[实用新型]一种超大钨坩埚生产用组合模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于超大规格钨坩埚生产的组合模具，特别适用于直径大于400mm超大钨坩埚的等静压成型生产。

背景技术

钨坩埚主要用于蓝宝石单晶生长容器，由于蓝宝石单晶体积越大利用率就越高，因此大尺寸钨坩埚市场需求日益迫切。目前国内大规模投入市场的钨坩埚直径尺寸一般在400mm以下，一般将直径400mm以上的钨坩埚定义为超大钨坩埚，但由于超大钨坩埚的生产一般采用等静压成型技术，受压制密封紧固技术的困扰，浸水（油）导致压制成功率很低，目前国内鲜有厂家能生产直径超过400mm的带底钨坩埚，即使强行生产，由于压制成功率低，生产成本急骤升高导致市场价格很高，使得单晶炉生产厂家望而却步。

钨坩埚要保证压制的成功，除了原料粉末压制性能要好外，其模具起到了至关重要的作用。国内生产钨坩埚的厂家一般采用钢模、套环、软模的组合，密封采用铁丝或卡箍紧固，这种传统的紧固方法对于直径较小的钨坩埚基本可以满足要求，但当直径接近甚至超过400mm的超大钨坩埚来说，由于铁丝或卡箍的紧固力有限，在等静压机200MPa左右的压力下，套环、软塞变形或铁丝未箍好极易造成压坯浸水（油）导致压制失败，压制成功率很低。

传统密封技术靠人力扎紧软模端口，劳动强度大、效果差；装粉过程中人工找正模具以防止压坯偏心，操作难度大、容易出现偏差；传统上端盖软塞靠卡嵌入软模内密封，由于模具内外压强差产生阻力，导致装、卸上端盖非常困难，这些均导致生产效率低下。同时现有模具靠活动外壳控制压坯外壁，软模无固定支撑限位，钨粉添加过程中软模弹性位移挤压外壳偏离轴线甚至变形，导致压坯形貌不规整，壁厚不均匀，加工余量大，严重时导致压坯尺寸超差报废，实收率低。

发明内容

本实用新型提供了一种用于生产超大规格钨坩埚的组合模具，能彻底解决等静压成型中的压制浸水（油）的问题，从而保证压制成功率，解决了密封浸水对钨坩埚尺寸的限制，同时提高压坯形貌质量，提高实收率，并且降低生产难度和强度，提高生产效率。

本实用新型的超大钨坩埚生产用组合模具，包括内钢模、软模，它还包括柱面上均布若干透液孔的外钢套、2个法兰盘、密封盘以及均布若干通孔的管板；内钢模一端设计有法兰凸缘台，软模为“][”形且两端分别设有自带承接法兰；软模的一端的承接法兰与内钢模的法兰凸缘台相重合，另一端承接法兰上依次设置有密封盘、管板；软模外设置有外钢套，外钢套两端分别置于2个法兰盘的圆槽中；法兰盘、软模的一端的承接法兰、密封盘以及管板通过若干螺栓连接紧固；另一法兰盘、软模的另一端承接法兰以及内钢模的法兰凸缘台通过若干螺栓连接紧固；内钢模、软模与密封盘之间形成容纳钨粉的型腔。

所述“][”形软模筒体与两端的自带承接法兰一体成形。

所述软模的厚度最好为3～10mm，密封盘的厚度为3～10mm。

所述软模和密封盘的材质为橡胶，内钢模材质为不锈钢。

为减轻模具重量，所述内钢模内部掏空，呈筒形。

为省去了装填钨粉过程中防止偏心的找正操作，节约时间，降低操作难度，所述外钢套两端分别与圆槽间隙配合。

本实用新型中内钢模、软模与密封盘之间形成容纳钨粉的型腔，外钢套具有较好的刚性，径向限位软模、轴向支撑软模和密封盘等组件，侧壁均匀分布着透液孔，使得液压过程中压力直接作用在软模上、进而传递到粉末物料上，液体压力同时还通过管板上的通孔、密封盘传递到粉末物料上，粉末物料受到压力均匀且不会脏化。

本实用新型的有益效果在于：通过法兰来承接、用螺栓紧固，实现了原来软环、软塞和铁丝紧固的功能，确保了密封的效果，保证压制生产成功率，并且可采用电动扳手紧固，降低操作难度和强度，提高生产效率，同时解决了密封浸水对钨坩埚尺寸的限制；通过法兰盘对软模的固定，达到了原来采用金属模台限位软模的作用；密封盘和钢制管板组合形成上密封组件达到原来软塞或钢塞的密封效果，传统密封软塞卡嵌入软模密封，且为保证强度具有很大的自重，使用过程中由于工作腔体内外压强差装卸困难，此密封组件相对软模完全开放，降低了操作强度和难度，提高了生产效率；法兰盘上设置圆槽，限位外钢套，省去了装填钨粉过程中防止偏心的找正操作，节约了时间，降低了操作难度，提高了生产效率，并且外钢套包裹软模整个筒体，工作过程中起到限位、塑形作用，压坯整体外壁光滑，外观规整，大大减小毛坯加工余量，提高了实收率。

附图说明

图1是本实用新型的超大钨坩埚生产用组合模具结构示意图。