用于粉體球形成型的軟模的制作方法

本實用新型屬于軟模制造領域，具體地，涉及一種用于粉體球形成型的軟模。

背景技術：

冷態準等靜壓成型在粉末冶金中廣泛應用。目前粉末冶金中常用的準等靜壓用軟模有塑料軟模、橡膠軟模、硬脂酸鋅粉末填充料等，但是傳統的用于粉體球形成型的軟模結構復雜，加料不便。

技術實現要素：

本實用新型旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一。

為此，本實用新型提出一種用于粉體球形成型的軟模，該用于粉體球形成型的軟模結構簡單、加料方便。

根據本實用新型實施例的用于粉體球形成型的軟模，包括第一殼體和第二殼體，所述第一殼體具有第一腔室，所述第二殼體具有第二腔室，所述第一殼體和第二殼體相互拼接構成具有橢球形腔室的結構，所述第一殼體和所述第二殼體至少一個形成有加料口，所述加料口與所述橢球形腔室連通；密封件，所述密封件與所述加料口相互配合以封閉所述橢球形腔室。

根據本實用新型實施例的用于粉體球形成型的軟模，通過第一殼體和第二殼體的簡單拼接就可以構成具有橢球形腔室的結構，且可以通過密封件控制加料口的開合，從而提高了軟模的合模、脫模和加料的便利性。

另外，根據本實用新型實施例的用于粉體球形成型的軟模，還可以具有如下附加的技術特征：

根據本實用新型的一個實施例，所述第一殼體和所述第二殼體的分型面位于所述橢球形腔室短軸所在的平面。

根據本實用新型的一個實施例，所述加料口的中心軸線與所述橢球形腔室的長軸平行。

根據本實用新型的一個實施例，所述加料口為錐狀孔，所述密封件為錐狀塞，所述錐狀塞至少部分伸入所述加料口內以封閉所述橢球形腔室。

根據本實用新型的一個實施例，所述錐狀塞包括：錐形柱體，所述錐形柱體伸入所述加料 口內以封閉所述橢球形腔室；蓋體，所述蓋體與所述錐形柱體的外端連接且貼合于所述第一殼體或第二殼體的外表面。

根據本實用新型的一個實施例，所述橢球形腔室的長軸和短軸的比例為：1-1.2：1。

根據本實用新型的一個實施例，所述第一殼體和所述第二殼體的分型面為相互配合的階梯狀。

根據本實用新型的一個實施例，所述橢球形腔室的內壁面形成有多個突起的經線。

根據本實用新型的一個實施例，所述橢球形腔室的內壁面形成有多個突起的緯線，多個所述經線與多個所述的緯線相互交錯形成網格狀。

根據本實用新型的一個實施例，相鄰所述經線的間距為1-8毫米，相鄰所述緯線的間距為2-10毫米。

本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據本實用新型一個實施例的用于粉體球形成型的軟模的剖視圖；

圖2是根據實用新型另一個實施例的用于粉體球形成型的軟模的剖視圖；

圖3是根據實用新型另一個實施例的用于粉體球形成型的軟模的剖視圖；

圖4是根據實用新型另一個實施例的用于粉體球形成型的軟模的剖視圖；

圖5是根據實用新型另一個實施例的用于粉體球形成型的軟模的剖視圖；

圖6是根據實用新型一個實施例的粉體球形的立體圖。

附圖標記：

用于粉體球形成型的軟模100；

第一殼體10；

第二殼體20；

橢球形腔室30；經線31；緯線32；

錐狀塞40；錐形柱體41；蓋體42；

加料口50；

粉體球形200。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

下面參照圖1-圖6描述根據本發明實施例的用于粉體球形成型的軟模100，該軟模100大體可以包括：第一殼體10、第二殼體20和密封件。可以理解的是，用于粉體球形成型的軟模100不限于上述部件，軟模100可以包括用于與準等靜壓機工裝匹配的結構，如底墊或上蓋墊等。

具體地，如圖1-圖5所示，第一殼體10具有第一腔室，第二殼體20具有第二腔室，第一殼體10和第二殼體20相互拼接構成具有橢球形腔室30的結構，第一殼體10和第二殼體20至少一個形成加料口50，加料口50與橢球形腔室30連通。密封件與加料口50相互配合以封閉橢球形腔室30。

也就是說，第一腔室和第二腔室同心的球形設置，第一殼體10和第二殼體20拼接后形成一個橢球形腔室30。橢球形腔室30用于收納粉體，例如，燃料顆粒和基體石墨粉。其中，加料口50可以設在第一殼體10或第二殼體20上，當然，加料口50也可以同時設置于第一殼體10和第二殼體20上，從多個加料口50向橢球形腔室30內加料。

可選地，第一殼體10和第二殼體20分別采用聚氨酯、硅膠和丁腈橡膠至少之一制備而成的軟模100，這樣，外界的液壓可以通過軟模100均勻傳遞給軟模100內的粉體，從而使得軟模100內粉體均勻壓縮成型。其中，密封件也可以由聚氨酯、硅膠和丁腈橡膠至少之一制備而成，從而進一步提高整個軟模100受力的均勻性。

本領域技術人員可以理解的是，準等靜壓具有傳力介質的工作壓力范圍大，操作方便，可以制造形狀復雜且密度均勻的壓坯的特點。為保證球形燃料元件具有盡量小的熱力學各向異性，可以使用軟模100準等靜壓工藝制造粉體球形200。

球形燃料元件成型通常分兩步壓制，第一步制備燃料區：將燃料顆粒與基體石墨粉均混后，通過加料口50灌入橢球形腔室30內，在軟模100中壓制成球形芯球；第二步制備無燃料區：打開密封件，向橢球形腔室30內再次灌入基體石墨粉，使得芯球埋入基體粉中進行二次壓制，制成球坯。

根據本實用新型實施例的用于粉體球形成型的軟模100，通過第一殼體10和第二殼體20的簡單拼接就可以構成具有橢球形腔室30的結構，且可以通過密封件控制加料口50的開合，從而提高了軟模100的合模、脫模和加料的便利性。

在本實用新型的一些實施例中，如圖1-圖5所示，第一殼體10和第二殼體20的分型面位于橢球形腔室30短軸所在的平面。也就是說，第一殼體10的第一腔室和第二殼體20的第二腔室相對橢球形腔室30的短軸對稱設置。由此，有利于軟模100的制造和加工，且 便于軟模100的合模和脫模。需要說明的是，分型面指的是第一殼體10和第二殼體20在閉合狀態時所能接觸的面。

可選地，加料口50的中心軸線與橢球形腔室30的長軸平行。由此，提高軟模100結構設計的合理性，便于向橢球形腔室30內灌入粉體。

有利地，橢球形腔室30的長軸和短軸的比例為：1-1.2：1。由此，可以保證在軟模100內壓制形成的粉體球形200密度更加均勻。

在本實用新型的一些具體實施例中，加料口50為錐狀孔，密封件為錐狀塞40，錐狀塞40至少部分伸入加料口50內以封閉橢球形腔室30。也就是說，錐狀塞40可以全部位于錐狀孔內，錐狀塞40也可以僅部分位于錐狀孔內，部分突出于第一殼體10或第二殼體20的表面。

有利地，錐狀塞40內端與錐形孔的內端緣平齊。即錐狀塞40的內端不超出錐形孔的孔軸向尺寸，由此，可以保證橢球形腔室30內可以成型出一個完整的球坯。

在一些具體實施例中，如圖2-圖5所示，錐狀塞40包括：錐形柱體41和蓋體42。錐形柱體41伸入加料口50內以封閉橢球形腔室30。蓋體42與錐形柱體41的外端(遠離橢球形腔室30的一端)連接且貼合于第一殼體10或第二殼體20的外表面。

可選地，如圖3-圖5所示，第一殼體10和第二殼體20的分型面為相互配合的階梯狀。具體地，如圖3和圖5所示，第一殼體10的分型面的內側形成有環形的突起，第二殼體20的分型面的內側形成有環形的凹槽，環形的突起與環形的凹槽相互配合。

如圖4所示，第一殼體10的分型面的中部形成環形凹槽，第二殼體20的分型面的中部形成有環形突起，環形突起與環形凹槽配合。通過將第一殼體10和第二殼體20的分型面設置成階梯形狀，可以使得第一殼體10和第二殼體20互相嵌入，防止壓制時第一殼體10和第二殼體20互相錯動。

在本實用新型再一些實施例中，橢球形腔室30的內壁面形成有多個突起的經線31和緯線32。多個經線31與多個的緯線32相互交錯形成網格狀。由此，可以保證球芯與外部粉體在進行第二次壓制時，能互相嵌入，保證結合緊密。

可選地，相鄰經線31的間距為1-8毫米，相鄰緯線32的間距為2-10毫米。在橢球形腔室30赤道面所在的經線31的間距為5毫米。由此，可以保證球芯與外部粉體結合的緊密度。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”“、底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

盡管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下在本實用新型的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。