本发明专利技术涉及粉末压制成形技术领域，具体涉及一种干式准等静压方法及装置。本发明专利技术的准等静压方法是将已放入待压制原料的弹性模具置于充满具有充分流动性的刚性固态准流体的高压腔内，刚性固态准流体将施加于高压腔的压力均匀传递至弹性模具所有表面，实现对待压制原料的准等静压压制，可广泛应用于各种等静压机的设计中。本发明专利技术的准等静压装置的高压腔体放置于承压框架内，并与承压框架刚性固定，利用普通压片机施压于压柱，即可完成准等静压压制。本发明专利技术的干式准等静压压制方法及装置，解决了现有等静压机对高压腔体密封要求高、液态介质易泄漏引起的不安全等问题，以及成型制品易受压力传递介质污染的问题；本发明专利技术装置体积小，操作简单方便高效。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及粉末压制成形
，具体涉及一种干式准等静压方法及装置。
技术介绍
粉末成形包括粉末压制成形和粉末特殊成形两大类。粉末压制成形也称为轴向（或径向）粉末模压成形是粉末成形的一种常用方法，是使用一定形状的模具（通常为钢模），在外加轴向（或者径向）压力的作用下使粉末被压制成具有一定密度、强度的，具有指定形状的坯块的方法。粉末压制成形具有工艺成熟、安全性好，操作简单方便的优点，也具有压力传递不均匀必然导致的坯块密度不均匀，以及不适合复杂结构坯块压制等缺点。等静压成型方法属于粉末特殊成形方法，通过采用流体作为压力传递介质，使得该方法不仅可以用于各种复杂形状的坯块成形，还具有得到的坯块由于压力的均匀传递而使得其密度均匀一致的优点。但是由于传统等静压成型采用液体或气体等流体作为压力传递介质，存在着设备密封要求高、液态介质易泄漏容易引起安全问题，以及成型制品易受压力传递介质污染的问题，同时设备庞大，操作复杂，不适合用于科学研究及产品试研等试制试样场合。1990年代日本出现了一种称为橡胶等静压的准等静压方法，该方法是采用整体的橡胶模具和原有的轴向粉末成型机，利用橡胶在高压下的弹性来使轴向（或径向）的压力能够作用到坯块的所有表面，但由于橡胶的流动性极其有限，使得其等静压效果欠佳；同时高于100MPa的压强将是整体橡胶模具受到损坏，使得其应用范围大为受限，这也是该方法至今未能大规模应用的原因。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种干式准等静压方法及装置。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：一种干式准等静压方法，所述方法是先将待压制原料放入弹性模具中；并将所述弹性模具置于充满具有充分流动性的刚性固态准流体的高压腔内；然后对高压腔加压，刚性固态准流体将压力均匀传递并施加于弹性模具表面，实现对待压制原料的准等静压压制。进一步地，所述刚性固态准流体为光滑硬质耐磨小圆球；其直径为0.5~20mm；材质包括不锈钢、高锰钢、模具钢、轴承钢、玛瑙、刚玉、氧化锆、碳化硅或氮化硅中的任一种。一种干式准等静压装置，所述装置由承压框架（1300）、高压腔体（1200）及承压框架固定卡具（1100）构成，所述承压框架（1300）由完全对称的两部分构成；所述高压腔体（1200）紧密嵌入两对称的承压框架（1300）内，并由承压框架固定卡具（1100）卡紧固定；所述高压腔体（1200）包括压柱（100）、顶盖（200）、高压腔壁（300）及底托（400）；所述高压腔壁（300）内部形成等静压的高压腔（301）；所述高压腔（301）内充满刚性固态准流体（900）；所述高压腔（301）靠中间的位置放置有弹性模具（1000）。进一步地，所述刚性固态准流体(900)为光滑硬质耐磨小圆球；所述小圆球的直径为0.5~20mm；材质包括不锈钢、高锰钢、模具钢、轴承钢、玛瑙、刚玉、氧化锆、碳化硅或氮化硅中的任一种。进一步地，所述弹性模具（1000）包括橡胶塞b（1001）、中间腔体（1002）、橡胶塞a（1003）、外壳弹性橡胶套（1004），以及弹性橡胶套（1004）外的扎紧固定线（1005）。进一步地，所述压柱（100）由具有同轴线的上部柱体（101）和下部柱体（102）两个圆柱体一体构成，所述上部柱体（101）的半径比下部柱体（102）的半径大。进一步地，所述顶盖（200）包括：顶盖（200）上表面中心的管状突起（201），厚圆板状盖板（202），顶盖（200）底面中心的圆柱形凸台一（203）及顶盖（200）中心的穿透孔（204）；所述管状突起（201）、盖板（202）、圆柱形凸台一（203）以及穿透孔（204）同轴线；所述顶盖（200）为一体构成。进一步地，所述底托（400）包括圆柱形凸台二(401)和厚圆板状托板（402），所述圆柱形凸台二(401)和托板（402）同轴线；所述顶盖（200）中心的穿透孔（204）与所述压柱的（102）部分匹配，穿透孔（204）是顶柱（100）的上下行通道；所述高压腔（301）与所述圆柱形凸台一（203）和圆柱形凸台二（401）匹配；所述压柱（100），顶盖(200)，高压腔壁(300)，底托(400)均同轴线。进一步地，所述承压框架（1300）包括：承压上板（500），承压下板（800），固定螺帽一（600a）和固定螺帽二（600b），以及承压螺柱（700）。进一步地，所述承压上板（500）为矩形厚板，由沿其短边的中线平分成的两半构成；在以承压上板（500）中心为圆心的中心圆一（503）的外侧均匀分布有穿透圆孔一（501）；所述中心圆一（503）内有一个同圆心的穿透圆孔二(502)，顶盖上表面中心的管状突起（201）穿过其中；所述承压下板（800）为矩形厚板，由沿其短边的中线平分成的两半构成；在以承压下板（800）中心为圆心的中心圆二（802）的外侧均匀分布有穿透圆孔三（801）；所述承压螺柱（700）穿过穿透圆孔一（501）、穿透圆孔三（801），并通过与之匹配的固定螺帽一（600a）和固定螺帽二（600b）将承压上板（500）和承压下板（800）上下固定。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术的方法采用具有充分流动性的刚性固态准流体代替传统的气体或液体介质，解决现有等静压机对高压腔体密封要求高的问题，并消除了因压力传递介质泄漏的引起的密封安全问题，以及成型制品受压力传递介质污染的问题。2. 本专利技术的方法采用具有充分流动性的刚性固态准流体代替近年来出现的橡胶等静压中流动性极其有限的橡胶介质，压制效果更好，应用更广泛。3.本专利技术的干式准等静压方法不仅适用于本专利技术的干式准等静压装置，而且可被广泛用于设计其它形式的等静压装置或等静压机。4.本专利技术的装置既具有粉末模压成形的简单、安全的优点，又具有等静压的压力均匀的优点。5.本专利技术的装置体积较小，操作简单方便高效，特别适用于仅需少量样品的试验性科学研究。附图说明图1为本专利技术装置的剖面结构示意图。图中，100：压柱；200：顶盖；300：高压腔壁；400：底托；500：承压上板；600a：固定螺帽一； 600b：固定螺帽二；700：承压螺柱；800：承压下板；900：刚性固态准流体；1000：弹性模具。图2为本专利技术装置的分散结构示意图。图中，1200：高压腔体；1300：承压框架；1100：承压框架固定卡具。图3为本专利技术装置的高压腔体的爆炸主视图。图中，101：上部柱体；102：下部柱体；201：管状突起；202：盖板；203：圆柱形凸台一；204：穿透孔；301：高压腔；401：圆柱形凸台二；402：托板。图4为本专利技术装置的弹性模具的剖面示意图。图中，1001：橡胶塞b；1002：腔体；1003：橡胶塞a；1004：弹性橡胶套；1005：扎紧固定线。图5为本专利技术装置承压上板的俯视图。图中，501：穿透圆孔一；502：穿透圆孔二；503：中心圆一。图6为本专利技术装置承压下板的俯视图。图中，801：穿透圆孔三；802：中心圆二。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1：如图2所示的干式准等静压装置分散结构示意图，该装置由承压框架1300、高压腔体1200及承压框架固定卡本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种干式准等静压方法，其特征在于：所述方法是先将待压制原料放入弹性模具中；并将所述弹性模具置于充满具有充分流动性的刚性固态准流体的高压腔内；然后对高压腔加压，刚性固态准流体将压力均匀传递并施加于弹性模具表面，实现对待压制原料的准等静压压制。
【技术特征摘要】
1.一种干式准等静压方法，其特征在于：所述方法是先将待压制原料放入弹性模具中；并将所述弹性模具置于充满具有充分流动性的刚性固态准流体的高压腔内；然后对高压腔加压，刚性固态准流体将压力均匀传递并施加于弹性模具表面，实现对待压制原料的准等静压压制。2.根据权利要求1所述的干式准等静压方法，其特征在于：所述刚性固态准流体为光滑硬质耐磨小圆球；所述小圆球的直径为0.5~20mm；材质包括不锈钢、高锰钢、模具钢、轴承钢、玛瑙、刚玉、氧化锆、碳化硅或氮化硅中的任一种。3.一种干式准等静压装置，其特征在于：所述装置由承压框架（1300）、高压腔体（1200）及承压框架固定卡具（1100）构成，所述承压框架（1300）由完全对称的两部分构成；所述高压腔体（1200）紧密嵌入两对称的承压框架（1300）内，并由承压框架固定卡具（1100）卡紧固定；所述高压腔体（1200）包括压柱（100）、顶盖（200）、高压腔壁（300）及底托（400）；所述高压腔壁（300）内部形成等静压的高压腔（301）；所述高压腔（301）内充满具有充分流动性的刚性固态准流体（900）；所述高压腔（301）靠中间的位置放置有弹性模具（1000）。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述刚性固态准流体(900)为光滑硬质耐磨小圆球；所述小圆球的直径为0.5~20mm；材质包括不锈钢、高锰钢、模具钢、轴承钢、玛瑙、刚玉、氧化锆、碳化硅或氮化硅中的任一种。5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述弹性模具（1000）包括橡胶塞b（1001）、中间腔体（1002）、橡胶塞a（1003）、外壳弹性橡胶套（1004），以及弹性橡胶套（1004）外的扎紧固定线（1005）。6.根据权利要求3所述的干式准等静压装置，其特征在于：所述压柱（100）由具有同轴线的上部柱体（101）和下部柱体（102）两个圆柱体一体构成，所述上部柱体（101）的半径比下部柱体（102）的半径大。7...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨万民，陈森林，李佳伟，渊小春，杨芃涛，王妙，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。