CN103191968B - 一种钼舟的冲压成型装置及冲压成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钼舟的冲压成型装置及冲压成型工艺，其装置包括安装在液压机工作台上的水平底板、支撑于水平底板上的凸模、布设于凸模正上方的凹模、由顶出液压缸带动进行上下移动并带动压边圈同步移动的顶料组件、安装在压边圈上的进出料装置和由主液压缸带动进行上下移动并带动凹模同步移动的水平顶板；水平顶板、水平底板和装在二者之间的保温罩形成密闭空腔；水平顶板和水平底板上分别安装有上气体管道和下气体管道；其工艺包括步骤：一、钼板加热；二、钼板保温；三、冲压成型；四、出料。本发明设计合理、操作简便且冲压成型工艺简单、实现方便、使用效果好，加工成型钼舟质量高，能简便、快速且高质量完成钼舟的冲压成型过程。
Description
技术领域
本发明属于钼舟制备技术领域，尤其是涉及一种钼舟的冲压成型装置及冲压成型工艺。
背景技术
我国钼金属生产在世界上占据着极重要的地位。目前，我国已探明钼金属储量为172万吨，基础储量为343万吨，仅次于美国，居世界第二位。自从上世纪90年代以来，我国钼矿山的开采量及钼产品的产量和出口量都得到了大幅度的增长，居世界第2位。但就钼金属的加工程度而言，远不能与其储量及产量相匹配。在大量出口钼原料的同时，我国经济、国防建设所急需的各种优质钼深加工材料产品却严重依赖于进口。因此，如何通过深加工技术的提高将我国丰富的钼矿产资源优势转化为产品优势，改进钼金属材料产品质量，增加钼金属产品种类，实现钼金属产品的高质化和高值化，是我国钼行业及其可持续发展所面临的重大课题。
由于我国在钼深加工制品方面起步晚、技术落后、产品种类少，且多为常规制品，产品科技含量和附加值较低，导致大规格和尖端领域所需的异型制品必须依赖进口，这与我国钼资源大国的地位极不相称。随着国民经济的发展和国防建设的需要，高性能深加工钼制品的应用将与日俱增，我国面临的挑战将非常严峻。与此同时，国家为了保护资源，推动资源型企业实现经济增长方式转变，对原料和烧结制品取消出口退税并加收出口征税，而对深加工制品采取支持鼓励政策，这对具有典型中国企业特征（资源型和初加工型）的企业带来了更大的经济挑战。要想从根本上摆脱这一不利局面，必须开发拥有我国自主知识产权的优质钼深加工制品，优化产业结构，提升产品质量，达到从钼资源大国向钼经济强国实现根本性转变的目标。钼舟产品是国际高端钼粉生产设备必须的配套器具，面临着国内外两个现实市场，具有内外兼收的市场前景，是替代进口产品的最佳结合点。
国内外生产钼金属制品比较成熟的工艺是粉末冶金方法，钼粉是制备钼深加工产品的原料，生产钼粉的设备多为4管～23管不等的氢气还原炉，炉管的前端和后端配有推料和出料装置。还原过程是将二氧化钼放入钼舟器皿中，由机械手将装有MoO2的钼舟运送到炉管前端，然后推杆将钼舟推入炉管内进行多温区还原，随着后续钼舟陆续进入炉管，先期进入炉管的钼舟到达炉管后端，由机械手将钼舟勾出炉管，再由输送小车送往翻转机构，并对钼舟底部进行敲打将还原产物——钼粉倒出，该钼舟随即完成一次还原循环。由于还原钼粉时炉内的温度高达1000℃～1200℃，镍基及高温合金制作的钼舟器皿容易变形，且高温下会挥发出一些低熔点元素（C、Fe、Ni等）渗入到钼粉内，则会影响所制备钼粉的纯度。
钼是高熔点金属，原子结合键强，弹性模量高，强化效果好，同时扩散也较慢，是理想的高温合金的基体金属，因而选用钼作为制作钼舟器皿的原料具有比其它材料更大的优势。但由于钼是体心立方金属，在室温下具有较大的脆性，且当钼板厚度大于1mm时不能直接进行冲压成型。然而，随着温度的升高，钼具有一定的延展性，且温度越高塑性越好。另外，钼在常温下空气中是稳定的，而当温度高于400℃时又发生氧化，这就要求在制作钼舟时，必须保证在高温保护气氛下进行钼舟的冲压成型，而现如今所采用的钼舟冲压成型技术均不能实现。因而，现如今缺少一种设计合理、操作简便、实现方便且使用效果好、所制备钼舟质量高的钼舟冲压成型装置及相应的冲压成型工艺，其能简便、快速且高质量完成钼舟的冲压成型过程。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、设计合理、加工制作及安装布设方便且使用操作简便、使用效果好的钼舟的冲压成型装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种钼舟的冲压成型装置，其特征在于：包括固定安装在液压机的工作台上的水平底板、通过支撑组件固定支撑于水平底板上的凸模、布设于凸模正上方的凹模、由所述液压机的顶出液压缸带动在竖直方向进行上下移动并带动压边圈同步进行上下移动的顶料组件、安装在压边圈上且能在水平方向上进行前后移动的进出料装置和由所述液压机的主液压缸带动在竖直方向进行上下移动并带动凹模同步进行上下移动的水平顶板，所述顶料组件与所述顶出液压缸进行传动连接，且水平顶板与所述主液压缸进行传动连接；所述凸模与凹模对扣后形成一个成型腔，且所述成型腔的结构和尺寸均与需加工钼舟的结构和尺寸一致，且凸模与凹模组成对布设于进出料装置上的待处理钼板进行冲压成型的冲压成型模具，所述进出料装置的中部开有供凸模穿过的穿出通道；所述凹模安装在水平顶板上且其位于水平顶板的正下方，且水平顶板位于所述主液压缸的正下方；所述进出料装置和压边圈均位于所述顶料组件的正上方，且所述顶料组件位于所述顶出液压缸的正上方；所述进出料装置和压边圈均位于凹模的正下方，且水平底板和所述支撑组件中部开有供所述顶料组件进行上下移动的竖向移动通道，所述凸模位于所述竖向移动通道的正上方；水平顶板和水平底板之间装有保温罩，且水平顶板、水平底板和保温罩形成一个对所述需加工钼舟进行冲压成型的密闭空腔，所述凹模、凸模、所述顶料组件、进出料装置和压边圈均布设在所述密闭空腔内；所述凹模的中部安装有呈水平向布设的电加热元件一，所述凸模的中部安装有呈水平向布设的电加热元件二；所述水平顶板上安装有由上至下向所述密闭空腔内通入保护气体的上气体管道，且水平底板上安装有由下至上向所述密闭空腔内通入保护气体的下气体管道，所述上气体管道与下气体管道正对布设。
上述一种钼舟的冲压成型装置，其特征是：所述凹模、凸模、所述顶料组件、进出料装置和压边圈的材质均为TZM合金材料。
上述一种钼舟的冲压成型装置，其特征是：所述水平顶板和水平底板均为水冷板；所述保温罩为上下部均开口的罩体，且保温罩的上下部开口分别通过水平顶板和水平底板进行封堵。
上述一种钼舟的冲压成型装置，其特征是：所述液压机为四柱液压机；所述水平顶板固定安装在所述四柱液压机的滑块上，所述滑块为由所述主液压缸带动在竖直方向上进行上下移动并通过所述四柱液压机的立柱进行导向的移动工作台。
上述一种钼舟的冲压成型装置，其特征是：所述顶料组件包括顶推架、安装在顶推架上的顶料板和安装在顶料板上的多根顶料杆，所述顶推架布设在顶出液压缸的正上方，所述顶推架的底部自水平底板的中部穿出且其底部与顶出液压缸进行传动连接，所述顶料板安装在顶推架的正上方，且多根所述顶料杆组成一个供压边圈安装的安装平台，且所述安装平台位于所述顶料板的正上方。
上述一种钼舟的冲压成型装置，其特征是：所述顶推架的底部与顶出液压缸的活塞杆相接；所述顶推架的底部与顶出液压缸的活塞杆之间装有下隔热垫，且所述下隔热垫与顶出液压缸的活塞杆之间装有下盖板；所述支撑组件为固定安装在水平底板上的垫块，所述垫块上设置有供凸模安装的下固定板，且所述下固定板与垫块之间垫装有下隔热板；所述水平顶板的底部设置有供凹模安装的上固定板，且所述水平顶板与上固定板之间垫装有上隔热板。
上述一种钼舟的冲压成型装置，其特征是：所述压边圈为矩形圈，且所述进出料装置包括呈水平向布设的矩形框架，所述矩形框架的结构与所述成型腔的结构一致，所述矩形框架为冲压成型过程中位于凹模和凸模之间边缘部分的压紧装置；所述矩形框架的底部设置有两根呈平行布设的导轨，且所述压边圈上部对应设置有两道分别供两根所述导轨进行前后滑移的滑移槽。
同时，本发明还公开了一种工艺步骤简单、工艺参数设计合理、实现方便且加工质量易于保证、所加工成型的钼舟质量高的钼舟的冲压成型工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤：
步骤一、钼板加热：采用进出料装置将所述待处理钼板推入所述密闭空腔后，采用电加热元件一和电加热元件二对所述待处理钼板进行加热，直至将所述待处理钼板加热至温度T0；其中，T0=1400℃～1650℃；
步骤二、钼板保温：步骤一中所述待处理钼板加热至温度T0后，采用电加热元件一和电加热元件二对所述待处理钼板进行保温，且保温时间为t，其中t=3min～10min，并且温度T0越高，保温时间t越短；
步骤三、冲压成型：在上气体管道和下气体管道所通入保护气体的保护下，通过所述主液压缸带动凹模竖直向下移动，与此同时通过顶出液压缸带动进出料装置和压边圈同步竖直向下移动，使得凹模和凸模对布设于进出料装置上的所述待处理钼板进行冲压成型，并相应获得冲压成型后的钼舟；冲压成型过程中，所述凹模向下冲压的速度为100mm/min～600mm/min，步骤一中温度T0越高，凹模向下冲压的速度越大；并且冲压成型过程中，所述进出料装置和压边圈组装为一体，并通过进出料装置由下至上压住所述待处理钼板的四周边缘，并达到规定的压边力；
步骤四、出料：采用进出料装置将冲压成型后的钼舟自所述密闭空腔内拉出。
上述工艺，其特征是：步骤一中所述待处理钼板加热至温度T0时，所述凹模和凸模均同步加热至温度T0；步骤三中所述凹模和凸模对布设于进出料装置上的所述待处理钼板进行冲压成型时，压边力为3Mpa～1Mpa，并且步骤一中温度T0越高，压边力越小。
上述工艺，其特征是：步骤一中采用进出料装置将所述待处理钼板推入所述密闭空腔之前，先通过顶出液压缸带动进出料装置和压边圈同步竖直向上移动，直至进出料装置位于凸模上方为止；之后，采用进出料装置将所述待处理钼板水平推入所述密闭空腔，此时所述待处理钼板位于凸模的正上方；步骤三中所述凹模和凸模对布设于进出料装置上的所述待处理钼板进行冲压成型过程中，通过所述主液压缸带动凹模竖直向下移动，直至所述待处理钼板的四周边缘被紧压在凹模与进出料装置之间，与此同时，通过顶出液压缸带动进出料装置和压边圈同步竖直向下移动，直至凹模和凸模相对扣，则完成冲压成型过程获得冲压成型的钼舟成品。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、所采用的冲压成型装置结构设计合理、加工制作及安装布设方便且投入成本较低。实际安装布设方便，首先在四柱液压机的上下两个工作平台上分别安装上、下水冷板，再将下盖板安装到顶出液压缸的活塞上，并在下盖板上安装下隔热垫；且在下隔热垫上安装顶料组件，同时在下水冷板上安装支撑组件，并在支撑组件上固定下隔热板和下固定板，并在上固定板上安装固定凸模；另外，在上水冷板上固定上隔热板和上固定板，并在上固定板上安装固定凹模。
2、所采用的冲压成型模具结构设计合理，包括凹模和凸模，并且采用钼合金，选用钼合金作为制作钼舟的原料具有以下优点：钼舟是在高于1000℃的环境下使用，如用纯钼作为原料制作出的钼舟在使用时容易发生再结晶，短时间内（1～2个月）即出现裂缝，不能继续使用，影响钼粉正常生产。在钼粉中添加稀土氧化物可以提高钼制品的再结晶温度，再结晶后呈燕尾状搭接结构并有较好的蠕变性能。稀土氧化物在钼中主要起着弥散强化的作用，氧化物弥散减轻了纯金属的再结晶倾向，从而提高了材料耐高温性能。用这种材质制作出的钼舟，使用时间可达1年以上。
3、所采用的冲压成型装置针对钼具有的特性和钼舟的形状，设计并制作了整套用于制备钼舟的模具，该模具及配套零部件均采用熔点高、强度大、弹性模量高、线膨胀系数小、蒸气压低、导电导热性好、抗蚀性强、高温力学性能优良的TZM合金作为原料，经过机加工，制备出适合高温热冲压成型用的模具。该材料与钼金属具有相似的膨胀系数、力学性能等特性，在冲压钼舟的同时，能够保证钼舟具有很好的几何外形及优良的机械性能。TZM合金具有熔点高、强度大、弹性模量高、线膨胀系数小、蒸气压低、导电导热性好、抗蚀性强以及高温力学性能良好等特点，且TZM合金为钼基合金，是在钼中加入一定量的Ti和Zr而形成的一种合金，其在高温下表现出良好的力学性能；其次，相近材质的模具和加工零件具有相同的热膨胀系数，在加热到高温后，能够保证冲压成型模具不发生变形、加工零件尺寸精度高。
4、钼舟一次冲压成型，由独创设计的模具、高温下通入保护性气氛的液压设备（即液压机）中等完成。本发明能对经过轧制得到的厚度为1mm～5mm的钼板材，在高温条件下一次冲压成型形成钼舟，所生产出的钼舟产品能有效适用于还原设备中。
5、工艺步骤简单、操作方便且冲压成型工艺参数设计合理、使用效果好，能简便、快速且高质量地制造出一种表面光洁、无折皱、无缺陷等钼舟产品，其具有很好的几何外形和优良的机械性能，且使用寿命长。
所采用冲压成型模具的材质选用TZM合金，通过机加工制备出冲压成型模具后，将加热元件安装到冲压成型模具内；按照粉末冶金常规工艺，选用适当的微掺杂镧或微掺杂硅铝钾的钼合金粉，压制、烧结出板坯，经过轧制加工出规格为（1mm～5mm）×（200mm～260mm）×（550mm～620mm）的板材。随后，开启四柱液压机，并向密闭空腔内通入保护性气氛（氢气、氮气或氩气），加热冲压成型模具与钼板至1400℃～1650℃，随后进行冲压成型。
6、使用效果好且实用价值高，由于钼是体心立方金属，体心立方结构的晶体对称度低，滑移系统少，在具有强的原子键合力的晶体点阵中，当位错由其对称的点阵位置移动时，会出现原子力的极大不平衡，滑移面两边的原子产生弹性交互作用引起大的错排能，要使位错滑移起动，必须外加应力来克服由于位错能周期变化引起的点阵摩擦；体心立方结构的金属屈服应力对温度具有很强的依赖关系，随着温度升高而减小；其次，如只将钼板加热到一定温度后，再在常温模具内冲压成型，则板材的温降很快，不能保证在工艺温度下加工成形；同时模具和加工零件的膨胀系数不同，很难保证凸模和凹模间的间隙，进而影响钼舟的成功制作。而本发明所采用的冲压成型装置和相应的冲压成型工艺，能有效解决上述问题，并能实现在1400℃～1650℃温度条件对钼舟进行冲压成型的模具及对应的冲压成型装置。实际进行冲压成型时，先将钼板与冲压成型模具一同加热到1400℃～1650℃，之后直接进行冲压成型，且一次性冲压成型后便获得钼舟成品。
综上所述，本发明设计合理、安装布设及使用操作简便且冲压成型工艺简单、实现方便、使用效果好，所加工成型的钼舟质量高，能简便、快速且高质量完成钼舟的冲压成型过程，能有效解决现有钼舟制备方法存在的冲压成型工艺复杂、所加工钼舟质量难以保证等多种问题。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明冲压成型装置的结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为本发明冲压成型工艺的工艺流程框图。
附图标记说明:
具体实施方式
如图1、图2所示的一种钼舟的冲压成型装置，包括固定安装在液压机的工作台上的水平底板15、通过支撑组件固定支撑于水平底板15上的凸模8、布设于凸模8正上方的凹模4、由所述液压机的顶出液压缸18带动在竖直方向进行上下移动并带动压边圈7同步进行上下移动的顶料组件、安装在压边圈7上且能在水平方向上进行前后移动的进出料装置6和由所述液压机的主液压缸带动在竖直方向进行上下移动并带动凹模4同步进行上下移动的水平顶板1，所述顶料组件与所述顶出液压缸18进行传动连接，且水平顶板1与所述主液压缸进行传动连接。所述凸模8与凹模4对扣后形成一个成型腔，且所述成型腔的结构和尺寸均与需加工钼舟的结构和尺寸一致，且凸模8与凹模4组成对布设于进出料装置6上的待处理钼板进行冲压成型的冲压成型模具，所述进出料装置6的中部开有供凸模8穿过的穿出通道。所述凹模4安装在水平顶板1上且其位于水平顶板1的正下方，且水平顶板1位于所述主液压缸的正下方。所述进出料装置6和压边圈7均位于所述顶料组件的正上方，且所述顶料组件位于所述顶出液压缸的正上方。所述进出料装置6和压边圈7均位于凹模4的正下方，且水平底板15和所述支撑组件中部开有供所述顶料组件进行上下移动的竖向移动通道，所述凸模8位于所述竖向移动通道的正上方。水平顶板1位于水平底板15的正上方，水平顶板1和水平底板15之间装有保温罩21，且水平顶板1、水平底板15和保温罩21形成一个对所述需加工钼舟进行冲压成型的密闭空腔，所述凹模4、凸模8、所述顶料组件、进出料装置6和压边圈7均布设在所述密闭空腔内。所述凹模4的中部安装有呈水平向布设的电加热元件一5-1，所述凸模8的中部安装有呈水平向布设的电加热元件二5-2。所述水平顶板1上安装有由上至下向所述密闭空腔内通入保护气体的上气体管道20-1，且水平底板15上安装有由下至上向所述密闭空腔内通入保护气体的下气体管道20-2，所述上气体管道20-1与下气体管道20-2正对布设。
本实施例中，所述凹模4、凸模8、所述顶料组件、进出料装置6和压边圈7的材质均为TZM合金材料。
并且，所述保温罩21上对应设置有供上气体管道20-1与下气体管道20-2流出的气体出口。本实施例中，所述气体出口的数量为两个，且两个所述气体出口分别布设在保温罩21的前后两侧。
实际加工时，所述凹模4的中部预留有供电加热元件一5-1安装的安装孔，且所述凸模8的中部预留有供电加热元件二5-2安装的安装孔。并且，所述电加热元件一5-1安装在凹模4的下端中部。
本实施例中，所述顶料组件包括顶推架13、安装在顶推架13上的顶料板12和安装在顶料板12上的多根顶料杆9，所述顶推架13布设在顶出液压缸18的正上方，所述顶推架13的底部自水平底板15的中部穿出且其底部与顶出液压缸18进行传动连接，所述顶料板12安装在顶推架13的正上方，且多根所述顶料杆9组成一个供压边圈7安装的安装平台，且所述安装平台位于所述顶料板12的正上方。
实际安装时，所述顶推架13的底部与顶出液压缸18的活塞杆相接。
本实施例中，所述顶推架13的底部与顶出液压缸18的活塞杆之间装有下隔热垫16，且所述下隔热垫16与顶出液压缸18的活塞杆之间装有下盖板17。
本实施例中，所述支撑组件为固定安装在水平底板15上的垫块14，所述垫块14上设置有供凸模8安装的下固定板10，且所述下固定板10与垫块14之间垫装有下隔热板11。
本实施例中，所述主液压缸为主压油缸，且顶出液压缸18为顶出油缸。
实际加工时，所述水平底板15和垫块14中部开有供顶推架13进行上下移动的移动通道，且所述下固定板10和下隔热板11中部开有供多根所述顶料杆9进行上下移动的移动通道。
本实施例中，所述水平顶板1的底部设置有供凹模4安装的上固定板3，且所述水平顶板1与上固定板3之间垫装有上隔热板2。
本实施例中，所述凹模4通过多个T型螺栓一固定在上固定板3上，且多个所述T型螺栓一与上固定板3之间垫装有上压板。所述凸模8通过多个T型螺栓二固定在下固定板10上，且多个所述T型螺栓二与下固定板10之间垫装有下压板。实际固定安装时，所述凹模4也可以采用其它类型的固定件固定在上固定板3上，且所述凸模8也可以采用其它类型的固定件固定在下固定板10上。
本实施例中，所述上气体管道20-1与下气体管道20-2的数量相同，且上气体管道20-1与下气体管道20-2的数量均为多根，多根所述上气体管道20-1分别布设在多根所述下气体管道20-2的正上方。
实际使用时，通过所述上气体管道20-1与下气体管道20-2所通入的保护气体为氢气、氮气或氩气。
实际使用过程中，所述上气体管道20-1与下气体管道20-2均安装在保温罩21内，并且由于上气体管道20-1内所进入的保护气体由上至下向所述密闭空腔内流动，而下气体管道20-2内所进入的保护气体由下至上向所述密闭空腔内流动，在保温罩前后出口处形成气帘，阻止外部空气进入，因而能对所述密闭空间内的凹模4、凸模8、所述顶料组件、进出料装置6和压边圈7以及所述被处理钼板进行有效保护。
本实施例中，所述液压机为四柱液压机。并且，所述四柱液压机具体为YH32-500型四柱液压机。
实际使用时，所述液压机也可以采用其它类型的油压设备。
本实施例中，所述水平顶板1固定安装在所述四柱液压机的滑块上，所述滑块为由所述主液压缸带动在竖直方向上进行上下移动并通过所述四柱液压机的立柱进行导向的移动工作台。
本实施例中，所述压边圈7为矩形圈，且所述进出料装置6包括呈水平向布设的矩形框架6-1，所述矩形框架6-1的结构与所述成型腔的结构一致，所述矩形框架6-1为冲压成型过程中位于凹模4和凸模8之间边缘部分的压紧装置。所述矩形框架6-1的底部设置有两根呈平行布设的导轨6-2，且所述压边圈7上部对应设置有两道分别供两根所述导轨6-2进行前后滑移的滑移槽。相应地，所述保温罩21上对应开有供所述进出料装置6推入与拉出的进出口。
实际使用时，由于带导轨6-2的矩形框架6-1安装在压边圈7，因而工件（即被处理钼材）装卸非常简便。实际使用过程中，进料时，只需自拉出进出料装置6，将待处理钼板放到矩形框架6-1上；之后，将进出料装置6推入到压边圈7上，便可开始进行钼舟的冲压成型工序；而待冲压成型后，只需将加工好的钼舟随进出料装置6一同被拉出，并取出钼舟即可，之后进行下一循环。
本实施例中，所述水平顶板1和水平底板15均为水冷板。
实际加工时，所述保温罩21为上下部均开口的罩体，且保温罩21的上下部开口分别通过水平顶板1和水平底板15进行封堵。
本实施例中，所述保温罩21的底部固定在水平底板15，且水平顶板1布设在保温罩21的内侧上部。
本实施例中，所述保温罩21分为上下两部分。
实际加工制作时，所述保温罩21由厚度为200mm的耐火纤维制成。
实际使用时，由于保温罩21安装在凹模4和凸模8外侧，因而能有效保证加热后凹模4和凸模8和所述密闭空腔内各部件的热量不损失，同时使得所述密闭空腔内的保护性气氛不外泄，阻止外部空气进入所述密闭空腔内。
本实施例中，所述水平顶板1和水平底板15均为矩形板，且保温罩21的形状为立方体，所述水平顶板1和水平底板15的外部结构和尺寸均与保温罩21的内部结构和尺寸一致。实际加工时，可以根据具体需要，对所述水平顶板1和水平底板15的结构和尺寸进行相应调整。
实际进行接线时，所述电加热元件一5-1和电加热元件二5-2均通过电缆与变压器19相接。
本实施例中，所述电加热元件一5-1和电加热元件二5-2均为硅钼棒。实际使用过程中，通过硅钼棒对凹模4和凸模8进行加热，由于硅钼棒为非金属电热元件，具有高抗氧化性，使用温度高（最高可达1650℃），具有耐高温、耐腐蚀、寿命长、高温变形小、安装维修方便等特点。并且，所述电加热元件一5-1和电加热元件二5-2安装方便，且二者的引线连接到配电箱的变压器内，由变压器控制供电电压，既而对电加热元件一5-1和电加热元件二5-2的加热温度进行调整。
如图3所示的一种钼舟的冲压成型工艺，包括以下步骤：
步骤一、钼板加热：采用进出料装置6将所述待处理钼板推进至所述密闭空腔后，采用电加热元件一5-1和电加热元件二5-2对所述待处理钼板进行加热，直至将所述待处理钼板加热至温度T0；其中，T0=1400℃～1650℃。
本实施例中，所述待处理钼板为矩形，且其尺寸为（1mm～5mm）×（200mm～260mm）×（550mm～620mm）。
步骤一中所述待处理钼板加热至温度T0时，所述凹模4和凸模8均同步加热至温度T0。
实际使用时，可以先采用进出料装置6将所述待处理钼板推进至所述密闭空腔内，之后通过电加热元件一5-1和电加热元件二5-2将凹模4、凸模8和所述待处理钼板同步加热至温度T0；也可以先通过电加热元件一5-1和电加热元件二5-2将凹模4和凸模8加热至温度T0，之后，再进出料装置6将所述待处理钼板推进至所述密闭空腔内，然后再通过电加热元件一5-1和电加热元件二5-2将所述待处理钼板加热至温度T0。
步骤二、钼板保温：步骤一中所述待处理钼板加热至温度T0后，采用电加热元件一5-1和电加热元件二5-2对所述待处理钼板进行保温，且保温时间为t，其中t=3min～10min，并且温度T0越高，保温时间t越短。
步骤三、冲压成型：在上气体管道20-1和下气体管道20-2所通入保护气体的保护下，通过顶出液压缸18带动进出料装置6和压边圈7同步竖直向下移动，与此同时通过所述主液压缸带动凹模4竖直向下移动，使得凹模4和凸模8对布设于进出料装置6上的所述待处理钼板进行冲压成型，并相应获得冲压成型后的钼舟；冲压成型过程中，所述凹模4向下冲压的速度为100mm/min～600mm/min，步骤一中温度T0越高，凹模4向下冲压的速度越大；并且冲压成型过程中，所述进出料装置6和压边圈7组装为一体，并通过进出料装置6由下至上压住所述待处理钼板的四周边缘，并达到规定的压边力。
步骤四、出料：采用进出料装置6将冲压成型后的钼舟自所述密闭空腔内拉出。
实际进行冲压成型时，由于钼属于体心立方晶格，塑性较差，在给金属施加外力时，参与变形的滑移系较少，金属很难发生塑性变形，尤其是直边部分的金属变形成为圆弧状，金属受到三个方向力的牵制，流动更加困难，容易造成断裂。但随着温度的升高，发生畸变的晶格回复较快，金属的流动会变得越容易，这样金属的塑性则表现的越好。根据钼金属的以上特点，本发明所采用的保护性气氛和所述待处理钼板、凹模4和凸模8加热温度T0和保温时间t均复合钼金属冲压成型的要求。
实际使用时，步骤一中T0优选为1420℃～1600℃。
步骤三中所述凹模4和凸模8对布设于进出料装置6上的所述待处理钼板进行冲压成型时，压边力为3Mpa～1Mpa，并且步骤一中温度T0越高，压边力越小。另外，通过顶出液压缸18带动进出料装置6和压边圈7同步竖直上下移动的速度为1mm/s～1.5mm/s。
实际进行冲压成型时，步骤三中所采用的凹模4向下冲压的速度根据高温快速、低温慢速的原理进行设计，使内部的原子有足够的时间沿滑移系进行迁移，保证被处理钼板材能够很好地完成变形，不产生开裂等缺陷。
并且，进行冲压成型时，所述进出料装置6和压边圈7上所受的压边力相等，而步骤三中压边力的设计满足钼舟的冲压成型要求并且设计合理。由于施加的压边力对冲压成型工艺有很大的影响，当压边力过大时，坯料由于受到过大的压边力不容易被拉入凹模，导致底部转角处拉裂；而当压边力过小时，坯料在冲压过程中容易起皱，影响拉深件质量，且起皱的坯料拉入凸凹模间隙中卡住，损坏模具。
本实施例中，步骤一中采用进出料装置6将所述待处理钼板推入所述密闭空腔之前，先通过顶出液压缸18带动进出料装置6和压边圈7同步竖直向上移动，直至进出料装置6位于凸模8上方为止；之后，采用进出料装置6将所述待处理钼板水平推入所述密闭空腔，此时所述待处理钼板位于凸模8的正上方；步骤三中所述凹模4和凸模8对布设于进出料装置6上的所述待处理钼板进行冲压成型过程中，通过所述主液压缸带动凹模4竖直向下移动，直至所述待处理钼板的四周边缘被紧压在凹模4与进出料装置6之间，与此同时，通过顶出液压缸18带动进出料装置6和压边圈7同步竖直向下移动，直至凹模4和凸模8相对扣，则完成冲压成型过程获得冲压成型的钼舟成品。
本实施例中，步骤一中T0=1420℃，步骤二中保温时间t=7min～10min，步骤三中所述凹模4向下冲压的速度为100mm/min，且压边力为3Mpa，并相应获得表面光洁、无折皱的合格钼舟，并所用的冲压成型模具没有发生变形及其它缺陷。实际进行冲压成型时，根据具体需要，对T0、保温时间t、凹模4向下冲压的速度为100mm/min和压边力的大小进行相应调整。
实施例2
本实施例中，所采用冲压成型装置的结构与实施例1中所采用冲压成型装置的结构相同。
本实施例中，所采用的冲压成型工艺与实施例1不同的是：步骤一中T0=1500℃，步骤二中保温时间t=5min～7min，步骤三中所述凹模4向下冲压的速度为350mm/min，且压边力为2Mpa。
本实施例中，其余工艺步骤和工艺参数均与实施例1相同。
实施例3
本实施例中，所采用冲压成型装置的结构与实施例1中所采用冲压成型装置的结构相同。
本实施例中，所采用的冲压成型工艺与实施例1不同的是：步骤一中T0=1600℃，步骤二中保温时间t=3min～5min，步骤三中所述凹模4向下冲压的速度为600mm/min，且压边力为1Mpa。
本实施例中，其余工艺步骤和工艺参数均与实施例1相同。
实施例4
本实施例中，所采用冲压成型装置的结构与实施例1中所采用冲压成型装置的结构相同。
本实施例中，所采用的冲压成型工艺与实施例1不同的是：步骤一中T0=1420℃，步骤二中保温时间t=8min～10min，步骤三中所述凹模4向下冲压的速度为120mm/min，且压边力为2.8Mpa。
本实施例中，其余工艺步骤和工艺参数均与实施例1相同。
实施例5
本实施例中，所采用冲压成型装置的结构与实施例1中所采用冲压成型装置的结构相同。
本实施例中，所采用的冲压成型工艺与实施例1不同的是：步骤一中T0=1650℃，步骤二中保温时间t=3min～4min，步骤三中所述凹模4向下冲压的速度为550mm/min，且压边力为1.2Mpa。
本实施例中，其余工艺步骤和工艺参数均与实施例1相同。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (9)
1.一种钼舟的冲压成型装置，其特征在于：包括固定安装在液压机的工作台上的水平底板(15)、通过支撑组件固定支撑于水平底板(15)上的凸模(8)、布设于凸模(8)正上方的凹模(4)、由所述液压机的顶出液压缸(18)带动在竖直方向进行上下移动并带动压边圈(7)同步进行上下移动的顶料组件、安装在压边圈(7)上且能在水平方向上进行前后移动的进出料装置(6)和由所述液压机的主液压缸带动在竖直方向进行上下移动并带动凹模(4)同步进行上下移动的水平顶板(1)，所述顶料组件与所述顶出液压缸(18)进行传动连接，且水平顶板(1)与所述主液压缸进行传动连接；所述凸模(8)与凹模(4)对扣后形成一个成型腔，且所述成型腔的结构和尺寸均与需加工钼舟的结构和尺寸一致，且凸模(8)与凹模(4)组成对布设于进出料装置(6)上的待处理钼板进行冲压成型的冲压成型模具，所述进出料装置(6)的中部开有供凸模(8)穿过的穿出通道；所述凹模(4)安装在水平顶板(1)上且其位于水平顶板(1)的正下方，且水平顶板(1)位于所述主液压缸的正下方；所述进出料装置(6)和压边圈(7)均位于所述顶料组件的正上方，且所述顶料组件位于所述顶出液压缸的正上方；所述进出料装置(6)和压边圈(7)均位于凹模(4)的正下方，且水平底板(15)和所述支撑组件中部开有供所述顶料组件进行上下移动的竖向移动通道，所述凸模(8)位于所述竖向移动通道的正上方；水平顶板(1)和水平底板(15)之间装有保温罩(21)，且水平顶板(1)、水平底板(15)和保温罩(21)形成一个对所述需加工钼舟进行冲压成型的密闭空腔，所述凹模(4)、凸模(8)、所述顶料组件、进出料装置(6)和压边圈(7)均布设在所述密闭空腔内；所述凹模(4)的中部安装有呈水平向布设的电加热元件一(5-1)，所述凸模(8)的中部安装有呈水平向布设的电加热元件二(5-2)；所述水平顶板(1)上安装有由上至下向所述密闭空腔内通入保护气体的上气体管道(20-1)，且水平底板(15)上安装有由下至上向所述密闭空腔内通入保护气体的下气体管道(20-2)，所述上气体管道(20-1)与下气体管道(20-2)正对布设；
所述水平顶板(1)和水平底板(15)均为水冷板；所述保温罩(21)为上下部均开口的罩体，且保温罩(21)的上下部开口分别通过水平顶板(1)和水平底板(15)进行封堵。
2.按照权利要求1所述的一种钼舟的冲压成型装置，其特征在于：所述凹模(4)、凸模(8)、所述顶料组件、进出料装置(6)和压边圈(7)的材质均为TZM合金材料。
3.按照权利要求1或2所述的一种钼舟的冲压成型装置，其特征在于：所述液压机为四柱液压机；所述水平顶板(1)固定安装在所述四柱液压机的滑块上，所述滑块为由所述主液压缸带动在竖直方向上进行上下移动并通过所述四柱液压机的立柱进行导向的移动工作台。
4.按照权利要求1或2所述的一种钼舟的冲压成型装置，其特征在于：所述顶料组件包括顶推架(13)、安装在顶推架(13)上的顶料板(12)和安装在顶料板(12)上的多根顶料杆(9)，所述顶推架(13)布设在顶出液压缸(18)的正上方，所述顶推架(13)的底部自水平底板(15)的中部穿出且其底部与顶出液压缸(18)进行传动连接，所述顶料板(12)安装在顶推架(13)的正上方，且多根所述顶料杆(9)组成一个供压边圈(7)安装的安装平台，且所述安装平台位于所述顶料板(12)的正上方。
5.按照权利要求4所述的一种钼舟的冲压成型装置，其特征在于：所述顶推架(13)的底部与顶出液压缸(18)的活塞杆相接；所述顶推架(13)的底部与顶出液压缸(18)的活塞杆之间装有下隔热垫(16)，且所述下隔热垫(16)与顶出液压缸(18)的活塞杆之间装有下盖板(17)；所述支撑组件为固定安装在水平底板(15)上的垫块(14)，所述垫块(14)上设置有供凸模(8)安装的下固定板(10)，且所述下固定板(10)与垫块(14)之间垫装有下隔热板(11)；所述水平顶板(1)的底部设置有供凹模(4)安装的上固定板(3)，且所述水平顶板(1)与上固定板(3)之间垫装有上隔热板(2)。
6.按照权利要求1或2所述的一种钼舟的冲压成型装置，其特征在于：所述压边圈(7)为矩形圈，且所述进出料装置(6)包括呈水平向布设的矩形框架(6-1)，所述矩形框架(6-1)的结构与所述成型腔的结构一致，所述矩形框架(6-1)为冲压成型过程中位于凹模(4)和凸模(8)之间边缘部分的压紧装置；所述矩形框架(6-1)的底部设置有两根呈平行布设的导轨(6-2)，且所述压边圈(7)上部对应设置有两道分别供两根所述导轨(6-2)进行前后滑移的滑移槽。
7.一种利用如权利要求1所述冲压成型装置对钼舟进行冲压成型的工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤：
步骤一、钼板加热：采用进出料装置(6)将所述待处理钼板推入所述密闭空腔后，采用电加热元件一(5-1)和电加热元件二(5-2)对所述待处理钼板进行加热，直至将所述待处理钼板加热至温度T0；其中，T0＝1400℃～1650℃；
步骤二、钼板保温：步骤一中所述待处理钼板加热至温度T0后，采用电加热元件一(5-1)和电加热元件二(5-2)对所述待处理钼板进行保温，且保温时间为t，其中t＝3min～10min，并且温度T0越高，保温时间t越短；
步骤三、冲压成型：在上气体管道(20-1)和下气体管道(20-2)向所述密闭空腔内通入保护气体的保护下，通过所述主液压缸带动凹模(4)竖直向下移动，与此同时通过顶出液压缸(18)带动进出料装置(6)和压边圈(7)同步竖直向下移动，使得凹模(4)和凸模(8)对布设于进出料装置(6)上的所述待处理钼板进行冲压成型，并相应获得冲压成型后的钼舟；冲压成型过程中，所述凹模(4)向下冲压的速度为100mm/min～600mm/min，步骤一中温度T0越高，凹模(4)向下冲压的速度越大；并且冲压成型过程中，所述进出料装置(6)和压边圈(7)组装为一体，并通过进出料装置(6)由下至上压住所述待处理钼板的四周边缘，并达到规定的压边力；
步骤四、出料：采用进出料装置(6)将冲压成型后的钼舟自所述密闭空腔内拉出。
8.按照权利要求7所述的对钼舟进行冲压成型的工艺，其特征在于：步骤一中所述待处理钼板加热至温度T0时，所述凹模(4)和凸模(8)均同步加热至温度T0；步骤三中所述凹模(4)和凸模(8)对布设于进出料装置(6)上的所述待处理钼板进行冲压成型时，压边力为3Mpa～1Mpa，并且步骤一中温度T0越高，压边力越小。
9.按照权利要求7或8所述的对钼舟进行冲压成型的工艺，其特征在于：步骤一中采用进出料装置(6)将所述待处理钼板推入所述密闭空腔之前，先通过顶出液压缸(18)带动进出料装置(6)和压边圈(7)同步竖直向上移动，直至进出料装置(6)位于凸模(8)上方为止；之后，采用进出料装置(6)将所述待处理钼板水平推入所述密闭空腔，此时所述待处理钼板位于凸模(8)的正上方；步骤三中所述凹模(4)和凸模(8)对布设于进出料装置(6)上的所述待处理钼板进行冲压成型过程中，通过所述主液压缸带动凹模(4)竖直向下移动，直至所述待处理钼板的四周边缘被紧压在凹模(4)与进出料装置(6)之间，与此同时，通过顶出液压缸(18)带动进出料装置(6)和压边圈(7)同步竖直向下移动，直至凹模(4)和凸模(8)相对扣，则完成冲压成型过程获得冲压成型的钼舟成品。
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