[实用新型]一种制备多种配比粉末冶金烧结材料的模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及粉末烧结成型技术领域，尤其是涉及一种制备多种配比粉末冶金烧结材料的模具。 

背景技术

粉末冶金是以金属或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和热压烧结，从而得到各种不同类型产品的工艺技术。由于粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等优点，并且适合大批量生产，且部分用传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造等优点，因而备受工业界的广泛关注和重视。目前，粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、生物、化工、信息和核工业等领域。 

用粉末冶金技术进行烧结制备材料主要包括以下几个步骤：（1）粉末的制取和球磨混合； 

（2）模压成型；（3）真空烧结；（4）性能验证。其中，模压成型阶段是将混合均匀的粉末材料装入模具中，在50-200MPa压力下，压成所需形状。通常粉末材料的配比不止一个，现有技术在一次烧结中通常只能制备出一个试样，而一次烧结时间在5-10h之间，因此，要经过分别烧结才能将不同配比的材料进行性能比较。这样既减少了模具寿命，又浪费时间，耗费电源等。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种一次可烧结不同配方配比原材料的模具，该模具提供了两个以上的原料空腔，每个空腔均可单独实施烧结操作，采用的技术方案是：一种制备多种配比粉末冶金烧结材料的模具，其特征在于：所述模具包括外模具、套筒、放置在外模具的孔内的模具Ⅰ和内模具Ⅱ，外模具上孔的直径与套筒的外径相等，套筒的内径与内模具Ⅰ和内模具Ⅱ的直径大小相等，上压头的底盘上面有两个以上的卡槽，下压头的底盘上面具有与所述卡槽相对应的两个以上的圆柱凸起，内模具Ⅰ、内模具Ⅱ和套筒之间构成一个用于容纳烧结原材料的空腔。 

本实用新型的技术特征还有：所述的外模具、套筒、内模具Ⅰ和内模具Ⅱ的材料为石墨。 

本实用新型的技术特征还有：所述的套筒、内模具Ⅰ和内模具Ⅱ的数量均为4个。 

本实用新型的技术特征还有：所述的上压头底盘上面有四个圆形卡槽，其直径与内模具的直径相等。 

本实用新型的技术特征还有：所述的下压头的底盘上面有四个圆柱凸起，下压头的圆柱凸起与内模具Ⅱ相互衔接，其直径与套筒的内径相等。 

本实用新型的技术特征还有：所述的压头外边缘有突起，其内径大小与外模具的端部外直径相等。 

 本实用新型的有益效果在于：本模具选用石墨为原料，模具制造工艺简单，成本较低，操作简单，使用寿命长，而且可以同时烧结两个以上不同配比的粉末材料，降低了能源消耗，延长了设备使用寿命。 

附图说明

附图1是本实用新型整体结构示意图，附图2是本实用新型的剖面示意图，附图3是外模具结构示意图，图4是上压头结构示意图，图5 是下压头结构示意图。其中，1是外模具，2是套筒，3是内模具Ⅰ，4是内模具Ⅱ，5是上压头，6是下压头。 

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行说明。本实用新型公开了一种制备多种配比粉末冶金烧结材料的模具，该模具包括外模具1、套筒2、内模具Ⅰ3、内模具Ⅱ4、上压头5和下压头6。其中，上压头5和下压头6与内模具Ⅰ3和内模具Ⅱ4分别配合，在上压头5底盘上面有圆形卡槽将内模具的端部卡住，防止其定位不准；下压头6的底盘上面有四个圆柱凸起，目的在于与外模具1的四个圆孔配合，使其定位准确，下压头6的圆柱凸起与内模具Ⅱ4相互衔接，目的在于易于将烧结材料取出。压头外边缘有突起，其内径大小与外模具的端部外直径相等，其作用是与外模具配合，将内模具Ⅰ3和内模具Ⅱ4以及粉末材料密闭起来。由套筒2、内模具Ⅰ3和内模具Ⅱ4组成的型腔装有粉末材料。外模具1中孔直径与套筒2的外径大小相等，套筒2的内径与内模具Ⅰ3和内模具Ⅱ4的直径大小相等，下压头的圆柱凸起直径与套筒的内径相等。 

考虑到导热性的要求，外模具1、套筒2、内模具Ⅰ3、内模具Ⅱ4、上压头5和下压头6的材料均为石墨。 

使用时，首先将内模具Ⅰ4装入套筒2底部，然后分别将配比编号为1-4的混合好的定量金属粉末或者陶瓷粉末装入型腔中，装粉末时要保证均匀；再将内模具Ⅱ3下表面压到粉末材料的上表面，并用压力机对内模具Ⅱ3上表面进行加压，经过保压20min后，将套筒2、内模具Ⅰ3和内模具Ⅱ4以及粉末材料装入外模具1中，且将上压头5和下压头6分别于外模具1上下两端相互配合。然后将配合好的模具放入真空热压烧结炉进行热压烧结，经过一定的热压烧结工艺后，最终得到粉末冶金材料。