本發(fā)明涉及熱致密匣缽設(shè)計(jì)，特別涉及一種開(kāi)口向下匣缽熱致密模具、熱致密專機(jī)及工作方法。

背景技術(shù)：

1、四方石墨匣缽是熔煉專用高溫容器，導(dǎo)熱性和熱穩(wěn)定性好，可提高裝燒量、保證制品不致粘結(jié)以及提高成品率，尤其在新能源電池正、負(fù)極材料的提純方面發(fā)揮了巨大作用。

2、目前市場(chǎng)上模壓的匣缽模具配合國(guó)內(nèi)通用各種大型壓力機(jī)，主要用在冷壓堇青石耐火材料，產(chǎn)品必須從中模上方脫出、模具軸向高度2米左右、長(zhǎng)徑比大于2以上，模具無(wú)法加裝精密導(dǎo)向，行程800mm的“易損件”壓邊模擦傷咬合嚴(yán)重。我們5年前開(kāi)發(fā)的第一代石墨匣缽模具為配合國(guó)內(nèi)通用壓機(jī)，產(chǎn)品同樣由中模上方脫出，由于石墨的組織結(jié)構(gòu)特殊匣缽必須熱致密，而加熱導(dǎo)致模具強(qiáng)度下降，互配件咬合嚴(yán)重，2天左右就要卸模維修，難以正常生產(chǎn)。針對(duì)存在的問(wèn)題、我們一改傳統(tǒng)工藝，獨(dú)創(chuàng)的開(kāi)口向下熱致密模具，匣缽由中模下方脫出，同時(shí)研發(fā)配套的熱致密專機(jī)，模具最大的易損件壓邊模高度從原來(lái)的3倍產(chǎn)品高度減少到一個(gè)產(chǎn)品高度，而且壓邊模的功能僅擔(dān)二次壓縮，以致摩擦接觸面縮短到只有40mm二次壓縮的距離，從而有效解決模具的擦傷咬合。還有市場(chǎng)上每副模具只能生產(chǎn)單一高度的產(chǎn)品，同一產(chǎn)品高度一旦不同，又要開(kāi)發(fā)模具增加投資，該模具只要調(diào)整各部件活動(dòng)范圍就能實(shí)現(xiàn)一模多用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決電池市場(chǎng)上緊缺的石墨匣缽，本發(fā)明提供一種開(kāi)口向下匣缽熱致密模具、配套熱致密專機(jī)及工作方法，而且實(shí)現(xiàn)了一模多用。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種開(kāi)口向下匣缽熱致密模具，從上到下依次包括上凸模、中模、壓邊模和下凸模，所述中模和所述壓邊模均為中空內(nèi)腔結(jié)構(gòu)；高度2米左右是寬度3倍多的細(xì)長(zhǎng)大模具、垂直安裝在專機(jī)的對(duì)應(yīng)工作臺(tái)上，各部件在系統(tǒng)控制下上下加壓，產(chǎn)品熱致密成型后，下凸模和壓邊模都退回原位，中模帶動(dòng)匣缽上升，頂?shù)缴贤鼓Ｏ焕彵环聪蝽敵鲇芍心Ｏ路矫摮觯?/p>

4、所述上凸模、所述中模和所述下凸模內(nèi)圍繞型腔布設(shè)有多個(gè)清潔能源的電加熱組件，通過(guò)熱傳導(dǎo)給模具源源不斷的加熱，各部件裝有高精度的溫度傳感器通過(guò)溫控系統(tǒng)精確控制產(chǎn)品的熱致密，保證高溫高壓條件下原料的物理化學(xué)反應(yīng)能順利進(jìn)行；

5、所述上凸模、下凸模的第一端部、所述壓邊模的內(nèi)腔、頂部、外側(cè)以及所述中模的內(nèi)側(cè)壁各相互動(dòng)配合的位置必須是非常精密小間隙配合，以免漏料影響產(chǎn)品質(zhì)量；

6、所述壓邊模的厚度等同產(chǎn)品的厚度只有10mm左右、且承受三向壓力，是極不穩(wěn)定的易損件，獨(dú)創(chuàng)的熱成形后配合我們研發(fā)的專機(jī)、中模上升產(chǎn)品從中模下方脫模的特殊結(jié)構(gòu)，其壓邊模高度從本行業(yè)常用高度800mm以上縮短到300mm左右，確保在高溫200度、高壓大于1000噸的惡劣條件下，這種承受三向巨大壓力的模具能經(jīng)受每天百次以上反復(fù)擠壓摩擦，極大延長(zhǎng)使用壽命，減少頻繁維修。

7、優(yōu)選地，開(kāi)口向下匣缽熱致密模具，中模的內(nèi)側(cè)壁可同時(shí)與上凸模的外側(cè)壁、壓邊模的外側(cè)壁相對(duì)移動(dòng)，壓邊模的內(nèi)側(cè)壁與下凸模可相對(duì)移動(dòng)，下凸模的第一端部可穿過(guò)壓邊模進(jìn)入中模的內(nèi)腔，上凸模、中模、壓邊模和下凸模移動(dòng)至設(shè)定位置時(shí)形成一種封閉的匣缽型腔。

8、優(yōu)選地，開(kāi)口向下匣缽熱致密模具，一模多用、下凸模的第一端部與壓邊模的內(nèi)側(cè)壁相對(duì)移動(dòng)，用于調(diào)節(jié)下凸模的第一端部與上凸模之間的距離，得到型腔的不同底部厚度；壓邊模的側(cè)壁被夾在下凸模的第一端部和中模的內(nèi)側(cè)壁之間，通過(guò)相對(duì)移動(dòng)控制型腔的不同側(cè)壁高度，用于生產(chǎn)不同底厚且不同高度的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了一模多用，降低了模具的投資數(shù)量，降低了生產(chǎn)成本和維護(hù)成本。

9、優(yōu)選地，所述加熱組件包括電熱棒、電熱片和熱電偶，所述電熱棒均勻分布在所述中模外側(cè)壁中，用于對(duì)匣缽四個(gè)外側(cè)面的加熱，以及所述下凸模的第一端部?jī)?nèi)，用于匣鉢內(nèi)部五個(gè)面的加熱。所述電熱片在所述上凸模前端內(nèi)均勻分布有多個(gè)，用于保證匣缽?fù)獾撞渴軣峋鶆?，各部分均分布有溫度傳感器與專機(jī)溫控系統(tǒng)有效精準(zhǔn)控制工作溫度，電熱是匣缽質(zhì)量不可或缺的一部分，既安全又便于維護(hù)保養(yǎng)。

10、優(yōu)選地，所述中模為中空內(nèi)腔，其作用是成型匣缽?fù)鈧?cè)面，它的內(nèi)表面同時(shí)受材料巨大的擠壓力、上凸模側(cè)面和壓邊模外表面是小間隙配合、存在很大的摩擦力，加工精度和配合精度很高，需要采用高強(qiáng)度高耐磨的熱作模具鋼并熱處理。

11、優(yōu)選地，所述壓邊模承擔(dān)匣缽的二次壓縮，有效提高匣缽開(kāi)口部分的密實(shí)度強(qiáng)化力學(xué)性能！它的工作條件惡劣、勢(shì)單力薄剛性和強(qiáng)度都很差，正面承受原料極大的壓力，還要承受加溫引起模具強(qiáng)度下降，內(nèi)表面與下凸模外表面、外表面與中模內(nèi)表面之間小間隙運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的激烈摩擦，產(chǎn)品向下脫模能使摩擦接觸面積縮小到只有二次壓縮極小的可控范圍，并選擇高級(jí)的熱作鋼，結(jié)合精確計(jì)算熱膨脹參數(shù)，選擇合適的間隙配合精度，嚴(yán)格控制加工精度等、是延長(zhǎng)整付模具使用壽命減少頻繁維修的關(guān)鍵！

12、優(yōu)選地，所述下凸模是該模具高度最大達(dá)1500mm，且受力最大的支柱性部件，整個(gè)匣缽的成型的主壓力通過(guò)它實(shí)現(xiàn)，由于運(yùn)動(dòng)距離大、尺寸精度和形位公差的精確度很高，必須嚴(yán)格控制加工精度和裝配精度，匣缽的密實(shí)度和產(chǎn)品質(zhì)量全靠它形成，上端工作部采用高級(jí)熱作模具鋼并熱處理。

13、第二方面，本發(fā)明提供一種開(kāi)口向下匣缽熱致密模具相配合的熱致密專機(jī)，包括控制系統(tǒng)、支撐座、第一活動(dòng)支座、第二活動(dòng)支座、第三活動(dòng)支座、固定支座、主動(dòng)力機(jī)構(gòu)、第一輔動(dòng)力機(jī)構(gòu)、第二輔動(dòng)力機(jī)構(gòu)以及連接第一活動(dòng)支座、第二活動(dòng)支座、第三活動(dòng)支座和固定支座的導(dǎo)柱組件；主動(dòng)力機(jī)構(gòu)、第一輔動(dòng)力機(jī)構(gòu)和第二輔動(dòng)力機(jī)構(gòu)均為液壓機(jī)構(gòu)；主動(dòng)力機(jī)構(gòu)和第一輔動(dòng)力機(jī)構(gòu)均位于支撐座之上，第二輔動(dòng)力機(jī)構(gòu)位于第一活動(dòng)支座之上，主動(dòng)力機(jī)構(gòu)與第一活動(dòng)支座連接，第一輔動(dòng)力機(jī)構(gòu)與第二活動(dòng)支座連接，第二輔動(dòng)力機(jī)構(gòu)與第三活動(dòng)支座連接，第一活動(dòng)支座、第二活動(dòng)支座、第三活動(dòng)支座和固定支座相鄰之間形成容納空間，第二活動(dòng)支座設(shè)置有第一通孔，第三活動(dòng)支座設(shè)置有第二通孔；

14、上凸模固定在固定支座上；中模吊裝在第三活動(dòng)支座的第二通孔上；壓邊模裝配在第二活動(dòng)支座上；下凸模設(shè)置在第一活動(dòng)支座上。

15、優(yōu)選地，主動(dòng)力機(jī)構(gòu)的活塞與第一活動(dòng)支座的底部連接，第一輔動(dòng)力機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)桿從第一活動(dòng)支座的兩個(gè)相對(duì)側(cè)邊延伸到第二活動(dòng)支座的底部連接，第一活動(dòng)支座的兩個(gè)相對(duì)側(cè)邊設(shè)有避讓口用于使第一輔動(dòng)力機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)桿能支撐第二活動(dòng)支座的底部；第二輔動(dòng)力機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)桿從第一活動(dòng)支座的另外兩個(gè)相對(duì)側(cè)邊延伸到第三活動(dòng)支座的底部連接，驅(qū)動(dòng)桿穿過(guò)第二活動(dòng)支座來(lái)支撐第二活動(dòng)支座的底部。

16、優(yōu)選地，導(dǎo)柱組件為四根連接導(dǎo)柱，四根連接導(dǎo)柱依次穿過(guò)第一活動(dòng)支座、第二活動(dòng)支座、第三活動(dòng)支座的四個(gè)角且與固定支座的四個(gè)角固定連接形成貫穿全程的一體化的機(jī)身，第一活動(dòng)支座、第二活動(dòng)支座和第三活動(dòng)支座在各自動(dòng)力機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下沿著四根連接導(dǎo)柱上下滑動(dòng)。

17、第三方面，本發(fā)明提供一種開(kāi)口向下匣缽熱致密模具相配合的熱致密專機(jī)的工作方法，包括以下步驟：

18、s1.開(kāi)機(jī)預(yù)熱，專機(jī)空機(jī)下啟動(dòng)，通過(guò)控制加熱組件使得模具各處均恒達(dá)到規(guī)定溫度；

19、s2.開(kāi)模填料，根據(jù)產(chǎn)品需求調(diào)整第二輔動(dòng)力機(jī)構(gòu)升降距離形成料腔，將原料放置在料腔中；

20、s3.閉模加壓，控制主動(dòng)力機(jī)構(gòu)上升，帶動(dòng)第一活動(dòng)支座和下凸模上升，同時(shí)帶動(dòng)第二活動(dòng)支座和壓邊模、第三活動(dòng)支座和中模上升，一直到接觸上凸模開(kāi)始對(duì)原料進(jìn)行加壓，當(dāng)上凸模與下凸模之間的間距達(dá)到所需厚度，主動(dòng)力機(jī)構(gòu)停止上升，繼續(xù)保壓；

21、s4.二次加壓，控制第一輔動(dòng)力機(jī)構(gòu)通過(guò)第二活動(dòng)支座帶動(dòng)壓邊模上升，反向頂壓匣缽四個(gè)側(cè)面，產(chǎn)品高度到位，第一輔動(dòng)力機(jī)構(gòu)停止上升，繼續(xù)保溫保壓，型腔中的原料在高溫高壓下產(chǎn)生物理化學(xué)反應(yīng)形成匣缽；通過(guò)調(diào)整壓邊模的二次加壓提高產(chǎn)品開(kāi)口部分的密實(shí)度，提高匣缽質(zhì)量，延長(zhǎng)匣缽使用壽命；

22、s5.卸壓脫模，在規(guī)定時(shí)間到達(dá)之后，主動(dòng)力機(jī)構(gòu)卸壓回位帶動(dòng)下凸?；匚唬谝惠o動(dòng)力機(jī)構(gòu)卸壓回位帶動(dòng)壓邊模到原始位置，第二輔動(dòng)力機(jī)構(gòu)推中模逆向上升，匣缽產(chǎn)品被上凸模反向從中模下方推出；如此循環(huán)，完成匣缽產(chǎn)品的生產(chǎn)。

23、本發(fā)明的有益效果在于：

24、1.上凸模、中模、壓邊模和下凸模在專機(jī)帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)上下共同對(duì)原料擠壓并加熱、熱致密形成一種密實(shí)度特別高的優(yōu)質(zhì)匣缽。2·此時(shí)，下凸模的第一端部可與壓邊模的內(nèi)側(cè)壁相對(duì)移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)下凸模的第一端部與上凸模之間的距離，即不同的匣缽的底部厚度；同時(shí)，壓邊模的側(cè)壁被夾在下凸模的第一端部和中模的內(nèi)側(cè)壁之間，通過(guò)相對(duì)移動(dòng)控制匣缽側(cè)壁的不同高度，從而能夠生產(chǎn)不同底厚且不同高度的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了一模多用，降低了模具的投資數(shù)量，就降低了投資成本和維護(hù)成本。