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专利号: 2022107570640
申请人: 河南科技大学
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可调整环状坯件轴向尺寸的离心喷射成形装置,其包括环状模具和离心雾化器,其特征在于:所述环状模具能够在驱动装置的驱动下做轴向往复运动,且该环状模具上部内侧还设有用于对坯件上端面进行挡止定位的调整装置,该调整装置包括外径与环状模具内径一致的环状挡板,该环状挡板通过调整螺栓固定在环状模具内,该环状挡板还能够通过调整螺栓调整其在环状模具内的轴向位置,从而实现对环状模具轴向尺寸的调整;其中所述的离心雾化器包括离心盘和连接套,所述离心盘用于承载金属液体的盘面下方形成有空腔;所述连接套能够向离心盘传递旋转动力并具能够使离心盘的空腔内充满流动的冷却水,且当金属液体在盘面上凝固形成的固体层厚度达到设定值时,空腔内的冷却水能够与固体层上方的金属液体建立稳态热传导;

当冷却水与金属液体建立稳态热传导时,离心盘和固体层之间存在以下关系:其中,k金为固体层金属的热导率,k盘为离心盘的热导率,H金为固体层金属的设定厚度,H盘为离心盘盘面厚度,T熔为金属熔点温度,T固为固体层与离心盘盘面之间温度,T水为冷却水的最高温度。

2.根据权利要求1所述的可调整环状坯件轴向尺寸的离心喷射成形装置,其特征在于:其中所述的调整螺栓通过压板实现与环状模具上端的固定。

3.根据权利要求2所述的可调整环状坯件轴向尺寸的离心喷射成形装置,其特征在于:所述压板一端固定在环状模具上端面上,另一端悬在环状模具的内孔处并与调整螺栓固接。

4.根据权利要求3所述的可调整环状坯件轴向尺寸的离心喷射成形装置,其特征在于:所述压板沿其长度方向间隔分布有两个定位孔,其中一个定位孔与固定螺栓配合将该压板固定在环状模具的外翻沿上,另一个定位孔则被调整螺栓穿过,旋紧在该调整螺栓上的螺母压紧在压板上。

5.根据权利要求1‑4任一所述的可调整环状坯件轴向尺寸的离心喷射成形装置,其特征在于:其中所述的环状模具在驱动装置的驱动下还能够进行旋转运动。

6.根据权利要求5所述的可调整环状坯件轴向尺寸的离心喷射成形装置,其特征在于:其中所述的环状挡板外径和内径之间的间距不小于拟制备的工件的厚度。

7.根据权利要求1所述的可调整环状坯件轴向尺寸的离心喷射成形装置,其特征在于:冷却水的流量通过以下公式计算:

根据导热公式对冷却水的流量进行量化,

其中,ρ水为冷却水的密度,c水为冷却水的比热容,Q水为冷却水的流量,T0为冷却水的初始温度,S盘离心盘的表面积;

计算离心盘面积,

其中,d盘为离心盘直径;

将公式(2)代入公式(1)得到冷却水流量。

8.根据权利要求1所述的可调整环状坯件轴向尺寸的离心喷射成形装置,其特征在于:液态金属的流量可由下式获得:

0.5ρ金c金Q金△T=ρ水c水Q水(T水‑T0)

其中,ρ金为金属的密度,c金为金属的比热容,Q金为金属的流量,△T为金属的过热度。