CN109338240A - 一种铁元素和铜元素复合材料的装置 - Google Patents
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Abstract
发明公开了一种铁元素和铜元素复合材料的装置,包括装置本体,所述装置本体包括原料卷、进料装置、高温熔化主炉、高温熔化辅炉、搅拌斗和成型模具;所述原料卷包括主料卷和辅料卷,所述辅料卷上安装有铜元素丝,所述主料卷上安装有铁元素丝,所述铁元素丝和铜元素丝分别通过进料装置与高温熔化主炉和高温熔化辅炉连接;所述进料装置包括进料孔以及设置在进料孔内的驱动装置和剪切装置;所述搅拌斗包括设置高温熔化主炉和高温熔化辅炉底部的漏斗以及设置在漏斗底部与成型模具连接的进料管。本发明设计新颖、结构简单,使用方便,能够制作出不同成份以及不同比例的铁元素复合材料,用于研究,便于选择其中最优的复合材料。
Description
技术领域
本发明涉及金属领域,尤其涉及一种铁元素和铜元素复合材料的装置。
背景技术
铜铁合金也是铜合金中的一种,主要是以铜为主要元素之后在添加铁元素所融合出来的一种铜合金。同时因为铁合金都具有成份均匀,结构合理,表面光洁的特点。所以特别适合作为中间合金,添加到铜件熔铸中去,具有良好的脱氧性和流动性等特点.少量加入稀土能够细化铜铁合金,铜和铁的消融温度相差不大,都在1200度摆布,它们完全能够相容。
随着科技的发展,电子设备越来越普及,铁铜元素组成的电子元件广泛普及应用,但是,由于不知道铁铜的比例在多少比较合适,才能够发挥电子元件最优的性能,我们需要对铁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铁铜合金的样机,用于研究不同比例的铁铜合金,以便选择性能最优的铁铜合金。
目前,铁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,基于此,有必要研究一种铁元素和铜元素复合材料的装置。
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,提供一种铁元素和铜元素复合材料的装置,本发明设计新颖、结构简单,使用方便,能够制作出不同成份以及不同比例的铁元素复合材料,用于研究,便于选择其中最优的复合材料。
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:
一种铁元素和铜元素复合材料的装置,包括装置本体,所述装置本体包括原料卷、进料装置、高温熔化主炉、高温熔化辅炉、搅拌斗和成型模具;所述原料卷包括主料卷和辅料卷,所述辅料卷上安装有铜元素丝,所述主料卷上安装有铁元素丝,所述铁元素丝和铜元素丝分别通过进料装置与高温熔化主炉和高温熔化辅炉连接;所述进料装置包括进料孔以及设置在进料孔内的驱动装置和剪切装置;所述搅拌斗包括设置高温熔化主炉和高温熔化辅炉底部的漏斗以及设置在漏斗底部与成型模具连接的进料管,所述漏斗和进料管之间设置有控制阀,所述进料管内设置有螺旋的搅拌叶;所述成型模具的一侧设置有进风机,另一侧设置有排风机。采用此技术方案,主料卷和辅料卷上的铁元素丝和铜元素丝分别通过进料孔进入到高温熔化主炉和高温熔化辅炉,由高温熔化主炉和高温熔化辅炉通过高温加热将铁元素丝和铜元素丝分别熔化金属铁水和金属铜水,然后,由高温熔化主炉和高温熔化辅炉一起旋转将金属铁水和金属铜水倒入到漏斗中,通过开启漏斗底部的控制阀,将漏斗中的金属水排放到进料管中,然后,由金属水沿进料管中的螺旋搅拌叶旋转搅拌而下注入到成型模具中。进风机和排风机用于换气通风。
作为优选,所述铁元素丝和铜元素丝设置为纯度为99.99%的铁丝和铜丝,其铁丝和铜丝的直径设置在1~5mm。
作为优选,所述高温熔化主炉和/或高温熔化辅炉包括内炉和外炉,所述外炉和内炉之间设置有第一电加热器。采用此技术方案,由第一电加热器通电加热内炉内的铁元素丝和铜元素丝。
作为优选,所述进料管的外侧设置有第二电加热器。采用此技术方案,第二电加热器用于加热保温进料管。
作为优选,所述复合材料中的铁元素的比例设置在51%-90%,所述铜元素的比例设置在10%-49%。
作为优选,所述驱动装置包括设置在进料孔一侧与铜元素丝和/或金属元素丝连接的滚轮以及设置在另一侧与铜元素丝和/或金属元素丝连接的驱动轮,所述驱动轮与第一驱动电机连接。采用此技术方案,由第一驱动电机带动连接的驱动轮,使驱动轮连接的铁元素丝和/或铜元素丝向下移动。其中,通过控制驱动轮旋转的圈数可以进行定量送料。
作为优选,所述剪切装置设置为电动剪刀。采用此技术方案,电动剪刀用于剪断铁元素丝和/或铜元素丝。
作为优选,所述高温熔化主炉和/或高温熔化辅炉的一侧设置有倾倒装置,所述倾倒装置包括设置在高温熔化主炉和/或高温熔化辅炉两侧的转轴以及与两侧转轴连接的支架和驱动转轴转动的第二驱动电机,所述第二驱动电机通过驱动齿轮与转轴上设置的从动齿轮连接。采用此技术方案,由第二驱动电机上的驱动齿轮带动转轴上的从动齿轮,使转轴连接的高温熔化主炉和/或高温熔化辅炉旋转,将熔化后的金属水倒入到漏斗。
作为优选,所述成型模具包括上模和下模,所述上模与固定架连接,所述下模与升降机构连接,所述上、下模上设置有多个成型样板的型腔,所述型腔与上模上设置的进料口连接,所述进料口与进料管连接;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。采用此技术方案,有助于成型后的样板管理。
作为优选,所述升降机构包括底座以及连接下模的支撑板,所述支撑板通过液压驱动杆和导向杆与底座连接,所述液压驱动杆与液压控制系统连接。采用此技术方案,由液压控制系统中的液压油驱动液压驱动杆,使液压驱动杆的活塞杆带动连接的支撑板,使支撑板上的下模与上模连接或分离,进行合模或开模。
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,能够制作出不同成份以及不同比例的铁元素复合材料,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铁元素为主,铜元素为辅,制作出几十种不同比例的铁元素复合材料,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为本发明涉及的结构示意图;
图2为本发明涉及的进料装置结构示意图;
图3为本发明涉及的倾倒装置结构示意图;
图4为本发明涉及的下模结构示意图;
图5为本发明涉及的高温熔化主炉和高温熔化辅炉倾倒示意图;
图6为本发明涉及的开模示意图。
图中标号说明:装置本体1,原料卷2,进料装置3,高温熔化主炉4,高温熔化辅炉5,搅拌斗6,成型模具7,铜元素丝8,铁元素丝9,进料孔10,驱动装置11,剪切装置12,第一电加热器13,第二电加热器14,滚轮15,驱动轮16,第一驱动电机17,转轴18,支架19,第二驱动电机20,驱动齿轮21,从动齿轮22,固定架23,底座24,支撑板25,液压驱动杆26,导向杆27,进风机28,排风机29,主料卷201,辅料卷202,漏斗601,进料管602,控制阀603,搅拌叶604,上模701,下模702,型腔703。
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6所示,一种铁元素和铜元素复合材料的装置,包括装置本体1,所述装置本体1包括原料卷2、进料装置3、高温熔化主炉4、高温熔化辅炉5、搅拌斗6和成型模具7;所述原料卷2包括主料卷201和辅料卷202,所述辅料卷202上安装有铜元素丝8,所述主料卷201上安装有铁元素丝9,所述铁元素丝9和铜元素丝8分别通过进料装置3与高温熔化主炉4和高温熔化辅炉5连接;所述进料装置3包括进料孔10以及设置在进料孔10内的驱动装置11和剪切装置12;所述搅拌斗6包括设置高温熔化主炉4和高温熔化辅炉5底部的漏斗601以及设置在漏斗601底部与成型模具7连接的进料管602,所述漏斗601和进料管602之间设置有控制阀603,所述进料管602内设置有螺旋的搅拌叶604;所述成型模具7的一侧设置有进风机28,另一侧设置有排风机29。采用此技术方案,主料卷201和辅料卷202上的铁元素丝9和铜元素丝8分别通过进料孔10进入到高温熔化主炉4和高温熔化辅炉5,由高温熔化主炉4和高温熔化辅炉5通过高温加热将铁元素丝9和铜元素丝8分别熔化金属铁水和金属铜水,然后,由高温熔化主炉4和高温熔化辅炉5一起旋转将金属铁水和金属铜水倒入到漏斗601中,通过开启漏斗601底部的控制阀603,将漏斗601中的金属水排放到进料管602中,然后,由金属水沿进料管602中的螺旋搅拌叶604旋转搅拌而下注入到成型模具7中。进风机28和排风机29用于换气通风。
作为优选,所述铁元素丝9和铜元素丝8设置为纯度为99.99%的铁丝和铜丝,其铁丝和铜丝的直径设置在1~5mm。
作为优选,所述高温熔化主炉4和/或高温熔化辅炉5包括内炉和外炉,所述外炉和内炉之间设置有第一电加热器13。采用此技术方案,由第一电加热器13通电加热内炉内的铁元素丝9和铜元素丝8。
作为优选,所述进料管602的外侧设置有第二电加热器14。采用此技术方案,第二电加热器14用于加热保温进料管602。
作为优选,所述复合材料中的铁元素的比例设置在51%-90%,所述铜元素的比例设置在10%-49%。
作为优选,所述驱动装置11包括设置在进料孔10一侧与铜元素丝9和/或金属元素丝8连接的滚轮15以及设置在另一侧与铜元素丝9和/或金属元素丝8连接的驱动轮16,所述驱动轮16与第一驱动电机17连接。采用此技术方案,由第一驱动电机17带动连接的驱动轮16,使驱动轮16连接的铁元素丝9和/或铜元素丝8向下移动。其中,通过控制驱动轮16旋转的圈数可以进行定量送料。
作为优选,所述剪切装置12设置为电动剪刀。采用此技术方案,电动剪刀用于剪断铁元素丝9和/或铜元素丝8。
作为优选,所述高温熔化主炉4和/或高温熔化辅炉5的一侧设置有倾倒装置,所述倾倒装置包括设置在高温熔化主炉4和/或高温熔化辅炉5两侧的转轴18以及与两侧转轴18连接的支架19和驱动转轴18转动的第二驱动电机20,所述第二驱动电机20通过驱动齿轮21与转轴18上设置的从动齿轮22连接。采用此技术方案,由第二驱动电机20上的驱动齿轮21带动转轴18上的从动齿轮22,使转轴18连接的高温熔化主炉4和/或高温熔化辅炉5旋转,将熔化后的金属水倒入到漏斗601。
作为优选,所述成型模具7包括上模701和下模702,所述上模701与固定架23连接,所述下模702与升降机构连接,所述上、下模上设置有多个成型样板的型腔703,所述型腔703与上模701上设置的进料口连接,所述进料口与进料管602连接;所述型腔703中均刻有元素名称、型号、重量或规格中的一种或多种。采用此技术方案,有助于成型后的样板管理。
作为优选,所述升降机构包括底座24以及连接下模702的支撑板25,所述支撑板25通过液压驱动杆26和导向杆27与底座24连接,所述液压驱动杆26与液压控制系统连接。采用此技术方案,由液压控制系统中的液压油驱动液压驱动杆26,使液压驱动杆26的活塞杆带动连接的支撑板25,使支撑板25上的下模702与上模701连接或分离,进行合模或开模。
具体实施例:
在实际使用时,主料卷和辅料卷上的铁元素丝和铜元素丝分别通过进料孔进入到高温熔化主炉和高温熔化辅炉,由高温熔化主炉和高温熔化辅炉通过高温加热将铁元素丝和铜元素丝分别熔化金属铁水和金属铜水,然后,由高温熔化主炉和高温熔化辅炉一起旋转将金属铁水和金属铜水倒入到漏斗中,通过开启漏斗底部的控制阀,将漏斗中的金属水排放到进料管中,然后,由金属水沿进料管中的螺旋搅拌叶旋转搅拌而下注入到成型模具,由成型模具中的型腔成型规格统一规格的样板。然后,由科研人员进行测试,以研究其铁元素复合材料的性能。
其中,通过调整铁元素与铜元素的比例,可以生产出几十种以铁元素为主的复合材料供研究使用。
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)
1.一种铁元素和铜元素复合材料的装置,包括装置本体(1),其特征在于:所述装置本体(1)包括原料卷(2)、进料装置(3)、高温熔化主炉(4)、高温熔化辅炉(5)、搅拌斗(6)和成型模具(7);所述原料卷(2)包括主料卷(201)和辅料卷(202),所述辅料卷(202)上安装有铜元素丝(8),所述主料卷(201)上安装有铁元素丝(9),所述铁元素丝(9)和铜元素丝(8)分别通过进料装置(3)与高温熔化主炉(4)和高温熔化辅炉(5)连接;所述进料装置(3)包括进料孔(10)以及设置在进料孔(10)内的驱动装置(11)和剪切装置(12);所述搅拌斗(6)包括设置高温熔化主炉(4)和高温熔化辅炉(5)底部的漏斗(601)以及设置在漏斗(601)底部与成型模具(7)连接的进料管(602),所述漏斗(601)和进料管(602)之间设置有控制阀(603),所述进料管(602)内设置有螺旋的搅拌叶(604);所述成型模具(7)的一侧设置有进风机(28),另一侧设置有排风机(29)。
2.根据权利要求1所述的一种铁元素和铜元素复合材料的装置,其特征在于:所述铁元素丝(9)和铜元素丝(8)设置为纯度为99.99%的铁丝和铜丝,其铁丝和铜丝的直径设置在1~5mm。
3.根据权利要求1所述的一种铁元素和铜元素复合材料的装置,其特征在于:所述高温熔化主炉(4)和/或高温熔化辅炉(5)包括内炉和外炉,所述外炉和内炉之间设置有第一电加热器(13)。
4.根据权利要求1所述的一种铁元素和铜元素复合材料的装置,其特征在于:所述进料管(602)的外侧设置有第二电加热器(14)。
5.根据权利要求1所述的一种铁元素和铜元素复合材料的装置,其特征在于:所述复合材料中的铁元素的比例设置在51%-90%,所述铜元素的比例设置在10%-49%。
6.根据权利要求1所述的一种铁元素和铜元素复合材料的装置,其特征在于:所述驱动装置(11)包括设置在进料孔(10)一侧与铜元素丝(9)和/或金属元素丝(8)连接的滚轮(15)以及设置在另一侧与铜元素丝(9)和/或金属元素丝(8)连接的驱动轮(16),所述驱动轮(16)与第一驱动电机(17)连接。
7.根据权利要求1所述的一种铁元素和铜元素复合材料的装置,其特征在于:所述剪切装置(12)设置为电动剪刀。
8.根据权利要求1所述的一种铁元素和铜元素复合材料的装置,其特征在于:所述高温熔化主炉(4)和/或高温熔化辅炉(5)的一侧设置有倾倒装置,所述倾倒装置包括设置在高温熔化主炉(4)和/或高温熔化辅炉(5)两侧的转轴(18)以及与两侧转轴(18)连接的支架(19)和驱动转轴(18)转动的第二驱动电机(20),所述第二驱动电机(20)通过驱动齿轮(21)与转轴(18)上设置的从动齿轮(22)连接。
9.根据权利要求1所述的一种铁元素和铜元素复合材料的装置,其特征在于:所述成型模具(7)包括上模(701)和下模(702),所述上模(701)与固定架(23)连接,所述下模(702)与升降机构连接,所述上、下模上设置有多个成型样板的型腔(703),所述型腔(703)与上模(701)上设置的进料口连接,所述进料口与进料管(602)连接;所述型腔(703)中均刻有元素名称、型号、重量或规格中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的一种铁元素和铜元素复合材料的装置,其特征在于:所述升降机构包括底座(24)以及连接下模(702)的支撑板(25),所述支撑板(25)通过液压驱动杆(26)和导向杆(27)与底座(24)连接,所述液压驱动杆(26)与液压控制系统连接。
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