專利名稱：基于磁路原理的能夠快速開合的陶瓷坯料成型模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于磁路原理的能夠快速開合的陶瓷坯料成型模具，屬于B28B 陶瓷成型領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對粉料進(jìn)行干法模壓成型，是一種高效率的成型方法，該法在企業(yè)生產(chǎn)及相關(guān)科 研部門的研發(fā)實(shí)驗(yàn)工作中被廣泛使用。 本案設(shè)計人在開展一項(xiàng)有關(guān)碳化硅陶瓷的研發(fā)實(shí)驗(yàn)過程中，注意到，所使用的成 形模具存在一種缺陷，該缺陷表現(xiàn)為坯料成型后脫模困難，這種問題隨著成形模具使用期 的延長而變得愈加明顯，究其原因，是碳化硅的高硬度所致，由于碳化硅的硬度僅次于金剛 石，在模壓成型的過程中，對陰模內(nèi)壁的壁面形成強(qiáng)烈的刮削作用，不消多久，陰模內(nèi)壁的 壁面就被刨去一層，在成型壓力效應(yīng)最大的區(qū)域，也就是在模墊與上模沖之間的區(qū)域，陰模 內(nèi)壁的壁面被更深地刨削，并進(jìn)而形成一圈凹陷區(qū)，經(jīng)壓力成型后的坯料樣品塊被嵌于該 區(qū)域而難以脫模，在此情形下，強(qiáng)行脫模將導(dǎo)致坯料樣品塊皺皮、破碎、報廢，并且，強(qiáng)行脫 模還會使陰模內(nèi)壁的樣塊強(qiáng)脫途經(jīng)區(qū)域受到連帶的嚴(yán)重磨削，形成喇叭口，終至陰?？焖?報廢，由于碳化硅的高硬度帶來的強(qiáng)大的刨削作用，使得上述問題有些棘手。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對上述的坯料成型后脫模困難現(xiàn)象，研發(fā)一種 易于脫模的陶瓷坯料成型模具。 本發(fā)明通過如下方案解決所述技術(shù)問題，該方案提供一種基于磁路原理的能夠快 速開合的陶瓷坯料成型模具，該模具包括依序相互套裝組合使用的模墊，以及，陰模，以及， 上模沖，所述陰模是圓筒狀物，所述上模沖是一端置于陰模腔內(nèi)用于對粉樣施壓的圓柱狀 物，所述模墊是置于陰模腔內(nèi)與上模沖施壓端相向位置上的圓板形墊片，本案要點(diǎn)是，該陰 模由兩瓣槽形物組成，分別屬于兩瓣槽形物的兩個凹槽面相向?qū)χ?，以及，該成型模具的結(jié) 構(gòu)還包括六邊形框架，以及，兩支棒狀物，在六邊形框架的一對結(jié)構(gòu)位置相對的對邊上分別 開設(shè)有兩個孔洞，兩支棒狀物的各自的一端分別與兩瓣槽形物連接，兩支棒狀物的各自的 余下的一端分別穿入或穿過所述兩個孔洞，所述六邊形框架以及所述棒狀物的材料是導(dǎo)磁 性材料，至少有一支的所述棒狀物在其表面上纏繞有勵磁線圈，槽形物的本體材料是導(dǎo)磁 性材料，在槽形物的凹槽面位置裝設(shè)有硬質(zhì)合金內(nèi)襯層，硬質(zhì)合金內(nèi)襯層的厚度介于1毫 米與20毫米之間。所述六邊形框架是輪廓呈六邊形的框架。所述模墊以及陰模以及上模 沖的技術(shù)含義在陶瓷成型技術(shù)領(lǐng)域是公知的。所述導(dǎo)磁性材料指的是導(dǎo)磁性較好的材料， 所述導(dǎo)磁性材料例如軟鐵、不同含碳量的碳鋼以及多元素合金鋼等等，所述導(dǎo)磁性材料的 技術(shù)含義是公知的。所述硬質(zhì)合金一詞的技術(shù)含義是公知的。本案模具中的所述硬質(zhì)合金 內(nèi)襯層其存在有助于延長本案模具使用壽命。本案模具還可以進(jìn)一步包括一些附件，所述 附件例如電源、電纜，以及，裝設(shè)在電路上的電源開關(guān)，等等，本案模具結(jié)構(gòu)中的所述勵磁線
3圈可以通過電纜并經(jīng)由所述電源開關(guān)與所述電源聯(lián)接。當(dāng)兩瓣所述槽形物相向?qū)?，且?通所述勵磁線圈與所述電源的電流通路時，形成完整的閉合磁路，兩瓣所述槽形物彼此間 依靠強(qiáng)大的磁力作用，互相強(qiáng)力地咬合在一起，而當(dāng)電路開關(guān)處于斷開狀態(tài)時，磁力作用消 失，兩瓣所述槽形物可以輕松地從對合狀態(tài)轉(zhuǎn)為開放狀態(tài)。 本案的結(jié)構(gòu)要求至少有一支的所述棒狀物在其表面上纏繞有勵磁線圈，這樣的結(jié) 構(gòu)就足以形成滿足本案目的的閉合磁路。當(dāng)然，纏繞有勵磁線圈的棒狀物可以是所述兩支 棒狀物中的任何一支，也可以允許兩支棒狀物都在其表面上纏繞有勵磁線圈。優(yōu)選的結(jié)構(gòu) 方案是，在兩支棒狀物的各自的表面上均纏繞有勵磁線圈。這樣的結(jié)構(gòu)有助于進(jìn)一步強(qiáng)化 約束所述閉合磁路，有助于抵消因磁力線部分彌散帶來的磁吸引力損失。
本案模具結(jié)構(gòu)中的所述上模沖的材料以及所述模墊的材料可以是任意的有一定 硬度的材料，例如硬質(zhì)合金、陶瓷；甚至也可以是有一定硬度的導(dǎo)磁性材料，例如高碳鋼； 但是，為了較好地與模具的磁力閉鎖機(jī)制相適宜，優(yōu)選的上模沖是由無磁材料或非磁材料 制成的上模沖，優(yōu)選的模墊是由無磁材料或非磁材料制成的模墊。所述無磁材料或非磁材 料指的是對磁場無磁性響應(yīng)或磁性響應(yīng)很弱的材料，例如碳化硅陶瓷材料、二氧化鋯陶瓷 材料、硬質(zhì)銅合金材料、無磁硬質(zhì)合金材料。由無磁材料或非磁材料制成的上模沖及模墊， 其動作不受磁場牽制、干擾。 基于材料技術(shù)成熟度及加工、價格、耐用性等方面的考慮，更進(jìn)一步優(yōu)選的上模沖 是由無磁硬質(zhì)合金材料制成的上模沖，更進(jìn)一步優(yōu)選的模墊是由無磁硬質(zhì)合金材料制成的 模墊。 無磁硬質(zhì)合金材料一詞的技術(shù)含義是公知的。無磁硬質(zhì)合金材料市場有售。 所述模具的組件還可以包括底部磁路隔離件，該底部磁路隔離件用于將模具工作
區(qū)磁路與模具底側(cè)方向的外部施壓機(jī)械構(gòu)件隔離開來，該底部磁路隔離件是塊狀物、柱狀
物或板狀物，該底部磁路隔離件的材料是無磁材料或非磁材料，該底部磁路隔離件在模具
磁路工作狀態(tài)下與所述模墊的底側(cè)面貼合在一起。由于在應(yīng)用本案模具時，模具底側(cè)方向
的外部施壓機(jī)械構(gòu)件通常是由具有導(dǎo)磁性的鋼鐵材料制成的機(jī)械構(gòu)件，本案所述底部磁路
隔離件的作用，是將模具磁路系統(tǒng)與所述模具底側(cè)方向的外部施壓機(jī)械構(gòu)件隔開一定距
離，以免因磁力線從底側(cè)彌散而導(dǎo)致模具磁力閉鎖力量減弱。 所述底部磁路隔離件的進(jìn)一步優(yōu)選的制作材料是無磁硬質(zhì)合金材料。 所述模具的組件進(jìn)一步可以包括頂部磁路隔離件，該頂部磁路隔離件用于將模具
工作區(qū)磁路與模具頂側(cè)方向的外部施壓機(jī)械構(gòu)件隔離開來，該頂部磁路隔離件是塊狀物、
柱狀物或板狀物，該頂部磁路隔離件的材料是無磁材料或非磁材料，該頂部磁路隔離件在
模具磁路工作狀態(tài)下與所述上模沖的余下的一端貼合在一起。出于相同的原因，與底部磁
路隔離件的作用相類似，本案所述頂部磁路隔離件的作用，是將模具磁路系統(tǒng)與所述模具
頂側(cè)方向的外部施壓機(jī)械構(gòu)件隔開一定距離，以免因磁力線從頂側(cè)彌散而導(dǎo)致模具磁力閉
鎖力量減弱。 所述頂部磁路隔離件的進(jìn)一步優(yōu)選的制作材料也是選擇使用無磁硬質(zhì)合金材料。
由于在模具使用狀態(tài)下，呈塊狀、柱狀或板狀的所述頂部磁路隔離件不易在所述 上模沖的頂部擺放，操作上會帶來一些不便，為了能夠較輕松地進(jìn)行模具使用操作，該頂部 磁路隔離件的進(jìn)一步優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是該頂部磁路隔離件的表面上至少含有一個凹形坑洞構(gòu)造，該凹形坑洞構(gòu)造其形貌是與所述上模沖的余下的一端的形貌相互匹配，所述上模沖的
余下的一端在模具磁路工作狀態(tài)下與頂部磁路隔離件表面上的一個所述凹形坑洞構(gòu)造以
套接的方式相互貼合連接在一起。該頂部磁路隔離件的表面上可以含有一個以上的凹形坑
洞構(gòu)造，凹形坑洞的數(shù)量不限，所述一個以上的凹形坑洞既可以是具有相同的口徑的坑洞，
也可以是具有不同口徑的坑洞，以方便根據(jù)需要選擇其一使用，此結(jié)構(gòu)的所述頂部磁路隔
離件如同一頂高帽扣在上模沖的頂部，防止了或減弱了磁力線從頂側(cè)方向的彌散。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，利用與所述勵磁線圈連接的所述電源的開關(guān)動作，就可以控制
兩瓣所述槽形物，使它們在強(qiáng)力相互咬合狀態(tài)與松弛狀態(tài)之間快速切換，如此，可以在所述
強(qiáng)力相互咬合狀態(tài)下進(jìn)行粉料施壓操作，而在所述松弛狀態(tài)下將已經(jīng)過施壓操作形成的樣
塊輕松取出，本案模具化解了所述坯料成型后的脫模困難問題。


圖1是所述現(xiàn)有技術(shù)中的用于陶瓷粉料成型的一種模具，圖中自上而下依序排列 的構(gòu)件分別是上模沖、陰模以及模墊。 圖2是本案實(shí)施例的陰模結(jié)構(gòu)示意圖，該圖展示的是俯視角度下的本案實(shí)施例陰 模結(jié)構(gòu)形態(tài)，該圖中所述兩瓣槽形物處于開放的、松弛的狀態(tài)，圖中沒有詳細(xì)描繪硬質(zhì)合金 內(nèi)襯層與槽形物本體之間的結(jié)合形態(tài)，圖中也沒有繪出與之匹配成套的上模沖以及模墊。
圖3顯示的是本案實(shí)施例結(jié)構(gòu)中的陰模在處于相互咬合并且勵磁線圈通電的工 作狀態(tài)下，其內(nèi)部閉合磁路形態(tài)示意圖。 圖中，1、3分別是兩支裝設(shè)位置不同的棒狀物，2是所述六邊形框架，4、8分別是六 邊形框架的兩條各自開設(shè)有孔洞的結(jié)構(gòu)位置相對的邊，5是勵磁線圈，6、7分別是結(jié)構(gòu)位置 不同的兩瓣槽型物。
具體實(shí)施例方式
在圖2所展示的本案實(shí)施例中，重點(diǎn)展示陰模結(jié)構(gòu)，實(shí)際模具的結(jié)構(gòu)包括依序相 互套裝組合使用的模墊，以及，陰模，以及，上模沖，陰模是圓筒狀物，上模沖是一端置于陰 模腔內(nèi)用于對粉樣施壓的圓柱狀物，模墊是置于陰模腔內(nèi)與上模沖施壓端相向位置上的圓 板形墊片，本例中，突出顯示本案技術(shù)特征的地方表現(xiàn)在，該陰模由兩瓣槽形物組成，該兩 瓣槽形物分別是槽形物6和槽形物7，分別屬于槽形物6和槽形物7的兩個凹槽面相向?qū)?置，以及，該成型模具的結(jié)構(gòu)還包括六邊形框架2，以及，兩支棒狀物，所述兩支棒狀物分別 是棒狀物1和棒狀物3，六邊形框架2的一對結(jié)構(gòu)位置相對的邊4、8分別開設(shè)有兩個孔洞， 棒狀物1及棒狀物3的各自的一端分別與槽形物7及槽形物6連接，棒狀物1及棒狀物3 的各自的余下的一端分別穿入或穿過所述兩個孔洞，六邊形框架2以及棒狀物1和棒狀物3 的材料是導(dǎo)磁性材料，至少有一支的所述棒狀物在其表面上纏繞有勵磁線圈，在本例圖中， 是在棒狀物3的表面上纏繞有勵磁線圈，槽形物6及槽形物7的本體材料是導(dǎo)磁性材料，在 槽形物6及槽形物7的各自的凹槽面位置均裝設(shè)有硬質(zhì)合金內(nèi)襯層，硬質(zhì)合金內(nèi)襯層的厚 度介于1毫米與20毫米之間。附圖中沒有詳細(xì)描繪硬質(zhì)合金內(nèi)襯層與槽形物本體之間的 結(jié)合形態(tài)。槽形物外側(cè)表面輪廓不限于圓弧面形狀，所述槽形物指的是含有凹形槽的塊狀 體，其外側(cè)表面輪廓可以是任意形狀。所述棒狀物與其所穿入或穿過的對應(yīng)孔洞的連接關(guān)系是一種允許滑移動作的套接關(guān)系。在圖2中沒有繪出的上模沖以及模墊，其結(jié)構(gòu)形態(tài)分 別類同于出現(xiàn)在圖1內(nèi)上下兩個位置的對應(yīng)構(gòu)件。該實(shí)施例的結(jié)構(gòu)當(dāng)然也可以包括沒有在 圖中繪出的電源、電纜以及電源開關(guān)等等附件。本案結(jié)構(gòu)也可以允許是在棒狀物l及棒狀 物3的表面上均纏繞有勵磁線圈的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
基于磁路原理的能夠快速開合的陶瓷坯料成型模具，包括依序相互套裝組合使用的模墊，以及，陰模，以及，上模沖，所述陰模是圓筒狀物，所述上模沖是一端置于陰模腔內(nèi)用于對粉樣施壓的圓柱狀物，所述模墊是置于陰模腔內(nèi)與上模沖施壓端相向位置上的圓板形墊片，其特征在于，該陰模由兩瓣槽形物組成，分別屬于兩瓣槽形物的兩個凹槽面相向?qū)χ茫约?，該成型模具的結(jié)構(gòu)還包括六邊形框架，以及，兩支棒狀物，在六邊形框架的一對結(jié)構(gòu)位置相對的對邊上分別開設(shè)有兩個孔洞，兩支棒狀物的各自的一端分別與兩瓣槽形物連接，兩支棒狀物的各自的余下的一端分別穿入或穿過所述兩個孔洞，所述六邊形框架以及所述棒狀物的材料是導(dǎo)磁性材料，至少有一支的所述棒狀物在其表面上纏繞有勵磁線圈，槽形物的本體材料是導(dǎo)磁性材料，在槽形物的凹槽面位置裝設(shè)有硬質(zhì)合金內(nèi)襯層，硬質(zhì)合金內(nèi)襯層的厚度介于1毫米與20毫米之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁路原理的能夠快速開合的陶瓷坯料成型模具，其特征 在于，在兩支棒狀物的各自的表面上均纏繞有勵磁線圈。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磁路原理的能夠快速開合的陶瓷坯料成型模具，其特征 在于，所述上模沖是由無磁材料或非磁材料制成的上模沖，所述模墊是由無磁材料或非磁 材料制成的模墊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于磁路原理的能夠快速開合的陶瓷坯料成型模具，其特征 在于，所述上模沖是由無磁硬質(zhì)合金材料制成的上模沖，所述模墊是由無磁硬質(zhì)合金材料 制成的模墊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于磁路原理的能夠快速開合的陶瓷坯料成型模具，其特征 在于，所述模具的組件包括底部磁路隔離件，該底部磁路隔離件用于將模具工作區(qū)磁路與 模具底側(cè)方向的外部施壓機(jī)械構(gòu)件隔離開來，該底部磁路隔離件是塊狀物、柱狀物或板狀 物，該底部磁路隔離件的材料是無磁材料或非磁材料，該底部磁路隔離件在模具磁路工作 狀態(tài)下與所述模墊的底側(cè)面貼合在一起。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于磁路原理的能夠快速開合的陶瓷坯料成型模具，其特征 在于，該底部磁路隔離件的材料是無磁硬質(zhì)合金材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于磁路原理的能夠快速開合的陶瓷坯料成型模具，其特征 在于，所述模具的組件包括頂部磁路隔離件，該頂部磁路隔離件用于將模具工作區(qū)磁路與 模具頂側(cè)方向的外部施壓機(jī)械構(gòu)件隔離開來，該頂部磁路隔離件是塊狀物、柱狀物或板狀 物，該頂部磁路隔離件的材料是無磁材料或非磁材料，該頂部磁路隔離件在模具磁路工作 狀態(tài)下與所述上模沖的余下的一端貼合在一起。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于磁路原理的能夠快速開合的陶瓷坯料成型模具，其特征 在于，該頂部磁路隔離件的材料是無磁硬質(zhì)合金材料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于磁路原理的能夠快速開合的陶瓷坯料成型模具，其特征 在于，該頂部磁路隔離件的表面上至少含有一個凹形坑洞構(gòu)造，該凹形坑洞構(gòu)造其形貌是 與所述上模沖的余下的一端的形貌相互匹配，所述上模沖的余下的一端在模具磁路工作狀 態(tài)下與頂部磁路隔離件表面上的一個所述凹形坑洞構(gòu)造以套接的方式相互貼合連接在一 起。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于磁路原理的能夠快速開合的陶瓷坯料成型模具，屬于陶瓷成型領(lǐng)域?，F(xiàn)有的一種陶瓷成型模具在使用中存在脫模困難問題，本案旨在解決該問題。本案模具包括依序相互套裝組合使用的模墊、陰模以及上模沖，本案要點(diǎn)是，該陰模由兩瓣槽形物組成，以及，該成型模具的結(jié)構(gòu)還包括六邊形框架，以及，兩支棒狀物，六邊形框架的一對相對的邊分別開設(shè)有兩個孔洞，兩支棒狀物的各自的一端分別與兩瓣槽形物連接，兩支棒狀物的各自的余下的一端分別穿入或穿過所述兩個孔洞，六邊形框架以及棒狀物的材料是導(dǎo)磁性材料，至少有一支的所述棒狀物在其表面上纏繞有勵磁線圈。本案模具能夠電控快速啟閉。
文檔編號B28B7/34GK101704268SQ200910165488
公開日2010年5月12日 申請日期2009年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月13日
發(fā)明者李榕生 申請人:李榕生