CN109280782A - 一种铜元素复合材料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铜元素复合材料装置，包括底座以及设置在底座上的模具安装座和高温进料筒，所述高温进料筒上设置有进料斗，所述进料斗上设置有高温加热主炉和高温加热辅炉，所述高温加热主炉和高温加热辅炉上分别设置有主进料装置和辅进料装置，所述主进料装置和辅进料装置与底座上设置的支架连接；所述主进料装置和辅进料装置包括连接支架的进料卷以及设置在支架上的进料孔，所述进料孔内安装有送料机构和电动剪刀，所述进料卷上安装有驱动进料卷旋转的驱动电机。本发明设计新颖、结构简单，使用方便，能够制作出不同成分以及不同比例的铜元素复合材料，用于研究，便于选择其中最优的铜复合材料。

Description

一种铜元素复合材料装置

技术领域

本发明涉及金属领域，尤其涉及一种铜元素复合材料装置。

背景技术

铜合金（copper alloy ）以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。纯铜呈紫红色﹐又称紫铜。纯铜密度为8.96﹐熔点为1083℃﹐具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。

黄铜以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36%的黄铜合金由固溶体组成﹐具有良好的冷加工性能﹐如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳﹐俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36～42%之间的黄铜合金由和固溶体组成﹐其中最常用的是含锌40%的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等。铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐故称海军黄铜﹐用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能；这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。船舶常用的消防栓防爆月牙扳手，就是黄铜加铝铸造而成。

申请号为CN87100315的发明专利，公开了一种用于塑料机械、压铸机械等合模装置的具有高合模力放大倍数的双曲肘机构，双曲肘由10杆饺接组成如附圈。在顶出成品行程区域机构能使移模力增大，且最大值理论上可设计成增至无穷大。在相应的位置上移模速度减慢。且最小值理论上可设计成减至零，如相比一个移模油缸等速不变的拉力，开模力：很大→大→小→大→很大→大，开模速度：很慢→慢→快→慢→很慢→慢；而且能使动模行程不受模板尺寸的限制。

铜合金广泛应用于电子元件、印刷电路、船舶、汽车、飞机、铁路、钟表等上面，要求高精度、高密度，才能够发挥最优的性能，我们需要对铜合金进行研究和改造，使其提升其最好的性能，因此我们需要一个制造铜合金的样机。铜合金的产品存在很多种类，但是，市面上还比较缺少此类生产设备。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种铜元素复合材料装置，本发明设计新颖、结构简单，使用方便，能够制作出不同成分以及不同比例的铜元素复合材料，用于研究，便于选择其中最优的铜复合材料。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种铜元素复合材料装置，包括底座以及设置在底座上的模具安装座和高温进料筒，所述高温进料筒上设置有进料斗，所述进料斗上设置有高温加热主炉和高温加热辅炉，所述高温加热主炉和高温加热辅炉上分别设置有主进料装置和辅进料装置，所述主进料装置和辅进料装置与底座上设置的支架连接；所述主进料装置和辅进料装置包括连接支架的进料卷以及设置在支架上的进料孔，所述进料孔内安装有送料机构和电动剪刀，所述进料卷上安装有驱动进料卷旋转的驱动电机；所述高温加热主炉和高温加热辅炉包括炉体以及设置在炉体底部的排料口，所述排料口上安装有排料阀，所述排料阀与支架上的油缸连接；所述高温进料筒包括进料筒以及设置在进料筒内的进料器，所述进料器的一端与进料筒外的进料驱动装置连接，另一端与进料嘴连接，所述进料嘴与模具安装座上的模具连接。采用此技术方案，主进料装置和辅进料装置上的进料卷分别缠绕铜元素丝和锌元素丝；驱动电机用于驱动进料卷旋转使铜元素丝和锌元素丝往进料孔中移动；进料孔中的送料机构用于驱动铜元素丝和锌元素丝分别往高温加热主炉和高温加热辅炉移动；电动剪刀用于将铜元素丝和锌元素丝剪断；高温加热主炉和高温加热辅炉分别用于加热铜元素丝和锌元素丝，并将其加热成金属水，通过底部的排料口将其排入到进料斗，由进料斗进入到进料筒，再由进料筒内的进料器进行旋转搅拌后通过进料嘴注入到模具中。其中，驱动电机与送料机构中的驱动电机同步。

作为优选，所述送料机构包括设置在进料孔一侧与铜元素丝或锌元素丝连接的滚轮以及设置在另一侧与铜元素丝或锌元素丝连接的驱动轮，所述驱动轮与驱动电机连接；所述驱动电机设置为步进电机。采用此技术方案，由驱动电机带动连接的驱动轮，使驱动轮连接的铜元素丝或锌元素丝移动。其中，通过控制驱动轮旋转的圈数可进行定量送料。

作为优选，所述模具安装座包括下模板以及与底座连接的上模板和支撑架，所述支撑架上设置有油缸和导向柱，所述导向柱通过下模板与上模板连接，所述油缸通过曲肘机构与下模板连接。采用此技术方案，由油缸驱动曲肘机构，使曲肘机构驱动连接的下模板，使下模板进行开模或合模。

作为优选，所述进料器包括连接进料驱动装置的进料杆以及设置在进料杆四周的螺旋进料搅拌片，所述进料杆上设置有进料口和连接进料嘴的出料口，所述出料口和进料口通过进料通道连接。采用此技术方案，进料杆旋转时，由螺旋进料搅拌片搅拌进料筒内的金属水，同时在螺旋叶片的作用下使搅拌的金属水往进料嘴方向移动。

作为优选，所述进料驱动装置包括连接进料杆的驱动电机以及设置在驱动电机上的固定块，所述固定块设置有油缸，所述油缸与底座上的支撑架连接；所述支撑架上安装有导向杆，所述导向杆与固定块上设置的导向套连接。采用此技术方案，驱动电机用于驱动进料杆旋转，油缸用于驱动进料杆往进料嘴移动，使进料筒内的金属水能够进入到进料嘴中。

作为优选，所述高温加热主炉、高温加热辅炉和高温进料筒设置为电阻炉或电热辐射炉，其进料嘴上设置有电热加热器。

作为优选，所述驱动电机、电动剪刀、高温加热主炉、高温加热辅炉和高温进料筒与控制器，所述控制器与计算机和液压控制系统连接，所述液压控制系统与油缸连接。采用此技术方案，控制器用于控制各个电子元件；液压控制系统用于驱动油缸，使油缸的活塞杆伸出或缩回；其中，控制器用于接收计算机的命令。

作为优选，所述模具包括连接上模板的上模和连接下模板的下模，所述上模上设置有连接进料嘴的浇注口，所述浇注口与上模和下模之间设置的型腔连接，所述型腔中均刻有元素名称、型号、重量或规格中的一种或多种。

作为优选，所述铜元素丝和锌元素丝设置为纯度为99.99％的铜丝和99.99％的锌丝，其丝的直径设置在1～5mm。

作为优选，所述铜元素复合材料中的铜元素的比例设置在51％-90％，所述锌元素的比例设置在10％-49％。

本发明的有益效果是：

1. 本发明设计新颖、结构简单，使用方便，能够制作出不同成分以及不同比例的铜元素复合材料，用于研究，便于选择其中最优的复合材料；

2. 本发明的装置可以通过以铜元素为主锌元素为辅，制作出几十种不同比例的铜元素复合材料，以便于科研研究。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明涉及的合模结构示意图；

图2为本发明涉及的开模结构示意图；

图3为本发明涉及的进料装置结构示意图；

图4为本发明涉及的进料斗和高温加热炉示意图。

图中标号说明：底座1，模具安装座2，高温进料筒3，进料斗4，高温加热主炉5，高温加热辅炉6，主进料装置7，辅进料装置8，支架9，进料卷10，进料孔11，送料机构12，电动剪刀13，驱动电机14，炉体15，排料口16，排料阀17，油缸18，进料筒19，进料器20，进料嘴21，导向柱22，曲肘机构23，进料杆24，螺旋进料搅拌片25，进料口26，出料口27，进料通道28，固定块29，支撑架30，导向杆31，导向套32，电热加热器33，模具34，滚轮121，驱动轮122，下模板201，模板202，支撑架203，上模341，下模342，型腔343。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述：

参照图1至图4所示，一种铜元素复合材料装置，包括底座1以及设置在底座1上的模具安装座2和高温进料筒3，所述高温进料筒3上设置有进料斗4，所述进料斗4上设置有高温加热主炉5和高温加热辅炉6，所述高温加热主炉5和高温加热辅炉6上分别设置有主进料装置7和辅进料装置8，所述主进料装置7和辅进料装置8与底座1上设置的支架9连接；所述主进料装置7和辅进料装置8包括连接支架9的进料卷10以及设置在支架9上的进料孔11，所述进料孔11内安装有送料机构12和电动剪刀13，所述进料卷10上安装有驱动进料卷10旋转的驱动电机14；所述高温加热主炉5和高温加热辅炉6包括炉体15以及设置在炉体15底部的排料口16，所述排料口16上安装有排料阀17，所述排料阀17与支架9上的油缸18连接；所述高温进料筒3包括进料筒19以及设置在进料筒19内的进料器20，所述进料器20的一端与进料筒19外的进料驱动装置连接，另一端与进料嘴21连接，所述进料嘴21与模具安装座2上的模具34连接。采用此技术方案，主进料装置7和辅进料装置8上的进料卷10分别缠绕铜元素丝和锌元素丝；驱动电机14用于驱动进料卷10旋转使铜元素丝和锌元素丝往进料孔11中移动；进料孔11中的送料机构12用于驱动铜元素丝和锌元素丝分别往高温加热主炉5和高温加热辅炉6移动；电动剪刀13用于将铜元素丝和锌元素丝剪断；高温加热主炉5和高温加热辅炉6分别用于加热铜元素丝和锌元素丝，并将其加热成金属水，通过底部的排料口16将其排入到进料斗4，由进料斗4进入到进料筒19，再由进料筒19内的进料器20进行旋转搅拌后通过进料嘴21注入到模具34中。其中，驱动电机14与送料机构12中的驱动电机14同步。

作为优选，所述送料机构12包括设置在进料孔11一侧与铜元素丝或锌元素丝连接的滚轮121以及设置在另一侧与铜元素丝或锌元素丝连接的驱动轮122，所述驱动轮122与驱动电机14连接；所述驱动电机14设置为步进电机。采用此技术方案，由驱动电机14带动连接的驱动轮122，使驱动轮122连接的铜元素丝或锌元素丝移动。其中，通过控制驱动轮122旋转的圈数可进行定量送料。

作为优选，所述模具安装座2包括下模板201以及与底座1连接的上模板202和支撑架203，所述支撑架203上设置有油缸18和导向柱22，所述导向柱22通过下模板201与上模板202连接，所述油缸18通过曲肘机构23与下模板201连接。采用此技术方案，由油缸18驱动曲肘机构23，使曲肘机构23驱动连接的下模板201，使下模板201进行开模或合模。

作为优选，所述进料器20包括连接进料驱动装置的进料杆24以及设置在进料杆24四周的螺旋进料搅拌片25，所述进料杆24上设置有进料口26和连接进料嘴21的出料口27，所述出料口27和进料口26通过进料通道28连接。采用此技术方案，进料杆24旋转时，由螺旋进料搅拌片25搅拌进料筒19内的金属水，同时在螺旋叶片的作用下使搅拌的金属水往进料嘴21方向移动。

作为优选，所述进料驱动装置包括连接进料杆24的驱动电机14以及设置在驱动电机14上的固定块29，所述固定块29设置有油缸18，所述油缸18与底座1上的支撑架30连接；所述支撑架30上安装有导向杆31，所述导向杆31与固定块29上设置的导向套32连接。采用此技术方案，驱动电机14用于驱动进料杆24旋转，油缸18用于驱动进料杆24往进料嘴21移动，使进料筒19内的金属水能够进入到进料嘴21中。

作为优选，所述高温加热主炉5、高温加热辅炉6和高温进料筒3设置为电阻炉或电热辐射炉，其进料嘴21上设置有电热加热器33。

作为优选，所述驱动电机14、电动剪刀13、高温加热主炉5、高温加热辅炉6和高温进料筒3与控制器，所述控制器与计算机和液压控制系统连接，所述液压控制系统与油缸18连接。采用此技术方案，控制器用于控制各个电子元件；液压控制系统用于驱动油缸18，使油缸18的活塞杆伸出或缩回；其中，控制器用于接收计算机的命令。

作为优选，所述模具34包括连接上模板202的上模341和连接下模板201的下模342，所述上模341上设置有连接进料嘴21的浇注口35，所述浇注口35与上模341和下模342之间设置的型腔343连接，所述型腔343中均刻有元素名称、型号、重量或规格中的一种或多种。

作为优选，所述铜元素丝和锌元素丝设置为纯度为99.99％的铜丝和99.99％的锌丝，其丝的直径设置在1～5mm。

作为优选，所述铜元素复合材料中的铜元素的比例设置在51％-90％，所述锌元素的比例设置在10％-49％。

具体实施例：

在实际使用时，主进料装置和辅进料装置上的进料卷分别缠绕铜元素丝和锌元素丝；驱动电机用于驱动进料卷旋转使铜元素丝和锌元素丝往进料孔中移动；进料孔中的送料机构用于驱动铜元素丝和锌元素丝分别往高温加热主炉和高温加热辅炉移动；电动剪刀用于将铜元素丝和锌元素丝剪断；高温加热主炉和高温加热辅炉分别用于加热铜元素丝和锌元素丝，并将其加热成金属水，通过底部的排料口将其排入到进料斗，由进料斗进入到进料筒，再由进料筒内的进料器进行旋转搅拌后通过进料嘴注入到模具中，由模具中的型腔成型规格统一的样板。然后，由科研人员进行测试，以研究其铜复合材料的性能。

其中，通过调整铜元素和锌元素比例，可以生产几十种以铜为主的铜复合材料供研究使用。

另外，通过控制驱动轮旋转的圈数可以控制铜元素丝和锌元素丝的进料。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种铜元素复合材料装置，其特征在于：包括底座（1）以及设置在底座（1）上的模具安装座（2）和高温进料筒（3），所述高温进料筒（3）上设置有进料斗（4），所述进料斗（4）上设置有高温加热主炉（5）和高温加热辅炉（6），所述高温加热主炉（5）和高温加热辅炉（6）上分别设置有主进料装置（7）和辅进料装置（8），所述主进料装置（7）和辅进料装置（8）与底座（1）上设置的支架（9）连接；所述主进料装置（7）和辅进料装置（8）包括连接支架（9）的进料卷（10）以及设置在支架（9）上的进料孔（11），所述进料孔（11）内安装有送料机构（12）和电动剪刀（13），所述进料卷（10）上安装有驱动进料卷（10）旋转的驱动电机（14）；所述高温加热主炉（5）和高温加热辅炉（6）包括炉体（15）以及设置在炉体（15）底部的排料口（16），所述排料口（16）上安装有排料阀（17），所述排料阀（17）与支架（9）上的油缸（18）连接；所述高温进料筒（3）包括进料筒（19）以及设置在进料筒（19）内的进料器（20），所述进料器（20）的一端与进料筒（19）外的进料驱动装置连接，另一端与进料嘴（21）连接，所述进料嘴（21）与模具安装座（2）上的模具（34）连接。

2.根据权利要求1所述的一种铜元素复合材料装置，其特征在于：所述送料机构（12）包括设置在进料孔（11）一侧与铜元素丝或锌元素丝连接的滚轮（121）以及设置在另一侧与铜元素丝或锌元素丝连接的驱动轮（122），所述驱动轮（122）与驱动电机（14）连接；所述驱动电机（14）设置为步进电机。

3.根据权利要求1所述的一种铜元素复合材料装置，其特征在于：所述模具安装座（2）包括下模板（201）以及与底座（1）连接的上模板（202）和支撑架（203），所述支撑架（203）上设置有油缸（18）和导向柱（22），所述导向柱（22）通过下模板（201）与上模板（202）连接，所述油缸（18）通过曲肘机构（23）与下模板（201）连接。

4.根据权利要求1所述的一种铜元素复合材料装置，其特征在于：所述进料器（20）包括连接进料驱动装置的进料杆（24）以及设置在进料杆（24）四周的螺旋进料搅拌片（25），所述进料杆（24）上设置有进料口（26）和连接进料嘴（21）的出料口（27），所述出料口（27）和进料口（26）通过进料通道（28）连接。

5.根据权利要求1所述的一种铜元素复合材料装置，其特征在于：所述进料驱动装置包括连接进料杆（24）的驱动电机（14）以及设置在驱动电机（14）上的固定块（29），所述固定块（29）设置有油缸（18），所述油缸（18）与底座（1）上的支撑架（30）连接；所述支撑架（30）上安装有导向杆（31），所述导向杆（31）与固定块（29）上设置的导向套（32）连接。

6.根据权利要求1所述的一种铜元素复合材料装置，其特征在于：所述高温加热主炉（5）、高温加热辅炉（6）和高温进料筒（3）设置为电阻炉或电热辐射炉，其进料嘴（21）上设置有电热加热器（33）。

7.根据权利要求1或5或6所述的一种铜元素复合材料装置，其特征在于：所述驱动电机（14）、电动剪刀（13）、高温加热主炉（5）、高温加热辅炉（6）和高温进料筒（3）与控制器，所述控制器与计算机和液压控制系统连接，所述液压控制系统与油缸（18）连接。

8.根据权利要求1所述的一种铜元素复合材料装置，其特征在于：所述模具（34）包括连接上模板（202）的上模（341）和连接下模板（201）的下模（342），所述上模（341）上设置有连接进料嘴（21）的浇注口（35），所述浇注口（35）与上模（341）和下模（342）之间设置的型腔（343）连接，所述型腔（343）中均刻有元素名称、型号、重量或规格中的一种或多种。

9.根据权利要求2所述的一种铜元素复合材料装置，其特征在于：所述铜元素丝和锌元素丝设置为纯度为99.99％的铜丝和99.99％的锌丝，其丝的直径设置在1～5mm。

10.根据权利要求1所述的一种铜元素复合材料装置，其特征在于：所述铜元素复合材料中的铜元素的比例设置在51％-90％，所述锌元素的比例设置在10％-49％。