[发明专利]用于双向压制的半固态金属粉末成形装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉末成形装置，尤其是涉及一种用于双向压制的半固态金属粉末成形装置。

背景技术

粉末冶金是用金属粉末（或者金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结制造金属材料、复合材料和功能材料等制品的工艺过程。粉末冶金法制造的产品应用范围十分广泛，从普通机械到精密仪器，从五金工具到大型机械，从电子工业到电机制造，从民用工业到军事工业，从一般技术到尖端技术，均能见到粉末成形工艺的身影。粉末冶金工艺过程主要包括装粉、压制、烧结和后处理等过程，其特点主要有：可生产用普通熔炼法无法生产的具有特殊性能的材料，如磁性材料、电气材料、超导材料、热电材料、储氢材料和催化剂材料等；产品的性能一般比普通熔炼法优越；可以实现近净成形和自动化批量生产，节约金属材料，从而有效地降低生产的资源和成本。但是，传统的粉末成形也有不足之处，例如该工艺过程中需要先压制，然后再烧结，这将增加工序和相应的劳动时间，而且，压坯在搬运过程中可能遭到损坏，最终影响成形零件的质量。

半固态成形技术是近年来兴起的一种介于铸造和锻造之间的工艺过程，是针对固、液态共存的半熔化或半凝固金属进行成形加工的工艺方法的总称。金属半固态成形技术可以避免液态压铸成形时喷溅、紊流以及卷气等缺点，同时与固体锻造相比，更易于形成微细特征，变形力小，利于节省能源。因此，和传统成形工艺相比，半固态金属成形具有一系列突出的优点：成形温度低，成形件力学性能好，较好地综合了固态金属模锻与液态压铸成形的优点，可以批量生产形状复杂、高性能和高精度的微型零部件。

半固态粉末成形可认为是将传统粉末冶金法与半固态成形相结合的一种新型制造技术，与传统粉末冶金法相比，半固态粉末成形可明显减少后续处理工艺，降低制造成本；在节能、简化工艺、改善微观结构上更具优势，并可对材料属性进行细致的控制，因而在纳米复合结构以及功能梯度结构的制造上具有巨大的潜力。目前，国内外有关粉末成形装置和半固态成形装置的研究有不少，但是，有关半固态粉末成形的装置却鲜有报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于双向压制的半固态金属粉末成形装置，该装置将粉末成形和半固态成形技术相结合，具有可实现近净成形、减少后续处理工艺和降低制造成本等优点；该装置具有双向压制成形和自动脱模功能，可以改善压坯密度分布的均匀性、提高所生产零件的性能和缩短生产时间。

本发明采用的技术方案是：

本发明的箱体上安装覆盖板，箱体内的底板两侧，分别装有两组支架，第一、第二外侧轴的两端分别支承在各自一组的支架轴承孔中，第一、第二外侧轴上分别对称装有第一外侧大齿轮、第一内侧小齿轮、第二内侧小齿轮和第二外侧大齿轮，在第一、第二外侧轴上的第一内侧小齿轮、第二内侧小齿轮之间的箱体内的底板两侧，分别装有另外两组支架，第一、第二内侧轴的两端分别支承在各自另外一组的支架轴承孔中，第一、第二内侧轴上分别装有第三内侧小齿轮和第四内侧小齿轮；第一、第二外侧轴上的对称的第一、第二外侧大齿轮通过各自的双面外侧齿条相啮合，第一外侧轴上对称的第一内侧小齿轮、第二内侧小齿轮与第一内侧轴上的第三内侧小齿轮和第四内侧小齿轮相啮合，第二外侧轴上的对称的第一内侧小齿轮、第二内侧小齿轮与第二内侧轴上的第三内侧小齿轮和第四内侧小齿轮相啮合，第一、第二内侧轴上的第三内侧小齿轮和第四内侧小齿轮分别与各自的双面内侧齿条相啮合；两根双面内侧齿条穿过覆盖板中心孔后，其上端与下模冲侧面槽连接，推杆上端嵌入垫块孔中，再将推杆由上至下穿过下模冲的中心孔，推板穿过两根内侧齿条，并与推杆的下端固定连接，两根下拉杆的下端穿过覆盖板后，分别固定在推板两端，两根下拉杆的上端分别嵌入各自的上拉杆孔中形成滑动配合，两根双面外侧齿条分别穿过覆盖板，其上端分别与各自连接杆的下端固定连接；阴模套在下模冲的外侧，并且固定在覆盖板凹槽中，将加热炉套在阴模的外侧，并且固定在覆盖板上； 将两根连接杆和两根上拉杆的上端分别安装在支撑板上面，上模冲穿过支撑板，其台肩面与支撑板固定连接。

所述的两个外侧齿轮和两个内侧齿轮与各自的双面齿条均为斜齿齿条啮合。

所述的加热炉内部设有热电偶和均布有多根加热捧。

本发明具有的有益效果是：

1）将粉末成形和半固态成形技术相结合，具有可以实现近净成形、减少后续处理工艺和降低制造成本等优点；

2）该装置具有双向压制成形和自动脱模功能，可以改善压坯密度分布的均匀性、提高所生产零件的性能和缩短生产时间。

附图说明

图1是本发明的总体装配结构原理图。