[實用新型]一種粉末冶金高強(qiáng)度難變形鋁合金粉末的裝料裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721834261.9
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN207606277U
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 聶俊輝;樊建中;趙月紅;鄔小萍;楊必成;馬自力;魏少華;左濤;劉彥強(qiáng);郝心想
• 申請（專利權(quán)）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: B22F3/03
• 分類號: B22F3/03
• 代理公司: 北京北新智誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 劉徐紅

本實用新型涉及一種粉末冶金高強(qiáng)度難變形鋁合金粉末的裝料裝置，屬于粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域。該裝置由鋁合金包套、套筒和壓制壓頭組成，鋁合金包套為底部密封的鋁合金圓柱筒體，套筒由兩個半錐筒和若干個卡箍組成，兩個半錐筒組合后形成錐筒，錐筒的內(nèi)部形狀為圓柱形，外部形狀為錐筒形，卡箍依次套在錐筒的外部。采用本實用新型裝置壓制的鋁合金粉坯致密度達(dá)到70～75％，較傳統(tǒng)工藝提高了28.6～31.6％；鋁合金包套在外部壓制力作用下不會發(fā)生鼓肚、開裂變形，并且套筒可多次重復(fù)使用，模具制作費用降低了1.5倍；可方便的對套筒進(jìn)行組裝與拆卸，并且省略了粉末冷等靜壓成型步驟，縮短了制備周期，生產(chǎn)時間縮短了0.9～1.1倍。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種粉末冶金高強(qiáng)度難變形鋁合金粉末的裝料裝置，通過優(yōu)化裝料工裝模具的方法來提高強(qiáng)難變形鋁合金粉末的致密度，屬于粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

高性能鋁合金制品具有低密度、耐腐蝕、易加工、導(dǎo)電與導(dǎo)熱性好、力學(xué)性能優(yōu)異等綜合性能，近年來在汽車交通、航空航天等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，如部分高強(qiáng)鋁合金已經(jīng)成熟應(yīng)用于汽車空發(fā)動機(jī)活塞、空調(diào)壓縮機(jī)葉片、飛機(jī)蒙皮等部件。目前制備高性能鋁合金材料及制品的方法主要有鑄造成型和粉末冶金成型工藝。相比于鑄造成型工藝，粉末冶金工藝制備的鋁合金材料成分偏析小、內(nèi)部組織更均勻、強(qiáng)度和塑性等性能更高、并且縮孔、氣泡和夾雜等缺陷少，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

采用粉末冶金工藝制備高性能鋁合金材料的基本工序為：鋁合金粉末制備(如氣霧化制粉)—粉末冷等靜壓(或模壓)—真空除氣—熱等靜壓成型(或熱壓、熱塑性加工成型)。其中，在粉末冷等靜壓步驟中，需要將鋁合金粉末裝入專用橡膠包套內(nèi)，并將粉末振動或搗實達(dá)到一定的致密度(50％左右)，然后進(jìn)行冷等靜壓成型，使橡膠包套內(nèi)的粉末相互機(jī)械結(jié)合，得到具有一定強(qiáng)度和外形的粉坯(致密度70％左右)，為后續(xù)真空除氣和熱等靜壓成型步驟準(zhǔn)備坯料。如果粉坯致密度過低，例如50％左右的致密度，粉坯在后續(xù)真空除氣或熱等靜壓過程中包套尺寸收縮大，尺寸變形不均勻，而為得到外形均勻尺寸的坯料，需要對熱等靜壓坯料進(jìn)行大量機(jī)加工休整外形，原料浪費十分嚴(yán)重。然而，由于某些鋁合金粉末具有很高的強(qiáng)度和硬度，塑性變形性差，在冷等靜壓過程中粉末與粉末之間難以通過塑性變形而結(jié)合在一起，無法成型粉坯，導(dǎo)致冷等靜壓失敗。目前，為解決高強(qiáng)度難變形鋁合金粉末難以冷等靜壓成型的技術(shù)難題，通過在粉末中添加石蠟、硬脂酸鋅等潤滑粘結(jié)劑可促進(jìn)粉末的成型，但石蠟、硬脂酸鋅等潤滑粘結(jié)劑在之后的真空除氣或熱等靜壓過程中較難去除，會作為有害雜質(zhì)存在于材料內(nèi)部，影響材料使用性能。

實用新型內(nèi)容

本實用新型針對高強(qiáng)難變形鋁合金粉末難以冷等靜壓成型的難題，提出了一種新型的粉末裝料裝置，可以省略冷等靜壓成型步驟，直接將粉末裝入真空除氣用的鋁合金包套模具內(nèi)，使粉末裝填致密度達(dá)到與冷等靜壓粉坯相近的程度(70％左右)，用于后續(xù)真空除氣步驟。本實用新型解決了高強(qiáng)難變形鋁合金粉末無法冷等靜壓成形的技術(shù)難題，特別是將粉末冶金冷等靜壓與真空除氣裝料縮減為一個步驟，縮短了生產(chǎn)周期，大幅提高了生產(chǎn)效率。

一種粉末冶金高強(qiáng)度難變形鋁合金粉末的裝料裝置，由鋁合金包套、套筒和壓制壓頭組成，所述的鋁合金包套為底部密封的鋁合金圓柱筒體，所述的套筒由兩個半錐筒和若干個卡箍組成，兩個半錐筒組合后形成錐筒，錐筒的內(nèi)部形狀為圓柱形，外部形狀為錐筒形，所述的卡箍依次套在錐筒的外部。

優(yōu)選的，鋁合金包套為圓筒狀，由圓柱筒體和底蓋組成，圓柱筒體與底蓋之間通過焊接連接，壁厚為2～5mm；所述鋁合金包套材質(zhì)可為6061Al。

優(yōu)選的，套筒由凸型卡口半錐筒、凹形卡口半錐筒和若干個卡箍組成，凸型卡口半錐筒上設(shè)置凸型卡口，凹形卡口半錐筒上設(shè)置凹形卡口，兩塊半錐筒通過凸型卡口和凹形卡口組合成錐筒，所述的卡箍套在錐筒外部。

優(yōu)選的，兩塊半錐筒的最小厚度>30mm，即錐筒的最小厚度>30mm，兩塊半錐筒和卡箍的材質(zhì)均為45#鋼。