一种CIP工艺模具及氧化陶瓷靶材的生产工艺

摘要

本发明涉及生产用模具技术领域，尤其涉及一种CIP工艺模具及氧化陶瓷靶材的生产工艺，包括模具本体和圆环组件，模具本体包括第一模具框、第二模具框和轴心，圆环组件开设有第一通孔，轴心与第二模具框之间形成第一空腔，圆环组件的数量为两个，两个圆环组件相对设置于第一模具框的两端。两个圆环组件分别与材料的上下表面贴合。在材料经过CIP工艺处理时，第一空腔与材料之间的间隙造成模具框的各个表面受力不均，导致第二模具框上下表面发生形变，而与第二模具框分体连接的圆环组件不发生形变，从而确保造成产出的氧化陶瓷靶材的上下端面的平整度，避免产出品的上下端面过于倾斜导致需要切除大量材料，从而提高了氧化陶瓷靶材的产出率。

权利要求

1.一种CIP工艺模具，其特征在于，包括模具本体和圆环组件，所述模具本体包括第一模具框、第二模具框和轴心，所述第二模具框设于所述第一模具框内且与所述第一模具框的内侧壁贴合，所述圆环组件开设有第一通孔，所述圆环组件的外侧壁与所述第二模具框的内侧壁贴合，所述轴心插设于所述第一通孔内且与所述第二模具框之间形成第一空腔，所述圆环组件的数量为两个，两个所述圆环组件相对设置于所述第一模具框的两端，两个所述圆环组件相对的面表面平整；

所述圆环组件包括圆环本体和密封环，所述第一通孔开设于所述圆环本体，所述圆环本体的一端开设有第一卡槽，所述密封环嵌入所述第一卡槽；

所述圆环本体的硬度大于所述第二模具框的硬度和所述密封环的硬度；

所述密封环沿所述第一模具框的延伸方向上的截面为由第一延伸部和第二延伸部组成的T型，所述第一延伸部远离所述第二延伸部的一侧与所述第二模具框的内侧壁贴合，所述第一延伸部的一端和所述第二延伸部均设于所述第一卡槽内，所述第一延伸部远离所述圆环本体的一端高于所述圆环本体所在水平面，且所述第一延伸部远离所述圆环本体的一端用于与靶材的底部圆周面和竖向侧壁的相交处抵接。

2.根据权利要求1所述的CIP工艺模具，其特征在于，所述第一通孔和所述轴心的径向截面均为圆形，且所述第一通孔的内径和所述轴心的外径均相等。

3.根据权利要求1所述的CIP工艺模具，其特征在于，还包括模具盖，所述模具盖盖设于所述第一模具框和所述第二模具框的开口端。

4.根据权利要求1所述的CIP工艺模具，其特征在于，所述模具本体还包括至少两个把手，至少两个把手均匀分布于所述第一模具框的外表侧。

5.一种通过如权利要求1‑4任一项所述CIP工艺模具得到的氧化陶瓷靶材的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：组装所述模具本体：选用合适尺寸、形状的所述第二模具框和所述轴心，将所述第二模具框安装于所述第一模具框内，一个所述圆环组件安装于所述第二模具框的底部，并使得所述密封环的第一延伸部的一端和所述第二延伸部均设于所述第一卡槽内，所述第一延伸部远离所述圆环本体的一端高于所述圆环本体所在水平面，将轴心穿过所述第一通孔安装于所述第二模具框内；

投料：将用于氧化陶瓷靶成型的粉末投入模具框内，其中靶材的底部圆周面和竖向侧壁的相交处与所述第一延伸部远离所述圆环本体的一端抵接；

安装第二个圆环组件：将第二个所述圆环组件的所述第一通孔与所述轴心相对，将所述第二个圆环组件装入第二模具框内，且第二个所述圆环组件的一面压住粉末，使得第二个所述圆环组件的外侧壁与所述第二模具框的内侧壁贴合；

对进行CIP工艺处理后形成的氧化陶瓷靶材冷却；

拆除设于所述模具本体的开口端的所述圆环组件，并将经过CIP工艺处理后成型的氧化陶瓷靶材从所述模具本体倒出，修整靶材成型。

说明书

一种CIP工艺模具及氧化陶瓷靶材的生产工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及生产用模具技术领域，尤其涉及一种CIP工艺模具及氧化陶瓷靶材的生产工艺。

背景技术

[0002] 为了制备致密度更高的氧化陶瓷靶材，在生产的过程中需要将不限于ITO、IZO、IGZO等粉末压制成型靶胚后进行CIP工艺处理以增加产品的密度后产出氧化陶瓷靶材，或
直接将粉末进行CIP工艺处理产出氧化陶瓷靶材。在CIP工艺的过程中，需要通过注塑机压
入模腔，注坯脱模后，加热去除增塑剂，再进一步提高烧结温度从而成型，在此过程中，模具
和粉末需要承受200MPa以上的全方位压力。在现有技术中，CIP工艺的模具为基于模具框下
使用具有弹性的橡胶、PU、硅胶等材质作为模盖和模底，在高压状态下，模具容易发生形变，
造成靶材的上下端面存在大幅度的倾斜，在后续加工中需要切除倾斜面，从而造成浪费，减
少了靶材的产率。减少因端面倾斜而切除造成浪费，是本文模具设计的探索方向。

发明内容

[0003] 基于此，本发明提供一种能够降低产出的靶材的上下端面存在倾斜度的CIP工艺模具及氧化陶瓷靶材的生产工艺。

[0004] 本发明的技术方案为：一种CIP工艺模具及氧化陶瓷靶材的生产工艺，包括模具本体和圆环组件，所述模具本体包括第一模具框、第二模具框和轴心，所述第二模具框设于所
述第一模具框内且与所述第一模具框的内侧壁贴合，所述圆环组件开设有第一通孔，所述
圆环组件的外侧壁与所述第二模具框的内侧壁贴合，所述轴心插设于所述第一通孔内且与
所述第二模具框之间形成第一空腔，所述圆环组件的数量为两个，两个所述圆环组件相对
设置于所述第一模具框的两端，两个所述圆环组件相对的面表面平整。

[0005] 可选的，所述圆环组件包括圆环本体和密封环，所述第一通孔开设于所述圆环本体，所述圆环本体的一端开设有第一卡槽，所述密封环嵌入所述第一卡槽。

[0006] 可选的，所述圆环本体的硬度大于所述第二模具框的硬度和所述密封环的硬度。

[0007] 可选的，所述密封环沿所述第一模具框的延伸方向上的截面为由第一延伸部和第二延伸部组成的T型，所述第一延伸部远离所述第二延伸部的一侧与所述第二模具框的内
侧壁贴合，所述第一延伸部的一端和所述第二延伸部均设于所述第一卡槽内。

[0008] 可选的，所述第一通孔和所述轴心的径向截面均为圆形，且所述第一通孔的内径和所述轴心的外径均相等。

[0009] 可选的，还包括模具盖，所述模具盖盖设于所述第一模具框和所述第二模具框的开口端。

[0010] 可选的，所述模具本体还包括至少两个把手，至少两个把手均匀分布于所述第一模具框的外表侧。

[0011] 本发明的另一目的在于提出一种上文所述的CIP工艺模具的氧化陶瓷靶材的生产工艺，包括以下步骤：

[0012] 组装所述模具本体：选用合适尺寸、形状的所述第二模具框和所述轴心，将所述第二模具框安装于所述第一模具框内，一个所述圆环组件安装于所述第二模具框的底部，将
轴心穿过所述第一通孔安装于所述第二模具框内；

[0013] 投料：将用于氧化陶瓷靶成型的粉末投入模具框内；

[0014] 安装第二个圆环组件：将第二个所述圆环组件的所述第一通孔与所述轴心相对，将所述第二个圆环组件装入第二模具框内，且第二个所述圆环组件的一面压住粉末，使得
第二个所述圆环组件的外侧壁与所述第二模具框的内侧壁贴合；

[0015] 对进行CIP工艺处理后形成的氧化陶瓷靶材冷却；

[0016] 拆除设于所述模具本体的开口端的所述圆环组件，并将经过CIP工艺处理后成型的氧化陶瓷靶材从所述模具本体倒出，修整靶材成型。

[0017] 实施本发明实施例，与现有技术相比，具有如下有益效果：

[0018] 本发明的CIP工艺模具及氧化陶瓷靶材的生产工艺，两个圆环组件分别与需要CIP工艺处理的粉末的上下表面贴合，由于圆环组件与模具本体为分体结构，在粉末经过CIP工
艺处理时，第一空腔与粉末之间的间隙造成模具框的各个表面受力不均，导致第二模具框
上下表面发生形变，而与第二模具框分体连接的圆环组件不发生形变，从而确保造成产出
的靶材的上下端面的平整度，避免靶材的上下端面过于倾斜导致需要切除大量靶材，从而
提高了氧化陶瓷靶材的产出率。

附图说明

[0019] 图1是本发明实施例所述的CIP工艺模具的结构示意图。

[0020] 图2是本发明实施例所述的氧化陶瓷靶材的生产工艺的剖视图。

[0021] 图3是本发明实施例所述的CIP工艺模具的圆环组件的结构示意图。

[0022] 图4是本发明实施例所述的图2中A部的放大图。

[0023] 图5是本发明实施例所述的氧化陶瓷靶材的生产工艺的工艺流程图。

[0024] 附图标记说明：

[0025] 100、CIP工艺模具，

[0026] 1、模具本体，11、第一模具框，12、第二模具框，13、轴心，14、第一空腔，

[0027] 2、圆环组件，21、第一通孔，22、圆环本体，221、第一卡槽，23、密封环，231、第一延伸部，232、第二延伸部，

[0028] 3、模具盖，

[0029] 4、把手。

具体实施方式

[0030] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0031] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对
本发明的限制。

[0032] 此外，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

[0033] 参照图1，本实施例提供一种CIP工艺模具及氧化陶瓷靶材的生产工艺，包括模具本体1和圆环组件2，模具本体1包括第一模具框11、第二模具框12和轴心13，第二模具框12
设于第一模具框11内且与第一模具框11的内侧壁贴合，圆环组件2开设有第一通孔21，圆环
组件2的外侧壁与第二模具框12的内侧壁贴合，轴心13插设于第一通孔21内且与第二模具
框12之间形成第一空腔14，圆环组件2的数量为两个，两个圆环组件2相对设置于第一模具
框11的两端，两个圆环组件2相对的面表面平整。两个圆环组件2分别与需要CIP工艺处理的
粉末的上下表面贴合，由于圆环组件2与模具本体1为分体结构，在粉末经过CIP工艺处理
时，第一空腔14与粉末之间的间隙造成模具框的各个表面受力不均，导致第二模具框12上
下表面发生形变，而与第二模具框12分体连接的圆环组件不发生形变，从而确保造成产出
的靶材的上下端面的平整度，避免靶材的上下端面过于倾斜导致需要切除大量靶材，从而
提高了氧化陶瓷靶材的产出率。

[0034] 较佳的，参照图2、图3和图4，在本实施例中，圆环组件2包括圆环本体22和密封环23，第一通孔21开设于圆环本体22，圆环本体22的一端开设有第一卡槽221，密封环23嵌入
第一卡槽221。通过密封环23可以将圆环本体22和第一空腔14之间的间隙进行密封，消除了
圆环本体22和第一空腔14之间存在的安装间隙，防止粉末落入安装间隙，也可以避免水分
从安装间隙内进入第一空腔14内造成靶材的生产不良。

[0035] 较佳的，在本实施例中，圆环本体22的硬度大于第二模具框12的硬度和密封环23的硬度。具体的，在本实施例中，圆环本体22采用6061‑T6或SCM440制成，在其他实施例中，
也可以采用其他可以承受高压且在高压状态下不与氧化陶瓷发生反应的材料制成。在高压
环境下，第二模具框12和密封环23发生形变，形变后的密封环23完全封堵安装间隙从而确
保防水效果，而圆环本体22不发生形变从而确保氧化陶瓷靶材成型后上下端面的平整度。

[0036] 较佳的，参照图4，在本实施例中，密封环23沿第一模具框11的延伸方向上的截面为由第一延伸部231和第二延伸部232组成的T型，第一延伸部231远离第二延伸部232的一
侧与第二模具框12的内侧壁贴合，第一延伸部231的一端和第二延伸部232均设于第一卡槽
221内，第一延伸部远离圆环本体的一端高于圆环本体所在水平面，且第一延伸部远离圆环
本体的一端用于与靶材的底部圆周面和竖向侧壁的相交处抵接。通过将第一延伸部231的
一端和第二延伸部232设于卡槽内，对密封环23的位置进行限位，可以防止安装间隙过大或
不均匀造成密封环23无法形成对密封间隙的密封，密封环23远离第一卡槽221的一端还可
以在高压环境下受到挤压发生形变，可以防止密封间隙过大造成密封环23的防水效果不佳
的情况。此外，在CIP工艺的过程中，氧化陶瓷靶材的侧面和端面受到挤压，容易出现外径端
面发生形变凸出造成对模具本体1的损坏，在使用截面为T型的密封环23后，氧化陶瓷靶材
的凸出部分作用于密封环23，避免了对模具本体1的破坏。

[0037] 较佳的，参照图1和图2，在本实施例中，第一通孔21和轴心13的径向截面均为圆形，且第一通孔21的内径和轴心13的外径均相等。既可以不用调整圆环组件2的方向即可安
装圆环组件2，也可以在轴心13对第一通孔21的作用力下避免圆环组件2发生倾斜。

[0038] 较佳的，参照图1和图2，在本实施例中，该CIP工艺模具100还包括模具盖3，模具盖3盖设于第一模具框11和第二模具框12的开口端。两个圆环组件2分别设于模具本体1的两
端后，通过模具盖3盖设于模具本体1的开口端，既可以进一步提高模具本体1的密封效果，
也可以将外界因素与模具本体1的隔绝，还可以将受到的作用力传递至硬度较高的第一模
具框11，减少第二模具框12发生形变的可能性和圆环组件2对第一空腔14内靶胚或粉末挤
压造成实际压力值与预设压力值不同。

[0039] 较佳的，参照图1，在本实施例中，模具本体1还包括至少两个把手4，至少两个把手4均匀分布于第一模具框11的外表侧。CIP工艺完成后，操作人员可以握住把手4将经过CIP
工艺后形成的氧化陶瓷靶材倒出，从而快速将靶材和模具本体1分离。

[0040] 参照图1，本实施例还提供了一种上述使用上述的CIP工艺模具100的靶材的生产工艺，该生产工艺包括以下步骤：

[0041] 组装模具本体1：选用合适尺寸、形状的第二模具框12和轴心13，在密封环23与圆环本体22组合后，将第二模具框12安装于第一模具框11内，一个圆环组件2安装于第二模具
框12的底部，并使得所述密封环的第一延伸部的一端和所述第二延伸部均设于所述第一卡
槽内，所述第一延伸部远离所述圆环本体的一端高于所述圆环本体所在水平面，该圆环组
件2带有第一卡槽221的一面向上放置，且该圆环组件2水平摆放，将轴心13穿过第一通孔21
安装于第二模具框12内；

[0042] 投料：将用于氧化陶瓷靶成型的粉末投入模具框内，其中靶材的底部圆周面和竖向侧壁的相交处与所述第一延伸部远离所述圆环本体的一端抵接。

[0043] 安装第二个圆环组件2：将第二个圆环组件2的第一通孔21与轴心13相对，将带有密封环23第二个圆环本体22装入第二模具框12内，且第二个圆环组件2设有第一卡槽221的
一面压住粉末，使得第二个圆环组件2的外侧壁与第二模具框12的内侧壁贴合，将模具盖3
盖合于模具本体1的开口端。

[0044] 对进行CIP工艺处理后形成的氧化陶瓷靶材冷却。

[0045] 拆除设于模具本体1的开口端的圆环组件2，并将经过CIP工艺处理后成型的靶材从模具本体倒出，修整靶材成型。

[0046] 本实施例的CIP工艺模具100及靶材的生产工艺，具有以下有益效果：

[0047] 一、两个圆环组件2分别与需要CIP工艺处理的粉末的上下表面贴合，由于圆环组件2与模具本体1为分体结构，在粉末经过CIP工艺处理时，第一空腔14与粉末之间的间隙造
成模具框的各个表面受力不均，导致第二模具框12上下表面发生形变，而与第二模具框12
分体连接的圆环组件不发生形变，从而确保造成产出的靶材的上下端面的平整度，避免靶
材的上下端面过于倾斜导致需要切除大量靶材，从而提高了靶材的产出率。

[0048] 二、一通孔和轴心13的径向截面均为圆形，且第一通孔21的内径和轴心13的外径均相等，既可以不用调整圆环组件2的方向即可安装圆环组件2，也可以在轴心13对第一通
孔21的作用力下避免圆环组件2发生倾斜。

[0049] 三、通过将第一延伸部231的一端和第二延伸部232设于卡槽内，对密封环23的位置进行限位，可以防止安装间隙过大或不均匀造成密封环23无法形成对密封间隙的密封，
密封环23远离第一卡槽221的一端还可以在高压环境下受到挤压发生形变，可以防止密封
间隙过大造成密封环23的防水效果不佳的情况。此外，在CIP工艺的过程中，氧化陶瓷靶材
的侧面和端面受到挤压，容易出现外径端面发生形变凸出造成对模具本体1的损坏，在使用
截面为T型的密封环23后，氧化陶瓷靶材的凸出部分作用于密封环23，避免了对模具本体1
的破坏。

[0050] 四、两个圆环组件2分别设于模具本体1的两端后，通过模具盖3盖设于模具本体1的开口端，既可以进一步提高模具本体1的密封效果，也可以将外界因素与模具本体1的隔
绝，还可以将受到的作用力传递至硬度较高的第一模具框11，减少第二模具框12发生形变
的可能性和圆环组件2对第一空腔14内靶胚或粉末挤压造成实际压力值与预设压力值不
同。

[0051] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为
本发明的保护范围。