[發明專利]一種徑向和軸向電磁力實現粉末壓制的方法和裝置

有效

• 申請號: 201810002766.1
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN108057883B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 崔曉輝;喻海良;王青山
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B22F3/087
• 分類號: B22F3/087;B22F3/03
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種徑向和軸向電磁力實現粉末壓制的方法，其特征在于：

基于的裝置包括套筒（10），所述套筒（10）的筒壁設置有與其同軸的螺線管線圈（11），螺線管線圈（11）對套筒（10）內的金屬粉末（12）施加徑向電磁力，套筒（10）的上方設置有平板線圈（5），平板線圈（5）作用于沖頭（9），使沖頭（9）從上方對金屬粉末（12）施加軸向電磁力；

利用徑向電磁力和軸向電磁力同時壓制金屬粉末（12），其中徑向電磁力采用螺線管線圈（11）實現，螺線管線圈（11）通入脈沖電流，在金屬粉末（12）上感應產生脈沖大電流和脈沖電磁力，通過脈沖大電流產生的熱效應實現燒結，通過脈沖電磁力的大小變化，使金屬粉末（12）交替產生彈性變形與彈性回復，擊碎粉末間的氧化物，同時減小摩擦力，最終提高壓制致密度，并且脈沖大電流能夠產生熱效應，融化金屬粉末（12）和氧化物，實現燒結。

2.一種實現權利要求1所述徑向和軸向電磁力實現粉末壓制的方法的裝置，包括套筒（10），其特征在于，所述套筒（10）的筒壁設置有與其同軸的螺線管線圈（11），螺線管線圈（11）對套筒（10）內的金屬粉末（12）施加徑向電磁力，套筒（10）的上方設置有平板線圈（5），平板線圈（5）作用于沖頭（9），使沖頭（9）從上方對金屬粉末（12）施加軸向電磁力。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述套筒（10）位于底座（1）上，套筒（10）的底部設置有墊塊（13），所述底座（1）上方通過螺栓（3）和螺母（4）連接上固定板（2），所述平板線圈（5）固定在上固定板（2）的下表面，所述螺線管線圈（11）卡入底座（1）的凹槽內，以保證螺線管線圈（11）不會在徑向發生移動。

4.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述平板線圈（5）下方有放大器（7），放大器（7）上表面固定驅動片（6），下表面與沖頭（9）的上表面正對并接觸，驅動片（6）與平板線圈（5）正對，當脈沖電流通過平板線圈（5）后，在驅動片（6）上產生向下的磁場力，進而驅動放大器（7）向下，并帶動沖頭（9）向下運動。

5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述驅動片（6）由高電導率材料制成。

6.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述放大器（7）上設置有豎向的導柱（8），導柱（8）穿過放大器（7），保證放大器（7）沿套筒（10）的軸向運動。

7.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述螺線管線圈（11）設置在套筒（10）的外層，當螺線管線圈（11）放電后，磁場穿透套筒（10）并作用在金屬粉末（12）上。

8.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述螺線管線圈（11）和平板線圈（5）連接同一個電源系統，同時進行充電或放電。

9.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述螺線管線圈（11）和平板線圈（5）均為多圈同心線圈。

10.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述套筒（10）由高強度絕緣材料制成，保證螺線管線圈（11）放電后，磁場能夠穿透套筒（10）作用到金屬粉末（12）上；同時套筒（10）的強度要能滿足金屬粉末（12）壓實所產生的壓力。