一种粉末成型模具、粉末成型设备及使用方法与流程

本发明涉及粉末成型，尤其涉及一种粉末成型模具、粉末成型设备及使用方法。

背景技术：

1、固体钽电容是使用钽粉压制成型，然后在高温炉中烧结成阳极体，其电介质是将阳极体放入酸中赋能，形成多孔性非晶型ta205介质膜，其工作电解质为硝酸锰溶液经高温分解形成mno2，通过石墨层作为引出连接用。钽电容性能优越，能够实现较大容量的同时可以使体积相对较小，易于加工成小型和片状元件，适宜目前电子器件装配自动化，小型化发展，目前已广泛应用在军工、航天、航空电气设备等领域。

2、钽粉进行压制形成钽块的工艺过程中，由于钽粉受压后会产生膨胀，现有的压制设备在将钽块顶出开模时，钽块的表面会与压制设备产生较大的摩擦，在钽块与模具腔壁滑移过程中，使得细小钽粉颗粒填补在钽块粗糙表面的缝隙中，导致钽块表面光滑度提高，钽块表面孔洞消失，这样不仅降低了钽块的理化性能，而且在后期进行含浸时含浸液体不能充分注入到钽块中。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决背景技术中的至少一个技术问题，为此，本发明提供一种粉末成型模具、粉末成型设备及使用方法。能够将粉末原料压制成型，在开模过程中能够减少产品表面与模具产生摩擦，提高产品的质量。

2、本发明第一方面提供的一种粉末成型模具，包括第一模头、第二模头、固定模座和活动模座；所述活动模座与所述固定模座滑动连接；所述活动模座与所述固定模座在合模状态时形成两端开口的腔室；所述第一模头从所述腔室一端伸入所述腔室，所述第二模头从所述腔室另一端伸入所述腔室；所述固定模座、所述活动模座、所述第一模头和所述第二模头合模状态形成封闭模腔；所述固定模座上设置孤立侧壁和对立侧壁；所述对立侧壁包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁相互平行，所述第一侧壁和所述第二侧壁分别设置在所述孤立侧壁的两侧，且，（s1+s2）/（s1+s2+s3）≤10%，其中，s1为合模状态下所述第一侧壁形成所述封闭模腔的表面积，s2为合模状态下所述第二侧壁形成所述封闭模腔的表面积，s3为合模状态下所述孤立侧壁形成所述封闭模腔的表面积。

3、在本发明的一个方面，（s1+s2）/（s1+s2+s3）≤5%。

4、在本发明的一个方面，1.1*s4≤s5，其中，s4为所述合模状态下合模平面位于所述封闭模腔的面积，s5为开模状态下所述合模平面位于所述腔室的面积。

5、在本发明的一个方面，s4=s5。

6、在本发明的一个方面，所述固定模座包括滑道，所述活动模座滑动设置在所述滑道中，所述滑道远离所述封闭模腔的一端设置第一定位面，所述活动模座的对应所述第一定位面设置第二定位面；所述合模状态时，所述第一定位面贴合所述第二定位面。

7、在本发明的一个方面，所述模腔的横截面形状为多边形、椭圆形或者圆形的一种或多种组合。

8、本发明第二方面提供一种粉末成型设备，包括基座、第一安装座、第二安装座、第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构；所述固定模座与所述基座可拆卸连接；所述基座设置贯穿所述基座的导杆，所述第一安装座和所述第二安装座分别设置在所述基座两侧，所述第一安装座与所述导杆滑动连接，所述第二安装座与所述导杆滑动连接；所述第一模头与所述第一安装座可拆卸连接、所述第二模头与所述第二安装座可拆卸连接，所述第一驱动机构驱动所述活动模座在合模状态和开模状态下切换；所述第二驱动机构驱动所述第一安装座在所述导杆上移动，所述第三驱动机构驱动所述第二安装座在所述导杆上移动。

9、在本发明的一个方面，所述第一驱动机构包括气缸、摆臂和丝杆，所述气缸的一端与所述基座旋转连接，所述气缸的另一端与所述摆臂的一端活动连接，所述摆臂的另一端与所述丝杆的一端固定连接，所述丝杆的另一端与所述活动模座螺纹连接。

10、在本发明的一个方面，所述基座上设置有气管，所述气管和所述模腔连通。

11、本发明第三方面提供的一种使用方法，包括以下步骤：

12、步骤s10，基于所述固定模座和所述活动模座合模形成腔室，所述第二模头伸入腔室中，将钽粉颗粒装入所述腔室中；

13、步骤s20，基于所述钽粉颗粒按照预设的体积填充所述腔室后，所述第一模头朝向所述第二模头运动；

14、步骤s30，基于第一模头施加的压力达到设定压力p，维持合模状态保压时间t，钽粉颗粒形成钽块；

15、步骤s40，基于维持所述合模状态时间到达所述保压时间t，所述第一模头与所述钽块脱离接触；所述活动模座朝向远离所述固定模座的方向移动；所述第二模头伸入所述腔室将所述钽块顶出；

16、步骤s50，基于所述钽块完全脱离所述腔室后，向所述腔室中吹入气体，清除所述腔室侧壁上的残留的钽粉。

17、根据本发明的方案，至少包括以下技术效果：

18、在本发明的方案中，第一模头、第二模头、固定模座和活动模座组合形成模腔，其中，在压制钽粉颗粒时，固定模座和活动模座合模形成腔室，腔室能够提供容纳钽粉颗粒的容置空间；第一模头和第二模头垂直于活动模座的运动方向，并在压制钽粉颗粒时提供压力；当钽粉颗粒受压形成钽块后，钽块具有向外膨胀的趋势，此时钽块的周侧与固定模座和活动模座合模形成腔室的侧壁之间产生相互的作用力，钽块沿顶出方向移动时，该作用力形成摩擦力，在将钽块顶出时钽块容易与侧壁进行摩擦而导致钽块的表面孔洞消失，因此，在本方案中，钽块开模时，首先释放钽块一侧的限制，即，移动活动模座，使活动模座与钽块脱离接触。进一步地，通过减少对立侧壁的比例，使得钽块另一侧的固定限制降低，从而降低钽块在腔室中受到的压力，降低钽块与固定模座产生摩擦，从而保护钽块表面的孔洞结构，进而提高钽块的产品质量。

技术特征：

1.一种粉末成型模具，其特征在于，包括第一模头、第二模头、固定模座和活动模座；所述活动模座与所述固定模座滑动连接；所述活动模座与所述固定模座在合模状态时形成两端开口的腔室；所述第一模头从所述腔室一端伸入所述腔室，所述第二模头从所述腔室另一端伸入所述腔室；所述固定模座、所述活动模座、所述第一模头和所述第二模头合模状态形成封闭模腔；所述固定模座上设置孤立侧壁和对立侧壁；所述对立侧壁包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁相互平行，所述第一侧壁和所述第二侧壁分别设置在所述孤立侧壁的两侧，且，（s1+s2）/（s1+s2+s3）≤10%，其中，s1为合模状态下所述第一侧壁形成所述封闭模腔的表面积，s2为合模状态下所述第二侧壁形成所述封闭模腔的表面积，s3为合模状态下所述孤立侧壁形成所述封闭模腔的表面积。

2.根据权利要求1所述的粉末成型模具，其特征在于，（s1+s2）/（s1+s2+s3）≤5%。

3.根据权利要求1或2所述的粉末成型模具，其特征在于，1.1*s4≤s5，其中，s4为所述合模状态下合模平面位于所述封闭模腔的面积，s5为开模状态下所述合模平面位于所述腔室的面积。

4.根据权利要求3所述的粉末成型模具，其特征在于，s4=s5。

5.根据权利要求4所述的粉末成型模具，其特征在于，所述固定模座包括滑道，所述活动模座滑动设置在所述滑道中；所述滑道远离所述封闭模腔的一端设置第一定位面，所述活动模座的对应所述第一定位面设置第二定位面；所述合模状态时，所述第一定位面贴合所述第二定位面。

6.根据权利要求5所述的粉末成型模具，其特征在于，所述模腔的横截面形状为多边形、椭圆形或者圆形的一种或多种组合。

7.一种包括权利要求1-6任一项所述的粉末成型模具的粉末成型设备，其特征在于，包括基座、第一安装座、第二安装座、第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构；所述固定模座与所述基座可拆卸连接；所述基座设置贯穿所述基座的导杆，所述第一安装座和所述第二安装座分别设置在所述基座两侧，所述第一安装座与所述导杆滑动连接，所述第二安装座与所述导杆滑动连接；所述第一模头与所述第一安装座可拆卸连接、所述第二模头与所述第二安装座可拆卸连接，所述第一驱动机构驱动所述活动模座在合模状态和开模状态下切换；所述第二驱动机构驱动所述第一安装座在所述导杆上移动，所述第三驱动机构驱动所述第二安装座在所述导杆上移动。

8.根据权利要求7所述的粉末成型设备，其特征在于，所述第一驱动机构包括气缸、摆臂和丝杆，所述气缸的一端与所述基座旋转连接，所述气缸的另一端与所述摆臂的一端活动连接，所述摆臂的另一端与所述丝杆的一端固定连接，所述丝杆的另一端与所述活动模座螺纹连接。

9.根据权利要求7所述的粉末成型设备，其特征在于，所述基座上设置有气管，在所述粉末成型模具开模状态时，所述气管排出气流吹入所述粉末成型模具的腔室。

10.一种应用权利要求7至9任一项所述的粉末成型设备的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及粉末成型技术领域，具体提供一种粉末成型模具、粉末成型设备及使用方法。粉末成型模具包括第一模头、第二模头、固定模座和活动模座；活动模座与固定模座滑动连接；固定模座上设置孤立侧壁和对立侧壁，对立侧壁包括第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁和第二侧壁相互平行，第一侧壁和第二侧壁分别设置在孤立侧壁的两侧；通过调整合模平面的位置使得位于固定模座上的对立侧壁的比例降低，减少在开模状态下成型钽块在模腔中受到的压力，降低钽块与模具侧壁产生摩擦，保留钽块表面粗糙的孔洞结构，提高钽块的产品质量。另一方面，本发明还提供了一种粉末成型设备及使用方法，将粉末成型模具应用到粉末成型设备上，极大地提高了生产自动化效率。

技术研发人员：郭红升,王良刚,郭昊灵
受保护的技术使用者：贵阳立特精密机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12