CN111873137A - 干袋式冷等静压机压制球材的装置及方法 - Google Patents

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陈善东
魏庆华
陈跃辉
丁文
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Abstract

本发明提供一种干袋式冷等静压机压制球材的装置，包括产品模具和用于对所述产品模具进行加压的工作缸；产品模具的两端分别设有进料端盖和出料端盖；产品模具上设有用于承装粉料的填料腔。该干袋式冷等静压机压制球材的方法包括如下步骤：S1：将工作缸进行水平卧式安装；S2：将粉料呈水平方向装入产品模具的填料腔中；S3：进料机构将产品模具推入工作缸中；S4：关闭进料端盖和出料端盖；S5：对压制参数进行设置并完成压制；S6：打开进料端盖和出料端盖；S7：由进料机构将下一副产品模具推入工作缸中，同时将本副产品模具推出；S8：取出压制好后的坯料完成加工过程。

Description

干袋式冷等静压机压制球材的装置及方法
技术领域
本发明具体涉及一种干袋式冷等静压机压制球材的装置及方法。
背景技术
目前，使用干袋式冷等静压机压制粉末时，粉末装入弹性模具中，能压制出高密度、一致性好的棒料及管料，在硬质合金、粉末冶金和先进陶瓷等行业，干袋冷等静压机得到很好应用。干袋冷等静压机目前主要是立式结构，若需用粉末压制成球材时，球材成型不均，压制个数较少，效率较低，难以满足量产要求。所以急需一种干袋式冷等静压机压制球材的装置及方法以解决这一问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种干袋式冷等静压机压制球材的装置，该干袋式冷等静压机压制球材的装置可以很好地解决上述问题。
为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种干袋式冷等静压机压制球材的装置，该干袋式冷等静压机压制球材的装置包括产品模具和用于对所述产品模具进行加压的工作缸；产品模具的两端分别设有进料端盖和出料端盖；产品模具上设有用于承装粉料的填料腔。
优选的，粉料为氧化铝粉料。
优选的，产品模具为弹性材料制成。
优选的，还包括用于将所述产品模具推入所述工作缸中的进料机构。
优选的，填料腔为球状、板状或棒状结构。
该干袋式冷等静压机压制球材的方法，包括如下步骤：
S1：将工作缸进行水平卧式安装；
S2：将粉料呈水平方向装入产品模具的填料腔中；
S3：进料机构将产品模具推入工作缸中；
S4：关闭进料端盖和出料端盖；
S5：对压制参数进行设置并完成压制；
S6：打开进料端盖和出料端盖；
S7：由进料机构将下一副产品模具推入工作缸中，同时将本副产品模具推出；
S8：取出压制好后的坯料完成加工过程。
该干袋式冷等静压机压制球材的装置及方法具有的优点如下：
解决了干袋冷等静压机目前主要是立式结构，若需用粉末压制成球材时，球材成型不均,压制个数较少，效率较低，难以满足量产要求的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示意性地示出了根据本申请一个实施例的干袋式冷等静压机压制球材的装置的结构示意图。
图2示意性地示出了根据本申请一个实施例的干袋式冷等静压机压制球材的方法的流程示意图。
其中：1、进料端盖；2、粉料；3、工作缸；4、产品模具；5、出料端盖。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。
在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度。另外，重复使用短语“根据本申请的一个实施例”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同的实施例。
为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。
根据本申请的一个实施例，提供一种干袋式冷等静压机压制球材的装置，如图1所示，包括产品模具4和用于对所述产品模具4进行加压的工作缸3；产品模具4的两端分别设有进料端盖1和出料端盖5；产品模具4上设有用于承装粉料2的填料腔。
根据本申请的一个实施例，该干袋式冷等静压机压制球材的装置的粉料2为氧化铝粉料。
根据本申请的一个实施例，该干袋式冷等静压机压制球材的装置的产品模具4为弹性材料制成。
根据本申请的一个实施例，该干袋式冷等静压机压制球材的装置的还包括用于将所述产品模具4推入所述工作缸3中的进料机构。
根据本申请的一个实施例，该干袋式冷等静压机压制球材的装置的填料腔为球状、板状或棒状结构。
根据本申请的一个实施例，如图2所示，该干袋式冷等静压机压制球材的方法包括如下步骤：
S1：将工作缸3进行水平卧式安装；
S2：将粉料2呈水平方向装入产品模具4的填料腔中；
S3：进料机构将产品模具4推入工作缸3中；
S4：关闭进料端盖1和出料端盖5；
S5：对压制参数进行设置并完成压制；
S6：打开进料端盖1和出料端盖5；
S7：由进料机构将下一副产品模具4推入工作缸3中，同时将本副产品模具4推出；
S8：取出压制好后的坯料完成加工过程。
根据本申请的一个实施例，该干袋式冷等静压机压制球材的方法中S5：对压制参数进行设置并完成压制具体如下：
压制工作压力分别设置为为120 MPa、140 MPa 、160 MPa三种。
根据本申请的一个实施例，该干袋式冷等静压机压制球材的方法中S5：对压制参数进行设置并完成压制具体如下：
保压时间为30秒并分三次进行压制。
压制机理描述：20世纪20年代以来，科学家们对粉末压形问题进行了系列研究，提出了数百个压制理论公式和经验公式。最早提出的是粉末相对体积与压制压力对数呈线性关系的经验公式。多数作者都把粉末体作为弹性体处理，忽略了压制过程中粉末加工硬化和摩擦的影响，不考虑时间因素，这些都将影响其压制公式的适用范围。中国人黄培云的双对数压制方程视粉末为非线性弹一塑体，并考虑上述各因素的影响而使其压制方程的适用性改善。粉末压制理论研究中较重要的压制方程有巴尔申方程、柯诺皮斯基方程、川北公式、黄培云方程4种。
我们压机的球体压制工艺压力曲线生成算法模型采用的是黄培云压制公式。黄培云于1964年提出公式，1980年又提出改进后的公式。他首次将粉末视为标准非线性固体，考虑粉末体的非弹性性质、加工硬化、模壁摩擦和压制时间(弛豫)对粉末压制成形的影响，并应用自然应变概念处理工程中的大变形问题，推导出双对数压制方程：
1980改进后的双对数公式： mlgln(dm-d0)d/(dm-d)d0=lgp-lgM(6)
式中：
dm为致密金属密度，g/cm3；
d0为粉末松装密度，g/cm3；
d为压坯密度，g/cm3；
p为单位压制压力，MPa；
M为压制模数；
n为硬化指数的倒数；
m为硬化指数。
黄培云压制公式既适合于硬粉也适合于软粉，适用于粉末压制成形，也适用于粉末冷等静压成形。用回归分析方法整理铜、锡、钨、钼、碳化钨粉末的模压成形和冷等静压成形实验数据表明，与巴尔申、柯诺皮斯基和川北公夫的压制公式相比，黄培云双对数压制方程的直线关系符合最好，其回归直线的相关系数R最接近于1。
因此本发明的工艺路线设计依据采用的是黄培云压制公式。
以上所述实施例仅表示本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。因此本发明的保护范围应该以所述权利要求为准。

Claims (8)

1.一种干袋式冷等静压机压制球材的装置，其特征在于：包括产品模具和用于对所述产品模具进行加压的工作缸；
所述产品模具的两端分别设有进料端盖和出料端盖；
所述产品模具上设有用于承装粉料的填料腔。
2.根据权利要求1所述的干袋式冷等静压机压制球材的装置，其特征在于： 所述粉料为氧化铝粉料。
3.根据权利要求1所述的干袋式冷等静压机压制球材的装置，其特征在于：所述产品模具为弹性材料制成。
4.根据权利要求1所述的干袋式冷等静压机压制球材的装置，其特征在于：还包括用于将所述产品模具推入所述工作缸中的进料机构。
5.根据权利要求1所述的干袋式冷等静压机压制球材的装置，其特征在于：所述填料腔为球状、板状或棒状结构。
6.一种干袋式冷等静压机压制球材的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将工作缸进行水平卧式安装；
S2：将粉料呈水平方向装入产品模具的填料腔中；
S3：进料机构将产品模具推入工作缸中；
S4：关闭进料端盖和出料端盖；
S5：对压制参数进行设置并完成压制；
S6：打开进料端盖和出料端盖；
S7：由进料机构将下一副产品模具推入工作缸中，同时将本副产品模具推出；
S8：取出压制好后的坯料完成加工过程。
7.根据权利要求所述的干袋式冷等静压机压制球材的方法，其特征在于：所述S5：对压制参数进行设置并完成压制具体如下：
压制工作压力分别设置为为120 MPa、140 MPa 、160 MPa三种。
8.根据权利要求6所述的干袋式冷等静压机压制球材的方法，其特征在于：所述S5：对压制参数进行设置并完成压制具体如下：
保压时间为30秒并分三次进行压制。
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