[發明專利]一種半自動化的基于金屬基復合材料的磁脈沖溫壓裝置

有效

• 申請號: 202010940838.4
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112077304B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 崔俊佳;李光耀;董東營
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: B22F3/03
• 分類號: B22F3/03;B22F3/087
• 代理公司: 北京律譜知識產權代理事務所(普通合伙) 11457
• 代理人: 孫紅穎

本發明涉及一種半自動化的基于金屬基復合材料的磁脈沖溫壓裝置，其特征在于：包括上固定板(1)，絕緣板(2)，線圈座(3)，平板線圈(4)，固定環(5)，驅動片(6)，放大器(7)，立柱(8)，沖頭(9)，絲杠(10)，限位板(11)，上模沖(12)，陰模(13)，下模沖(14)，導軌(15)，絲桿(16)，中板(17)，千斤頂(18)，下固定板(19)，方管(20)，高速相機(21)，磁脈沖放電設備(22)，傳感器(23)。本發明一種半自動化的基于金屬基復合材料的磁脈沖溫壓裝置利用平板線圈放電，通過放大器作用使沖頭高速壓制粉末。通過陰模周向環繞的六個加熱棒對粉末加熱，實現金屬基復合材料的溫壓。

技術領域

本發明屬于粉末壓制技術領域，特別涉及一種半自動化的基于金屬基復合材料的磁脈沖溫壓裝置。

背景技術

在現代冶金工業中，粉末冶金技術能夠實現高密度、高精度、高強度粉末冶金制品的研發，粉末壓制流程主要包括：裝粉、壓制、脫模。其技術水平的高低決定著坯件的精度和致密性，進而對零件的最終性能產生影響。

電磁成型作為一種新興的高能率成型技術，是利用瞬間的高壓脈沖磁場迫使粉末體在沖擊電磁力作用下，高速成型的一種成型方法。相比于爆炸成型、電液成型，電磁成型更加安全、更加方便。

傳統的粉末壓制以冷壓為主，壓制時粉末體易產生加工硬化，致密度不高。而磁脈沖粉末溫壓技術以電磁力作為驅動力，壓制時間短(毫秒級)，壓制速度高(米/秒)，粉末體的加工硬化作用小，可以實現高速致密壓實。相比于傳統的粉末壓制，電磁壓制由電路控制，可實現放電能量的精確調節，安全穩定，效率高，可實現自動化控制。

發明內容

為了克服粉末冷壓時致密度不均勻的缺點，本發明的目的在于提供一種半自動化的基于金屬基復合材料的磁脈沖溫壓裝置。電磁力由水平放置的平板線圈提供，粉末體位于可加熱的陰模內，當線圈通電時，電磁力驅動沖頭豎直向下運動，繼而實現對粉末體的溫壓。由于采用電磁力及溫壓壓制，使粉末體的致密度更高。

本發明所采取的技術方案提供了一種半自動化的基于金屬基復合材料的磁脈沖溫壓裝置，其特征在于：包括上固定板，絕緣板，線圈座，平板線圈，固定環，驅動片，放大器，立柱，沖頭，絲杠，限位板，上模沖，陰模，下模沖，導軌，絲桿，中板，千斤頂，下固定板，方管，高速相機，磁脈沖放電設備，傳感器；其中：

下固定板下表面連接方管，下固定板上表面開有螺紋孔，用以固定立柱與絲杠；下固定板上表面安置兩個千斤頂，用以實現脫模、中板的運動；

絲杠通過螺母固定中板與限位板；

中板左側開有通孔，并與陰模的內孔實現同軸心重合，進而進行脫模；中板上表面兩側各開有兩個螺紋孔，用以固定導軌；

導軌中心為通孔，以安置測定壓制力的傳感器，導軌上開有螺紋孔，用于固定絲桿，實現陰模沿導軌凹槽的左右移動；導軌上表面兩側設置楔形凹槽，用以固定并限定陰模的運動方向；

陰模周向環繞開有6個加熱棒安置孔，用以放置電加熱棒；陰模中心開有直徑為20mm的通孔，用以放置粉末體、上模沖、下模沖；

限位板中心開有通孔，以實現沖頭的運動導向；其四周開有通孔，以貫穿絲杠；

沖頭通過螺釘固定在放大器上；放大器通過螺釘與驅動片連接；驅動片在壓制前與平板線圈緊密貼合；

平板線圈通過固定環與線圈座的作用，實現固定；其通過銅線與磁脈沖放電設備連接；

固定環通過螺栓將線圈座、絕緣板、線圈固定在上固定板上；上固定板通過螺釘連接立柱；

高速相機通過支架固定放置在下固定板的一側。

進一步地，平板線圈由紫銅帶繞制而成，紫銅帶用絕緣膠帶進行絕緣，銅帶外側涂覆環氧樹脂和凝固劑，以固定在線圈座上；線圈座上開有導孔，以使線圈與外電路相連。