[发明专利]金属粉末烧结与原位挤压一体设备及烧结挤压复合工艺

权利要求书

1.一种金属粉末烧结与原位挤压一体设备，其特征在于，包括：

烧结炉体，包括具有前开口的炉腔，所述前开口处设置有炉门；

挤压模具，所述挤压模具设置于所述炉腔内，包括凹模组件和与所述凹模组件匹配的凸模组件；所述凹模组件内用于装填金属粉末，以使所述金属粉末在所述炉腔内热压烧结形成烧结坯料，所述凹模组件包括模套和凹模，所述模套通过下模座安装于所述炉腔底部，所述凹模装配于所述模套内，所述凹模上开设有贯穿所述凹模上下两端的内孔；所述凸模组件用于对所述烧结坯料进行原位多道次累积反向挤压或累积复合挤压，所述凸模组件包括上第一凸模、上第二凸模和下凸模，所述上第一凸模用于与所述内孔的上端配合，所述上第二凸模用于与所述内孔的上端配合，且所述上第二凸模套设于所述上第一凸模的外周，所述上第二凸模用于和所述上第一凸模共同挤压或交替挤压所述烧结坯料的上端面，所述下凸模的外周装配有下镶嵌模，所述下镶嵌模装配于所述内孔的下端，所述下镶嵌模用于托载所述烧结坯料的下端面，所述下凸模用于托载或挤压所述烧结坯料的所述下端面；

挤压驱动系统，所述挤压驱动系统与所述凸模组件的所述上第一凸模、所述上第二凸模和所述下凸模均连接，所述挤压驱动系统用于驱动所述凸模组件移动；所述挤压驱动系统为液压驱动系统，其包括上工作主缸、上工作副缸、回程缸和下工作缸，所述上工作主缸的缸杆用于驱动所述上第一凸模下行，所述上工作副缸的缸杆通过导向柱与所述上第二凸模固定连接，所述上第一凸模的顶端连接固定板，所述固定板与所述导向柱滑动连接；所述上工作副缸用于驱动所述上第二凸模下行，所述回程缸的缸杆与所述上第二凸模连接，用于带动所述上第二凸模上行，当所述上第二凸模上行至与所述固定板相抵后，能够带动所述固定板及所述上第一凸模一同上行，所述下工作缸的缸杆连接下压头，用于驱动所述下凸模上行；

框架结构，所述框架结构包括自上而下依次设置的上横梁、活动横梁和下横梁，其中，所述上横梁和所述下横梁之间通过立柱固定连接，所述活动横梁滑动安装于所述立柱上；所述烧结炉体固定安装于所述下横梁上，所述活动横梁位于所述烧结炉体的上方；所述上工作主缸和所述上工作副缸固定安装于所述上横梁上，且所述上工作副缸的缸杆与所述活动横梁固定连接，所述上第一凸模和所述上第二凸模均位于所述活动横梁的下方，且所述上第二凸模与所述活动横梁固定连接，所述上工作主缸的缸杆在伸缩时能够贯穿所述活动横梁；所述回程缸和所述下工作缸均安装于所述下横梁上，所述回程缸的缸杆与所述活动横梁连接；所述下凸模贯穿所述下横梁设置。

2.根据权利要求1所述的金属粉末烧结与原位挤压一体设备，其特征在于，还包括固定工作台和用于装载所述挤压模具的移动工作台，所述烧结炉体固定于所述固定工作台上，所述固定工作台的一侧设置有承重台，所述移动工作台通过滑动组件安装于所述固定工作台上；其中，所述滑动组件包括：

第一丝杠，所述第一丝杠可转动安装于所述移动工作台与所述承重台之间；

第一丝母，所述第一丝母固定连接于所述移动工作台，且所述第一丝母与所述第一丝杠配合连接；

第一蜗杆，所述第一蜗杆与所述第一丝杠啮合连接；

第一驱动装置，所述第一驱动装置与所述第一蜗杆连接，以驱动所述移动工作台移出或移入所述烧结炉体内。

3.根据权利要求2所述的金属粉末烧结与原位挤压一体设备，其特征在于，所述炉门通过升降组件安装于所述炉腔上，所述升降组件包括：

第二丝杠，所述第二丝杠设置于所述前开口的两侧；

第二丝母，所述第二丝母固定连接于所述炉门，且所述第二丝母与所述第二丝杠配合连接；

第二蜗杆，所述第二蜗杆与所述第二丝杠啮合连接；

第三蜗杆，所述第三蜗杆安装于所述移动工作台与所述承重台之间，所述第三蜗杆与所述第二蜗杆垂直且相互啮合；

第二驱动装置，所述第二驱动装置与所述第三蜗杆连接，以驱动所述炉门打开或封闭所述前开口。

4.根据权利要求1所述的金属粉末烧结与原位挤压一体设备，其特征在于，所述炉腔为碳棒式炉腔，所述碳棒式炉腔内设置有用于环绕所述挤压模具设置的加热碳棒；所述碳棒式炉腔的侧壁设置有保温隔热层。