CN204523863U - 烧结坯件进行炉外矫直的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及烧结坯件进行炉外矫直的装置，包括加热工装和矫直工装，加热工装中包括具有炉门的加热炉，加热炉中具有设于加热板上的加热座，在加热座周围设有加热装置，还具有对加热炉内温度监控的监控系统；矫直工装包括压块和矫直底座，压块与驱动系统连接，压块通过驱动系统至少可沿所述矫直底座底面的垂直方向运动并与矫直底座对应。本实用新型烧结坯件炉外矫直的装置能够非常方便、快捷的对发生形变的烧结坯件进行矫直，使其达到相应的工业要求，非常大程度上提高了烧结坯件的合格率，明显降低了企业的生产成本，并且对企业和整个产业都有显著的推动作用和经济效益。

Description

烧结坯件进行炉外矫直的装置

技术领域

本实用新型涉及对烧结坯件进行炉外矫直的装置。

背景技术

在冶金、过滤器生产等许多工业生产中都具有烧结工序，烧结是一个传统工艺过程，指的是把粉状物料转变为致密体的一种过程。人们很早就利用这个工艺来生产陶瓷、粉末冶金、耐火材料、超高温材料等。以粉末冶金为例，一般生产过程是先将金属粉末通过模具高压(100MPa以上)挤压，在高压下金属粉末物理聚集成一体，其形状与模具相适应，这时候得到的半成品俗称压坯。然后再将压坯放入加热炉中加热并保温，通常加热的最高温度低于压坯的熔点，目的是使金属粉末颗粒间互相融合或发生化学反应，压坯由此转化成一个致密的整体。对压坯加热的过程俗称烧结，其作用是使压坯的金属粉末颗粒融结成一体，烧结得到的半成品俗称烧结坯。压坯是金属粉末颗粒物理聚集形成的粉末体，而烧结坯为烧结后的金属构件，金属粉末颗粒之间通过化学反应结合，例如铁棍、铁管等。最后对烧结坯进行机械加工即可得到需要的各种零件。

在实际生产中，通常希望压坯在烧结过程中其形状是规则无变形的，但是由于压坯每个部位的材料并不完全均匀，而且在加热过程中，不能保证压坯各个部位受热完全均匀，压坯在高温作用下发生蠕变，自身强度大幅降低，由此可能导致烧结时压坯的局部产生收缩或膨胀的形变，从而发生弯曲等不可恢复的塑性变形。同时又因为受烧结工艺的限制，烧结过程中压坯没有刚性束缚，因此也就无法在烧结过程中约束其形变。在一般的生产中，对各种烧结坯件的形变程度是有限制的，超出限制的烧结坯件只能弃用，作为废品处理，这使得生产成本高居不下，严重影响了成品合格率。

实用新型内容

本实用新型提供了一种烧结坯件炉外矫直的装置，用以对发生明显形变的烧结坯件进行矫直，使其达到相应的工业要求，提高烧结坯件的合格率，降低企业的生产成本。

本实用新型烧结坯件炉外矫直的装置，包括加热工装和矫直工装，加热工装中包括具有炉门的加热炉，加热炉中具有设于加热板上的加热座，在加热座周围设有加热装置，还具有对加热炉内温度监控的监控系统；矫直工装包括压块和矫直底座，压块与驱动系统连接，压块通过驱动系统至少可沿所述矫直底座底面的垂直方向运动并与矫直底座对应。矫直底座应和待矫直烧结坯件的大体外形相适应，才有利于对烧结坯件固定和限位。所述的监控系统可以对加热炉内的温度进行控制和查看，监控系统可以是与加热炉连接的专用设备，也可以是与加热炉为一体的控制面板等结构。压块的驱动系统可以采用常规的自动化控制结构实现。

对烧结坯件进行矫直时，先将外形有瑕疵形变的烧结坯件于加热炉中加热，加热温度小于所述烧结坯件的熔点；当烧结坯件受热能够进行矫正后，将烧结坯件取至加热炉外的矫直底座上固定，为了能够更有效率的矫直和易于控制压块的施压力度及时间，可以使烧结坯件的外形瑕疵形变的凸出高点与所述压块对应。然后压块在驱动系统的控制下对所述固定的烧结坯件施加压力，使烧结坯件产生形变直至烧结坯件的外形达到标准要求后，保持压块对烧结坯件的压力，待烧结坯件冷却后释放压块压力。不同材料的烧结坯件，其加热后能够进行矫直形变的温度也不一样，根据不同的烧结坯件材料设置相应的加热温度即可。

金属材料形成的构件具有一种性质，即达到一定温度后，金属构件的内应力和强度会大幅度降低。在此温度下，金属构件可在外力作用下发生塑性变形。一般情况下，温度降低后金属构件会保持塑性变形后的形状，而不会恢复原来的形状。尽管这一性质是金属材料普遍存在的，但并没有被利用到对烧结坯件的矫直工艺中。本领域的技术人员长期希望减小或克服烧结坯件形变的技术问题，但始终没有得到有效的解决，因此本实用新型是利用了金属的普遍特性，解决了本领域长期希望解决而未能解决的问题，其方式看似简单，却对整个产业和生产企业具有重要的环保意义和经济意义，在不增加企业过多的生产成本的基础上，大幅度的提高了烧结坯件的合格率。

一种优选的方式为，将所述的矫直工装设于保温环境中，例如保温箱或保温炉中，在保温环境中能够降低烧结坯件的温度降低速度，使烧结坯件在矫直过程中基本保持恒温，这样能够更准确的控制压块的施压力度和时间，并且提高矫直效率。

进一步的，在加热板上设有通气孔，使加热的温度能够更加快速有效的传递到加热座和烧结坯件上。

在此基础上，为了避免在加热过程中加热炉内的热量散失，同时也为了保护加热炉周围的设备等，可以在加热炉的内壁设有隔热结构，例如聚苯乙烯隔热层、陶瓷纤维隔热板、玻璃棉隔热层等结构。

其中加热炉中的加热装置可以是在加热板下方设置的加热棒结构，也可以是在加热座周围设置的加热块，或是在加热板上设置电阻丝等结构直接对加热座和加热座中的烧结坯件加热。优选是设置有至少两条加热棒结构，能够提高加热效率。

进一步的，所述的监控系统包括设于加热炉内的温度传感器和与加热炉连接的控制模块，将温度传感器设于加热炉内能够更方便准确的传递温度信息，再通过常规的控制模块对加热炉内的温度进行控制和查看。也可以直接通过电脑等设备对加热炉中的温度进行设置和监控。

本实用新型烧结坯件炉外矫直的装置，能够非常方便、快捷的对发生形变的烧结坯件进行矫直，使其达到相应的工业要求，非常大程度上提高了烧结坯件的合格率，明显降低了企 业的生产成本，并且对企业和整个产业都有显著的推动作用和经济效益。

以下结合实施例的具体实施方式，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本实用新型的范围内。

附图说明

图1为本实用新型烧结坯件炉外矫直装置的加热工装立体示意图。

图2为图1的轴向剖面图。

图3为本实用新型烧结坯件炉外矫直装置的矫直工装进行矫直时与烧结坯件的位置示意图。

图4为图3轴向剖面图。

具体实施方式

如图1和图2所示本实用新型烧结坯件炉外矫直的装置，包括加热工装和矫直工装，在加热工装中包括了具有炉门2的加热炉1，加热炉1中具有设于加热板上的加热座10，加热板上设有多个通气孔9，使加热的温度能够更加快速有效的传递到加热座10和烧结坯件上。在加热座10的下方设有多条加热棒结构的加热装置8。还具有与加热炉连接为一体的监控系统来对加热炉1内温度进行监控。监控系统中包括了设于加热炉内的多个温度传感器6和相应的控制/显示面板7和处理模块5。为了避免在加热过程中加热炉1内的热量散失，同时也为了保护和加热炉1连为一体的监控系统不会因过热损坏，在加热炉1的内壁还设有隔热结构，例如聚苯乙烯隔热层、陶瓷纤维隔热板、玻璃棉隔热层等结构。

如图3和图4所示，在矫直工装设于保温环境中，其中包括了与常规自动控制的驱动系统(未示出)连接的压块4和矫直底座11，压块4在驱动系统的带动下可沿矫直底座11底面的垂直方向运动并与矫直底座11对应，也可以沿矫直底座11底面平行运动进行定位。矫直底座11应和待矫直烧结坯件3的大体外形相适应，才有利于对烧结坯件3固定和限位。

对烧结坯件3矫直时，先将外形有瑕疵形变的烧结坯件3置于加热工装的加热炉1的加热座10上，通过所述监控系统控制加热棒结构的加热装置8对加热炉1加热，加热温度小于所述烧结坯件3的熔点。当加热炉1中的温度达到能够使烧结坯件3形变的温度后将烧结坯件3取出至保温环境中的矫直工装的矫直底座11上定位固定，并且使烧结坯件3的外形瑕疵形变的凸出高点与压块4的施压点相对应。压块4在驱动系统的控制下对矫直底座11上的烧结坯件3施压矫直。当烧结坯件3的外形达到标准要求后，保持压块4对烧结坯件3的压力，并降低保温环境中的温度，例如将保温环境与外界连通进行热交换，烧结坯件3冷却后释放 压块4对烧结坯件3的压力，即得到矫直后符合要求的烧结坯件3。不同材料的烧结坯件3，其加热后能够进行矫直形变的温度也不一样，根据不同的烧结坯件3材料按照常规方式设置相应的加热温度即可。

Claims (7)

1.烧结坯件进行炉外矫直的装置，其特征为：包括加热工装和矫直工装，加热工装中包括具有炉门(2)的加热炉(1)，加热炉(1)中具有设于加热板上的加热座(10)，在加热座(10)周围设有加热装置(8)，还具有对加热炉(1)内温度监控的监控系统；矫直工装包括压块(4)和矫直底座(11)，压块(4)与驱动系统连接，压块(4)通过驱动系统至少可沿所述矫直底座(11)底面的垂直方向运动并与矫直底座(11)对应。

2.如权利要求1所述的装置，其特征为：所述的矫直工装设于保温环境中。

3.如权利要求1所述的装置，其特征为：在加热板上设有通气孔(9)。

4.如权利要求1所述的装置，其特征为：在加热炉(1)的内壁设有隔热结构。

5.如权利要求1所述的装置，其特征为：所述的加热装置(8)为设于加热板下方的加热棒结构。

6.如权利要求5所述的装置，其特征为：至少设有两条所述的加热棒结构。

7.如权利要求1至6之一所述的装置，其特征为：所述的监控系统包括设于加热炉内的温度传感器(6)和与加热炉连接的控制模块。