[实用新型]多物理场耦合烧结模具

说明书

本实用新型公开的是粉末冶金设备制造技术领域的一种多物理场耦合烧结模具，包括由石墨材料制成的相互配合的凹模和凸模，所述凸模由模冲和底板构成，所述凸模的模冲与底板的连接处设有加强段，所述加强段的外部尺寸从底板到模冲逐渐缩小。本实用新型的有益效果是：首先利用石墨材料来制作模具，可使模具具备良好的耐高温性、导电导热性、润滑性和化学稳定性等优点，然后再通过在凸模具的底板和模冲之间设置加强段，与采用倒圆角处理的凸模相比，加强段的结构消除了模冲底部横截面积的热应力集中现象，降低了凸模模冲的损坏概率，延长了模具使用寿命，并且可使凸模与凹模的接触面积的热能集中程度减小，从而降低凸模的热膨胀程度，便于取模。

技术领域

本实用新型涉及粉末冶金设备制造技术领域，尤其涉及一种多物理场耦合烧结模具。

背景技术

多物理场耦合烧结技术是一种是集高能量密度的环境和结构为一体的快速成形技术。多物理场耦合下的快速烧结中，由于电场、力场、温度场等外场的耦合，实现了高能量密度下的快速烧结。该技术实质是：采用大电流(数万安培)、低电压(3～10伏左右)的交流电通过粉末/模具体系，利用焦耳热效应等快速升温，使粉末体系在多物理场(电场、热场、力场)耦合作用下，实现粉末材料烧结致密化和微型零件超快速成形的一种新的微制造技术。目前采用该技术已成功制备齿轮、圆柱、三角形、航空紧固件等零件。该技术具有高效、快速、节能、环保的特点，是一种制备高密度、高性能微零件的创新技术。然而由于该技术是在多场耦合的作用下实现粉末烧结成型，因此对该技术下使用的模具提出了更高的要求，目前使用的模具存在热应力集中、模具使用寿命短、取模困难等问题，这也给该技术快速大量制备微型零件带来了严重的阻碍作用。

实用新型内容

为克服现有多物理场耦合烧结模具存在的上述问题，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种热应力分散、强度大、取模容易的多物理场耦合烧结模具。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

多物理场耦合烧结模具，包括由石墨材料制成的相互配合的凹模和凸模，所述凸模由模冲和底板构成，所述凸模的模冲与底板的连接处设有加强段，所述加强段的外部尺寸从底板到模冲逐渐缩小。

进一步的是，所述加强段为设置在模冲与底板之间的多个加强筋。

进一步的是，所述加强段为从底板到模冲逐渐缩小的锥形结构。

进一步的是，所述加强段锥形结构的倾斜角度为45°。

进一步的是，所述加强段锥形结构的长度不小于模冲的直径。

本实用新型的有益效果是：首先利用石墨材料来制作模具，可使模具具备良好的耐高温性、导电导热性、润滑性和化学稳定性等优点，然后再通过在凸模具的底板和模冲之间设置加强段，与采用倒圆角处理的凸模相比，加强段的结构消除了模冲底部横截面积的热应力集中现象，降低了凸模模冲的损坏概率，延长了模具使用寿命，并且可使凸模与凹模的接触面积的热能集中程度减小，从而降低凸模的热膨胀程度，便于取模。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图。

图2是本实用新型实施例二的结构示意图。

图中标记为，1-凹模，2-凸模，3-模冲、4-底板，5-加强段。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。