CN117144174B - 一种合金制备方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及合金制备技术领域,具体是一种高性能合金制备方法及系统,所述高性能合金制备方法包括以下步骤:步骤一,原料准备;步骤二,粉末混匀;步骤三,压制成型及封装;步骤四,搅拌摩擦增材制造合金坯;步骤五,均质热处理、扒皮、近净模锻、精加工,由于原始材料是粉末状配料,可以实现合金成分的自由配方,可以实现高合金化、添加的增强相混合的更均匀,用搅拌摩擦增材制造的方法制备出的合金坯,经过充分的搅拌、摩擦、塑化、顶锻作用,组织致密、成分再次均匀化、晶粒为细小等轴晶组织、无枝晶、消除成分偏析,整个过程受高纯氩气保护,没有经过高温液相,避免对大气和传统坩埚炉中的水分吸收,从而显著降低铝锂合金内部的氢、氧含量。
Description
技术领域
本发明涉及合金制备技术领域,具体是一种合金制备方法及系统。
背景技术
随着航空、航天、军工、电子等行业的快速发展,对高性能合金的使用提出了更高的要求,不仅仅要求铝合金性能越来越高,而且成本要控制最低。铝合金要想提高性能,高合金化和复合化是必选之路。
传统高性能合金的制备方法主要是熔铸法、喷射成型法和铝基复材制备法。熔铸法存在的问题是合金化存在饱和度的问题,不能随意增加合金元素的含量,而且铝液容易被冶金设备材质污染,合金元素烧损,铸造过程产生成分偏析、组织不均匀、热裂纹等缺陷,此外,还存在高耗能、高污染的问题;喷射成型法同样需要先将配比好的铝合金进行熔炼,只是避免了铸造的过程,同样存在铝液容易被冶金设备污染、合金元素易烧损、合金成分不能随意添加配比、吸氢吸氧严重等问题,生产条件苛刻、工艺控制难度大、成本高的问题;熔铸法和喷射成型法需要先制备出铝合金圆锭,然后再锻压、拍扁、冲孔、加工等工序,合金利用率低。粉末冶金法制备的铝基复合材料,需要经过烧结的过程,材料致密度低、存在界面缺陷的问题,而且工艺过程复杂、高耗能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种合金制备方法及系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种合金制备方法,包括以下步骤:
步骤一,原料准备:涉及到的原料粉末,以单质粉或者合金粉末与增强颗粒混合的形式加入;
其中,当以单质粉的形式加入时,粉末的中位粒径为20-300μm,所有粉末的称量均在惰性气体保护氛围内进行,当以合金粉末与增强颗粒混合的形式加入时,增强颗粒的平均尺寸为5-30nm,增强颗粒的体积分数为0.1%-40%;
步骤二,粉末混匀:采用粉末混匀装置对原料粉末进行混合,混匀处理完毕后,采用所述的合金制备系统来对粉末进行真空干燥处理,每次抽真空度为0.01-1Pa;
步骤三,压制成型及封装:将混合均匀的原料粉末填充至成型模具中,压力为10-400Mpa,保压10-60s,成型毛坯为横截面为圆形、正方形或多边形的棒状体,整个压制过程在惰性气体保护氛围内进行,压制成型的毛坯,用铝箔进行抽真空封装,得到棒状铝锂合金坯料;
步骤四,搅拌摩擦增材制造合金坯:将封装后的棒状铝锂合金坯料与铝基复材料坯连续送入到搅拌摩擦增材制造装置中,转速为200-6000rpm,进给速度为30-5000mm/min,使棒状铝锂合金坯料与铝基复材料坯达到塑化状态,逐层逐道次增材制造铝锂合金坯料;
步骤五,均质热处理、扒皮、近净模锻、精加工,得到高性能合金成品。
一种合金制备系统,用于实现上述所述的合金制备方法,包括用于对原料粉末混合的混合装置、对混合后的原料粉末干燥的干燥装置、用于制坯的压制单元、封装单元及搅拌摩擦单元,其中:
所述干燥装置包括箱体以及设于所述箱体内的承托盘;
其中,所述承托盘用于盛装待干燥处理的粉末,所述箱体内还设有两组支撑座机构,且两组所述支撑座机构上各设有一组与所述承托盘适配的弹性紧固机构;
所述合金制备系统还包括活动设于所述箱体内的横移板,所述横移板与安装于所述箱体内的伺服驱动机构连接,并与所述支撑座机构配合,所述伺服驱动机构能够驱使所述横移板在所述箱体内沿所述承托盘的长度方向往复活动,以使活动设于所述横移板下方的多个竖杆对所述承托盘中的粉末执行拨动动作;
多个所述竖杆等距分布,且与安装在所述横移板上的离心触发机构连接,所述离心触发机构通过单向传动机构与所述伺服驱动机构连接,所述离心触发机构能够在所述横移板朝向一侧运动的过程中触发,并促使多个所述竖杆沿所述横移板的长度方向活动,以使多个竖杆对粉末的拨动位置改变。
作为本发明进一步的方案:所述伺服驱动机构包括转动安装在所述箱体内的丝杆、套设于所述丝杆上且与所述丝杆螺纹连接的螺纹套筒以及安装于所述箱体外壁上的驱动马达;
其中,所述横移板与所述螺纹套筒固定,所述丝杆的一端与所述驱动马达的输出端连接,另一端与所述单向传动机构连接。
作为本发明再进一步的方案:所述横移板上设有滑槽,所述滑槽内滑动嵌合有一个滑板,多个所述竖杆固定安装于所述滑板的底部,所述离心触发机构包括转动安装在所述横移板上的横轴以及套设于所述横轴上的套管,所述套管连接有安装在所述横轴上的弹性滑动结构,所述横轴远离所述套管的一端与所述单向传动机构连接。
作为本发明再进一步的方案:所述滑板上还固定有立板,所述立板与所述套管转动连接,所述横轴上固定有转动板,所述转动板远离所述横轴的一端形成有凸出部;
所述弹性滑动结构包括与所述凸出部固定的导向杆、滑动设于所述导向杆上的滑块以及套设于所述导向杆外周的第一柱形弹簧,所述第一柱形弹簧的两端分别连接所述凸出部和所述滑块,所述滑块与所述套管之间设有推拉杆,所述推拉杆的两端分别与所述套管和所述滑块铰接。
作为本发明再进一步的方案:所述单向传动机构包括安装于所述箱体内的滑动套合组件以及连接所述滑动套合组件与所述丝杆的同轴连接组件,所述滑动套合组件包括转动安装在所述箱体内的传动轴以及滑动套设于所述传动轴上的传动管;
其中,所述传动管与所述横轴之间通过锥齿轮组连接,且所述传动轴的外壁上形成有两个条形凸起,所述传动管的内壁上设有两个与所述条形凸起适配的条形凹槽。
作为本发明再进一步的方案:所述同轴连接组件包括固定于所述丝杆远离所述驱动马达一端的第一盘体、转动安装在所述箱体外壁上的圆筒以及活动设于所述圆筒上且与所述第一盘体抵接的第二盘体,所述圆筒的转动轴通过传动带与所述传动轴连接;
其中,所述第一盘体上沿圆周等距设有多个驱动齿,所述第二盘体上沿圆周等距设有多个与所述驱动齿适配的缺口,且所述缺口内形成有第一贴合面与第二贴合面,所述第一贴合面与所述丝杆的中心轴线相交,所述丝杆的中心轴线在所述第二贴合面上;
所述圆筒内滑动设有嵌合块,所述嵌合块通过连接轴与所述第二盘体固定连接,且所述连接轴的外周还套设有第二柱形弹簧,所述第二柱形弹簧的两端分别连接所述第二盘体和所述圆筒。
作为本发明再进一步的方案:所述支撑座机构包括固定安装在所述箱体内的两个固定座以及滑动设于两个所述固定座上的装配板,所述弹性紧固机构设于所述装配板上;
其中,两个所述装配板之间固定连接有从动板,所述从动板上设有通槽,所述横移板远离所述螺纹套筒的一端通过连接板固定有柱体,所述柱体贯穿所述通槽并与所述从动板滑动连接,所述通槽包括依次连接的第一倾斜段、平直段以及第二倾斜段。
作为本发明再进一步的方案:所述弹性紧固机构包括固定于所述装配板上的第一条板以及通过多组伸缩件活动设于所述装配板上的第二条板,所述第一条板与所述第二条板的一端均设有倾斜面,且所述承托盘的两侧各形成有一个长条突出,所述长条突出的一端设有两个倾斜面;
所述伸缩件包括固定于所述装配板上的导向筒、设于所述导向筒内的第三柱形弹簧以及滑动设于所述导向筒内并与所述第二条板固定的伸缩杆,所述第三柱形弹簧的一端连接所述导向筒的底壁,另一端与所述伸缩杆连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、在进行合金制备时,采用所述的合金制备系统来对混匀后的粉末进行干燥处理,通过所述伺服驱动机构来驱使多个竖杆对粉末进行拨动,且通过所述离心触发机构单向触发的性质,来改变多个竖杆的位置,使得粉末能够受到充分的拨动,进而提升干燥处理的有效性,为最终成品的性能提供有效保障;
2、由于原始材料是粉末状配料,可以实现合金成分的自由配方,并且可以实现高合金化、添加的增强相混合的更均匀;用搅拌摩擦增材制造的方法制备出的合金坯,经过充分的搅拌、摩擦、塑化、顶锻作用,组织致密、成分再次均匀化、晶粒为细小等轴晶组织、无枝晶、消除成分偏析;整个过程受高纯氩气保护,并且没有经过高温液相,避免对大气和传统坩埚炉中的水分吸收,从而显著降低铝锂合金内部的氢、氧含量;传统的熔炼铸造工艺的高耗能、高污染,搅拌摩擦增材技术绿色环保,减少碳排放;对于一些薄壁类的环、框零件,传统的熔铸工艺,需要将铸锭压扁,冲孔,锻压,加工等工序,材料收得率极地,成本高。而采用搅拌摩擦增材技术,可以实现近净毛坯增材制造,材料收得率高,成本显著降低;搅拌摩擦增材技术可以与现有成熟的热处理、锻压、机加工等工序有机融合,并对制约高合金化高性能铝锂合金和铝基复材的制造和低成本应用具有显著的经济效应。
附图说明
图1为合金制备系统中干燥装置一种实施例的结构示意图。
图2为合金制备系统中干燥装置一种实施例另一角度的结构示意图。
图3为合金制备系统中干燥装置一种实施例中箱体的内部结构示意图。
图4为图2中A处的结构放大图。
图5为图3中B处的结构放大图。
图6为合金制备系统中干燥装置一种实施例中单向传动机构的结构爆炸图。
图7为合金制备系统中干燥装置一种实施例中支撑座机构的结构示意图。
图8为合金制备系统中干燥装置一种实施例中支撑座机构的结构爆炸图。
图9为合金制备系统中干燥装置一种实施例中离心触发机构的结构示意图。
图中:1、箱体;2、承托盘;201、长条突出;3、竖杆;4、横移板;401、滑槽;5、驱动马达;6、丝杆;7、螺纹套筒;8、滑板;9、立板;10、套管;11、传动轴;1101、条形凸起;12、传动管;1201、条形凹槽;13、横轴;14、锥齿轮组;15、转动板;1501、凸出部;16、导向杆;17、滑块;18、推拉杆;19、第一柱形弹簧;20、传动带;21、第一盘体;2101、驱动齿;22、第二盘体;2201、第一贴合面;2202、第二贴合面;23、圆筒;24、连接轴;25、嵌合块;26、第二柱形弹簧;27、固定座;28、装配板;29、第一条板;30、第二条板;31、导向筒;32、伸缩杆;33、第三柱形弹簧;34、从动板;3401、第一倾斜段;3402、平直段;3403、第二倾斜段;35、连接板;36、柱体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
另外,本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
作为本发明的一种实施例,提出了一种合金制备方法,包括以下步骤:
步骤一,原料准备:涉及到的原料粉末,以单质粉或者合金粉末与增强颗粒混合的形式加入;
其中,当以单质粉的形式加入时,粉末的中位粒径为20-300μm,所有粉末的称量均在惰性气体保护氛围内进行,当以合金粉末与增强颗粒混合的形式加入时,增强颗粒的平均尺寸为5-30nm,增强颗粒的体积分数为0.1%-40%;
步骤二,粉末混匀:采用粉末混匀装置对原料粉末进行混合,混匀处理完毕后,采用合金制备系统来对粉末进行真空干燥处理,每次抽真空度为0.01-1Pa;
步骤三,压制成型及封装:将混合均匀的原料粉末填充至成型模具中,压力为10-400Mpa,保压10-60s,成型毛坯为横截面为圆形、正方形或多边形的棒状体,整个压制过程在惰性气体保护氛围内进行,压制成型的毛坯,用铝箔进行抽真空封装,得到棒状铝锂合金坯料;
步骤四,搅拌摩擦增材制造合金坯:将封装后的棒状铝锂合金坯料与铝基复材料坯连续送入到搅拌摩擦增材制造装置中,转速为200-6000rpm,进给速度为30-5000mm/min,使棒状铝锂合金坯料与铝基复材料坯达到塑化状态,逐层逐道次增材制造铝锂合金坯料;
步骤五,均质热处理、扒皮、近净模锻、精加工,得到高性能合金成品。
其中,需要补充说明的是,步骤五中得到的高性能合金成品由以下质量百分比的组分组成:
Li:0.6-3.0%,Cu:2.0-4.5%,Mg:0.1-1.0%,Ag:0-0.9%,Zn:0-1.0%,Mn:0-0.8%,Re:0-0.2%,Zr:0-0.2%,余量为Al。
其次,步骤二中所述的粉末混匀装置采用抽真空→冲氩气→抽真空→冲氩气的循环清洗方式,且可加热至100-600℃,直至罐体内附着或者吸入的氧气和水蒸气被完全释放,装置内的含氧量低于100ppm,所述粉末混匀装置采用机械式干式球磨混合法,磨球材质为高纯氧化锆陶瓷球;
此外,步骤三中所述的高纯惰性气体为氩气。
对采用上述方法制得的合金成品进行测试,采用合金成品十份,并对其进行抗拉强度、屈服强度及延伸率进行测试,然后将测试数据取平均值,测试结果如下表:
抗拉强度/MPa | 屈服强度/MPa | 延伸率/A% |
681 | 655 | 10.2 |
综上,本发明的优势为:
1、由于原始材料是粉末状配料,可以实现合金成分的自由配方,并且可以实现高合金化、添加的增强相混合的更均匀;
2、用搅拌摩擦增材制造的方法制备出的合金坯,经过充分的搅拌、摩擦、塑化、顶锻作用,组织致密、成分再次均匀化、晶粒为细小等轴晶组织、无枝晶、消除成分偏析;
3、整个过程受高纯氩气保护,并且没有经过高温液相,避免对大气和传统坩埚炉中的水分吸收,从而显著降低铝锂合金内部的氢、氧含量;
4、传统的熔炼铸造工艺的高耗能、高污染,搅拌摩擦增材技术绿色环保,减少碳排放;
5、对于一些薄壁类的环、框零件,传统的熔铸工艺,需要将铸锭压扁,冲孔,锻压,加工等工序,材料收得率极地,成本高。而采用搅拌摩擦增材技术,可以实现近净毛坯增材制造,材料收得率高,成本显著降低;
6、搅拌摩擦增材技术可以与现有成熟的热处理、锻压、机加工等工序有机融合,并对制约高合金化高性能铝锂合金和铝基复材的制造和低成本应用具有显著的经济效应
作为本发明的另一种实施例,请参阅图1-图9,还提出了一种合金制备系统,用于实现上述所述的合金制备方法,包括用于对原料粉末混合的混合装置、对混合后的原料粉末干燥的干燥装置、用于制坯的压制单元、封装单元及搅拌摩擦单元,其中:
所述干燥装置包括箱体1以及设于所述箱体1内的承托盘2,所述承托盘2用于盛装待干燥处理的粉末,所述箱体1内还设有两组支撑座机构,且两组所述支撑座机构上各设有一组与所述承托盘2适配的弹性紧固机构;
所述合金制备系统还包括活动设于所述箱体1内的横移板4,所述横移板4与安装于所述箱体1内的伺服驱动机构连接,并与所述支撑座机构配合,所述伺服驱动机构能够驱使所述横移板4在所述箱体1内沿所述承托盘2的长度方向往复活动,以使活动设于所述横移板4下方的多个竖杆3对所述承托盘2中的粉末执行拨动动作;
多个所述竖杆3等距分布,且与安装在所述横移板4上的离心触发机构连接,所述离心触发机构通过单向传动机构与所述伺服驱动机构连接,所述离心触发机构能够在所述横移板4朝向一侧运动的过程中触发,并促使多个所述竖杆3沿所述横移板4的长度方向活动,以使多个竖杆3对粉末的拨动位置改变。
具体地,在实际的使用时,将待干燥处理的粉末摊铺于所述承托盘2上,随后,将所述承托盘2放置于两组所述支撑座机构上,并通过两组所述弹性紧固机构将承托盘2稳定;
随后,对所述箱体1内部进行抽真空处理,且进行升温,待干燥进行一段时间后,所述伺服驱动机构正向工作,于是,便会驱动所述横移板4朝向一侧移动,所述横移板4在移动过程中将会与所述支撑座机构配合,使得支撑座机构对承托盘2进行上抬,使得多个所述竖杆3插入粉末中,于是,多个竖杆3随所述横移板4一同移动时,便可对粉末进行一次拨动,使得下层的粉末能够漏出表面,确保干燥处理的充分性;
紧接着,在进行一段时间的干燥,随后,所述伺服驱动机构反向工作,此时,所述单向传动机构将会触发,带动所述离心触发机构运动,使得所述离心触发机构驱使多个所述竖杆3沿所述横移板4的长度方向发生移动,多个所述竖杆3的位置发生变化,且与之前的位置错开,以便于所述横移板4朝向另一侧运动过程中,多个竖杆3对粉末进行二次拨动;
详细地来说,多个所述竖杆3在对粉末进行一次拨动时,粉末层的截面呈波浪状,具有波峰与波谷,而在二次拨动时,由于所述离心触发机构的运动,使得多个竖杆3的位置发生变化,从而,竖杆3便会与波峰位置对应上,因此,在二次拨动后,能够进一步提升粉末干燥的充分性。
在进行合金制备时,采用所述的合金制备系统来对混匀后的粉末进行干燥处理,通过所述伺服驱动机构来驱使多个竖杆3对粉末进行拨动,且通过所述离心触发机构单向触发的性质,来改变多个竖杆3的位置,使得粉末能够受到充分的拨动,进而提升干燥处理的有效性,为最终成品的性能提供有效保障。
请再次参阅图3与图9,所述伺服驱动机构包括转动安装在所述箱体1内的丝杆6、套设于所述丝杆6上且与所述丝杆6螺纹连接的螺纹套筒7以及安装于所述箱体1外壁上的驱动马达5。所述横移板4与所述螺纹套筒7固定,所述丝杆6的一端与所述驱动马达5的输出端连接,另一端与所述单向传动机构连接。
进一步来说,由于在对粉末进行干燥处理的过程中,所述横移板4需要带动多个所述竖杆3进行往复性地活动,因此,所述驱动马达5需采用输出端可双向驱动的伺服马达,对于其具体的型号而言,本申请不做具体限定,可根据实际的需求进行选择。
请再次参阅图5与图9,所述横移板4上设有滑槽401,所述滑槽401内滑动嵌合有一个滑板8,多个所述竖杆3固定安装于所述滑板8的底部,所述离心触发机构包括转动安装在所述横移板4上的横轴13以及套设于所述横轴13上的套管10,所述套管10连接有安装在所述横轴13上的弹性滑动结构,所述横轴13远离所述套管10的一端与所述单向传动机构连接。
所述滑板8上还固定有立板9,所述立板9与所述套管10转动连接,所述横轴13上固定有转动板15,所述转动板15远离所述横轴13的一端形成有凸出部1501。所述弹性滑动结构包括与所述凸出部1501固定的导向杆16、滑动设于所述导向杆16上的滑块17以及套设于所述导向杆16外周的第一柱形弹簧19,所述第一柱形弹簧19的两端分别连接所述凸出部1501和所述滑块17,所述滑块17与所述套管10之间设有推拉杆18,所述推拉杆18的两端分别与所述套管10和所述滑块17铰接。
当所述驱动马达5驱动所述丝杆6正向转动时,所述螺纹套筒7将会与所述丝杆6进行螺纹配合而带动横移板4在所述箱体1内朝向远离所述驱动马达5的方向移动,此过程中,所述单向传动机构不发生运动,从而,所述横轴13不发生转动;
相反的,当所述驱动马达5驱动所述丝杆6反向转动时,所述螺纹套筒7便会带动所述横移板4靠近所述驱动马达5移动,此过程中,所述单向传动机构发生运动,并带动所述横轴13转动,相应地,所述转动板15旋转,在离心力的作用下,所述滑块17便会在所述导向杆16上朝向所述凸出部1501滑动,所述第一柱形弹簧19被压缩,与此同时,所述滑块17会通过所述推拉杆18拉动所述套管10在所述横轴13上朝向所述转动板15滑动,且套管10通过所述立板9带动滑板8在所述滑槽401内发生滑动,使得多个所述竖杆3的位置发生变化。
请再次参阅图4、图5以及图6,所述单向传动机构包括安装于所述箱体1内的滑动套合组件以及连接所述滑动套合组件与所述丝杆6的同轴连接组件,所述滑动套合组件包括转动安装在所述箱体1内的传动轴11以及滑动套设于所述传动轴11上的传动管12。所述传动管12与所述横轴13之间通过锥齿轮组14连接,且所述传动轴11的外壁上形成有两个条形凸起1101,所述传动管12的内壁上设有两个与所述条形凸起1101适配的条形凹槽1201。
需要展开来讲的时,所述锥齿轮组14包括固定安装在所述传动管12上的一号锥齿轮以及固定于所述横轴13朝向所述传动管12一端的二号锥齿轮,且所述一号锥齿轮与所述二号锥齿轮啮合。
所述同轴连接组件包括固定于所述丝杆6远离所述驱动马达5一端的第一盘体21、转动安装在所述箱体1外壁上的圆筒23以及活动设于所述圆筒23上且与所述第一盘体21抵接的第二盘体22,所述圆筒23的转动轴通过传动带20与所述传动轴11连接。
所述第一盘体21上沿圆周等距设有多个驱动齿2101,所述第二盘体22上沿圆周等距设有多个与所述驱动齿2101适配的缺口,且所述缺口内形成有第一贴合面2201与第二贴合面2202,所述第一贴合面2201与所述丝杆6的中心轴线相交,所述丝杆6的中心轴线在所述第二贴合面2202上。所述圆筒23内滑动设有嵌合块25,所述嵌合块25通过连接轴24与所述第二盘体22固定连接,且所述连接轴24的外周还套设有第二柱形弹簧26,所述第二柱形弹簧26的两端分别连接所述第二盘体22和所述圆筒23。
所述丝杆6正向转动时,即所述横移板4远离所述驱动马达5移动时,所述第一盘体21跟随所述丝杆6同向转动,驱动齿2101作用于所述第一贴合面2201上,使得所述第二盘体22发生让位,随着所述第一盘体21的持续转动,所述第二柱形弹簧26不断地进行弹性势能的储备与释放,所述第二盘体22进行往复性地活动,所述圆筒23不发生转动,所述滑块17不受离心力的作用;
而当所述丝杆6反向转动时,即所述横移板4的移动方向改变,所述驱动齿2101作用于所述第二贴合面2202上,于是,所述第二盘体22便可跟随所述第一盘体21一同转动,并通过所述连接轴24与所述嵌合块25带动圆筒23转动,所述圆筒23的转动轴通过传动带20带动传动轴11转动,传动轴11通过所述条形凸起1101与所述条形凹槽1201带动传动管12转动,传动管12则通过所述锥齿轮组14带动横轴13转动,使得所述滑块17产生离心力,促使多个所述竖杆3切换位置。
请再次参阅图3、图7以及图8,所述支撑座机构包括固定安装在所述箱体1内的两个固定座27以及滑动设于两个所述固定座27上的装配板28,所述弹性紧固机构设于所述装配板28上。两个所述装配板28之间固定连接有从动板34,所述从动板34上设有通槽,所述横移板4远离所述螺纹套筒7的一端通过连接板35固定有柱体36,所述柱体36贯穿所述通槽并与所述从动板34滑动连接,所述通槽包括依次连接的第一倾斜段3401、平直段3402以及第二倾斜段3403。
每当所述横移板4在所述箱体1内进行移动时,所述柱体36则会在所述通槽内滑动,以所述横移板4远离所述驱动马达5移动为例,进行说明:
所述横移板4在移动的前一段行程中,所述柱体36则会在所述第一倾斜段3401内滑动,此时,所述从动板34则会发生让位,且带动所述装配板28在所述固定座27上上移,相应地,承托盘2则被托起一定高度,以便于多个所述竖杆3能插入粉末中,后续,所述柱体36在所述平直段3402中滑动时,所述承托盘2则保持当前高度,多个竖杆3对粉末进行拨动,最后,所述横移板4在移动的后一段行程中,所述柱体36由所述平直段3402进入所述第二倾斜段3403内,所述柱体36在所述第二倾斜段3403内滑动时,所述从动板34则带动所述装配板28在所述固定座27上下移复位,以使多个所述竖杆3与粉末分离。
所述弹性紧固机构包括固定于所述装配板28上的第一条板29以及通过多组伸缩件活动设于所述装配板28上的第二条板30,所述第一条板29与所述第二条板30的一端均设有倾斜面,且所述承托盘2的两侧各形成有一个长条突出201,所述长条突出201的一端设有两个倾斜面;
所述伸缩件包括固定于所述装配板28上的导向筒31、设于所述导向筒31内的第三柱形弹簧33以及滑动设于所述导向筒31内并与所述第二条板30固定的伸缩杆32,所述第三柱形弹簧33的一端连接所述导向筒31的底壁,另一端与所述伸缩杆32连接。
在使用时,在所述承托盘2中铺满待干燥处理的粉末后,工作人员可将所述长条突出201对准于所述第一条板29和所述第二条板30之间,随后,将所述承托盘2向所述箱体1的内部推送,所述长条突出201端部的两个倾斜面将会与所述第一条板29和所述第二条板30上的倾斜面配合,促使所述第二条板30发生让位而下移,相应地,所述伸缩杆32则会朝向所述导向筒31内部滑动一段距离,使得所述第三柱形弹簧33被压缩,因此,在所述第三柱形弹簧33的弹性支撑下,所述承托盘2可被夹持与所述第一条板29与所述第二条板30之间,方便工作人员对所述承托盘2进行放置,有利于工作的快速开展。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (3)
1.一种合金制备系统,用于实现高性能合金的制备,包括用于对原料粉末混合的混合装置、对混合后的原料粉末干燥的干燥装置、用于制坯的压制单元、封装单元及搅拌摩擦单元,其中:
所述干燥装置包括箱体(1)以及设于所述箱体(1)内的承托盘(2);
其中,所述承托盘(2)用于盛装待干燥处理的粉末,所述箱体(1)内还设有两组支撑座机构,且两组所述支撑座机构上各设有一组与所述承托盘(2)适配的弹性紧固机构;
其特征在于,还包括活动设于所述箱体(1)内的横移板(4),所述横移板(4)与安装于所述箱体(1)内的伺服驱动机构连接,并与所述支撑座机构配合,所述伺服驱动机构能够驱使所述横移板(4)在所述箱体(1)内沿所述承托盘(2)的长度方向往复活动,以使活动设于所述横移板(4)下方的多个竖杆(3)对所述承托盘(2)中的粉末执行拨动动作;
多个所述竖杆(3)等距分布,且与安装在所述横移板(4)上的离心触发机构连接,所述离心触发机构通过单向传动机构与所述伺服驱动机构连接,所述离心触发机构能够在所述横移板(4)朝向一侧运动的过程中触发,并促使多个所述竖杆(3)沿所述横移板(4)的长度方向活动,以使多个竖杆(3)对粉末的拨动位置改变;
所述伺服驱动机构包括转动安装在所述箱体(1)内的丝杆(6)、套设于所述丝杆(6)上且与所述丝杆(6)螺纹连接的螺纹套筒(7)以及安装于所述箱体(1)外壁上的驱动马达(5);
其中,所述横移板(4)与所述螺纹套筒(7)固定,所述丝杆(6)的一端与所述驱动马达(5)的输出端连接,另一端与所述单向传动机构连接;
所述横移板(4)上设有滑槽(401),所述滑槽(401)内滑动嵌合有一个滑板(8),多个所述竖杆(3)固定安装于所述滑板(8)的底部,所述离心触发机构包括转动安装在所述横移板(4)上的横轴(13)以及套设于所述横轴(13)上的套管(10),所述套管(10)连接有安装在所述横轴(13)上的弹性滑动结构,所述横轴(13)远离所述套管(10)的一端与所述单向传动机构连接;
所述滑板(8)上还固定有立板(9),所述立板(9)与所述套管(10)转动连接,所述横轴(13)上固定有转动板(15),所述转动板(15)远离所述横轴(13)的一端形成有凸出部(1501);
所述弹性滑动结构包括与所述凸出部(1501)固定的导向杆(16)、滑动设于所述导向杆(16)上的滑块(17)以及套设于所述导向杆(16)外周的第一柱形弹簧(19),所述第一柱形弹簧(19)的两端分别连接所述凸出部(1501)和所述滑块(17),所述滑块(17)与所述套管(10)之间设有推拉杆(18),所述推拉杆(18)的两端分别与所述套管(10)和所述滑块(17)铰接;
所述单向传动机构包括安装于所述箱体(1)内的滑动套合组件以及连接所述滑动套合组件与所述丝杆(6)的同轴连接组件,所述滑动套合组件包括转动安装在所述箱体(1)内的传动轴(11)以及滑动套设于所述传动轴(11)上的传动管(12);
其中,所述传动管(12)与所述横轴(13)之间通过锥齿轮组(14)连接,且所述传动轴(11)的外壁上形成有两个条形凸起(1101),所述传动管(12)的内壁上设有两个与所述条形凸起(1101)适配的条形凹槽(1201);
所述同轴连接组件包括固定于所述丝杆(6)远离所述驱动马达(5)一端的第一盘体(21)、转动安装在所述箱体(1)外壁上的圆筒(23)以及活动设于所述圆筒(23)上且与所述第一盘体(21)抵接的第二盘体(22),所述圆筒(23)的转动轴通过传动带(20)与所述传动轴(11)连接;
其中,所述第一盘体(21)上沿圆周等距设有多个驱动齿(2101),所述第二盘体(22)上沿圆周等距设有多个与所述驱动齿(2101)适配的缺口,且所述缺口内形成有第一贴合面(2201)与第二贴合面(2202),所述第一贴合面(2201)与所述丝杆(6)的中心轴线相交,所述丝杆(6)的中心轴线在所述第二贴合面(2202)上;
所述圆筒(23)内滑动设有嵌合块(25),所述嵌合块(25)通过连接轴(24)与所述第二盘体(22)固定连接,且所述连接轴(24)的外周还套设有第二柱形弹簧(26),所述第二柱形弹簧(26)的两端分别连接所述第二盘体(22)和所述圆筒(23)。
2.根据权利要求1所述的一种合金制备系统,其特征在于,所述支撑座机构包括固定安装在所述箱体(1)内的两个固定座(27)以及滑动设于两个所述固定座(27)上的装配板(28),所述弹性紧固机构设于所述装配板(28)上;
其中,两个所述装配板(28)之间固定连接有从动板(34),所述从动板(34)上设有通槽,所述横移板(4)远离所述螺纹套筒(7)的一端通过连接板(35)固定有柱体(36),所述柱体(36)贯穿所述通槽并与所述从动板(34)滑动连接,所述通槽包括依次连接的第一倾斜段(3401)、平直段(3402)以及第二倾斜段(3403)。
3.根据权利要求2所述的一种合金制备系统,其特征在于,所述弹性紧固机构包括固定于所述装配板(28)上的第一条板(29)以及通过多组伸缩件活动设于所述装配板(28)上的第二条板(30),所述第一条板(29)与所述第二条板(30)的一端均设有倾斜面,且所述承托盘(2)的两侧各形成有一个长条突出(201),所述长条突出(201)的一端设有两个倾斜面;
所述伸缩件包括固定于所述装配板(28)上的导向筒(31)、设于所述导向筒(31)内的第三柱形弹簧(33)以及滑动设于所述导向筒(31)内并与所述第二条板(30)固定的伸缩杆(32),所述第三柱形弹簧(33)的一端连接所述导向筒(31)的底壁,另一端与所述伸缩杆(32)连接。
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