CN102862221B - 一种单喷头陶瓷喷嘴等静压成型模具内芯 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种等静压法制备单喷头陶瓷喷嘴用模具内芯，包括长圆锥杆，圆锥台，以及连接圆锥台与长圆锥杆的螺栓，圆锥台除了中间贯通的与圆锥杆相连的螺栓孔外，还有一个非贯通的具有一定深度的辅助孔，方便螺栓旋紧和旋开。本发明通过螺栓将一套陶瓷喷嘴等静压成型模具的多个部分牢固结合，解决了原来接合处由于结合不紧密而引起的坯体开裂的问题；同时，因为采用了便于拆卸的螺栓连接装置，一方面便于将模具与坯体分开，减小了脱模时的应力损伤，提高了产品性能；另一方面降低了劳动强度，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种等静压法制备单喷头陶瓷喷嘴用模具内芯，属于无机非金属材料成型制造领域。
背景技术
陶瓷喷嘴在大型燃煤锅炉烟气脱硫脱硝除尘、造纸、纺织、制药、冶金等领域有重要的应用，是国家大力推广的新型环保产品。高质量的陶瓷喷嘴应该具有高强度、耐高温、耐腐蚀、使用寿命长等特点，这对陶瓷喷嘴的成型方法和成型工具提出很高的要求。
目前常用的陶瓷喷嘴的成型方法主要是注浆成型，注浆成型工艺过程复杂，制备周期长，而且产品内部存在成分和密度梯度差异，尤其是喷嘴的内壁密度低，导致强度和硬度降低，耐磨性差，使得陶瓷喷嘴的使用寿命大大缩短，不能充分发挥陶瓷材料制备喷嘴的内在优势。
等静压成型是利用液体介质传递压力的一种压制成型方法，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，由于在各个方向上的作用力是相等的，因而坯体受力均匀，密度分布均一，可以大大提高制得产品的性能。为了方便脱模，目前常用的陶瓷喷嘴等静压成型模具多是分段式的，相互之间以插槽连接，虽然便于脱开，但是却存在着衔接处易于开裂的问题，大大降低了产品的成品率。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供一种新型陶瓷喷嘴等静压成型模具内芯。
本发明的技术方案如下:
一种单喷头陶瓷喷嘴等静压成型模具内芯，包括长圆锥杆，圆锥台，螺栓；所述的螺栓把长圆锥杆和圆锥台连接在一起，长圆锥杆的上圆面与圆锥台的上圆面贴合在一起且两者直径一致。
所述的螺栓优选内六角螺栓，螺栓的螺纹直径M最小不小于3mm，最大不超过长圆锥杆上圆面直径D3的0.6倍；螺栓长度至少为圆锥台高度的1.1倍，且不能小于15mm。
所述的圆锥台中心处有一个上下贯通的没有螺纹的圆柱形螺栓孔，螺栓孔的几何尺寸参照所用螺栓确定；所述长圆锥杆上部有一个内螺纹孔，其几何参数参照所用螺栓确定；圆锥台上的螺栓孔与长圆锥杆上的内螺纹孔相连通。
所述螺栓在圆锥台内的无螺纹部分的直径为D1，略大于螺纹直径M，螺栓的螺帽直径为D2，按普通螺栓标准确定。
所述圆锥台还有一个非贯通的辅助孔，辅助孔的截面形状为三角形、四方形、六边形中的一种，方便螺栓旋紧和旋开。
所述圆锥台上的辅助孔的截面形状优选正六边形，以方便选用通用的内六角扳手；辅助孔的平行边距离L1与螺栓的螺帽直径D2相近，辅助孔与螺栓的螺帽之间的中心距L2满足：L2>1/2(L1+D2)+3，（单位为mm）；辅助孔的孔深为15mm。
本发明所述的陶瓷喷嘴等静压成型模具内芯，由硬质材料加工而成，优选硬质金属材料；
优选的，一种单喷头陶瓷喷嘴等静压成型模具内芯，各部分的尺寸参数为：
1）长圆锥杆1的下圆面直径D5为10~150mm，上圆面直径D3为5~100mm，长度L3为30~1000mm；
2）圆锥台2的上圆面直径D3为5~100mm，与圆锥杆1上圆面直径一致，下圆面直径D4为10~500mm。
将上述模具连接完毕后，在内芯上涂上一层脱模剂，装入软橡胶材料做成的外套内，然后填入陶瓷粉料，略微振实，最后密封，放入等静压机的压力腔中等静压，压制结束后，打开橡胶外套，利用辅助孔首先旋开圆锥台的紧固螺栓，移去圆锥台，然后移除圆锥杆，即可得到等静压成型的陶瓷喷嘴。
本发明的有益效果如下：
1、本发明通过螺栓将一套陶瓷喷嘴等静压成型模具的多个部分牢固结合，解决了原来接合处由于结合不紧密而引起的坯体开裂的问题；
2、本发明采用了便于拆卸的螺栓连接装置，一方面便于将模具与坯体分开，减小了脱模时的应力损伤，提高了产品性能；另一方面降低了劳动强度，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明陶瓷喷嘴等静压成型模具内芯的俯视图；
图2为图1A-A方向的剖视图；
其中，1、长圆锥杆，2、圆锥台，3、螺栓，4、辅助孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
实施例1
如图所示，一种单喷头陶瓷喷嘴等静压成型模具内芯，采用不锈钢材料经机加工而成，包括长圆锥杆1，圆锥台2，螺栓3；所述的螺栓3把长圆锥杆1和圆锥台2连接在一起，长圆锥杆1的上圆面与圆锥台2的上圆面贴合在一起且两者直径一致；所述的圆锥台2中心处有一个上下贯通的没有螺纹的圆柱形螺栓孔，所述长圆锥杆1上部有一个内螺纹孔，圆锥台上的螺栓孔与长圆锥杆上的内螺纹孔相连通；圆锥台2还有一个非贯通的辅助孔4，辅助孔4的截面形状为正六边形。
本实施例陶瓷喷嘴等静压成型模具内芯各部分的几何尺寸如下：
1）长圆锥杆1的下圆面的直径D5为35mm，上圆面的直径D3为15mm，圆锥杆的长度L3为120mm；
2）圆锥台2上圆面的直径D3为15mm，下圆面的直径D4为60mm，圆锥台高L4为40mm，；
3）螺栓3为内六角螺栓，螺纹直径M为8mm，无螺纹部分的直径为D1为8.5mm，螺帽的直径D2为10mm，长度60mm。
4）辅助孔4为正六边形，孔深15mm，平行边距离L1为10mm，辅助孔4与螺栓3的螺帽之间的中心距L2为18mm。
将上述模具各部分连接完毕后，在内芯上涂上一层脱模剂，装入软橡胶材料做成的外套内，然后填入陶瓷粉料，略微振实，最后密封，放入等静压机的压力腔中等静压，压制结束后，打开橡胶外套，利用辅助孔首先旋开圆锥台的紧固螺栓，移去圆锥台，然后移除圆锥杆，即可得到等静压成型的陶瓷喷嘴。
需要说明的是，改变几何参数，还可以加工得到其他形状的模具，此处不再一一列举。
Claims (3)
1.一种单喷头陶瓷喷嘴等静压成型模具内芯，包括长圆锥杆，圆锥台，螺栓；其特征在于，所述的螺栓把长圆锥杆和圆锥台连接在一起，长圆锥杆的上圆面与圆锥台的上圆面贴合在一起且两者直径一致；
所述的螺栓优选内六角螺栓，螺栓的螺纹直径M最小不小于3mm，最大不超过长圆锥杆上圆面直径D3的0.6倍；螺栓长度至少为圆锥台高度的1.1倍，且不能小于15mm；
所述的圆锥台中心处有一个上下贯通的没有螺纹的圆柱形螺栓孔，螺栓孔的几何尺寸参照所用螺栓确定；所述长圆锥杆上部有一个内螺纹孔，其几何参数参照所用螺栓确定；圆锥台上的螺栓孔与长圆锥杆上的内螺纹孔相连通；
所述圆锥台还有一个非贯通的辅助孔，辅助孔的截面形状为三角形、四方形、六边形中的一种。
2.如权利要求1所述的一种单喷头陶瓷喷嘴等静压成型模具内芯，其特征在于，所述螺栓在圆锥台内的无螺纹部分的直径为D1，略大于螺纹直径M，螺栓的螺帽直径为D2，按普通螺栓标准确定。
3.如权利要求1所述的一种单喷头陶瓷喷嘴等静压成型模具内芯，其特征在于，所述圆锥台上的辅助孔的截面形状优选正六边形；辅助孔的平行边距离L1与螺栓的螺帽直径D2相近，辅助孔与螺栓的螺帽之间的中心距L2满足：L2>1/2(L1+D2)+3，单位为mm；辅助孔的孔深为15mm。
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