[发明专利]一种螺线形管式陶瓷坯体制备模具及方法

权利要求书

1.一种螺线形管式陶瓷坯体制备模具，包括外模Ⅰ（4）和外模Ⅱ（8）、内模（13）、模芯组件（9）和注射头组件（11），其特征在于：

所述内模（13）为一体式结构，其外表面旋入模芯组件（9），所述注射头组件（11）与模芯组件（9）连接，所述外模Ⅰ（4）和外模Ⅱ（8）的分模面采用密封圈密封，并通过定位销（20）和定位孔（23）限位，所述内模（13）与外模Ⅰ（4）和外模Ⅱ（8）通过吊孔（5）和内模定位销（6）定位，所述外模Ⅰ（4）、外模Ⅱ（8）和内模（13）共同形成陶瓷坯体（12）的外表面螺线形形状；所述外模Ⅰ（4）和外模Ⅱ（8）分别内置预埋加热管，采用电加热方式或管内流动导热介质对外模加热。

2.根据权利要求1所述的一种螺线形管式陶瓷坯体制备模具，其特征在于：

为成形后脱模时提供足够的余量空间，所述内模（13）、外模Ⅰ（4）和外模Ⅱ（8）均使用热膨胀率为 的刚性材料，便于开模装配内模（13）以及取出陶瓷坯体（12）；所述陶瓷坯体（12）壁厚范围在0.5mm~10mm，制坯初期壁厚比最终零件壁厚增大10%~30%。

3.根据权利要求1所述的一种螺线形管式陶瓷坯体制备模具，其特征在于：

为了避免由于螺旋线特性会产生金属模具间的刚性干涉碰撞，在外模Ⅰ（4）和外模Ⅱ（8）底部设置工艺补充，即将内模（13）上的一部分金属模具结构设置在外模Ⅰ（4）和外模Ⅱ（8）对应位置。

4.根据权利要求1所述的一种螺线形管式陶瓷坯体制备模具，其特征在于：

所述外模Ⅱ（8）的侧壁上设置注射口（22），其结构整体呈圆柱贯穿外模Ⅱ（8）侧壁，外侧末端呈喇叭口状，与注射头组件（11）的圆台表面采用密封圈（37）密封，避免陶瓷浆料泄漏。

5.根据权利要求1所述的一种螺线形管式陶瓷坯体制备模具，其特征在于：

所述加热管采用蛇形分布，电加热的接入端或导热介质的输入输出端设在外模的下部，所述导热介质为液态，所述加热管温度可控。

6.根据权利要求1所述的一种螺线形管式陶瓷坯体制备模具，其特征在于：

所述外模Ⅰ（4）和外模Ⅱ（8）内表面和内模（13）的外表面上涂覆固态润滑减摩材料，所述润滑减摩材料采用石墨或固态润滑脂。

7.根据权利要求1所述的一种螺线形管式陶瓷坯体制备模具，其特征在于：

所述模芯组件（9）由内芯（17）和气压胀管（19）组成，所述内芯（17）具有较高强度和刚度，同时具有一定热膨胀性，内芯（17）为中空螺旋管式结构，与陶瓷坯体（12）共轴线，所述内芯（17）末端为盲端，螺旋管壁的外侧设有均匀分布的通气孔（18），所述通气孔（18）为贯穿内芯（17）管壁的通孔，直径为1mm~2mm，用于提供气压通道，所述内芯（17）外伸端（10）与导气管（24）螺纹连接，完成气体传输；

所述气压胀管（19），套装在内芯（17）上，其一端封闭贴合于内芯（17）盲端，进气端（16）通过卡箍（38）密封在内芯外伸端（10）表面，所述气压胀管（19）采用具有良好延展性的有机材料，通过控制内芯（17）中气压使气压胀管（19）内表面与内芯（17）分离、贴合，使外模Ⅰ（4）、外模Ⅱ（8）和内模（13）之间的陶瓷浆料形成陶瓷坯体（12）。

8.根据权利要求1所述的一种螺线形管式陶瓷坯体制备模具，其特征在于：

所述注射头组件（11）由导气管（24）、导浆口（25）和负压管（33）组成，所述导气管（24）通过其上设有定位轴肩（36）限位，通过轴承（28）和轴承端盖（29）装在注射头本体内，轴承（28）与注射头本体断面间装有垫片组（26）和唇形密封圈（27），所述注射头本体前端的圆台表面与外模注射口（22）通过密封圈（37）密封，所述导气管（24）的射出端与内芯外伸端（10）螺纹连接，且通过注射头组件定位；所述导气管（24）与注射头本体形成的腔体与外模注射口（22）连通，所述注射头本体上设有与注浆机（P2）连接的导浆口（25）和与抽气泵（P3）连接的负压管（33），所述导气管（24）外接气泵（P1）。