專利名稱：多孔石膏型成型模具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種模具，特別是一種多孔石膏型成型模具。屬于復合材料制備領域。
背景技術：
近年來，各種電磁相分離技術在制備梯度、表面復合材料方面的應用得到了廣泛的研究，其實質是利用合金液中自生相與合金液電導率之間的差異，外加電場、磁場(或兩者的組合)后對自生相產生電磁力并使之向合金液表面層遷移，合金液在鑄型中凝固后就形成了表面富集自生相顆粒的自生梯度/表面復合材料。其中，采用外加線圈感應交變磁場方式對圓柱狀熔體施加交變磁場，產生的電磁力可使其中的自生相偏聚到熔體外表面，并通過選擇合適的電磁力作用參數，從而制備得到初生Si相增強外表面的圓棒狀和管狀梯度復合材料，但是以往的實驗研究采用單孔鑄型，每次只能成型一件，效率太低，影響了這項技術在實際生產中的推廣應用。
采用蜂窩結構的多孔鑄型可充分利用感應磁場作用空間，提高梯度復合材料的生產效率。蜂窩結構的多孔鑄型以莫來石或堇青石作為主要材料、通過漿料擠壓和高溫燒結成型。經文獻檢索發現，鄧重寧發表的“600孔/in2蜂窩陶瓷載體擠壓成形模具”(《陶瓷》，2001，04)介紹了600孔/in2蜂窩陶瓷載體擠壓成形模具，采用該模具制備的蜂窩結構的多孔鑄型，孔密度可達600-900孔/平方英寸，但是，其工藝過程復雜、必需專用擠壓設備和燒結設備，不易制造大孔徑(直徑5mm以上)和圓孔的多孔陶瓷，而且制備的陶瓷鑄型潰散性差、不能回收利用，因此不適合作為電磁分離法制備梯度復合材料的鑄型模具。
發明內容
本實用新型的目的是針對現有技術的不足和缺陷，提出一種多孔石膏型成型模具，使其用來制造大孔徑、多圓孔石膏型，其工藝簡易可行，制造的石膏鑄型潰散性好、可回收利用，主要用在制備梯度復合材料的電磁分離裝置上，能提高制備圓棒狀梯度復合材料的效率，從而使電磁分離法制備梯度功能復合材料這項技術達到實際生產應用的要求。
本實用新型是通過以下技術方案實現的，本實用新型多孔石膏型成型模具包括若干圓棒狀石蠟型芯、頂蓋、金屬型和底座，其連接方式為金屬型設置在頂蓋和底座之間，頂蓋設有若干直徑與圓棒狀石蠟型芯外徑一致的通孔和一個澆注孔，底座上設有直徑與圓棒狀石蠟型芯外徑一致的盲孔，通過這些孔把圓棒狀石蠟型芯固定在金屬型型腔內。金屬型的內徑最大可達300mm，根據制備棒材長度和直徑的需要，金屬型的長度在30-300mm的范圍內選取，石蠟型芯的直徑在3-50mm的范圍內選取。長度范圍，通孔和盲孔的個數為7-70個。
本實用新型模具中，金屬型為兩半圓瓦構成的圓筒(脫模時可沿軸向分開)，頂蓋和底座各有7-70個通孔和盲孔。澆鑄前組裝模具，先將底座盲孔朝上，上置金屬型和頂蓋，頂蓋、金屬型和底座形成一個封閉的型腔，然后將圓棒狀石蠟型芯固定在頂蓋和底座上一一對應的通孔和盲孔之間，保持垂直。模具組裝好后，將石膏、粘結劑混合漿料從頂蓋的澆注孔澆入型腔，3-10分鐘后即可固化成型。石膏鑄型固化后靜置一定時間，依次取下頂蓋、金屬型和底座將石膏鑄型脫出，在烘箱中將石蠟型芯熔化就在石膏鑄型上形成7-70個軸向的通孔。
本實用新型結構簡單、澆鑄成型工藝簡易可行、生產效率高，利用本實用新型制備的多孔石膏鑄型具有圓柱形外觀，其中均勻分布有多個軸向貫通的圓孔，各處壁厚一致。適用于電磁分離法制備圓棒自生梯度復合材料的鑄形，在電磁分離裝置中可方便裝配和拆卸。
圖1本實用新型結構剖面B-B示意圖圖2本實用新型結構剖面A-A示意圖具體實施方式
如圖1和圖2所示，本實用新型多孔石膏型成型模具包括若干圓棒狀石蠟型芯1、頂蓋2、金屬型3和底座4。其連接方式為金屬型3設置在頂蓋2和底座4之間，頂蓋2設有若干直徑與圓棒狀石蠟型芯1外徑一致的通孔5和一個澆注孔7，底座4上設有直徑與圓棒狀石蠟型芯1外徑一致的盲孔5，通過通孔6和盲孔5將圓棒狀石蠟型芯1固定在金屬型3型腔內。
金屬型3為兩半圓瓦構成的圓筒，根據制備棒材長度和直徑的需要，其內徑在50-300mm的范圍內，其長度在30-300mm的范圍內。圓棒狀石蠟型芯1的直徑在3-50mm的范圍內選取。通孔6和盲孔5的個數為7-70個。澆注孔7的直徑范圍為10-20mm。金屬型3壁厚、頂蓋和底座厚度為5-10mm。
權利要求1.一種多孔石膏型成型模具，包括頂蓋(2)、金屬型(3)和底座(4)，其特征在于還包括若干圓棒狀石蠟型芯(1)，其連接方式為金屬型(3)設置在頂蓋(2)和底座(4)之間，頂蓋(2)設有直徑與圓棒狀石蠟型芯(1)外徑一致的通孔(5)和一個澆注孔(7)，底座(4)上設有直徑與圓棒狀石蠟型芯(1)外徑一致的盲孔(6)，通過通孔(5)和盲孔(6)將圓棒狀石蠟型芯(1)固定在金屬型(3)的型腔內。
2.根據權利要求1所述的多孔石膏型成型模具，其特征是，通孔(5)和盲孔(6)的個數為7-70個。
3.根據權利要求1所述的多孔石膏型成型模具，其特征是，金屬型(3)為兩半圓瓦構成的圓筒，其內徑在50-300mm的范圍內，長度在30-300mm的范圍內。
4.根據權利要求1所述的多孔石膏型成型模具，其特征是，圓棒狀石蠟型芯(1)的直徑在3-50mm的范圍內。
5.根據權利要求1所述的多孔石膏型成型模具，其特征是，金屬型(3)壁厚、頂蓋(2)和底座(4)厚度為5-10mm。
6.根據權利要求1所述的多孔石膏型成型模具，其特征是，澆注孔(7)的直徑范圍為10-20mm。
專利摘要一種多孔石膏型成型模具。屬于復合材料制備領域。本實用新型包括若干圓棒狀石蠟型芯、頂蓋、金屬型和底座，其連接方式為金屬型設置在頂蓋和底座之間，頂蓋設有若干直徑與圓棒狀石蠟型芯外徑一致的通孔和一個澆注孔，底座上設有直徑與圓棒狀石蠟型芯外徑一致的盲孔，通過這些孔把圓棒狀石蠟型芯固定在金屬型型腔內。本實用新型結構簡單、澆鑄成型工藝簡易可行、生產效率高，利用本實用新型制備的多孔石膏鑄型具有圓柱形外觀，其中均勻分布有多個軸向貫通的圓孔，各處壁厚一致。適用于電磁分離法制備圓棒自生梯度復合材料的鑄形，在電磁分離裝置中可方便裝配和拆卸。
文檔編號B22C9/00GK2654252SQ20032010940
公開日2004年11月10日 申請日期2003年10月30日 優先權日2003年10月30日
發明者李克, 王俊, 孫寶德, 周堯和 申請人:上海交通大學