【技术实现步骤摘要】
一种具有气体保护的注射成形模具及其使用方法
[0001]本专利技术涉及注射成形设备
，特别涉及，一种具有气体保护的注射成形模具及其使用方法。
技术介绍
[0002]钛及钛合金的比重几乎是铁金属的一半，具有低密度、良好的耐腐蚀能力、高比强度以及令人满意的生物兼容性，在航空、航天、化工、生物医学等领域得到广泛的应用，并为人类社会带来巨大的经济效益，尤其是在人体植入物取代失效的骨骼如假牙、牙根、义肢等骨骼补强，是一种能够造福了人类的好材料。然而，钛及钛合金在粉末冶金技术上最大的难题是如何减少或避免氧化的发生，根据吉布斯自由能(Gibbs Free Energy)所绘制的氧化物的标准生成自由能—温度图的观察，想要把氧化的钛或钛合金还原回金属，所付出的代价极为庞大不符合经济效益，这也是钛及钛合金在粉末冶金制程上的劣势，与铁系家族材料相比，就失去了加工成本的优势。无怪乎钛与钛合金在传统块材加工的优势比起粉末冶金要高许多，这是粉末冶金从业首先要知悉的。
[0003]金属粉末注射成形(Metal Powder InjectionMolding，MIM)已经是一种众所周知的金属加工工艺，我国MIM制品更是占有全球一半以上的销售额度，技术能力也已经是全球之冠。目前金属材料大多仍停留在铁系金属材料，甚少采用钛与钛合金的领域，主要除了钛的材料成本高之外，细小的钛与钛合金粉末操作上的危险度很高，经常在科研单位/学校实验室/制品生产公司听闻注射成形时因为钛与钛合金喂料升温操作不当，注射喂料进入模具的模穴之际发生爆炸的事故。>
技术实现思路
[0004]针对上述缺陷，本专利技术解决的技术问题在于，提供一种具有气体保护的注射成形模具及其使用方法，以解决现在技术所存在的钛及钛合金易发生氧化，想要把氧化的钛或钛合金还原回金属，极大增加使用成本；注射成形时因为钛与钛合金喂料升温操作不当，注射喂料进入模具的模穴之际易发生爆炸事故的问题。
[0005]本专利技术提供了一种具有气体保护的注射成形模具，包括：
[0006]前模主体，包括第一模穴、与所述第一模穴连通的进料腔、与所述进料腔远离所述第一模穴的一端连接的进料口；
[0007]后模主体，与所述前模主体可拆卸连接，包括与所述第一模穴适配的第二模穴；
[0008]顶推组件，与所述后模主体滑动连接，用于将成型的生坯推出所述第二模穴，所述顶推组件与所述后模主体之间设有间隙；
[0009]充气组件，包括用于输送保护气体的输气管路，所述输气管路贯穿所述前模主体与所述进料腔连通。
[0010]优选地，所述前模主体包括：
[0011]前模镶件，与所述后模主体抵接，所述前模镶件上设有第一凹槽，所述第一凹槽内
设有第一密封件，所述第一模穴和所述进料腔均设置于所述前模镶件上；
[0012]前模具架，同时与所述前模镶件和所述后模主体连接，所述前模具架上设有与所述前模镶件适配的第一容纳槽，所述进料口设置于所述前模具架上，所述输气管路依次贯穿所述前模具架和所述前模镶件设置。
[0013]优选地，所述后模主体包括：
[0014]后模镶件，与所述前模镶件抵接、且与所述顶推组件滑动连接，所述后模镶件上设有与所述第一凹槽适配的第二凹槽，所述第二凹槽内设有与所述第一密封件抵接的第二密封件，所述第二模穴设置于所述后模镶件上；
[0015]后模具架，同时与所述前模具架和所述后模镶件连接，所述后模具架上设有与所述后模镶件适配的第二容纳槽、用于容纳所述顶推组件的安装孔，所述安装孔与所述顶推组件之间设有空隙。
[0016]优选地，所述顶推组件包括：
[0017]顶推板，与所述后模具架连接、且设置于所述安装孔内；
[0018]顶推件，与所述顶推板连接、且与所述后模镶件滑动连接，所述顶推件贯穿所述后模镶件与所述生坯抵接。
[0019]优选地，所述后模主体上设有用于获取所述第一模穴和所述第二模穴内气压信息的压力监测器。
[0020]优选地，所述输气管路上设有与所述压力监测器电连接的压力表、用于获取所述保护气体流量信息的流量表。
[0021]优选地，所述第一凹槽为设置于所述第一模穴外侧的封闭环形凹槽。
[0022]优选地，所述保护气体为氮气、氩气、氦气中的一种或多种。
[0023]本专利技术还提供了一种上述任一项所述的注射成形模具的使用方法，包括：
[0024]步骤1、将所述前模主体与所述后模主体连接，所述第一密封件与所述第二密封件抵接，此时所述保护气体通过所述输气管路进入所述进料腔并朝压力低的所述进料口流动，所述第一模穴和所述第二模穴内充满空气；
[0025]步骤2、与原料存储设备连通的注射口顶住所述进料口，此时所述保护气体改变流动方向，填满所述第一模穴和所述第二模穴并将空气排出；
[0026]步骤3、空气排出后，开始向所述第一模穴和所述第二模穴内注射原料，并排出所述保护气体；
[0027]步骤4、注射结束后，原料凝固成为所述生坯；
[0028]步骤5、将所述前模主体与所述后模主体分离，控制所述顶推组件顶出所述生坯，完成一次注射。
[0029]优选地，所述步骤1中所述保护气体的压力大于一大气压、且小于注射原料的注射压力；所述保护气体注入过程中的流速为0.1～10L/分钟。
[0030]由上述方案可知，本专利技术提供的一种具有气体保护的注射成形模具，确保注射成形喂料填充模穴后冷却定形之前不接触含氧的气氛，保证工作的安全。通过充气组件保证模穴内充满保护气体，注射过程中相当于在原料周围形成一层气体保护膜，有效避免原料与氧气反应产生爆炸的问题，同时用于钛及钛合金的工件制作时通过该气体保护膜的保护可以有效避免氧化，生产效率高、成本低，生产成品质量更佳。本专利技术还提供了一种注射成
形模具的使用方法解决现在技术所存在的钛及钛合金易发生氧化，想要把氧化的钛或钛合金还原回金属，极大增加使用成本；注射成形时因为钛与钛合金喂料升温操作不当，注射喂料进入模具的模穴之际易发生爆炸事故的问题。本专利技术作用效果显著，适于广泛推广。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为现有的注射成形模具的结构示意图；
[0033]图2为本专利技术提供的一种具有气体保护的注射成形模具的结构示意图；
[0034]图3为现有密封胶圈形成的气体通路的结构示意图；
[0035]图4为本专利技术提供的一种具有气体保护的注射成形模具形成的气体通路的结构示意图；
[0036]图5为本专利技术提供的一种具有气体保护的注射成形模具使用过程中步骤1时状态的结构示意图；
[0037]图6为本专利技术提供的一种具有气体保护的注射成形模本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有气体保护的注射成形模具，其特征在于，包括：前模主体(1)，包括第一模穴(111)、与所述第一模穴(111)连通的进料腔(112)、与所述进料腔(112)远离所述第一模穴(111)的一端连接的进料口(121)；后模主体(2)，与所述前模主体(1)可拆卸连接，包括与所述第一模穴(111)适配的第二模穴(211)；顶推组件(3)，与所述后模主体(2)滑动连接，用于将成型的生坯(5)推出所述第二模穴(211)，所述顶推组件(3)与所述后模主体(2)之间设有间隙；充气组件(4)，包括用于输送保护气体(6)的输气管路(41)，所述输气管路(41)贯穿所述前模主体(1)与所述进料腔(112)连通。2.根据权利要求1所述的一种具有气体保护的注射成形模具，其特征在于，所述前模主体(1)包括：前模镶件(11)，与所述后模主体(2)抵接，所述前模镶件(11)上设有第一凹槽(113)，所述第一凹槽(113)内设有第一密封件(13)，所述第一模穴(111)和所述进料腔(112)均设置于所述前模镶件(11)上；前模具架(12)，同时与所述前模镶件(11)和所述后模主体(2)连接，所述前模具架(12)上设有与所述前模镶件(11)适配的第一容纳槽，所述进料口(121)设置于所述前模具架(12)上，所述输气管路(41)依次贯穿所述前模具架(12)和所述前模镶件(11)设置。3.根据权利要求2所述的一种具有气体保护的注射成形模具，其特征在于，所述后模主体(2)包括：后模镶件(21)，与所述前模镶件(11)抵接、且与所述顶推组件(3)滑动连接，所述后模镶件(21)上设有与所述第一凹槽(113)适配的第二凹槽(212)，所述第二凹槽(212)内设有与所述第一密封件(13)抵接的第二密封件(23)，所述第二模穴(211)设置于所述后模镶件(21)上；后模具架(22)，同时与所述前模具架(12)和所述后模镶件(21)连接，所述后模具架(22)上设有与所述后模镶件(21)适配的第二容纳槽、用于容纳所述顶推组件(3)的安装孔(221)，所述安装孔(221)与所述顶推组件(3)之间设有空隙。4.根据权利要求3所述的一种具有气体保护的注射成形模具，其特征在于，所述顶推组件(3)包括：顶推板...
【专利技术属性】
技术研发人员：王海英，程志骏，杨芳，申雨晗，
申请(专利权)人：江苏金物新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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