专利名称：多孔石膏型成型模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种模具，特别是一种多孔石膏型成型模具。属于复合材料制备领域。
背景技术：
近年来，各种电磁相分离技术在制备梯度、表面复合材料方面的应用得到了广泛的研究，其实质是利用合金液中自生相与合金液电导率之间的差异，外加电场、磁场(或两者的组合)后对自生相产生电磁力并使之向合金液表面层迁移，合金液在铸型中凝固后就形成了表面富集自生相颗粒的自生梯度/表面复合材料。其中，采用外加线圈感应交变磁场方式对圆柱状熔体施加交变磁场，产生的电磁力可使其中的自生相偏聚到熔体外表面，并通过选择合适的电磁力作用参数，从而制备得到初生Si相增强外表面的圆棒状和管状梯度复合材料，但是以往的实验研究采用单孔铸型，每次只能成型一件，效率太低，影响了这项技术在实际生产中的推广应用。
采用蜂窝结构的多孔铸型可充分利用感应磁场作用空间，提高梯度复合材料的生产效率。蜂窝结构的多孔铸型以莫来石或堇青石作为主要材料、通过浆料挤压和高温烧结成型。经文献检索发现，邓重宁发表的“600孔/in2蜂窝陶瓷载体挤压成形模具”(《陶瓷》，2001，04)介绍了600孔/in2蜂窝陶瓷载体挤压成形模具，采用该模具制备的蜂窝结构的多孔铸型，孔密度可达600-900孔/平方英寸，但是，其工艺过程复杂、必需专用挤压设备和烧结设备，不易制造大孔径(直径5mm以上)和圆孔的多孔陶瓷，而且制备的陶瓷铸型溃散性差、不能回收利用，因此不适合作为电磁分离法制备梯度复合材料的铸型模具。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足和缺陷，提出一种多孔石膏型成型模具，使其用来制造大孔径、多圆孔石膏型，其工艺简易可行，制造的石膏铸型溃散性好、可回收利用，主要用在制备梯度复合材料的电磁分离装置上，能提高制备圆棒状梯度复合材料的效率，从而使电磁分离法制备梯度功能复合材料这项技术达到实际生产应用的要求。
本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型多孔石膏型成型模具包括若干圆棒状石蜡型芯、顶盖、金属型和底座，其连接方式为金属型设置在顶盖和底座之间，顶盖设有若干直径与圆棒状石蜡型芯外径一致的通孔和一个浇注孔，底座上设有直径与圆棒状石蜡型芯外径一致的盲孔，通过这些孔把圆棒状石蜡型芯固定在金属型型腔内。金属型的内径最大可达300mm，根据制备棒材长度和直径的需要，金属型的长度在30-300mm的范围内选取，石蜡型芯的直径在3-50mm的范围内选取。长度范围，通孔和盲孔的个数为7-70个。
本实用新型模具中，金属型为两半圆瓦构成的圆筒(脱模时可沿轴向分开)，顶盖和底座各有7-70个通孔和盲孔。浇铸前组装模具，先将底座盲孔朝上，上置金属型和顶盖，顶盖、金属型和底座形成一个封闭的型腔，然后将圆棒状石蜡型芯固定在顶盖和底座上一一对应的通孔和盲孔之间，保持垂直。模具组装好后，将石膏、粘结剂混合浆料从顶盖的浇注孔浇入型腔，3-10分钟后即可固化成型。石膏铸型固化后静置一定时间，依次取下顶盖、金属型和底座将石膏铸型脱出，在烘箱中将石蜡型芯熔化就在石膏铸型上形成7-70个轴向的通孔。
本实用新型结构简单、浇铸成型工艺简易可行、生产效率高，利用本实用新型制备的多孔石膏铸型具有圆柱形外观，其中均匀分布有多个轴向贯通的圆孔，各处壁厚一致。适用于电磁分离法制备圆棒自生梯度复合材料的铸形，在电磁分离装置中可方便装配和拆卸。
图1本实用新型结构剖面B-B示意图图2本实用新型结构剖面A-A示意图具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型多孔石膏型成型模具包括若干圆棒状石蜡型芯1、顶盖2、金属型3和底座4。其连接方式为金属型3设置在顶盖2和底座4之间，顶盖2设有若干直径与圆棒状石蜡型芯1外径一致的通孔5和一个浇注孔7，底座4上设有直径与圆棒状石蜡型芯1外径一致的盲孔5，通过通孔6和盲孔5将圆棒状石蜡型芯1固定在金属型3型腔内。
金属型3为两半圆瓦构成的圆筒，根据制备棒材长度和直径的需要，其内径在50-300mm的范围内，其长度在30-300mm的范围内。圆棒状石蜡型芯1的直径在3-50mm的范围内选取。通孔6和盲孔5的个数为7-70个。浇注孔7的直径范围为10-20mm。金属型3壁厚、顶盖和底座厚度为5-10mm。
权利要求1.一种多孔石膏型成型模具，包括顶盖(2)、金属型(3)和底座(4)，其特征在于还包括若干圆棒状石蜡型芯(1)，其连接方式为金属型(3)设置在顶盖(2)和底座(4)之间，顶盖(2)设有直径与圆棒状石蜡型芯(1)外径一致的通孔(5)和一个浇注孔(7)，底座(4)上设有直径与圆棒状石蜡型芯(1)外径一致的盲孔(6)，通过通孔(5)和盲孔(6)将圆棒状石蜡型芯(1)固定在金属型(3)的型腔内。
2.根据权利要求1所述的多孔石膏型成型模具，其特征是，通孔(5)和盲孔(6)的个数为7-70个。
3.根据权利要求1所述的多孔石膏型成型模具，其特征是，金属型(3)为两半圆瓦构成的圆筒，其内径在50-300mm的范围内，长度在30-300mm的范围内。
4.根据权利要求1所述的多孔石膏型成型模具，其特征是，圆棒状石蜡型芯(1)的直径在3-50mm的范围内。
5.根据权利要求1所述的多孔石膏型成型模具，其特征是，金属型(3)壁厚、顶盖(2)和底座(4)厚度为5-10mm。
6.根据权利要求1所述的多孔石膏型成型模具，其特征是，浇注孔(7)的直径范围为10-20mm。
专利摘要一种多孔石膏型成型模具。属于复合材料制备领域。本实用新型包括若干圆棒状石蜡型芯、顶盖、金属型和底座，其连接方式为金属型设置在顶盖和底座之间，顶盖设有若干直径与圆棒状石蜡型芯外径一致的通孔和一个浇注孔，底座上设有直径与圆棒状石蜡型芯外径一致的盲孔，通过这些孔把圆棒状石蜡型芯固定在金属型型腔内。本实用新型结构简单、浇铸成型工艺简易可行、生产效率高，利用本实用新型制备的多孔石膏铸型具有圆柱形外观，其中均匀分布有多个轴向贯通的圆孔，各处壁厚一致。适用于电磁分离法制备圆棒自生梯度复合材料的铸形，在电磁分离装置中可方便装配和拆卸。
文档编号B22C9/00GK2654252SQ20032010940
公开日2004年11月10日 申请日期2003年10月30日 优先权日2003年10月30日
发明者李克, 王俊, 孙宝德, 周尧和 申请人:上海交通大学