技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于粉末燒結(jié)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多型腔的真空熱壓燒結(jié)模具及其使用方法。

背景技術(shù)：
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石墨烯增強的鎂合金材料成為當(dāng)今研究的一個熱點，傳統(tǒng)的鑄造方法無法使石墨烯片體均勻的分散在溶液中，很容易發(fā)生團(tuán)聚，而粉末冶金成為一種非常好的制備石墨烯增強的鎂基復(fù)合材料的方法，但由于傳統(tǒng)的真空熱壓燒結(jié)模具的材料一般為石墨類材料，這類材料在真空熱壓時，模具容易損壞，而且在脫模時，如果外力過大也會使模具內(nèi)壁及坯錠受到損壞，減少模具的使用壽命，并且大多數(shù)真空熱壓燒結(jié)模具只有一個型腔，燒結(jié)效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明為克服上述缺陷，提供一種多型腔的真空熱壓燒結(jié)模具及其使用方法，該裝置選用h13耐熱鋼作為模具材料，將型腔設(shè)計成四腔，可以在一次燒結(jié)過程中，同時燒結(jié)4個坯錠，而且模具型腔的結(jié)構(gòu)既可以實現(xiàn)方便快捷脫模，又不損傷坯錠和模具，達(dá)到延長模具使用壽命的目的，極大減少了人力、物力、時間的浪費。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于：一種多型腔的真空熱壓燒結(jié)模具，真空熱壓燒結(jié)模具包括推出部件、模套和壓板，模套內(nèi)加工有多個倒置圓臺型腔體，每個倒置圓臺型腔體內(nèi)裝配有一個模具型腔，每個模具型腔由2個型腔半模拼裝而成；

真空熱壓燒結(jié)時：每個模具型腔底部設(shè)有第一墊塊；每個模具型腔均有一個與之配合的壓頭，多個壓頭通過壓板連接；

燒結(jié)結(jié)束頂出成型品時：取出壓頭，真空熱壓燒結(jié)模具倒置，壓板置于真空熱壓燒結(jié)模具的底部，在模套與壓板之間還設(shè)有多個第二墊塊，所述推出部件位于真空熱壓燒結(jié)模具的頂部，所述推出部件包括多個推件塊、固定板和墊板，多個推件塊通過固定板安裝在墊板上，每個模具型腔對應(yīng)一個推件塊，且每個推件塊直徑與模具型腔的頂端直徑相同。

優(yōu)選地，所述模具型腔為4個，并以矩形陣列形式排列。

優(yōu)選地，所述固定板與墊板通過螺釘連接，所述螺釘均勻地分布在墊板邊緣。

優(yōu)選地，第二墊塊為長條形，以壓板中心線為軸對稱設(shè)置在壓板兩側(cè)。

優(yōu)選地，所述模具型腔的脫模斜度α為3°。

優(yōu)選地，所述第一墊塊厚度為20mm。

優(yōu)選地，所述墊板厚度為30mm。

優(yōu)選地，所述真空熱壓燒結(jié)模具采用h13耐熱鋼制成。

一種多型腔的真空熱壓燒結(jié)模具的使用方法，

具體步驟如下：

第一步，將2個型腔半模、第一墊塊依次安裝到每個模具型腔內(nèi)，再將模套放到真空熱壓燒結(jié)爐里，在每個模具型腔底部的第一墊塊上放入等量的金屬粉末后分別裝入壓頭，將壓板放在每個壓頭上；

第二步，關(guān)閉真空熱壓燒結(jié)爐的爐門，開始抽真空，當(dāng)抽到指定真空度時，通過壓板對壓頭進(jìn)行加壓，加壓到指定壓力后，真空熱壓燒結(jié)爐開始加熱，加熱到指定溫度并保持一段時間，然后開始緩慢減壓，直到減壓至常壓；

第三步，打開真空熱壓燒結(jié)爐，把真空熱壓燒結(jié)模具從真空燒結(jié)爐中取出，再將壓頭取出，將第二墊塊放在模套與壓板之間；

第四步，將第三步調(diào)整后的真空熱壓燒結(jié)模具倒置放在壓力機上，并將推出部件中每個推件塊的頂部頂在第一墊塊和型腔半模上，當(dāng)壓力機壓著推出部件向下運動時，推件塊向下推動第一墊塊、型腔半模和坯錠向下運動，并部分推出；

第五步，將型腔半模、第一墊塊和坯錠從模套中取出，將2個型腔半模分離后，得到致密的金屬成型坯錠。

優(yōu)選地，所述指定真空度為1pa，所述指定壓力為180～200mpa，所述指定溫度為550攝氏度，所述一段時間為2小時。

本發(fā)明的有益效果是：

通過將傳統(tǒng)的熱壓燒結(jié)模具的模具型腔改為四個，實現(xiàn)以四倍的速度制備坯錠，每個模具型腔的內(nèi)壁采用錐面結(jié)構(gòu)，且每個模具型腔內(nèi)由兩個型腔半模構(gòu)成，該結(jié)構(gòu)不僅可以方便產(chǎn)品的脫模，而且錐面的楔緊力可以降低壓頭對模具型腔內(nèi)壁帶來的壓力，提高模具壽命；通過設(shè)置推出部件，可以方便地同時將模具型腔內(nèi)的型腔半模和坯錠進(jìn)行脫模，具有結(jié)構(gòu)簡單，不損傷模具型腔的內(nèi)壁和坯錠的表面，生產(chǎn)效率高，尤其適于鎂合金、鋁合金及其復(fù)合材料等熔點較低的粉末材料的燒結(jié)。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明的燒結(jié)時的三維示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是圖2的c-c剖視圖；

圖4是本發(fā)明的推出部件的三維示意圖；

圖5是圖4的俯視圖；

圖6是圖5b-b剖視圖；

圖7是模具型腔取出壓頭倒置后安裝推出部件和第二墊塊的俯視圖；

圖8是圖7的d-d剖視圖；

圖9是圖1中壓板的俯視圖；

圖10是圖9a-a的剖視圖；

圖11是圖1中壓頭的俯視圖；

圖12是圖11的e-e剖視圖；

圖13是圖1中的型腔半模的俯視圖；

圖14是型腔半模的主視圖；

圖15是圖1中模套的俯視圖；

圖16是圖15的f-f階梯剖視圖；

圖17是圖7中推件塊的俯視圖；

圖18是推件塊的主視圖；

圖19是圖7中固定板的俯視圖；

圖20是圖19的g-g剖視圖；

圖21是圖7中墊板的俯視圖；

圖22是圖21的h-h剖視圖；

其中：壓板1、壓頭2、型腔半模3、模套4、第一墊塊5、金屬粉末6、推件塊7、固定板8、螺釘9、墊板10、坯錠11、第二墊塊12。

具體實施方式：

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述。

本發(fā)明的一種多型腔的真空熱壓燒結(jié)模具及其使用方法，考慮到鎂合金的熔點較低，燒結(jié)時的溫度略低于鎂合金熔點，本發(fā)明選用h13耐熱鋼作為真空熱壓燒結(jié)模具，如圖1至圖3所示，真空熱壓燒結(jié)模具包括推出部件、模套4和壓板1，模套4內(nèi)加工有多個倒置圓臺型腔體，每個倒置圓臺型腔體內(nèi)裝配有一個模具型腔，本實施例以4個模具型腔為例進(jìn)行介紹。

如圖15和圖16所示，所述4個模具型腔以矩形陣列形式均勻分布在模套4上，所述模具型腔的脫模斜度α為3°，每個模具型腔由2個型腔半模3拼裝而成；如圖13和圖14所示，所述型腔半模5的水平截面為半圓環(huán)形，2個型腔半模3開口相對設(shè)置在模具型腔內(nèi)，且2個型腔半模3的外壁與模具型腔的內(nèi)壁間隙配合，2個型腔半模3的內(nèi)壁圍合形成中空腔體，形成的中空腔體為圓柱形。

真空熱壓燒結(jié)時：每個模具型腔底部設(shè)有第一墊塊5，第一墊塊5與空腔底部間隙配，所述第一墊塊5的厚度為20mm，金屬粉末6位于第一墊塊5上；如圖11和圖12所示，每個模具型腔內(nèi)均有一個與之匹配使用的壓頭2，所述壓頭2一端伸入到模具型腔內(nèi)，另一端位于模具型腔外；如圖9和圖10所示，所述壓板1為矩形，多個壓頭2通過壓板1連接，壓板1位于每個壓頭2外露端的端部上。

燒結(jié)結(jié)束頂出成型品時：如圖7和圖8所示，取出壓頭2，真空熱壓燒結(jié)模具倒置，所述推出部件位于真空熱壓燒結(jié)模具的頂部，壓板1置于真空熱壓燒結(jié)模具的底部，在模套4與壓板1之間設(shè)有多個第二墊塊12，所述第二墊塊12為長條形，數(shù)量為2個或4個，且以壓板1中心線為軸對稱設(shè)置在壓板1兩側(cè)。

如圖4至圖6所示，所述推出部件包括多個推件塊7、固定板8和墊板10，如圖17至圖20所示，所述固定板8為矩形，多個推件塊7通過固定板8安裝在墊板10上，每個模具型腔對應(yīng)一個推件塊7，推件塊7與第一墊塊5和型腔半模3完全接觸且頂緊，且每個推件塊7直徑與模具型腔的頂端直徑相同，當(dāng)推件塊7向下運動時，推件塊7可以伸入到模具型腔內(nèi)，將型腔半模3、第一墊塊5向模具型腔外推動；如圖21至圖22所示，所述墊板10形狀、大小與固定板8相匹配，所述墊板10厚度為30mm，與固定板8形狀和大小相同，在墊板10上表面的邊緣處均勻地分布著螺釘9，螺釘9將固定板8與墊板10固定在一起。

本發(fā)明的一種多型腔的真空熱壓燒結(jié)模具的使用方法，具體步驟如下：

第一步，將2個型腔半模3、第一墊塊5依次安裝到每個模具型腔內(nèi)，再將模套4放到真空熱壓燒結(jié)爐里，在每個模具型腔底部的第一墊塊5上放入等量的金屬粉末6后分別裝入壓頭2，將壓板1放在每個壓頭2上；

第二步，關(guān)閉真空熱壓燒結(jié)爐的爐門，開始抽真空，當(dāng)抽到指定真空度時，通過壓板1對壓頭2進(jìn)行加壓，加壓到指定壓力后，真空熱壓燒結(jié)爐開始加熱，加熱到指定溫度并保持一段時間，然后開始緩慢減壓，直到減壓至常壓；

第三步，打開真空熱壓燒結(jié)爐，把真空熱壓燒結(jié)模具從真空燒結(jié)爐中取出，再將壓頭2取出，將第二墊塊12放在模套4與壓板1之間；

第四步，將第三步調(diào)整后的真空熱壓燒結(jié)模具倒置放在壓力機上，并將推出部件中每個推件塊7的頂部頂在第一墊塊5和型腔半模3上，當(dāng)壓力機壓著推出部件向下運動時，推件塊7向下推動第一墊塊5、型腔半模3和坯錠11向下運動，并部分推出；

第五步，將型腔半模3、第一墊塊5和坯錠11從模套4中取出，將2個型腔半模3分離后，得到致密的金屬成型坯錠11。

所述指定真空度為1pa，所述指定壓力為180～200mpa，所述指定溫度為550攝氏度，所述一段時間為2小時，所述坯錠11可以同時成型4個。

雖然以上揭示了本發(fā)明的具體實施方式，但其內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案而采用的，并非用于限定本發(fā)明。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭示的核心技術(shù)方案的前提下，可以在實施的形式和細(xì)節(jié)上做任何修改與變化，但本發(fā)明所限定的保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書限定的范圍為準(zhǔn)。