东亮，古娜，徐海森，郑凯，王路，
申请(专利权)人：山东硅元新型材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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