用于等静压成型工艺柔性模具进料口快速密封方法和装置与流程

本发明涉及一种模具进料口密封方法和装置，具体涉及一种用于等静压成型工艺柔性模具进料口快速密封方法和装置。

背景技术：

等静压成型工艺是一种近净成形的制造工艺，其工艺方法是采用橡胶材质的柔性模具，装入待成型的粉末状或颗粒状材料，密封后放入等静压机工作缸内部液体介质中，采用对带液体介质进行增压至100mpa以上的方式，实现对柔性模具的表面均匀施压，从而达到成型的目的。

传统柔性模具装料后，采用人工在口部安装橡胶塞子，然后在进料口圆柱段外侧采用卡箍人工紧固，从而实现柔性模具的密封，防止在增压过程中有液体进入模具内部。该方式虽然可以实现柔性模具进料口的密封，但由于是人工操作，不利于自动化生产，生产效率很难得到提高。同时，一般等静压成型工艺的材料为粉末状，在封口的过程中会有少量飞扬的细小微粒进入人体，对操作人员健康产生一定的影响。因此，需要发明一种密封方法和装置，实现柔性模具装料后的快速密封，即要确保密封可靠，又要利于实现自动化生产。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种密封快速可靠、易于自动化生产的用于等静压成型工艺柔性模具进料口快速密封装置。

本发明是这样实现的：

一种用于等静压成型工艺柔性模具进料口快速密封装置，包括柔性模具进料口圆柱段外部的钢套，钢套上部有向外延伸的圆台，钢套顶部与柔性模具进料口圆柱段顶部的高度持平，在柔性模具进料口圆柱段内部，设置有密封塞和配套的膨胀塞，密封塞为外圆柱内圆锥结构，膨胀塞整体为圆锥台结构，密封塞外圆柱段与柔性模具进料口圆柱段内壁小间隙配合，密封塞内圆锥与膨胀塞的外圆锥锥度相同。密封塞底部密封，密封塞上部有向外延伸的圆台。膨胀塞中间有一个贯穿的中心孔，在膨胀塞顶部端面，以中心孔为中心设置有一个十字槽。

所述快速密封装置还包括有一个支撑架，支撑架上设置有u型槽，u型槽两边的距离大于钢套的外径，小于钢套上部向外延伸的圆台的直径。

所述快速密封装置还包括有一个压头，用于将膨胀套压入密封塞。

更进一步的方案是：所述密封塞为橡胶材料，所述膨胀塞为金属材料，密封塞与膨胀塞为带预紧力的组合状态。

更进一步的方案是：密封塞上部向外延伸的圆台与柔性模具进料口圆柱段上端面及钢套上表面接触。

本发明中，钢套下部小圆柱段用于限制密封塞膨胀范围，起到承受膨胀塞挤压密封面产生径向力的作用。钢套上部圆台，与支撑架接触时，可以承受来至压头下压的力，避免由于下压力造成柔性模具塌陷。密封塞上部圆台与柔性模具进料口上端面及钢套上表面接触，用于防止密封塞发生下移。中心孔用于在膨胀塞下移过程中排出膨胀塞与密封塞预装配产生空隙中的空气，防止在产生高压气体；膨胀塞上端面十字槽为排气通道，防止压头与膨胀塞接触时封堵住中心排气孔。

本发明的另一个目的在于提供一种用于等静压成型工艺柔性模具进料口快速密封方法，使用了本发明的用于等静压成型工艺柔性模具进料口快速密封装置，具体步骤如下：

将钢套装配在装料完毕的柔性模具口部圆柱段，装配完毕后整体放入支撑架的u型槽内，使钢套上部圆台底面与支撑架上表面接触。控制压头下压，将膨胀塞压入密封塞圆锥腔内。膨胀塞在下移过程中，由于直径逐渐增大，使密封塞圆柱段向外膨胀，配合柔性模具进料口外部钢套的限制作用，对膨胀塞和钢套之间的橡胶材料进行挤压，从而达到密封的作用。

将密封后的柔性模具放入等静压机工作缸内部液体介质中进行增压，超高压液体作用在整个柔性模具的外部，当超高压液体作用在膨胀塞大端面时，对密封结构起到越压越紧的作用，可以更好的起到密封作用。

本发明的方法，利用带有锥形面的膨胀塞压如密封塞的过程中，产生径向膨胀力，配合外部钢套的限制作用，使得两金属件之间的橡胶材料产生挤压，达到密封效果。同时，在超高压液体环境下，超高压液体对模具及密封组件形成外部压力，由于膨胀塞大端面在外部，在液体压强作用下会越压越紧，更加有利于密封。

使用过程中，仅需要将钢套、组合密封塞与模具进行简单装配即可，压紧膨胀塞动作可采用机构或气动动力等完成，操作简单、方便。如果利用自动化装置或机构，实现钢套和组合密封塞的装配，则整个密封过程可以实现全自动化的无人操作，极大提高生产效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如附图1、2所示，一种用于等静压成型工艺柔性模具进料口快速密封装置，包括柔性模具5进料口圆柱段外部的钢套4，钢套上部有向外延伸的圆台，钢套顶部与柔性模具进料口圆柱段顶部的高度持平，在柔性模具进料口圆柱段内部，设置有密封塞3和配套的膨胀塞2，密封塞为外圆柱内圆锥结构，膨胀塞整体为圆锥台结构，密封塞外圆柱段与柔性模具进料口圆柱段内壁小间隙配合，密封塞内圆锥与膨胀塞的外圆锥锥度相同。密封塞底部密封，密封塞上部有向外延伸的圆台。膨胀塞中间有一个贯穿的中心孔，在膨胀塞顶部端面，以中心孔为中心设置有一个十字槽。

所述快速密封装置还包括有一个支撑架6，支撑架上设置有u型槽，u型槽两边的距离大于钢套的外径，小于钢套上部向外延伸的圆台的直径。

所述快速密封装置还包括有一个压头1，用于将膨胀套压入密封塞。

所述密封塞为橡胶材料，所述膨胀塞为金属材料，密封塞与膨胀塞为带预紧力的组合状态。膨胀塞的金属材料为弹性金属材料。

密封塞上部向外延伸的圆台与柔性模具进料口圆柱段上端面及钢套上表面接触。

一种用于等静压成型工艺柔性模具进料口快速密封方法，使用了本发明的用于等静压成型工艺柔性模具进料口快速密封装置，具体步骤如下：

将钢套4装配在装料完毕的柔性模具5口部圆柱段，装配完毕后整体放入支撑架6的u型槽内，使钢套上部圆台底面与支撑架上表面接触。控制压头1下压，将膨胀塞2压入密封塞3圆锥腔内。膨胀塞在下移过程中，由于直径逐渐增大，使密封塞圆柱段向外膨胀，配合柔性模具进料口外部钢套的限制作用，对膨胀塞和钢套之间的橡胶材料进行挤压，从而达到密封的作用。

将密封后的柔性模具放入等静压机工作缸内部液体介质中进行增压，超高压液体作用在整个柔性模具的外部，当超高压液体作用在膨胀塞大端面时，对密封结构起到越压越紧的作用，可以更好的起到密封作用。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在

本技术：
公开的原则范围和精神之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于等静压成型工艺柔性模具进料口快速密封装置，包括柔性模具进料口圆柱段外部的钢套，钢套上部有向外延伸的圆台，钢套顶部与柔性模具进料口圆柱段顶部的高度持平，在柔性模具进料口圆柱段内部，设置有密封塞和配套的膨胀塞；密封塞底部密封，密封塞上部有向外延伸的圆台。膨胀塞中间有一个贯穿的中心孔，在膨胀塞顶部端面，以中心孔为中心设置有一个十字槽。还有一个支撑架，支撑架上设置有U型槽。还有一个压头，用于将膨胀套压入密封塞。本发明还提供一种用于等静压成型工艺柔性模具进料口快速密封方法。本发明仅需要将钢套、组合密封塞与模具进行简单装配即可，压紧膨胀塞动作可采用机构或气动动力等完成，操作简单、方便。

技术研发人员：鲍延年;魏智勇;韩超;赵维;肖俊;杨宝钢
受保护的技术使用者：中国工程物理研究院化工材料研究所;西北工业大学
技术研发日：2017.07.18
技术公布日：2017.09.22