本技術(shù)涉及粉末燒結(jié)，具體涉及一種熱壓燒結(jié)模具。

背景技術(shù)：

1、核能是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的重要能源，經(jīng)過(guò)不斷的研究和發(fā)展，第四代核反應(yīng)堆有著比第三代核反應(yīng)堆更高的安全性和能量轉(zhuǎn)換效率，但同時(shí)也對(duì)四代堆的堆內(nèi)結(jié)構(gòu)材料有了更高的要求。四代堆的堆內(nèi)結(jié)構(gòu)材料需要承受更高的溫度和中子輻照，以及冷卻劑帶來(lái)的強(qiáng)烈腐蝕。陶瓷材料因其優(yōu)異的高溫力學(xué)性能、抗輻照性能、耐腐蝕性能和化學(xué)穩(wěn)定性，成為四代堆的重要候選結(jié)構(gòu)材料。作為四代堆結(jié)構(gòu)部件之一的泵葉輪，其表面需要保證完整以承受高流速腐蝕介質(zhì)沖刷。然而，采用熱壓燒結(jié)圓柱坯體結(jié)合大量機(jī)加工的方法制備泵葉輪時(shí)，由于復(fù)雜的葉輪形狀和陶瓷材料的高硬度低韌性特性，導(dǎo)致在大量機(jī)加工過(guò)程中容易引入大量微裂紋，使葉片易發(fā)生斷裂，從而降低陶瓷泵葉輪的動(dòng)態(tài)服役性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種熱壓燒結(jié)模具，以解決對(duì)熱壓燒結(jié)圓柱坯體進(jìn)行大量機(jī)加工容易引入大量微裂紋的問(wèn)題。

2、本實(shí)用新型提供了一種熱壓燒結(jié)模具，包括：

3、模具主體，具有模腔，模腔呈筒狀；

4、第一壓頭組件和第二壓頭組件，沿軸向分別設(shè)置于模腔的兩端，且第一壓頭組件與第二壓頭組件之間形成有空腔；

5、芯部，設(shè)置于模腔內(nèi)，并與第一壓頭組件和第二壓頭組件相抵接，芯部至少部分區(qū)域穿過(guò)空腔，且具有與空腔部分重合的預(yù)留腔，以使得芯部的側(cè)壁與第一壓頭組件和第二壓頭組件之間形成產(chǎn)品型腔。

6、有益效果：通過(guò)在模腔兩端分別設(shè)置第一壓頭組件和第二壓頭組件，并在模腔內(nèi)部設(shè)置芯部，以使得芯部的側(cè)壁與第一壓頭組件和第二壓頭組件之間形成與產(chǎn)品形狀相適配的產(chǎn)品型腔，從而通過(guò)熱壓燒結(jié)直接成型具有所需形狀的產(chǎn)品，避免后續(xù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行大量機(jī)加工而導(dǎo)致產(chǎn)品表面出現(xiàn)微裂紋。

7、在一種可選的實(shí)施方式中，產(chǎn)品型腔為多齒腔，還包括：中心桿，設(shè)置于模腔內(nèi)，并與第一壓頭組件和第二壓頭組件相抵接，中心桿至少部分區(qū)域穿過(guò)預(yù)留腔。

8、在一種可選的實(shí)施方式中，第一壓頭組件包括平行于模腔的軸心線方向延伸的第一壓頭，第二壓頭組件包括平行于模腔的軸心線方向延伸的第二壓頭；第一壓頭和第二壓頭對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)有平行于模腔的軸心線方向延伸的多個(gè)間隔設(shè)置的槽道，芯部的延伸方向與槽道的延伸方向相平行，并位于槽道內(nèi)，且沿垂直于模腔的軸心線方向，多個(gè)槽道的截面形狀與芯部的截面形狀相適配；第一壓頭和第二壓頭相互靠近的端面分別具有局部區(qū)域凹陷形成的第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽、第二凹槽、中心桿側(cè)壁以及芯部的內(nèi)側(cè)壁形成產(chǎn)品型腔。

9、有益效果：通過(guò)在第一壓頭和第二壓頭上開(kāi)設(shè)槽道，并通過(guò)在第一壓頭和第二壓頭上分別設(shè)置有第一凹槽和第二凹槽，以便于和中心桿側(cè)壁以及芯部的內(nèi)側(cè)壁形成具有復(fù)雜形狀的產(chǎn)品型腔，從而直接成型具有復(fù)雜形狀的產(chǎn)品，有利于減少對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行機(jī)加工而造成的表面微裂紋。

10、在一種可選的實(shí)施方式中，多個(gè)槽道環(huán)繞模腔的軸心線呈輻射狀分布，且沿模腔的徑向方向，槽道的寬度逐漸增大，以使產(chǎn)品型腔具有多個(gè)翅狀型腔。

11、在一種可選的實(shí)施方式中，第一壓頭和第二壓頭中部區(qū)域?qū)?yīng)設(shè)置有安裝孔，安裝孔的軸心線與模腔的軸心線相重合，安裝孔的直徑與中心桿的直徑相適配。

12、在一種可選的實(shí)施方式中，中心桿外周壁局部區(qū)域凸出形成限位塊，限位塊的延伸方向與模腔的軸心線方向相平行；安裝孔的側(cè)壁對(duì)應(yīng)限位塊的位置凹陷形成限位槽。

13、有益效果：在中心桿上凸出形成有限位塊，并在安裝孔側(cè)壁上對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有限位槽，通過(guò)限位槽與限位塊相抵接，以便于限定中心桿與第一壓頭和第二壓頭之間的相對(duì)角度，從而使第一壓頭和第二壓頭上的槽道相對(duì)應(yīng)，進(jìn)而有利于熱壓燒結(jié)模具的組裝。

14、在一種可選的實(shí)施方式中，第一壓頭組件還包括與第一壓頭遠(yuǎn)離第二壓頭的一側(cè)固定連接的第一端蓋；第二壓頭組件還包括與第二壓頭遠(yuǎn)離第一壓頭的一側(cè)固定連接的第二端蓋，第一端蓋和第二端蓋分別與模具主體的兩端相抵接，以適于封堵模腔的兩端開(kāi)口。

15、有益效果：通過(guò)第一端蓋和第二端蓋封堵模腔的兩端，以防止芯部或中心桿沿模腔的軸心線方向脫離模腔，并且能夠便于通過(guò)第一端蓋和第二端蓋對(duì)第一壓頭和第二壓頭加壓。

16、在一種可選的實(shí)施方式中，第一壓頭包括相抵接的第一壓頭本體和第一墊片，第一墊片位于第一壓頭本體朝向第二壓頭組件的一側(cè)，第一墊片背離第一壓頭本體的端面局部區(qū)域凹陷形成第一凹槽。

17、有益效果：通過(guò)設(shè)置第一墊片，并將第一凹槽設(shè)置在第一墊片上，以便于在第一凹槽的尺寸精度損失較大時(shí)，只需對(duì)第一墊片進(jìn)行更換，無(wú)需更換整個(gè)第一壓頭，從而減少浪費(fèi)，降低成本。

18、在一種可選的實(shí)施方式中，第一凹槽的數(shù)量為多個(gè)，且多個(gè)第一凹槽環(huán)繞模腔的軸心線呈輻射狀分布。

19、在一種可選的實(shí)施方式中，第二壓頭包括相抵接的第二壓頭本體和第二墊片，第二墊片位于第二壓頭本體朝向第一壓頭組件的一側(cè)，第二墊片背離第二壓頭本體的端面中部區(qū)域凹陷形成第二凹槽。

20、有益效果：通過(guò)設(shè)置第二墊片，并將第二凹槽設(shè)置在第二墊片上，以便于在第二凹槽的尺寸精度損失較大時(shí)，只需對(duì)第二墊片進(jìn)行更換，無(wú)需更換整個(gè)第二壓頭，從而減少浪費(fèi)，降低成本。

技術(shù)特征：

1.一種熱壓燒結(jié)模具，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱壓燒結(jié)模具，其特征在于，所述產(chǎn)品型腔為多齒腔，還包括：中心桿(5)，設(shè)置于所述模腔(31)內(nèi)，并與所述第一壓頭組件(1)和所述第二壓頭組件(2)相抵接，所述中心桿(5)至少部分區(qū)域穿過(guò)所述預(yù)留腔。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱壓燒結(jié)模具，其特征在于，所述第一壓頭組件(1)包括平行于所述模腔(31)的軸心線方向延伸的第一壓頭(11)，所述第二壓頭組件(2)包括平行于所述模腔(31)的軸心線方向延伸的第二壓頭(21)；所述第一壓頭(11)和所述第二壓頭(21)對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)有平行于所述模腔(31)的軸心線方向延伸的多個(gè)間隔設(shè)置的槽道(7)，所述芯部(4)的延伸方向與所述槽道(7)的延伸方向相平行，并位于所述槽道(7)內(nèi)，且沿垂直于所述模腔(31)的軸心線方向，多個(gè)所述槽道(7)的截面形狀與所述芯部(4)的截面形狀相適配；所述第一壓頭(11)和所述第二壓頭(21)相互靠近的端面分別具有局部區(qū)域凹陷形成的第一凹槽(1121)和第二凹槽(2121)，所述第一凹槽(1121)、所述第二凹槽(2121)、所述中心桿(5)側(cè)壁以及所述芯部(4)的內(nèi)側(cè)壁形成所述產(chǎn)品型腔。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱壓燒結(jié)模具，其特征在于，多個(gè)所述槽道(7)環(huán)繞所述模腔(31)的軸心線呈輻射狀分布，且沿所述模腔(31)的徑向方向，所述槽道(7)的寬度逐漸增大，以使所述產(chǎn)品型腔具有多個(gè)翅狀型腔。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱壓燒結(jié)模具，其特征在于，所述第一壓頭(11)和所述第二壓頭(21)中部區(qū)域?qū)?yīng)設(shè)置有安裝孔(8)，所述安裝孔(8)的軸心線與所述模腔(31)的軸心線相重合，所述安裝孔(8)的直徑與所述中心桿(5)的直徑相適配。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱壓燒結(jié)模具，其特征在于，所述中心桿(5)外周壁局部區(qū)域凸出形成限位塊(9)，所述限位塊(9)的延伸方向與所述模腔(31)的軸心線方向相平行；所述安裝孔(8)的側(cè)壁對(duì)應(yīng)所述限位塊(9)的位置凹陷形成限位槽(10)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱壓燒結(jié)模具，其特征在于，所述第一壓頭組件(1)還包括與所述第一壓頭(11)遠(yuǎn)離所述第二壓頭(21)的一側(cè)固定連接的第一端蓋(12)；所述第二壓頭組件(2)還包括與所述第二壓頭(21)遠(yuǎn)離所述第一壓頭(11)的一側(cè)固定連接的第二端蓋(22)，所述第一端蓋(12)和所述第二端蓋(22)分別與所述模具主體(3)的兩端相抵接，以適于封堵所述模腔(31)的兩端開(kāi)口。

8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項(xiàng)所述的熱壓燒結(jié)模具，其特征在于，所述第一壓頭(11)包括相抵接的第一壓頭本體(111)和第一墊片(112)，所述第一墊片(112)位于所述第一壓頭本體(111)朝向所述第二壓頭組件(2)的一側(cè)，所述第一墊片(112)背離所述第一壓頭本體(111)的端面局部區(qū)域凹陷形成所述第一凹槽(1121)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱壓燒結(jié)模具，其特征在于，所述第一凹槽(1121)的數(shù)量為多個(gè)，且多個(gè)所述第一凹槽(1121)環(huán)繞所述模腔(31)的軸心線呈輻射狀分布。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱壓燒結(jié)模具，其特征在于，所述第二壓頭(21)包括相抵接的第二壓頭本體(211)和第二墊片(212)，所述第二墊片(212)位于所述第二壓頭本體(211)朝向所述第一壓頭組件(1)的一側(cè)，所述第二墊片(212)背離所述第二壓頭本體(211)的端面中部區(qū)域凹陷形成所述第二凹槽(2121)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及粉末燒結(jié)技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種熱壓燒結(jié)模具，熱壓燒結(jié)模具包括：模具主體，具有模腔，模腔呈筒狀；第一壓頭組件和第二壓頭組件，沿軸向分別設(shè)置于模腔的兩端，且第一壓頭組件與第二壓頭組件之間形成有空腔；芯部，設(shè)置于模腔內(nèi)，并與第一壓頭組件和第二壓頭組件相抵接，芯部具有與空腔部分重合的預(yù)留腔，以使得芯部的側(cè)壁與第一壓頭組件和第二壓頭組件之間形成產(chǎn)品型腔。本技術(shù)提供的熱壓燒結(jié)模具，通過(guò)在模腔兩端分別設(shè)置第一壓頭組件和第二壓頭組件，并在模腔內(nèi)部設(shè)置芯部，以使得芯部的內(nèi)側(cè)壁與第一壓頭組件和第二壓頭組件之間形成與產(chǎn)品形狀相適配的產(chǎn)品型腔，從而通過(guò)熱壓燒結(jié)直接成型具有所需形狀的產(chǎn)品。

技術(shù)研發(fā)人員：燕青芝,楊璇冰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240314
技術(shù)公布日：2024/12/10