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专利号: 2019108878977
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 铸造;粉末冶金
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种金属粉末烧结和原位累积挤压成形用液压机,其特征在于:其包括液压机本体和炉体,所述液压机本体包括框架结构、上冲头、下冲头、组合凹模、上工作台、下工作板、可移动工作台、上工作缸、下工作缸以及工作台移出液压缸;

所述框架结构包括上横梁、下横梁、中间固定横梁以及四根空心立柱,上横梁的四角分别与立柱的第一端连接,中间固定横梁的四角分别与立柱的第二端连接,中间固定横梁直接与下横梁连接,上横梁、下横梁和中间固定横梁在立柱的作用下形成框架结构;

所述上工作缸和下工作缸的活塞分别设置有导向法兰,所述上工作缸的导向法兰与所述上横梁连接,所述下工作缸的导向法兰与所述下横梁连接;

所述上工作台通过螺栓将活塞和上冲头连接;

所述上工作缸的活塞和上冲头分别与上工作台固定连接,上冲头在上工作缸的带动下进行运动,所述下冲头与下工作板固定连接,下工作缸的活塞和下工作板相抵触,下冲头在下工作缸的带动下进行运动,组合凹模固定在可移动工作台上进行随动;

所述中间固定横梁上方设置有T形导轨,可移动工作台的两侧分别对称连接有一个工作台移出液压缸,可移动工作台能够在两个工作台移出液压缸的作用下在滑轨上实现移出,两个工作台移出液压缸分别通过连接件固定在中间固定横梁右上方。

2.根据权利要求1所述的金属粉末烧结和原位累积挤压成形用液压机,其特征在于:所述下冲头上方设置有下冲头垫块,下冲头垫块与粉末和制件接触并与凹模内孔配合,所述组合凹模和下冲头垫块之间形成用于容纳金属粉末的空间,所述上工作台的内部设置有冷却水道。

3.根据权利要求1所述的金属粉末烧结和原位累积挤压成形用液压机,其特征在于:所述中间固定横梁的右下方设置有承重箱,下横梁的底部设有地脚螺栓。

4.根据权利要求1所述的金属粉末烧结和原位累积挤压成形用液压机,其特征在于:所述上工作台的下表面与上冲头借助于螺栓进行连接,所述上工作台的上表面与上工作缸的活塞借助于螺栓进行连接。

5.根据权利要求1所述的金属粉末烧结和原位累积挤压成形用液压机,其特征在于:所述下工作板的上表面与下冲头借助于螺栓进行连接,所述下工作板的下表面与下工作缸的活塞的活塞杆的一个端部接触,下工作板的四周设置有导向柱。

6.根据权利要求1所述的金属粉末烧结和原位累积挤压成形用液压机,其特征在于:所述炉体包括固定炉腔和炉门,所述固定炉腔的上部和下部分别与导向法兰和中间固定横梁固连。

7.根据权利要求6所述的金属粉末烧结和原位累积挤压成形用液压机,其特征在于:所述炉体上方设置有供活塞通过的开口,所述炉体下方设置有供下冲头通过的开口,所述炉体的右壁上设置有插板式炉门,所述炉门与可移动工作台固定连接,所述炉体的一个侧壁的下方设有通气孔,供气体进出的导气管的第一端与通气孔连接,所述导气管的第二端与真空泵连接。

8.根据权利要求1所述的金属粉末烧结和原位累积挤压成形用液压机,其特征在于:所述上横梁和下横梁的端部设置有用于进行预紧的预紧螺栓,四根立柱分别与上横梁、下横梁和中间固定横梁借助于设在立柱内部的拉杆通过拉杆预紧的方式形成框架结构。

9.根据权利要求7所述的金属粉末烧结和原位累积挤压成形用液压机,其特征在于:所述炉门与炉体间通过密封条进行密封。

10.一种利用权利要求7所述的金属粉末烧结和原位累积挤压成形用液压机进行金属粉末烧结挤压成形的方法,其特征在于:其包括以下步骤:S1、下工作缸驱动其活塞使下冲头处于最下端的位置,上工作缸驱动其活塞使上冲头处于最上端的位置,通过工作台移出液压缸将可移动工作台移出使炉门打开,将金属粉末定量加入组合凹模和下冲头垫块组成的空间,随后通过工作台移出液压缸将可移动工作台移入使炉门关闭;

S2、上工作缸驱动其活塞使上冲头向下运动,下工作缸驱动其活塞使下冲头和下冲头垫块向上运动,进行坯料预压实,并同时将上工作缸和下工作缸的工作压力升至设定压力值;

S3、使炉体处于真空环境下或通入保护气体,整个炉腔处于保护气体氛围下,打开冷却装置和加热装置的开关,将温度升至指定的烧结温度进行烧结;

S4、烧结完成后,下工作缸进行压力调节将工作压力减小至预定背压压力,上工作缸调至挤压压力后继续工作,上冲头随上工作缸活塞杆同步向下运动完成烧结坯料向下正挤压,之后,上工作缸进行压力调节将工作压力减小至预定背压压力,下工作缸压力增至变形成形压力,下冲头垫块随下冲头和下工作缸活塞杆同步向上运动完成烧结坯料的向上正挤压,从而完成1次反复挤压成形;

S5、循环步骤S4中的挤压工艺,进行多道次累积反复挤压工艺,待金属粉末烧结-累积反复挤压变形完成预定次数后,完成挤压过程,获取变形试样,关闭加热装置,下工作缸向下复位并卸载,上工作缸向上复位并卸载;待变形试样冷却至设定温度后,停止通入保护气体,工作台移出液压缸驱动可移动工作台移出使炉门打开,取出变形试样,待炉体内温度降至室温时,关闭冷却装置。