用于成型多通道滤芯的模具及成型金属间化合物多通道滤芯的方法

摘要

本发明公开了一种易于使芯棒脱模的用于成型多通道滤芯的模具。该模具包括外模和多个安装在该外模内的芯棒，所述芯棒由支撑管和套装在该支撑管上的弹性套构成；在支撑管套有弹性套的管壁上开有若干个通孔；每个芯棒有至少一端为与模具外部导通的开口端。支撑管可支撑芯棒从而将其精确的定位于外模内，因此基本保证了滤芯内孔成型后的位置度，提升了滤芯的整体质量；弹性套在成型时由内向外的挤压填充于外模与芯棒之间的粉末使其压制成型，脱模时弹性套收缩以便芯棒脱模。本发明还公开了一种用于成型金属间化合物多通道滤芯的方法，采用了等静压成型技术将填充于上述模具型腔中的金属间化合物材料压制成多通道滤芯。该方法解决了金属间化合物多通道滤芯的冷等静压制造问题。

权利要求

1.用于成型多通道滤芯的模具，其特征在于：该模具包括外模（1）和多个安装在该外模（1）内的芯棒（2），所述芯棒（2）由支撑管（202）和套装在该支撑管（202）上的弹性套（201）构成；套有弹性套（201）的支撑管（202）管壁上开有若干个通孔（203）；每个芯棒（2）有至少一端为与模具外部导通的开口端；

所述外模（1）包括由至少两个瓣形件（105、106）可分离扣合而成的刚性套（102），以及分别安装在该刚性套（102）前后端的前端盖（101）和后端盖（104）；

所述前端盖（101）和后端盖（104）上分别开有与芯棒（2）的端部相适配的定位孔（108）；芯棒（2）的端口内插有堵头（3）从而使芯棒（2）的端部胀紧在所述定位孔（108）与堵头（3）之间；安装在芯棒（2）开口端的堵头（3）具有使芯棒（2）与模具外部导通的空腔。

2.如权利要求1所述的用于成型多通道滤芯的模具，其特征在于：所述芯棒（2）的端部具有由弹性套（201）从支撑管（202）的端口处轴向延伸出的弹性套延长段（204），所述堵头（3）位于该弹性套延长段（204）内。

3.如权利要求1所述的用于成型多通道滤芯的模具，其特征在于：所述定位孔（108）为孔径由外向内逐渐减小的锥孔；所述堵头（3）的外形为与该定位孔（108）的锥度大致相同的锥体。

4.如权利要求1～3中任意一项权利要求所述的用于成型多通道滤芯的模具，其特征在于：所述外模（1）的表面还包裹有密封套（103）。

5.如权利要求1～3中任意一项权利要求所述的用于成型多通道滤芯的模具，其特征在于：所述支撑管（202）的管壁上沿轴向均匀间隔设置有多组通孔，每组通孔又由周向均匀间隔的至少两个通孔（203）组成。

6.用于成型金属间化合物多通道滤芯的方法，其特征在于：采用等静压成型技术将填充于模具型腔中的金属间化合物材料压制成多通道滤芯；所述模具包括外模（1）和多个安装在该外模（1）内的芯棒（2），所述芯棒（2）由支撑管（202）和套装在该支撑管（202）上的弹性套（201）构成；套有弹性套（201）的支撑管（202）的管壁上开有若干个通孔（203）；每个芯棒（2）有至少一端为与模具外部导通的开口端；

所述外模（1）包括由至少两个瓣形件（105、106）可分离扣合而成的刚性套（102），以及分别安装在该刚性套（102）前后端的前端盖（101）和后端盖（104）；

所述前端盖（101）和后端盖（104）上分别开有与芯棒（2）的端部相适配的定位孔（108）；芯棒（2）的端口内插有堵头（3）从而使芯棒（2）的端部胀紧在所述定位孔（108）与堵头（3）之间；安装在芯棒（2）开口端的堵头（3）具有使芯棒（2）与模具外部导通的空腔。

说明书

用于成型多通道滤芯的模具及成型金属间化合物多通道滤

芯的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及多通道滤芯的成型技术。

背景技术

[0002] 目前市场上还没有由金属间化合物制成的多通道滤芯。其原因在于，以现有的滤芯制作技术，要将金属间化合物制成多通道滤芯只可能采用等静压成型法，而目前尚没有适合对多通道滤芯进行等静压成型的模具。实事求是的讲，如果本领域技术人员想要开发一种用于对多通道滤芯进行等静压成型的模具，将该模具设计成包括外模和多个安装在该外模内的芯棒的结构应该是显而易见的。但是，仅仅是上述结构并不足以满足要求。因为，在等静压成型时压力介质会对模具施加极高的压力，因此每根形状细长的芯棒都将受到周围粉末的挤压而发生弯曲，从而造成芯棒无法脱模。由于该问题目前还无法得到解决，因此也就限制了金属间化合物多通道滤芯的生产。

发明内容

[0003] 本发明所解决的技术问题是提供一种易于使芯棒脱模的用于成型多通道滤芯的模具。

[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该模具包括外模和多个安装在该外模内的芯棒，所述芯棒由支撑管和套装在该支撑管上的弹性套构成；套有弹性套的支撑管管壁上开有若干个通孔；每个芯棒有至少一端为与模具外部导通的开口端。

[0005] 使用时将填实粉末并密封好的模具放入冷等静压机的高压液腔后，压力介质从芯棒的端口进入支撑管的管道内再通过其管壁上的通孔压迫弹性套并使其胀开，然后通过弹性套挤压填充于外模与芯棒之间的粉末；成型后将模具拿出冷等静压机的高压液腔，作用于弹性套的胀力随即消失从而使弹性套收缩，最后拆卸模具并取出产品。

[0006] 成型前最好在外模的表面覆盖一层密封套，这样可以防止压力介质从外模的配合缝隙中渗入模具内对粉末造成污染。

[0007] 在上述方案中，支撑管的作用是支撑弹性套并使其精确的定位于外模内。弹性套的作用是在成型时由内向外的挤压填充于外模与芯棒之间的粉末使其压制成型，脱模时弹性套收缩以便芯棒脱模。

[0008] 作为对上述方案的进一步改进，所述外模包括由至少两个瓣形件可分离扣合而成的刚性套，以及分别安装在该刚性套前后端的前端盖和后端盖。显然，该结构能够方便、迅速的打开外模。

[0009] 在此基础上，为了便于芯棒的安装定位，所述前端盖和后端盖上分别开有与芯棒的端部相适配的定位孔；芯棒的端口内插有堵头从而使芯棒的端部胀紧在所述定位孔与堵头之间；并且安装在芯棒开口端的堵头具有使芯棒与模具外部导通的空腔。

[0010] 由于芯棒的端部通过堵头胀紧在定位孔与堵头之间，可使芯棒与定位孔的接触面液密封配合，模具成型时压力介质只能通过堵头的空腔进入芯棒的内部。

[0011] 为了便于将堵头插入芯棒端口，所述芯棒的端部具有由弹性套从支撑管的端口处轴向延伸出的弹性套延长段，所述堵头位于该弹性套延长段内。弹性套延长段具有一定的柔性，便于将堵头插入并使其胀大。

[0012] 同样为了便于将堵头插入芯棒端口，所述定位孔为孔径由外向内逐渐减小的锥孔；所述堵头的外形为与该定位孔的锥度大致相同的锥体。

[0013] 本发明还可采取如下方式实现芯棒与外模之间的密封，即位于各芯棒开口端的弹性套向外延伸并连成一个翻折后包裹在外模表面的整体。这样，各芯棒的端口内不再需要插入堵头，从而简化了模具的结构，提高了模具的使用效率。

[0014] 为了保证产品内孔的成型精度，本发明还在所述支撑管的管壁上沿轴向均匀间隔设置有多组通孔，每组通孔又由周向均匀间隔的至少两个通孔组成。通过这些通孔使弹性套比较均匀的胀开，保证滤芯内孔表面的成型质量。

[0015] 此外，本发明还提供了一种用于成型多通道滤芯的方法，该方法采用了等静压成型技术将填充于模具型腔中的金属间化合物材料压制成多通道滤芯；所述模具包括外模和多个安装在该外模内的芯棒，所述芯棒由支撑管和套装在该支撑管上的弹性套构成；套有弹性套的支撑管的管壁上开有若干个通孔；每个芯棒有至少一端为与模具外部导通的开口端。

[0016] 由于上述方法所使用的模具能够有效的解决芯棒脱模问题，从而可通过该模具实现对金属间化合物材料的等静压成型，从而制造出金属间化合物多通道滤芯。由于目前市场上还没有由金属间化合物制成的多通道滤芯，而该方法的出现解决了金属间化合物多通道滤芯的制造问题。

[0017] 本发明的有益效果是：该模具中的支撑管可支撑芯棒从而将其精确的定位于外模内，因此基本保证了滤芯内孔成型后的位置度，提升了滤芯的整体质量；弹性套在成型时由内向外的挤压填充于外模与芯棒之间的粉末使其压制成型，脱模时弹性套收缩以便芯棒脱模。该模具适用于多种材料的成型，比如陶瓷粉末、金属粉末或金属间化合物材料。本发明方法解决了金属间化合物多通道滤芯的冷等静压成型的制造问题。

附图说明

[0018] 图1为本申请用于成型多通道滤芯的模具结构示意图。

[0019] 图2为在图1中B处的局部放大图。

[0020] 图3为图1中A-A向的剖视图。

[0021] 图4为该模具在组装时所使用的定位器的横截面示意图。

[0022] 图5为本申请模具的另一种结构示意图。

[0023] 图6为图5的局部放大图。

[0024] 图7为图5中弹性套的结构示意图。

[0025] 图中标记为：外模1、前端盖101、刚性套102、密封套103、后端盖104、瓣形件105、106、销钉孔107、定位孔108、芯棒2、弹性套201、支撑管202、通孔203、弹性套延长段204、整体205、堵头3、定位器4、导向孔401、孔缝402。

具体实施方式

[0026] 下面结合附图对本发明做进一步的说明。

[0027] 如图1～3所示。外模1包括由两个瓣形件105、106可分离扣合而成的刚性套102，以及分别安装在该刚性套102前后端的前端盖101和后端盖104；各芯棒2由支撑管
202和套装在该支撑管202上的弹性套201构成，各芯棒2的端部具有由弹性套201从支撑管202的端口处轴向延伸出的弹性套延长段204；各芯棒2的两端分别插入前端盖101和后端盖104上与其适配的定位孔108内，并在弹性套延长段204内插入堵头3使所述弹性套延长段204胀紧在所述定位孔108与堵头3之间；所述堵头3为内部中空且两端开口的结构，从而使各芯棒2的两端分别与模具外部导通；支撑管202的管壁上沿轴向均匀间隔设置有多组通孔，每组通孔又由周向均匀间隔的至少两个通孔203组成，从而通过这些通孔203使弹性套201均匀的胀开，保证产品内孔表面的成型质量。此外，为便于将堵头3插入芯棒
2端口，所述定位孔为108孔径由从模具外向模具内逐渐减小的锥孔；所述堵头3的外形为与该定位孔108的锥度大致相同的锥体。

[0028] 在上述模具中，由于弹性套延长段204具有一定的柔性，便于将堵头3插入并使其胀大，这样弹性套延长段204就被胀紧在定位孔108与堵头3之间，使弹性套延长段204与定位孔108的接触面液密封配合，因此模具成型时压力介质只能通过堵头3的空腔进入芯棒2的内部。此外，在上述模具中，支撑管202可支撑芯棒2从而将其精确的定位于外模1内，因此基本保证了滤芯内孔成型后的位置度，提升了滤芯的整体质量；弹性套201在成型时由内向外的挤压填充于外模1与芯棒2之间的粉末而压制成型，脱模时弹性套201收缩以便芯棒2脱模。

[0029] 该模具的具体使用方法为：

[0030] 首先进行模具的组装。组装时先将刚性套102与后端盖104组合起来，并在后端盖104的各定位孔108中装入芯棒2，此时由于还没有安装前端盖101，因此各芯棒2装入后并不稳固。为了防止填实粉末时这些芯棒2移动，最好使用图4所示的定位器4。该定位器4上设置有多个导向孔401，这些导向孔401的排列方式与前端盖101或后端盖104上定位孔108的排列方式是一致的，并且导向孔401的孔径与芯棒2适配；在这些导向孔401的周围还设置有一些孔缝402。使用时，在还未安装前端盖101的模具上套入定位器4，使这些导向孔401分别套上对应的芯棒2，从而使芯棒2得以支撑定位，然后通过导向孔401上的孔缝402向刚性套102内加入粉末，填实后取出定位器4并装上前端盖101。待模具组装好后，再在外模1的表面还覆盖密封套103。

[0031] 成型时，将填实并密封好的模具放入冷等静压机的高压液腔后，压力介质从各芯棒2的端口进入支撑管202的管道内再通过其管壁上的通孔203压迫弹性套201并使其胀开，然后通过弹性套201挤压填充于外模1与芯棒2之间的粉末；成型后将模具拿出冷等静压机的高压液腔，作用于弹性套201的胀力随即消失从而使弹性套201收缩，最后拆卸模具并取出产品。

[0032] 如图3、5～7所示，该模具也可采用如下结构，即外模1包括由两个瓣形件105、106可分离扣合而成的刚性套102，以及分别安装在该刚性套102前后端的前端盖101和后端盖104；各芯棒2由支撑管202和套装在该支撑管202上的弹性套201构成，各芯棒2的后端为与模具外部导通的开口端，前端封闭并位于前端盖101内；位于各芯棒2开口端的弹性套201向外延伸并连成一个翻折后包裹在外模1表面的整体205；支撑管202的管壁上沿轴向均匀间隔设置有多组通孔，每组通孔又由周向均匀间隔的至少两个通孔203组成，从而通过这些通孔203使弹性套201均匀的胀开，保证产品内孔表面的成型质量。

[0033] 如图7所示，由于各芯棒2开口端的弹性套201向外延伸并连成一个翻折后包裹在外模1表面的整体205，因此各个弹性套201以及所述整体205连成一个类似于“手套”的形状。模具组装时，将各支撑管202插入每个弹性套201内，然后在将其从后端盖104的底部孔中轴向插入外模1，之后再将所述整体205翻折后包裹在后端盖104的表面。这种结构无需使用堵头进行密封，从而简化了模具结构，提高了模具的使用效率。

[0034] 使用上述模具时，将金属间化合物材料填入模具型腔，然后将填实并密封好的模具放入冷等静压机的高压液腔后可将填充于该模具型腔中的金属间化合物材料压制成多通道滤芯。成型后将模具拿出冷等静压机的高压液腔，作用于弹性套的胀力随即消失从而使弹性套收缩，此时芯棒2与成型后的滤芯孔道之间产生一定间隙，从而可以方便的将芯棒2抽出成型后的金属间化合物材多通道滤芯。该方法所使用的模具能够有效的解决芯棒脱模问题，从而可通过该模具实现对金属间化合物材料的等静压成型，从而制造出金属间化合物多通道滤芯。