[发明专利]一种陶瓷型芯冷却胎具及素坯矫形方法

说明书

本发明公开了一种陶瓷型芯冷却胎具及素坯矫形方法，包括：冷却胎具本体，所述冷却胎具本体表面具有供陶瓷型芯素坯放置的矫形面，所述冷却胎具本体上方设置有盖合环，所述盖合环上设置有塑料薄膜，所述冷却胎具本体具有自一侧面向顶部贯穿的抽气通道，所述抽气通道顶部出口位于供陶瓷型芯素坯放置的矫形面外侧，所述抽气通道通过橡胶管与抽真空系统连接，所述冷却胎具本体与模温调节机相连接，从而实现了对陶瓷型芯素坯真空冷却的效果，通过设置抽真空通道和排气阀时行辅助排气，利用抽真空的方式对陶瓷型芯素坯表面进行均匀施压，完成矫形冷却过程，并通过冷却胎具温度控制实现陶瓷型芯素坯反矫形能力。

技术领域

本发明涉及熔模精密铸造领域，特别是涉及一种陶瓷型芯冷却胎具及素坯矫形方法。

背景技术

传统工艺中，陶瓷型芯是通过氧化硅、氧化铝、氧化锆等无机氧化物粉料与石蜡、聚乙烯等增塑剂在高温下充分混合制备成具有一定流动性的陶瓷型芯浆料，浆料通过注射成型在一定温度和压力下注射到模具中冷却成型为陶瓷型芯素坯，素坯在高温下烧结除去增塑剂得到成品陶瓷型芯。素坯在烧结前必须具有良好的尺寸精度才能制备出合格的陶瓷型芯。但陶瓷型芯浆料由于增塑剂的加入具有较强的热塑性和收缩性，在陶瓷型芯素坯完成压制到完全冷却的过程中，极易发生变形，因此素坯一般需要在固形工装中冷却。

目前，陶瓷型芯素坯冷却固形工装主要有两种：一种为冷却胎具，另一种为矫形工装。冷却胎具是将陶瓷型芯叶盆或叶背面去除精细结构后拓扑到胎具表面，素坯放置于胎具上，再将沙袋放置于素坯上，完成加压冷却过程。矫形工装也称为多截面矫形夹具，工装上设计有多个与对应陶瓷型芯截面轮廓度相同的夹具，陶瓷型芯素坯通过在夹具上固定这些截面尺寸完成冷却矫形。冷却胎具方法简单，但是矫形能力有限，特别是针对已经变形的素坯很难实现反变形；矫形工装具有反变形能力，但是设计和制造技术都要求较高，制造成本也是冷却胎具的数倍，同时，多截面矫形并不能保证全尺寸矫形能力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提出一种陶瓷型芯冷却胎具及素坯矫形方法，通过设置抽真空通道和排气阀时行辅助排气，利用抽真空的方式对陶瓷型芯素坯表面进行均匀施压，完成矫形冷却过程，并通过冷却胎具温度控制实现陶瓷型芯素坯反矫形能力。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种陶瓷型芯冷却胎具，包括：冷却胎具本体，所述冷却胎具本体表面具有供陶瓷型芯素坯放置的矫形面，所述冷却胎具本体上方设置有盖合环，所述盖合环上设置有塑料薄膜，所述冷却胎具本体具有自一侧面向顶部贯穿的抽气通道，所述抽气通道顶部出口位于供陶瓷型芯素坯放置的矫形面外侧，所述抽气通道通过橡胶管与抽真空系统连接，所述冷却胎具本体与模温调节机相连接，从而实现了对陶瓷型芯素坯真空冷却的效果。

本发明的一种陶瓷型芯冷却胎具，所述盖合环一端通过铰轴与冷却胎具本体铰接。

本发明的一种陶瓷型芯冷却胎具，所述冷却胎具本体与铰轴设置相对的侧面设置有快速夹紧装置，所述快速夹紧装置用于盖合环的夹紧或松开。

本发明的一种陶瓷型芯冷却胎具，所述盖合环为夹层结构包括：盖合环上层和盖合环下层，所述塑料薄膜通过盖合环上层和盖合环下层进行夹持固定。

本发明的一种陶瓷型芯冷却胎具，所述抽气通道顶部出口处具有排气阀。

本发明的一种陶瓷型芯冷却胎具，所述盖合环下层底部固定有密封圈。

一种陶瓷型芯素坯矫形方法，将陶瓷型芯素坯放置于冷却胎具本体表面的矫形面上，在盖合环上层和盖合环下层之间装好塑料薄膜，将盖合环用快速夹紧装置进行锁紧，启动抽真空装置，使塑料薄膜紧贴陶瓷型芯素坯表面，保持一段时间后破真空打开盖合环，取下陶瓷型芯素坯，完成一次矫形。

一种陶瓷型芯素坯矫形方法，对于变形较大的陶瓷型芯素坯，启动抽真空系统前，通过模温调节机对冷却胎具本体进行加热。