燒結無機多孔材料管式濾芯及其等靜壓模具的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種燒結無機多孔材料管式濾芯以及等靜壓成型模具。該濾芯包括管頭、管身和管底，管頭開口且管底封閉，管頭具有設置在濾芯端部外側面上的一體成型凸肩，管底具有與管身一體成型的底板或安裝在濾芯底孔內的密封件，管身的外表面為過濾面，所述管身各處的外徑相差值在±0.5毫米以內，管身的內徑沿管頭向管底方向縮小僅0.5～1.5毫米從而使管身的內周壁形成一錐面。由于管身外周壁幾乎是等外徑的，同時管身內周壁的錐度很小，因此該濾芯的管身壁厚較為均勻，濾芯的整體受力也較均勻；用于氣體過濾時，灰塵不容易堆積在管身外周壁上，濾芯的使用時間更長。
【專利說明】燒結無機多孔材料管式濾芯及其等靜壓模具
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種過濾元件，具體涉及一種燒結無機多孔材料管式濾芯。本實用新型還涉及使用燒結無機多孔材料管式濾芯的過濾單元以及用于制造燒結無機多孔材料管式濾芯的等靜壓成型模具。
【背景技術】
[0002]燒結無機多孔材料一般可分為燒結金屬多孔材料和燒結陶瓷多孔材料。由于燒結無機多孔材料可耐高溫，故尤其適用于高溫氣體過濾領域。 申請人:目前采用粉末等靜壓成型一成型壓坯高溫燒結的粉末冶金工藝技術生產燒結鋁系金屬間化合物基合金多孔材料管式濾芯，這類材料屬燒結金屬多孔材料一類，主要包括燒結鈦鋁金屬間化合物基合金、燒結鐵鋁金屬間化合物基合金和燒結鎳鋁金屬間化合物基合金。由于此類材料結合了金屬多孔材料和陶瓷多孔材料的雙重特點，故有著十分廣泛的應用前景。
[0003]目前，燒結鋁系金屬間化合物基合金多孔材料管式濾芯采用了本領域通用的管式濾芯結構設計，即:包括管頭、管身和管底，管頭開口且管底封閉，管頭具有設置在濾芯端部外側面上的一體成型凸肩，管底具有與管身一體成型的底板或安裝在濾芯底孔內的密封件(即管底既可由與管身一體成型的底板來封閉，也可在濾芯制造后期用密封件封堵濾芯底孔)，管身的外表面為過濾面，濾芯整體長度在1500毫米以下，過濾面的長度一般為1450毫米以下，同時，管身的外周壁和內周壁還分別設計有較大的拔模錐度。
[0004]發明人在實踐中發現，上述管式濾芯存在以下問題:第一，由于濾芯使用時須安裝在過濾裝置內，具體是在過濾裝置內部的孔板上排列安裝多根濾芯，其管頭朝上安裝在孔板上而管底朝下并懸空，但目前過濾裝置內所有濾芯總的過濾面積與過濾裝置的占地面積的比值較低，故限制了過濾裝置單位占地面積下的處理能力；第二，管底朝下并懸空的方式，使得濾芯在使用過程中振動幅度大，既影響管頭與孔板之間密封效果，同時也增大了濾芯的損壞幾率；第三，管身內外的大錐度設計，對過濾通量、濾芯受力均勻性等造成一定影響。
實用新型內容
[0005]本實用新型要解決的第一個技術問題是提供一種有助于提升過濾裝置單位占地面積下過濾面積的燒結無機多孔材料管式濾芯；要解決的第二個技術問題是提供一種燒結無機多孔材料管式濾芯及該燒結無機多孔材料管式濾芯的過濾單元，該過濾單元中濾芯管頭與孔板之間的密封效果更佳；要解決的第三個技術問題提供一種受力均勻性高的燒結無機多孔材料管式濾芯以及制造該濾芯的等靜壓成型模具。
[0006]為解決上述第一個技術問題，所提供的燒結無機多孔材料管式濾芯包括管頭、管身和管底，管頭開口且管底封閉，管頭具有設置在濾芯端部外側面上的一體成型凸肩，管底具有與管身一體成型的底板或安裝在濾芯底孔內的密封件，管身的外表面為過濾面，所述管身的外徑為50?80毫米、壁厚為3?7.5毫米，同時長度為2000?2500毫米，管身的外徑和內徑分別沿管頭向管底方向縮小了 2.5?5.5毫米從而使管身的外周壁和內周壁分別形成一錐面。發明人在大量試驗基礎上，通過對上述的燒結無機多孔材料管式濾芯管身外徑、壁厚、長度以及內外周壁錐度的限定，不僅使單個濾芯的過濾面積增大，同時也能保證濾芯較高的過濾通量、結構強度及等靜壓成型成品率，并且也有利于優化濾芯在孔板上的排列間距和數量。因此，過濾裝置單位占地面積下的總過濾面積將得到提升，過濾裝置的處理能力將得到提聞。
[0007]所述管身的外徑還可進一步優選為55?65毫米、同時壁厚進一步優選為3?5毫米。這樣既能夠確保濾芯的整體強度，又可在單位占地面積內布置更多的濾芯，且較薄壁厚也有利于保持較大過濾通量。
[0008]為方便管頭與孔板的密封，保證管頭與孔板的密封效果，所述凸肩通過一向管身收斂的圓錐面或球面過渡至管身外表面。由于凸肩通過一向管身收斂的圓錐面或球面過渡至管身外表面，該圓錐面或球面與孔板之間可安裝錐面或球面密封墊，確保管頭與孔板的密封效果。球面半徑可優選為15?30毫米，且該球面與管身外表面之間設有半徑3?12毫米的圓弧倒角。
[0009]在管底具有安裝在濾芯底孔內的密封件的情況下，所述濾芯底孔內壁上設有螺紋，所述密封件包括與該底孔螺紋配合的堵頭，該堵頭與濾芯底孔的配合面上填有密封膠。這樣既便于堵頭的安裝和拆卸，又能夠保證堵頭與濾芯底孔之間的密封效果。所述堵頭的底面上還可開設攜轉槽，以利用攜轉槽帶動堵頭旋轉，輕松實現堵頭的拆裝。
[0010]進一步的是，所述堵頭為一個底部開口的中空筒形結構，堵頭內部形成一定位深槽。這樣，將濾芯安裝到過濾裝置中時，濾芯的管底下方可設置定位器，該定位器上再設置與所述堵頭內的定位深槽相配合的定位針，從而對濾芯管底進行定位，防止濾芯在使用過程中大幅振動，確保管頭與孔板之間的密封效果，且降低濾芯的損壞幾率。
[0011]由于濾芯底孔內壁上設有螺紋，為了進一步確保管底強度，避免加工螺紋時管底結構損壞，所述濾芯底孔的內徑小于管身窄端的內徑而使濾芯底孔處的壁厚大于管身窄端的壁厚，管身窄端的內周壁通過一向濾芯底孔收斂的錐形連接面過渡至濾芯底孔內壁。由于濾芯底孔處的壁厚大于管身窄端的壁厚，因此增加了管底強度；管身窄端的內周壁通過一向濾芯底孔收斂的錐形連接面過渡至濾芯底孔內壁，能夠有效防止變徑處的應力集中。其中，所述錐形連接面在濾芯軸線方向上的長度優選為管身長度的1/60?1/100。所述濾芯底孔與堵頭的螺紋配合面在濾芯軸線方向上的長度優選為錐形連接面在濾芯軸線方向上的長度的1.5?3.5倍。
[0012]上述的燒結無機多孔材料管式濾芯整體可由燒結鈦鋁金屬間化合物基合金、燒結鐵鋁金屬間化合物基合金或燒結鎳鋁金屬間化合物基合金構成；堵頭采用與管身相同的材料。
[0013]為解決上述第二個技術問題，所提供的燒結無機多孔材料管式濾芯包括管頭、管身和管底，管頭開口且管底封閉，管頭具有設置在濾芯端部外側面上的一體成型凸肩，管底具有安裝在濾芯底孔內的密封件，管身的外表面為過濾面，所述濾芯底孔內壁上設有螺紋，所述密封件包括與該底孔螺紋配合的堵頭，該堵頭與濾芯底孔的配合面上填有密封膠，所述堵頭為一個底部開口的中空筒形結構，堵頭內部形成一定位深槽。由于濾芯底孔內壁上設有螺紋，所述密封件包括與該底孔螺紋配合的堵頭，該堵頭與濾芯底孔的配合面上填有密封膠，從而便于堵頭的安裝和拆卸，又能夠保證堵頭與濾芯底孔之間的密封效果；將濾芯安裝到過濾裝置時，濾芯的管底下方可設置定位器，該定位器上再設置與所述堵頭內的定位深槽相配合的定位針，從而對濾芯管底進行定位，防止濾芯在使用過程中大幅振動，確保管頭與孔板之間的密封效果，且降低濾芯的損壞幾率。另外，上述堵頭的底面上還可開設攜轉槽，以利用攜轉槽帶動堵頭旋轉，輕松實現堵頭的拆裝。
[0014]為便于管頭與孔板的密封，提高管頭與孔板的密封效果，所述凸肩通過一向管身收斂的圓錐面或球面過渡至管身外表面，該圓錐面或球面與管身外表面之間設有圓弧倒角。由于凸肩通過一向管身收斂的圓錐面或球面過渡至管身外表面，該圓錐面或球面與孔板之間可安裝錐面或球面密封墊，確保管頭與孔板的密封效果。
[0015]由于濾芯底孔內壁上設有螺紋，為了進一步確保管底強度，避免加工螺紋時管底結構損壞，濾芯底孔的內徑小于管身窄端的內徑而使濾芯底孔處的壁厚大于管身窄端的壁厚，管身窄端的內周壁通過一向濾芯底孔收斂的錐形連接面過渡至濾芯底孔內壁。由于濾芯底孔處的壁厚大于管身窄端的壁厚，因此增加了管底強度；管身窄端的內周壁通過一向濾芯底孔收斂的錐形連接面過渡至濾芯底孔內壁，能夠有效防止變徑處的應力集中。其中，所述錐形連接面在濾芯軸線方向上的長度優選為管身長度的1/60?1/100。所述濾芯底孔與堵頭的螺紋配合面在濾芯軸線方向上的長度優選為錐形連接面在濾芯軸線方向上的長度的1.5?3.5倍。
[0016]同樣的，上述燒結無機多孔材料管式濾芯整體可由燒結鈦鋁金屬間化合物基合金、燒結鐵鋁金屬間化合物基合金或燒結鎳鋁金屬間化合物基合金構成，堵頭采用與管身相同的材料。
[0017]使用上述各燒結無機多孔材料管式濾芯的過濾單元，其濾芯的管頭安裝在孔板上，凸肩與孔板之間安裝有密封元件，濾芯的管底下方設有定位器，所述定位器包括與所述堵頭內的定位深槽相配合的定位針。所述密封元件優選采用錐面密封墊或球面密封墊。所述定位針與定位深槽最好采用間隙配合，且它們之間的單邊配合間隙設定為I?3毫米，這樣能在對濾芯管底進行定位的同時為濾芯提供的一定的自由度，容許濾芯的熱變形等。
[0018]為解決上述第三個技術問題，所提供的燒結無機多孔材料管式濾芯，包括管頭、管身和管底，管頭開口且管底封閉，管頭具有設置在濾芯端部外側面上的一體成型凸肩，管底具有與管身一體成型的底板或安裝在濾芯底孔內的密封件，管身的外表面為過濾面，所述管身各處的外徑相差值在±0.5毫米以內，管身的內徑沿管頭向管底方向縮小僅0.5?1.5毫米從而使管身的內周壁形成一錐面。由于管身外周壁幾乎是等外徑的，同時管身內周壁的錐度很小，因此該濾芯的管身壁厚較為均勻，濾芯的整體受力也較均勻；用于氣體過濾時，灰塵不容易堆積在管身外周壁上，濾芯的使用時間更長。
[0019]為便于管頭與孔板的密封，提高管頭與孔板的密封效果，所述凸肩通過一向管身收斂的圓錐面或球面過渡至管身外表面，該圓錐面或球面與管身外表面之間設有圓弧倒角。由于凸肩通過一向管身收斂的圓錐面或球面過渡至管身外表面，該圓錐面或球面與孔板之間可安裝錐面或球面密封墊，確保管頭與孔板的密封效果。
[0020]在管底具有安裝在濾芯底孔內的密封件的情況下，所述濾芯底孔內壁上設有螺紋，所述密封件包括與該底孔螺紋配合的堵頭，該堵頭與濾芯底孔的配合面上填有密封膠。這樣既便于堵頭的安裝和拆卸，又能夠保證堵頭與濾芯底孔之間的密封效果。所述堵頭的底面上還可開設攜轉槽，以利用攜轉槽帶動堵頭旋轉，輕松實現堵頭的拆裝。
[0021]進一步的是，所述堵頭為一個底部開口的中空筒形結構，堵頭內部形成一定位深槽。這樣，將濾芯安裝到過濾裝置時，濾芯的管底下方可設置定位器，該定位器上再設置與所述堵頭內的定位深槽相配合的定位針，從而對濾芯管底進行定位，防止濾芯在使用過程中大幅振動，確保管頭與孔板之間的密封效果，且降低濾芯的損壞幾率。
[0022]由于濾芯底孔內壁上設有螺紋，為了進一步確保管底強度，避免加工螺紋時管底結構損壞，濾芯底孔的內徑小于管身窄端的內徑而使濾芯底孔處的壁厚大于管身窄端的壁厚，管身窄端的內周壁通過一向濾芯底孔收斂的錐形連接面過渡至濾芯底孔內壁。由于濾芯底孔處的壁厚大于管身窄端的壁厚，因此增加了管底強度；管身窄端的內周壁通過一向濾芯底孔收斂的錐形連接面過渡至濾芯底孔內壁，能夠有效防止變徑處的應力集中。其中，所述錐形連接面在濾芯軸線方向上的長度優選為管身長度的1/60?1/100。所述濾芯底孔與堵頭的螺紋配合面在濾芯軸線方向上的長度優選為錐形連接面在濾芯軸線方向上的長度的1.5?3.5倍。
[0023]同樣的，上述燒結無機多孔材料管式濾芯整體可由燒結鈦鋁金屬間化合物基合金、燒結鐵鋁金屬間化合物基合金或燒結鎳鋁金屬間化合物基合金構成，堵頭采用與管身相同的材料。
[0024]由于管身外周壁幾乎是等外徑的，同時管身內周壁的錐度很小，因此如使用現有的等靜壓成型模具，成型后成型壓坯不容易脫模，導致成品率下降。對此，現提供一種適于制造上述燒結無機多孔材料管式濾芯的等靜壓成型模具，該模具包括外模單元、內模單元、底部封模單元和頂部封模單元，所述外模單元包括彈性膠套，該彈性膠套設有頂口和底口，所述頂口和底口分別與頂部封模單元和底部封模單元密封連接；所述內模單元包括與彈性膠套的內腔相適配的芯棒，芯棒、彈性膠套、底部封模單元以及頂部封模單元之間形成模具型腔，彈性膠套的內側設有用于成型管頭外側凸肩的成型凹槽，芯棒的底部定位安裝在底部封模單元上，芯棒頂部安裝在頂部封模單元上，所述彈性膠套各處的內徑相差值使成型后的管身各處外徑相差值在±0.5毫米以內，芯棒表面錐度使成型后管身內徑沿管頭向管底方向縮小了 0.8?1.5毫米從而使管身的內周壁形成一錐面；彈性膠套的硬度為HSA60?65，芯棒成型面的表面粗糙度Ra < 0.7微米。其中，“HSA”指彈性膠套的肖氏硬度。上述模具的關鍵之處即在于對該硬度以及芯棒成型面的表面粗糙度的選擇。發明人發現，如果彈性膠套的硬度小于HSA60，管身外周壁的精度不易保證，且成型壓坯與彈性膠套之間也存在較大的脫模阻力；當如果彈性膠套的硬度大于HSA65，則彈性膠套的彈性后效較大，同樣會對成型壓坯與彈性膠套之間產生較大的脫模阻力。將彈性膠套的硬度設定為HSA60?65，同時將芯棒成型面的表面粗糙度設定為Ra < 0.7微米，成型壓坯與彈性膠套及芯棒之間既可輕松脫模，且產品精度也能夠得到很好的保證。
[0025]進一步的是，所述底部封模單元包括設有芯棒定位槽的剛性底座以及設置在剛性底座內側并位于芯棒與彈性膠套之間的底部橡膠密封塞，剛性底座與底部橡膠密封塞形成一個填塞于彈性膠套的底口內并與其適配的封模體，剛性底座的芯棒定位槽與芯棒底端配合；所述頂部封模單元包括設有芯棒定位槽的剛性蓋板以及設置在剛性蓋板內側并位于芯棒與彈性膠套之間的頂部橡膠密封塞，剛性蓋板與頂部橡膠密封塞形成一個填塞于彈性膠套的頂口內并與其適配的封模體，剛性蓋板的芯棒定位槽與芯棒頂端配合。
[0026]下面將結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為本申請實施例1的燒結無機多孔材料管式濾芯的結構示意圖。
[0028]圖2為圖1所示的燒結無機多孔材料管式濾芯的使用狀態圖。
[0029]圖2為圖1的右視圖。
[0030]圖4為圖1所示的燒結無機多孔材料管式濾芯的等靜壓成型模具結構示意圖。
[0031]圖5為本申請實施例2的燒結無機多孔材料管式濾芯的結構示意圖。
[0032]圖6為圖4所示的燒結無機多孔材料管式濾芯的等靜壓成型模具結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]實施例1
[0034]圖1所不為一種燒結FeAl金屬間化合物多孔材料(Fe — Al 二兀合金)管式濾芯，其包括管頭100、管身200和管底300，管頭100開口且管底封閉，管頭100具有設置在濾芯端部外側面上的一體成型凸肩110，管底300具有安裝在濾芯底孔330 (濾芯底孔330可參考圖5)內的密封件，管身200的外表面為過濾面，其中，所述管身200大端外徑為60毫米，管身200窄端外徑為57毫米，管身200大端內徑為50毫米，管身200窄端內徑為47毫米，管身200壁厚為5毫米，管身200的長度為2250毫米；所述凸肩100通過一向管身200收斂的球面111過渡至管身112外表面，該球面111半徑為22.5毫米，且該球面111與管身112外表面之間設有半徑5毫米的圓弧倒角112 ;濾芯底孔330內壁上設有螺紋，所述密封件包括與該底孔螺紋配合的堵頭310，該堵頭310與濾芯底孔330的配合面上填有密封膠，所述堵頭310為一個底部開口的中空筒形結構，堵頭310內部形成一定位深槽311 ;濾芯底孔330的內徑為42毫米，濾芯底孔330處的壁厚為6毫米，管身200窄端的內周壁通過一向濾芯底孔330收斂的錐形連接面320過渡至濾芯底孔330內壁，錐形連接面320在濾芯軸線方向上的長度為30毫米，濾芯底孔330與堵頭310的螺紋配合面在濾芯軸線方向上的長度為50毫米。另外，如圖3所示，所述堵頭310的底面上還開有攜轉槽312。
[0035]上述燒結FeAl金屬間化合物多孔材料管式濾芯的制造方法為:使用圖3所示的等靜壓成型模具:該模具包括外模單元、內模單元、底部封模單元和頂部封模單元，所述外模單元包括由彈性膠套520，該彈性膠套520設有頂口和底口，所述頂口和底口分別與頂部封模單元和底部封模單元密封連接，所述內模單元包括與彈性膠套520的內腔相適配的芯棒510 (芯棒510前端設計有變徑段512及縮小段511，用于成型錐形連接面320和濾芯底孔330)，芯棒510、彈性膠套520、底部封模單元以及頂部封模單元之間形成模具型腔，彈性膠套520的內側設有用于成型管頭100外側凸肩110的成型凹槽521，芯棒510的底部定位安裝在底部封模單元上，芯棒510頂部安裝在頂部封模單元上，所述底部封模單元包括設有芯棒定位槽的剛性底座530以及設置在剛性底座530內側并位于芯棒510與彈性膠套520之間的底部橡膠密封塞540，剛性底座530與底部橡膠密封塞540形成一個填塞于彈性膠套520的底口內并與其適配的封模體，剛性底座530的芯棒定位槽與芯棒510底端配合，所述頂部封模單元包括設有芯棒定位槽的剛性蓋板560以及設置在剛性蓋板560內側并位于芯棒510與彈性膠套520之間的頂部橡膠密封塞550，剛性蓋板560與頂部橡膠密封塞550形成一個填塞于彈性膠套520的頂口內并與其適配的封模體，剛性蓋板560的芯棒定位槽與芯棒510頂端配合；將粉末原料(Fe粉、Al粉的混合粉)裝填在上述模具型腔中，然后在組裝好模具，并在模具上套上密封套，再將模具放入等靜壓成型機進行成型，成型后取出成型壓坯，然后對成型壓坯進行高溫燒結，得到燒結FeAl金屬間化合物多孔材料管式濾芯。
[0036]如圖2，使用上述燒結FeAl金屬間化合物多孔材料管式濾芯的過濾單元，其管頭100安裝在孔板412上，凸肩110與孔板412之間安裝有密封元件413，密封元件413具體采用球面密封墊；管頭100上方設有壓塊410，從而使凸肩110的球面111向下緊壓住球面密封墊，保持密封效果；濾芯的管底300下方設有定位器，所述定位器包括與所述堵頭310內的定位深槽311相配合的定位針414，定位針414與定位深槽311之間的單邊配合間隙為3毫米。高溫氣體過濾時，待過濾氣體從濾芯外側向濾芯內腔滲透，過濾的干凈氣體在濾芯內腔中由下往上運動，并從管頭100開口流出而進入到過濾裝置的凈氣腔，最后再從凈氣腔排出。使用情況表明，上述濾芯的過濾面積相比現有濾芯顯著提升，濾芯本身結構強度高。
[0037]實施例2
[0038]圖5所示同樣為一種燒結FeAl金屬間化合物多孔材料(Fe — Al 二元合金)管式濾芯，其包括管頭100、管身200和管底300，管頭100開口且管底封閉，管頭100具有設置在濾芯端部外側面上的一體成型凸肩110，管底300具有安裝在濾芯底孔330內的密封件，管身200的外表面為過濾面，其中，所述管身200 —端外徑為61毫米，管身200另一端端外徑同樣為61毫米，管身200 —端內徑為55毫米，管身200另一端內徑為54.5毫米，管身200壁厚為3毫米，管身200的長度為1410毫米；所述凸肩100通過一向管身200收斂的圓錐面過渡至管身112外表面；濾芯底孔330內壁上設有螺紋，所述密封件包括與該底孔螺紋配合的堵頭310，該堵頭310與濾芯底孔330的配合面上填有密封膠，所述堵頭310為一個底部開口的中空筒形結構，堵頭310內部形成一定位深槽311 ;濾芯底孔330的內徑為39毫米，濾芯底孔330處的壁厚為8毫米，管身200窄端的內周壁通過一向濾芯底孔330收斂的錐形連接面320過渡至濾芯底孔330內壁，錐形連接面320在濾芯軸線方向上的長度為21毫米，濾芯底孔330與堵頭310的螺紋配合面在濾芯軸線方向上的長度為40毫米，所述堵頭310的底面上同樣還開有攜轉槽。
[0039]上述燒結FeAl金屬間化合物多孔材料管式濾芯的制造方法為:使用圖5所示的等靜壓成型模具:該模具包括外模單元、內模單元、底部封模單元和頂部封模單元，所述外模單元包括彈性膠套520，彈性膠套520的硬度為HSA62，該彈性膠套520設有頂口和底口，所述頂口和底口分別與頂部封模單元和底部封模單元密封連接，所述內模單元包括與彈性膠套520的內腔相適配的芯棒510 (芯棒510前端設計有變徑段512及縮小段511，用于成型錐形連接面320和濾芯底孔330，芯棒510成型面的表面粗糙度Ra < 0.7微米)，芯棒510、彈性膠套520、底部封模單元以及頂部封模單元之間形成模具型腔，彈性膠套520的內側設有用于成型管頭100外側凸肩110的成型凹槽521，芯棒510的底部定位安裝在底部封模單元上，芯棒510頂部安裝在頂部封模單元上，所述底部封模單元包括設有芯棒定位槽的剛性底座530以及設置在剛性底座530內側并位于芯棒510與彈性膠套520之間的底部橡膠密封塞540，剛性底座530與底部橡膠密封塞540形成一個填塞于彈性膠套520的底口內并與其適配的封模體，剛性底座530的芯棒定位槽與芯棒510底端配合，所述頂部封模單元包括設有芯棒定位槽的剛性蓋板560以及設置在剛性蓋板560內側并位于芯棒510與彈性膠套520之間的頂部橡膠密封塞550,剛性蓋板560與頂部橡膠密封塞550形成一個填塞于彈性膠套520的頂口內并與其適配的封模體，剛性蓋板560的芯棒定位槽與芯棒510頂端配合；將粉末原料(Fe粉、Al粉的混合粉)裝填在上述模具型腔中，然后在組裝好模具，并在模具上套上密封套，再將模具放入等靜壓成型機進行成型，成型后取出成型壓坯，然后對成型壓坯進行高溫燒結，得到燒結FeAl金屬間化合物多孔材料管式濾芯。
[0040]如圖2，使用上述燒結FeAl金屬間化合物多孔材料管式濾芯的過濾單元，其管頭100安裝在孔板412上，凸肩110與孔板412之間安裝有密封元件413，密封元件413具體采用錐面密封墊；管頭100上方設有壓塊410，從而使凸肩110的球面111向下緊壓住球面密封墊，保持密封效果；濾芯的管底300下方設有定位器，所述定位器包括與所述堵頭310內的定位深槽311相配合的定位針414，定位針414與定位深槽311之間的單邊配合間隙為3毫米。高溫氣體過濾時，待過濾氣體從濾芯外側向濾芯內腔滲透，過濾的干凈氣體在濾芯內腔中由下往上運動，并從管頭100開口流出而進入到過濾裝置的凈氣腔，最后再從凈氣腔排出。使用情況表明，上述濾芯表面的防積灰效果相比現有濾芯顯著提升，濾芯本身結構強度高。
【權利要求】
1.燒結無機多孔材料管式濾芯，包括管頭(100)、管身(200)和管底(300)，管頭(100)開口且管底封閉，管頭(100)具有設置在濾芯端部外側面上的一體成型凸肩(110)，管底(300)具有與管身(200) —體成型的底板或安裝在濾芯底孔(330)內的密封件，管身(200)的外表面為過濾面，其特征在于:所述管身(200)各處的外徑相差值在±0.5毫米以內，管身(200)的內徑沿管頭(100)向管底(300)方向縮小僅0.5?1.5毫米從而使管身(200)的內周壁形成一錐面。
2.如權利要求1所述的燒結無機多孔材料管式濾芯，其特征在于:所述凸肩(110)通過一向管身(200)收斂的圓錐面或球面(111)過渡至管身(200)外表面，該圓錐面或球面(111)與管身(112)外表面之間設有圓弧倒角(112)。
3.如權利要求1所述的燒結無機多孔材料管式濾芯，其特征在于:所述濾芯底孔(330)內壁上設有螺紋，所述密封件包括與該底孔螺紋配合的堵頭(310)，該堵頭(310)與濾芯底孔(330)的配合面上填有密封膠。
4.如權利要求3所述的燒結無機多孔材料管式濾芯，其特征在于:所述堵頭(310)為一個底部開口的中空筒形結構，堵頭(310)內部形成一定位深槽(311)。
5.如權利要求3所述的燒結無機多孔材料管式濾芯，其特征在于:所述濾芯底孔(330)的內徑小于管身(200)窄端的內徑而使濾芯底孔(330)處的壁厚大于管身(200)窄端的壁厚；管身(200)窄端的內周壁通過一向濾芯底孔(330)收斂的錐形連接面(320)過渡至濾芯底孔(330)內壁。
6.如權利要求5所述的燒結無機多孔材料管式濾芯，其特征在于:所述錐形連接面(320)在濾芯軸線方向上的長度為管身(200)長度的1/60?1/100。
7.如權利要求5或6所述的燒結無機多孔材料管式濾芯，其特征在于:濾芯底孔(330)與堵頭(310)的螺紋配合面在濾芯軸線方向上的長度為錐形連接面(320)在濾芯軸線方向上的長度的1.5?3.5倍。
8.如權利要求3所述的燒結無機多孔材料管式濾芯，其特征在于:所述堵頭(310)的底面上開有攜轉槽(312)。
9.制造權利要求1所述的燒結無機多孔材料管式濾芯的等靜壓成型模具，包括外模單元、內模單元、底部封模單元和頂部封模單元，所述外模單元包括彈性膠套(520)，該彈性膠套(520)設有頂口和底口，所述頂口和底口分別與頂部封模單元和底部封模單元密封連接；所述內模單元包括與彈性膠套(520)的內腔相適配的芯棒(510)，芯棒(510)、彈性膠套(520)、底部封模單元以及頂部封模單元之間形成模具型腔，彈性膠套(520)的內側設有用于成型管頭(100)外側凸肩(110)的成型凹槽(521)，芯棒(510)的底部定位安裝在底部封模單元上，芯棒(510)頂部安裝在頂部封模單元上，其特征在于:所述彈性膠套(520)各處的內徑相差值使成型后的管身(200)各處外徑相差值在±0.5毫米以內，芯棒(510)表面錐度使成型后管身(200)內徑沿管頭(100)向管底(300)方向縮小了 0.8?1.5毫米從而使管身(200)的內周壁形成一錐面；彈性膠套(520)的硬度為HSA60?65，芯棒(510)成型面的表面粗糙度Ra < 0.7微米。
10.如權利要求9所述的等靜壓成型模具，其特征在于:所述底部封模單元包括設有芯棒定位槽的剛性底座(530)以及設置在剛性底座(530)內側并位于芯棒(510)與彈性膠套(520)之間的底部橡膠密封塞(540)，剛性底座(530)與底部橡膠密封塞(540)形成一個填塞于彈性膠套(520)的底口內并與其適配的封模體，剛性底座(530)的芯棒定位槽與芯棒(510)底端配合；所述頂部封模單元包括設有芯棒定位槽的剛性蓋板(560)以及設置在剛性蓋板(560)內側并位于芯棒(510)與彈性膠套(520)之間的頂部橡膠密封塞(550)，剛性蓋板(560)與頂部橡膠密封塞(550)形成一個填塞于彈性膠套(520)的頂口內并與其適配的封模體，剛性蓋板(560)的芯棒定位槽與芯棒(510)頂端配合。
【文檔編號】B22F3/03GK204073703SQ201420355961
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年6月30日 優先權日:2014年6月30日
【發明者】高麟, 汪濤, 任德忠, 陳慧, 李波, 李翔 申請人:成都易態科技有限公司