[實(shí)用新型]粉末流動(dòng)溫壓成形橫向壓力的測(cè)量裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200620153963.6
• 申請(qǐng)日: 2006-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN200977734Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖志瑜;羅術(shù)華;王軍;邵明;李元元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B30B15/00
• 分類號(hào): B30B15/00;B22F3/03
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 盛佩珍

????????????????????技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及材料加工領(lǐng)域，具體是指粉末流動(dòng)溫壓成形橫向壓力的測(cè)量裝置。

?????????????????????背景技術(shù)

金屬粉末溫壓成形和注射成形技術(shù)是目前粉末冶金技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)的兩大熱點(diǎn)。粉末溫壓成形是美國(guó)的Hoeganaes公司于1994年在國(guó)際粉末冶金和顆粒材料會(huì)議(PM²TEC94)上公布，它是在傳統(tǒng)冷壓工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的制造高密度、高性能鐵基粉末冶金零部件的新工藝，它能以較低的成本制造出高密度的粉末冶金零件，為粉末冶金零件在性能與成本之間找到了一個(gè)最佳的結(jié)合點(diǎn)。目前，在粉末制備、工藝優(yōu)選、溫壓及燒結(jié)行為、致密化機(jī)理、數(shù)值模擬和裝備等方面均進(jìn)行了廣泛的研究，并已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

流動(dòng)溫壓成形正是在金屬粉末冷壓、溫壓的基礎(chǔ)上，結(jié)合了粉末注射成形工藝的優(yōu)點(diǎn)，在傳統(tǒng)壓機(jī)上稍加改動(dòng)即可精密成形復(fù)雜形狀零部件的一種新型近凈成形技術(shù)。該技術(shù)由德國(guó)Fraunhofer先進(jìn)材料與制造研究所(IFAM)于2001年首次報(bào)道。它采用適量的特殊粘結(jié)劑(潤(rùn)滑劑)處理的混合粉末在80～130℃溫度下由于具有粘流行為，而可在傳統(tǒng)壓機(jī)上精密成形帶有與壓制方向垂直的凹槽、孔和螺紋孔等的復(fù)雜零件，而不需要其后的二次機(jī)加工。流動(dòng)溫壓成形特殊配制的混合粉末由于還具有很高的粘度和臨界剪切力，在加熱過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生變形，因而可像冷壓零件一樣直接在燒結(jié)爐中去除粘結(jié)劑，而不需要像注射成形一樣需要較長(zhǎng)時(shí)間的單獨(dú)的脫脂后才進(jìn)行高致密化燒結(jié)。這對(duì)短流程制造復(fù)雜粉末冶金零件，降低成本具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。流動(dòng)溫壓成形技術(shù)既克服了傳統(tǒng)冷壓在成形復(fù)雜幾何形狀方面的不足，又避免了注射成形技術(shù)的高成本，是一項(xiàng)具有應(yīng)用前景的新技術(shù)。

然而目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于粉末流動(dòng)溫壓壓制的研究仍在探索階段，尚未見(jiàn)有關(guān)能夠直觀表現(xiàn)和描述粉末在橫向的真實(shí)受力情況的粉末流動(dòng)溫壓成形橫向壓力測(cè)量裝置，缺乏關(guān)鍵制造技術(shù)及其工藝原理研究的手段。

???????????????????發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于為直接描述、分析粉末在流動(dòng)溫壓成形過(guò)程中在十字水平方向上的受力變化而提供一種簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)、直接的粉末流動(dòng)溫壓成形橫向壓力的測(cè)量裝置，為流動(dòng)溫壓成形關(guān)鍵制造技術(shù)及其工藝原理的研究提供重要手段。

本實(shí)用新型的粉末流動(dòng)溫壓成形橫向壓力的測(cè)量裝置，其特征在于：它由對(duì)稱安裝的兩根頂桿、兩根上下模沖、兩個(gè)螺旋頂柱、兩個(gè)傳感器固定架、兩個(gè)固定螺栓、兩個(gè)壓力傳感器及可分瓣開(kāi)模與合模的十字型模具、加熱裝置組成；頂桿一端插入與頂桿相配合的十字型模具的橫向模腔中，頂桿與十字型模具橫向模腔之間為小間隙配合。頂桿端面為平面并與端面也為平面的螺旋頂柱面配合；通過(guò)螺旋頂柱與壓力傳感器連接，壓力傳感器與數(shù)據(jù)采集卡相連接。

上述粉末流動(dòng)溫壓成形橫向壓力測(cè)量裝置還可以包含有兩個(gè)鋼球，頂桿和螺旋頂柱分別加工有與鋼球配合的圓弧面；頂桿通過(guò)鋼球、螺旋頂柱與壓力傳感器相連。

上述粉末流動(dòng)溫壓成形橫向壓力測(cè)量裝置的頂桿是一圓柱形柱體，它的直徑為8～12mm，長(zhǎng)度長(zhǎng)于十字橫向模腔。

本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型為直接描述、分析粉末在流動(dòng)溫壓壓制過(guò)程中橫向的受力變化提供了一種簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)的直接測(cè)量粉末流動(dòng)溫壓成形過(guò)程中橫向壓力裝置?？芍苯訙y(cè)定不同溫度、壓力和速度下粉末軸向壓制時(shí)在橫向方向不同位置點(diǎn)的橫向壓力的大小，定量描述不同軸向壓力下粉末流動(dòng)溫壓過(guò)程中軸向壓力和橫向壓力之間的變化關(guān)系，為研究粉末流動(dòng)溫壓壓制的橫向流動(dòng)提供重要的手段，對(duì)流動(dòng)溫壓成形機(jī)理的研究具有重要意義。

2、本實(shí)用新型可通過(guò)旋調(diào)螺旋頂柱來(lái)調(diào)節(jié)橫向位置，測(cè)出粉末橫向成形的最大橫向位置，以體現(xiàn)粉末的橫向流動(dòng)能力。

3、測(cè)試表明，頂桿在測(cè)量中的摩擦力較小，因此測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較高。

4、本實(shí)用新型的測(cè)量方法直觀、操作簡(jiǎn)便，同時(shí)能與測(cè)試軟件相結(jié)合，能夠獲得更高的可靠性、準(zhǔn)確度。

5、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本較低；應(yīng)用范圍廣，可用于直接測(cè)量不同材料在流動(dòng)溫壓壓制過(guò)程中橫向流動(dòng)能力和橫向壓力的大小。如用于金屬粉末，陶瓷粉末和塑料粉末等材料流動(dòng)溫壓壓制過(guò)程中橫向壓力的測(cè)試。

??????????????????????附圖說(shuō)明

圖1為粉末流動(dòng)溫壓成形橫向壓力的測(cè)量裝置主視圖；

圖2為粉末流動(dòng)溫壓成形橫向壓力的測(cè)量裝置俯視圖；

圖3為粉末流動(dòng)溫壓成形橫向壓力的測(cè)量裝置通過(guò)鋼球連接的頂桿和螺旋頂柱結(jié)構(gòu)示意圖；