CN205980743U - 一种热压烧结机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种热压烧结机，包括用于固定工件的夹具；用于调节所述夹具位置的移位装置；放置于工件上形成热压工位，容纳待烧物料的模具；用于挤压待烧物料并且与所述热压工位相对设置的压头，其中，所述压头为移动式压头；用于向所述压头提供压力的加压装置；用于加热热压工位的加热装置；以及一控制系统，所述控制系统分别与所述移动装置、加压装置和加热装置连接通过调节夹具和压头的位置，可以实现工件在不同位置上的待烧物料的热压烧结，从而直接实现在工件基体上完成热压烧结，提高了工作效率。

Description

一种热压烧结机

技术领域

本实用新型涉及机械制造设备技术领域，尤其涉及一种热压烧结机。

背景技术

热压烧结是将干燥粉料充填入模具内，再从单轴方向边加压边加热，使成型和烧结同时完成的一种烧结方法。以氮化硅为例，在氮化硅粉末中，加入氧化镁等烧结辅助剂，在1700℃下，施以300公斤/cm2的压力，则可达到致密化。

常用的热压机主要由加热炉、加压装置、模具和测温测压装置组成。一般的加热炉以电作热源，加热元件有镍铬丝、白金丝、钼丝等。加压装置有杠杆式和液压式。模具根据产品烧结特征可选用热合金钢、石墨、碳化硅、氧化铝、氧化锆、金属陶瓷等材质。最广泛使用的是石墨模具。

现有的热压烧结机无论半自动、全自动、杠杆式或者是液压式，其压头均是固定的，工件制造的工作模式为分段式，包括首先热压烧结试块，然后对各个试块、或者将试块和基块进行焊接。

实用新型内容

为了克服上述技术问题，本实用新型目的旨在提供一种热压烧结机，其解决了现有热压烧结机工作模式为分段式工作的问题。

本实用新型实施例提供一种热压烧结机，其包括：

用于固定工件的夹具；

用于调节所述夹具位置的移位装置；

放置于工件上形成热压工位，容纳待烧物料的模具；

用于挤压待烧物料并且与所述热压工位相对设置的压头，其中，所述压头为移动式压头；

用于向所述压头提供压力的加压装置；

用于加热热压工位的加热装置；以及一控制系统，所述控制系统分别与所述移动装置、加压装置和加热装置连接。

可选地，所述夹具通过软连接与所述加压装置连接。

可选地，所述夹具为与工件相配合，用于夹持工件的机械抓手。

可选地，所述加压装置包括：用于输出压力的油缸，用于控制压力输出的液压系统以及连接所述液压系统与油缸的高压软管；所述油缸与压头连接。

可选地，所述热压烧结机还包括一固定在热压烧结机上的万能结；所述油缸固定在所述万能结上；所述夹具通过软连接固定在所述万能结上。

可选地，所述软连接为直径12mm的钢丝。

可选地，所述加热装置包括：环绕热压工位设置的加热环。

在本实用新型实施例中，设置了可移动夹具和能够随夹具移动的压头。在热压烧结工作过程中，通过调节夹具和压头的位置，可以实现工件在不同位置上的待烧物料的热压烧结，从而直接实现在工件基体上完成热压烧结，将现有的分段工作模式变为同时生成模式，能够很好的提高工作效率，降低生产成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种热压烧结机的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了方便说明并且理解本实用新型的技术方案，以下说明所使用的方位词均以附图所展示的方位为准。

本实施例提供的热压烧结机，具体可以是任何合适的全自动或者半自动控制的热压烧结机。其热压烧结的气氛可以是空气、还原性气氛或者是惰性气氛。其模具材质可以为常用的热合金钢、石墨、碳化硅、氧化铝、氧化锆、金属陶瓷或者是其它根据热压材料特性、产品烧结特征选择的合适的模具材质。

在本实施例中，该热压烧结机可以应用杠杆式或者液压式或者其它合适能够实现输出压力调节、输出压力稳定、速度平缓的加压装置。加热装置用于提供热压烧结工艺中的所需的热量。加热装置可以包括热源、加热元件等组件。该热源可以是电加热源，加热元件可以为镍铬丝、白金丝、钼丝等。

该热压烧结机还可以根据实际功能要求，增设对应的功能元件，例如用于获取热压温度的温度传感器、获取压头压力的压力传感器等，与热压烧结机的控制系统连接，输入获取的数据信息。

请参阅图1，图1是本实用新型实施例提供的一种热压烧结机的示意图。其包括：放置于工件上，形成热压工位的模具100，用于挤压待烧物料A，与热压工位相对设置的压头200，向压头提供压力的加压装置300，用于加热待烧物料的加热装置400，控制热压烧结机运行的控制系统500，用于固定工件的夹具600以及用于调节所述夹具位置的移位装置(图未示)。

该控制系统500可以是现有技术中任何合适的工控计算机系统或者其它合适的计算控制平台，其与热压烧结机中的各个装置或者动作机构，例如加热装置、加压装置等连接，并根据烧结工艺、用户指令或者热压烧结过程中的反馈参数，对热压烧结机在热压烧结工艺的不同阶段进行不同的控制。其具体的实现和执行方式均为本领域技术人员所熟知，由此，在图中仅以示意框的形式展示。

相类似地，加热装置400和加压装置300均可以采用现有技术中合适的装置或设备，例如如上所述的液压式、杠杆式加压装置或者电加热装置，其可以单独设置或者整合在热压烧结机中。

模具100放置于工位的特定位置上，形成热压工位。待烧物料A填充在模具内。压头200设置在与热压工位相对应的位置，一侧单轴挤压待烧物料，从而完成热压烧结操作。

夹具600与移位装置连接，可以通过移位装置调节夹具的位置。在夹具600夹持固定工件B后，可以在控制系统500的控制下，通过调节夹具600的位置来移动工件。相对应地，所述压头100也为移动式压头，其跟随夹具600移动，保持与热压工位之间的对应位置。在位置调节完毕后，挤压待烧物料进行热压烧结。

在本实施例中，所述夹具可以任何合适的，与工件的结构相互配合的夹持机构。例如，和工件结构尺寸相匹配的机械抓手或者压块等其它任何适合的，能够固定工件位置的工装。

该移位装置具体可以采用现有技术中常用的三轴或者平面移位机构，可以由气缸、步进电机或者伺服电机等驱动。移位装置还可以是整合在夹具工装内的动作机构或者是其它能够驱动夹具移动，夹具空间内的位置的驱动机构，可以执行的动作包括但不限于沿各个方向旋转、平移。

为保持压头100与热压工位之间的对应位置，也可以采用将压头100设置在移位装置上的方式，保持压头100与夹具600之间的相对位置。当然，也可以采用压头100单独移动的方式完成压头的移动操作。无论采取何种移动方式，仅需要保持压头100能够准确定位于热压工位上方，挤压填充在模具内的粉料即可。

该压头100可以是连同油缸一同移动的方式，加压装置通过高压软管与油缸连接，输出压力至压头100。

在实际操作过程为：首先使用夹具夹紧工件，将工件上需要增加的热压烧结试块分为一个个的物料单元。在控制系统的控制下，完成其中一个物料单元的热压烧结操作。然后，控制夹具和压头移动，调整工件位置至另一个物料单元的位置，完成热压烧结操作。重复执行上述操作，直至所有物料单元均烧结完成，从而在烧结的同时完成烧结试块与工件基体的连接，无需分段生产，有效的提高了工作的效率。

在本实施例中，所述夹具通过软连接700与所述热压烧结机连接。通过软连接，在热压烧结的加压段，可以拉紧软连接从而锁定夹具位置，保持工件的稳定定位。而在移动时，又可以松开软连接保持夹具的移动自由度。该软连接700可以是采用任何合适的，具有足够应用长度的软性连接，例如具有预定直径的钢丝等。

请继续参阅图1，在本实用新型实施例提供的热压烧结机中，所述加压装置可以采用液压式装置。其包括：用于输出压力的油缸310，用于控制压力输出的液压系统320以及连接所述液压系统与油缸的高压软管330。压头100与油缸310连接。

所述液压系统320与控制系统连接，可以在控制系统500的控制下，输出所需要的压力至压头200。在该加压装置中，油缸310为压力输出源。液压系统可以根据需要，在控制系统的控制下，输出符合实际使用需求的压力，完成热压烧结工艺。

在本实用新型实施例中，所述热压烧结机还可以包括一固定在热压烧结机上的万能结800。上述的油缸310可以固定在所述万能结800上，所述夹具(机械抓手)也通过软连接固定在所述万能结800上。所述万能结具体为环形连接钢套。该钢套包括一可相对滑动的内环和外环。其中内环套在油缸外侧，外环则通过软连接夹具(或者机械抓手)。

在本实用新型实施例中，该压头100的移动方式可以为：油缸与压头之间固定连接，通过移动万能节或者改变油缸在万能节之间的位置以使压头沿图1中箭头所示的方向移动。

进一步的，该热压烧结机的加热装置可以为环绕热压工位设置的加热环900。所述加热环900在控制系统的控制下，将热压工位加热至预定的温度。该加热环可以是以电加热为热源的电加热环或者以加热油为热源的加热环。

在热压烧结过程中，当热压烧结机的工作压力上升至设定的工作压力时，例如300公斤/cm²，由控制系统控制启动该加热环进行加热。

为进一步阐述热压烧结机，以下提供本实用新型实施例的热压烧结机的两个具体实施例。

实施例1：

在本实施例中，热压烧结机的油缸内径为100mm，待烧物料面积为50mm×80mm，机械抓手和万能节之间的软连接为直径12mm钢丝，待烧结物料为加入铁、锰烧结辅助剂的碳化钛。在1200℃下，对待烧物料施加300公斤/cm²的压力，完成致密化热压烧结。

实施例2：

在本实施例中，热压烧结机的油缸内径为120mm，待烧物料面积为60mm×120mm，机械抓手和万能节之间的软连接为直径16mm钢丝，待烧结物料为加入有5％金刚石、5％碳化硅以及5％碳化钨等的铁铜预合金粉末。在1100℃下，对待烧物料施加300公斤/cm²的压力，完成致密化热压烧结。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种热压烧结机，其特征在于，包括：

用于固定工件的夹具；

用于调节所述夹具位置的移位装置；

放置于工件上形成热压工位，容纳待烧物料的模具；

用于挤压待烧物料并且与所述热压工位相对设置的压头，其中，所述压头为移动式压头；

用于向所述压头提供压力的加压装置；

用于加热热压工位的加热装置；

以及一控制系统，所述控制系统分别与所述移动装置、加压装置和加热装置连接。

2.根据权利要求1所述的热压烧结机，其特征在于，所述夹具通过软连接与所述加压装置连接。

3.根据权利要求1所述的热压烧结机，其特征在于，所述夹具为与工件相配合，用于夹持工件的机械抓手。

4.根据权利要求1所述的热压烧结机，其特征在于，所述加压装置包括：用于输出压力的油缸，用于控制压力输出的液压系统以及连接所述液压系统与油缸的高压软管；所述油缸与所述压头连接。

5.根据权利要求4所述的热压烧结机，其特征在于，所述热压烧结机还包括一固定在热压烧结机上的万能结；

所述油缸固定在所述万能结上；所述夹具通过软连接固定在所述万能结上。

6.根据权利要求2或5所述的热压烧结机，其特征在于，所述软连接为直径12mm的钢丝。

7.根据权利要求1所述的热压烧结机，其特征在于，所述加热装置包括：环绕热压工位设置的加热环。