用于成型蜂窩狀金屬間化合物濾芯的方法及模具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種金屬間化合物濾芯的成型方法及模具，具體是一種用于成型蜂窩狀金屬間化合物濾芯的方法及模具。
【背景技術】
[0002]金屬間化合物是指金屬與金屬、金屬與準金屬形成的化合物，具有優異的耐高溫、抗氧化、耐磨損等優良特性，應用十分廣泛。采用金屬間化合物材料制作蜂窩狀濾芯時，將模具設計成包括外模和多個安裝在該外模內的芯模的結構是常見的。由本申請的申請人在先申請的公開號為CN102133768A的發明專利申請文件公開了一種多通道濾芯冷等靜壓模具及金屬間化合物多通道濾芯的生產方法，該方法解決了金屬間化合物多通道濾芯的冷等靜壓成型問題。然而采用冷等靜壓成型金屬間化合物多通道濾芯的方法仍然較繁瑣，相應的模具結構也較復雜，并且在芯模脫離坯件的過程中，不可避免因芯模的移動造成的坯件損壞、變形等。此外，等靜壓技術適合于成型長徑比較大的坯件，對較復雜的形狀成型性較差，且脫模難度大。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種簡單適用，成本較低，能有效提高產品合格率且脫模方便的用于成型蜂窩狀金屬間化合物濾芯的方法及模具。
[0004]本發明的用于成型蜂窩狀金屬間化合物濾芯的方法，其步驟包括:a.通過成型蜂窩狀金屬間化合物濾芯的模具的壓頭在型腔內上下運動，從而將填充在型腔中的金屬間化合物材料壓制成坯件；b.將包含坯件的模具置于脫模座上，所述壓頭再次在型腔中運動，從而使坯件連同形成型腔的芯模和底座一并脫離模具的外模；c.拆除壓頭和底座，將坯件和芯模通往后續燒結環節；d.芯模在燒結時燃燒分解并脫離坯件，坯件經燒結形成蜂窩狀金屬間化合物濾芯。所述金屬間化合物材料是將金屬和/或非金屬粉料按照一定比例配制的金屬間化合物粉料，或者是將金屬和/或非金屬粉料、添加劑和水或其他溶液按照一定比例配制而成的金屬間化合物泥料。將金屬間化合物材料填充到型腔的過程中，可以在模具的外模上設置相應的振動裝置。通過振動裝置振動所述外模，使型腔中的金屬間化合物材料混合均勻并且表面平整，從而保證最終成型的坯件密度均勻，外形美觀。所述外模和芯模的結構是根據蜂窩狀金屬間化合物濾芯的結構要求來設置。例如芯模的橫截面可以是圓形、方形或六邊形等。由于金屬間化合物材料具有一定的壓縮比，壓縮比表示粉料壓制后的體積與壓制前的體積的比值，可通過實驗獲得，它取決于粉料的材料、配比、粉料顆粒大小、成型壓力等，因此壓頭對型腔中的金屬間化合物材料進行壓制時，可根據壓縮比來控制壓頭的位移，從而保證壓制成型后的坯件機械強度較好、不易損壞，且合格率較高。此外，由于金屬間化合物材料在配置和后續填充過程中，不可避免會產生一些氣孔，氣孔中殘留的空氣會影響最終成型的濾芯的過濾性能，故所述壓頭在對型腔中的金屬間化合物材料進行壓制時，還可起到排除金屬間化合物材料中的殘留空氣的作用，從而進一步提高了濾芯的品質。當壓頭在型腔內擠壓金屬間化合物材料到所需程度形成坯件后，將坯件連同模具置于脫模座上，利用壓頭再次在型腔中運動并擠壓坯件、芯模和底座脫離外模；然后，拆除底座和壓頭，對坯件和芯模進行燒結；芯模在燒結時燃燒分解并脫離坯件，最終得到坯件燒結形成的蜂窩狀金屬間化合物濾芯。該方法采用的芯模在坯件燒結成型時能夠燃燒分解并脫離坯件，簡單方便，極大的提高了脫模的效率，并且能夠有效的避免了現有技術中芯模在脫離坯件時造成的坯件外形損壞、變形等情況，提高了坯件的合格率。
[0005]進一步的，所述燒結溫度大于1000°C。將坯件放入燒結爐中，使坯件在高溫作用下，形成所需的蜂窩狀金屬間化合物濾芯。其燒結工藝可以與現有工藝相同或類似。
[0006]進一步的，所述芯模由木質材料或竹纖維材料構成。由于燒結溫度大于1000°C，而所述木質材料或竹纖維材料的燃點通常在300°C左右，故可以在坯件燒結成型時，燃燒分解生成二氧化碳或一氧化碳氣體以及固態產物等。經實驗得知，燃燒后的固態產物很容易從坯件脫離，因此幾乎不會影響最終得到的蜂窩狀金屬間化合物濾芯的性能。此外，所述芯模還可以由其他類似的可以在坯件燒結成型時分解并且不影響濾芯性能的現有材料構成。
[0007]更進一步的，將包含坯件的模具置于脫模座上，壓頭在型腔中運動，從而擠壓坯件、芯模和底座沿所述外模的軸向滑動直至脫離外模。所述壓頭具有與外模內壁和芯模橫截面外輪廓的相適應大小和形狀，并且壓頭與外模內壁、芯模橫截面外輪廓之間均保持滑動配合，這樣在一定程度上有利于提高脫模效率。
[0008]本發明還提供了一種用于上述方法的模具，包括設有進料口的外模和與外模相連的底座，其特征在于所述外模內設有能夠在坯件燒結形成蜂窩狀金屬間化合物濾芯時燃燒分解的芯模，所述芯模的軸向一端連接底座，芯模的軸向另一端連接有與外模內壁及芯模橫截面外輪廓配合的壓頭。所述外模和芯模的結構是根據蜂窩狀金屬間化合物濾芯的結構要求來設置的。例如芯模的橫截面可以是圓形、方形或六邊形等。所述外模內設有多個芯模，使外模與芯模之間形成蜂窩狀的型腔。所述外模上還可設置相應的振動裝置，從進料口將金屬間化合物材料填充到型腔時，開啟振動裝置帶動外模振動，能夠使填充到型腔中的金屬間化合物材料混合均勻并且表面平整，從而保證最終成型的坯件密度均勻、外形美觀。當壓頭在型腔內擠壓金屬間化合物材料形成坯件后，將坯件連同模具置于脫模座上，利用壓頭再次在型腔中運動并擠壓坯件、芯模和底座直至脫離外模；在拆除底座和壓頭后，即可對坯件連同芯模進行燒結。所述芯模能夠在燒結時燃燒分解并脫離坯件，最終得到蜂窩狀金屬間化合物濾芯。該模具的結構簡單，使用方便；利用芯模在坯件燒結成型時能夠燃燒分解并脫離坯件，能夠極大的提高脫模的效率；并且有效的避免了現有技術中芯模在脫離坯件時造成的坯件外形損壞、變形等情況，提高了坯件的合格率。
[0009]進一步的，所述壓頭與芯模之間為滑動配合連接，這樣壓頭在型腔中運動更方便、迅速，有利于提高成型效率和脫模效率。
[0010]進一步的，所述底座上設有支撐芯模且與芯模相適應的凹槽。凹槽的形狀和大小與芯模相匹配，在坯件成型過程中底座能夠對芯模起支撐作用，使芯模在型腔中保持不動，從而提高坯件的外形精度。所述底座還對坯件具有支撐作用，可避免坯件脫離外模后掉落到脫模座中，因受到較大沖擊力而造成的損壞，進一步提高了坯件的合格率。所述凹槽與芯模連接處還可以設有相應的拔模斜度，以便于拆卸。
[0011]更進一步的，所述芯模由木質材料或竹纖維材料構成。由于燒結溫度大于1000°C，而所述木質材料或竹纖維材料的燃點通常在300°C左右，故可以在坯件燒結成型時，燃燒分解生成二氧化碳或一氧化碳氣體以及固態產物等。經實驗得知，燃燒后的固態產物很容易從坯件脫離，因此幾乎不會影響最終得到的蜂窩狀金屬間化合物濾芯的性能。此外，所述芯模還可以由其他類似的可以在坯件燒結成型時分解并且不影響濾芯性能的現有材料構成。
[0012]本發明的用于成型蜂窩狀金屬間化合物濾芯的方法及模具，簡單適用，成本較低；利用芯模在坯件燒結成型時能夠燃燒分解并脫離坯件，能夠極大的提高脫模的效率；并且有效的避免了芯模在脫離坯件時造成的坯件外形損壞、變形等情況，提高了坯件的合格率。
[0013]以下結合實施例的【具體實施方式】，對本發明的上述內容再作進一步的詳細說明。但不應將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實例。在不脫離本發明上述技術思想情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應包括在本發明的范圍內。
【附圖說明】<