CN208895181U - 一种mim工艺用真空烧结炉 - Google Patents

Abstract

一种MIM工艺用真空烧结炉，包括炉体、设置在炉体内部烧结区的加热系统、与炉体内部相连的冷却系统、与炉体内部烧结区相连的真空系统以及用于测量炉体内部指定区域的压力/和或温度的测控系统，炉体内部设置有阻热套，阻热套与炉体内部之间预留空腔；阻热套前后两端分别设置有阻热套仓门；冷却系统包括冷却水装置和鼓风装置，冷却水装置包括设置于炉体内壁与阻热套之间的空腔内的管束以及用于向管束内部供水的加压泵温度检测装置包括热电偶，热电偶的保护管位于阻热套内部，热电偶与炉体外壳相连处设置有气氛仓，气氛仓内充装有保护气，气氛仓设置有压力表。本实用新型的MIM工艺用真空烧结炉，在烧结过程中，性能更加安全可靠。

Description

一种MIM工艺用真空烧结炉

技术领域

本实用新型属于粉末生产设备领域，尤其涉及一种MIM工艺用真空烧结炉。

背景技术

MIM（粉末冶金注射成型）是一种新型的金属成型加工工艺，其成本低，使用灵活，可以快速的大批量生产结构非常复杂并且具有很高尺寸精度的金属零件，整个工艺过程无污染，原料利用率也接近于百分之百。MIM工艺中重要步骤就是烧结，烧结是在通有可控气氛的烧结炉中进行的。MIM零件的高密度化是通过高的烧结温度和长的烧结时间来达到的，从而大大提高和改善零件材料的力学性能。烧结的工艺的控制直接影响到MIM工艺产品特性的展现。主要采用真空烧结路对工件进行烧结。真空烧结炉主要由与炉体相连的加热系统、真空系统、冷却系统、测控系统组成，在使用过程中由于涉及到大温差的升温、降温，所以一旦温度、压力等指标失衡，极易造成产品生产失败，并且损坏设备。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种一种MIM工艺用真空烧结炉。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种MIM工艺用真空烧结炉，包括炉体、设置在炉体内部烧结区的加热系统、与炉体内部相连的冷却系统、与炉体内部烧结区相连的真空系统以及用于测量炉体内部指定区域的压力/和或温度的测控系统，所述炉体内部设置有阻热套，所述阻热套通过多个支撑板架设在炉体内部，阻热套与炉体内部之间预留空腔；阻热套前后两端分别设置有阻热套仓门，当阻热套仓门关闭时，阻热套内部形成封闭空间；炉体前后两端分别设置有炉体仓门；加热系统穿过炉体和阻热套壁并与阻热套内部相连；真空系统与阻热套内部相通；冷却系统包括冷却水装置和鼓风装置，所述冷却水装置包括设置于炉体内壁与阻热套之间的空腔内的管束以及用于向管束内部供水的加压泵，所述鼓风装置包括设置在炉体外部的风机，所述风机通过送风管路与炉体内壁与阻热套之间的空腔相通，所述空腔与排风管路相通；测控系统包括温度检测装置，所述温度检测装置包括热电偶，所述热电偶的保护管位于阻热套内部，所述热电偶与炉体外壳相连处设置有气氛仓，所述气氛仓内充装有保护气，所述气氛仓设置有压力表。

优选的，炉体仓门通过连接臂与炉体相连，所述连接臂的一端通过第一转轴与炉体仓门固定连接，所述连接臂的另一端通过第二转轴与炉体固定连接；所述第二转轴的下端固定设置有传动带轮，所述传动带轮通过传动带与伺服电机相连。

优选的，炉体仓门的中部固定设置有驱动气缸，所述驱动气缸的气缸杆伸入炉体仓门的内侧并与临近的阻热套仓门固定连接，工作时，炉体仓门关闭后，驱动气缸的气缸杆伸出，带动阻热套仓门盖合在对应的阻热套端部开口；气缸杆的外侧设置有四个导向杆，所述导向杆的一端与阻热套仓门固定连接，所述导向杆的另一端与炉体仓门滑动连接。

优选的，炉体仓门的锁扣结构包括设置在炉体端口外周上的主动锁紧圈和设置在炉体仓门锁紧圈上的锁扣凸起，所述主动锁紧圈的外周设置有与炉体仓门锁紧圈上的锁扣凸起相对应的锁扣凸起，设置在主动锁紧圈外周上的锁扣凸起和设置在炉体仓门锁紧圈上的锁扣凸起的相对面带有对称的斜面；所述炉体上固定设置有仓门驱动气缸，所述仓门驱动气缸的气缸杆与主动锁紧圈相连，在开/合仓门过程中，仓门驱动气缸带动主动锁紧圈转动，完成锁扣凸起的分离/扣合。

优选的，位于炉体后端的炉体仓门内侧固定设置有布风板，在布风板与炉体仓门内壁之间形成腔室，所述风机的出风口与所述腔室相通，所述布风板包括与仓门内部固定连接的板体，所述板体侧壁上均布有多个布风孔。

优选的，阻热套的侧壁设置有石墨毡隔热层。

优选的，炉体仓门与对应的炉体端口之间分别设置有密封圈。

优选的，本实用新型还包括控制柜，所述控制柜内部设置有用于监测和控制烧结炉运行的控制模块，用于测量烧结炉内的温度、压力传感器分别与控制模块相连，所述控制模块带有显示面板和控制面板。

优选的，支撑板架的侧壁上开设有多个与管束相对应的固定孔，所述管束穿过对应位置的固定孔。

优选的，炉体的上方，设置有一与炉体内部相通的紧急泄压阀，该泄压阀与排压管路相连。

本实用新型的MIM工艺用真空烧结炉，在烧结过程中，性能更加安全可靠。

能够防止过压、测量表失准引起的设备损坏。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型炉体内部的结构示意图；

图3是本实用新型伺服电机与连接臂之间的连接关系的结构示意图；

图4是本实用新型位于主动锁紧圈上的锁扣凸起和炉体仓门锁紧圈上的锁扣凸起的向对面上的斜面的位置关系的结构示意图；

图5是本实用新型气氛仓与热电偶的位置关系的结构示意图。

在附图中，1炉体、11炉体仓门、12连接臂、13传动带轮、14伺服电机、15驱动气缸、16主动锁紧圈、17锁扣凸起、18炉体仓门锁紧圈、19仓门驱动气缸、2阻热套、21支撑板架、22阻热套仓门、3加热系统、4冷却系统、41管束、42加压泵、43风机、44冷却水缓冲罐、45冷却水缓冲罐支撑板、5真空系统、51真空泵、52负压缓冲罐、53负压缓冲罐支撑板、61热电偶、62气氛仓、63压力表、7布风板、8紧急泄压阀、9底座。

具体实施方式

以下结合附图给出的实施例，进一步说明本实用新型的XXXX的具体实施方式。本实用新型不限于以下实施例的描述。

实施例1

如图所示1-5：一种MIM工艺用真空烧结炉，它包括炉体1、设置在炉体1内部烧结区的加热系统3、与炉体1内部相连的冷却系统4、与炉体1内部烧结区相连的真空系统5以及用于测量炉体1内部指定区域的压力/和或温度的测控系统，其特征在于：所述炉体1内部设置有阻热套2，所述阻热套2通过多个支撑板架21设在炉体1内部，阻热套2与炉体1内部之间预留空腔。进一步地，阻热套2前后两端分别设置有阻热套仓门22，当阻热套仓门22关闭时，阻热套2内部形成封闭空间。阻热套2内部为烧结区，阻热套2内部设置有用于放置MIM零件的支架平台，使用时，将产品放在该支架平台上，关闭炉体仓门11，关闭阻热套仓门22，开启真空系统5，开启冷却系统4，开启加热系统3，并密切关注各个压力/温度表盘度数。

进一步地，炉体1前后两端分别设置有炉体仓门11。炉体1、阻热套2分别为圆筒形，炉体1通过底座9架设在工作区域。

进一步地，加热系统3穿过炉体1和阻热套2壁并与阻热套2内部相连；接头位置分别密封处理。在本实施例中加入系统采用电加热，电极穿过炉体1和阻热套2壁后与位于阻热套2内部的加热丝/加热机构相连（在本实用新型的其它一些实施例中，采用水油加热，通过管路将加热油输送至阻热套2内部的加热管路/加热片中）。

进一步地，真空系统5与阻热套2内部相通。本实施例中的真空系统5包括位于炉体1外部的真空泵51，所述真空泵51通过管路与阻热套2内部相通，管路中设置电磁阀，工作时，对阻热套2内部进行抽真空。进一步地，炉体1外部设置有多个用于测量阻热套2内部温度和压力表63。进一步地，在炉体1外部设置有一负压缓冲罐52，真空泵51首先与负压缓冲罐52连通，再通过管路与阻热套2内部连通。

进一步地，冷却系统4包括冷却水装置和鼓风装置，冷却水装置包括设置于炉体1内壁与阻热套2之间的空腔内的光束41以及用于向光束41内部供水的加压泵42，所述鼓风装置包括设置在炉体1外部的风机43，所述风机43通过送风管路与炉体1内壁与阻热套2之间的空腔相通，所述空腔与排风管路相通。光束41带有进、出水端，进水端与加压泵42相连，出水端与外部蓄水池/其它热能利用管网相连。加压泵42与冷却水缓冲罐44进水口相连，冷却水缓冲罐44出水口与光束41相连。进一步地，风机43与固定于炉体1外部的送风缓冲罐相连。

测控系统包括温度检测装置，所述温度检测装置包括热电偶61，所述热电偶61的保护管位于阻热套2内部，所述热电偶61与炉体1外壳相连处设置有气氛仓62，所述气氛仓62内充装有保护气，所述气氛仓62设置有压力表63。即热电偶61的外部接线管端位于气氛仓62中，该结构可防止保护管意外破裂漏气（保护管为已损坏元件，如其发生破裂，将使外部大气与内部烧结区连通，造成烧结工序失败，并且损耗设备）。本实施例中气氛仓62中充装有氮气，在其它一些实施例中选择空气。

优选的，炉体仓门11的中部固定设置有驱动气缸15，所述驱动气缸15的气缸杆伸入炉体仓门11的内侧并与临近的阻热套仓门22固定连接，工作时，炉体仓门11关闭后，驱动气缸15的气缸杆伸出，带动阻热套仓门22盖合在对应的阻热套2端部开口；气缸杆的外侧设置有四个导向杆，所述导向杆的一端与阻热套仓门22固定连接，所述导向杆的另一端与炉体仓门11滑动连接。

实施例2

如图所示：本实施例是在实施例1的基础上进行优化。具体地：炉体仓门11通过连接臂12与炉体1相连，连接臂12的一端通过第一转轴与炉体仓门11固定连接，所述连接臂12的另一端通过第二转轴与炉体1固定连接；所述第二转轴的下端固定设置有传动带轮13，所述传动带轮13通过传动带与伺服电机14相连。

优选的，炉体仓门11的锁扣结构包括设置在炉体1端口外周上的主动锁紧圈16和设置在炉体仓门11锁紧圈上的锁扣凸起17，所述主动锁紧圈16的外周设置有与炉体仓门11锁紧圈上的锁扣凸起17相对应的锁扣凸起17，设置在主动锁紧圈16外周上的锁扣凸起17和设置在炉体仓门11锁紧圈上的锁扣凸起17的相对面带有对称的斜面；所述炉体1上固定设置有仓门驱动气缸1915，所述仓门驱动气缸1915的气缸杆与主动锁紧圈16相连，在开/合仓门过程中，仓门驱动气缸1915带动主动锁紧圈16转动，完成锁扣凸起17的分离/扣合。

优选的，位于炉体1后端的炉体仓门11内侧固定设置有布风板7，在布风板7与炉体仓门11内壁之间形成腔室，所述风机43的出风口与所述腔室相通，所述布风板7包括与仓门内部固定连接的板体，所述板体侧壁上均布有多个布风孔。

优选的，阻热套2的侧壁设置有石墨毡隔热层。

优选的，炉体仓门11与对应的炉体1端口之间分别设置有密封圈。

优选的，控制柜内部设置有用于监测和控制烧结炉运行的控制模块，用于测量烧结炉内的温度、压力的传感器分别与控制模块相连，所述控制模块带有显示面板和控制面板。

优选的，支撑板架21的侧壁上开设有多个与光束41相对应的固定孔，所述光束41穿过对应位置的固定孔。

优选的，炉体1的上方，设置有一与炉体1内部相通的紧急泄压阀8，该泄压阀与排压管路相连。该紧急泄压阀8与炉体内壁和阻热套之间的空腔内部相通，用于排气受阻时排放高压。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种MIM工艺用真空烧结炉，包括炉体、设置在炉体内部烧结区的加热系统、与炉体内部相连的冷却系统、与炉体内部烧结区相连的真空系统以及用于测量炉体内部指定区域的压力/和或温度的测控系统，其特征在于：所述炉体内部设置有阻热套，所述阻热套通过多个支撑板架设在炉体内部，阻热套与炉体内部之间预留空腔；

所述阻热套前后两端分别设置有阻热套仓门，当阻热套仓门关闭时，阻热套内部形成封闭空间；

炉体前后两端分别设置有炉体仓门；

所述加热系统穿过炉体和阻热套壁并与阻热套内部相连；

所述真空系统与阻热套内部相通；

所述冷却系统包括冷却水装置和鼓风装置，所述冷却水装置包括设置于炉体内壁与阻热套之间的空腔内的管束以及用于向管束内部供水的加压泵，所述鼓风装置包括设置在炉体外部的风机，所述风机通过送风管路与炉体内壁与阻热套之间的空腔相通，所述空腔与排风管路相通；

所述测控系统包括温度检测装置，所述温度检测装置包括热电偶，所述热电偶的保护管位于阻热套内部，所述热电偶与炉体外壳相连处设置有气氛仓，所述气氛仓内充装有保护气，所述气氛仓设置有压力表。

2.根据权利要求1所述的一种MIM工艺用真空烧结炉，其特征在于：所述炉体仓门通过连接臂与炉体相连，所述连接臂的一端通过第一转轴与炉体仓门固定连接，所述连接臂的另一端通过第二转轴与炉体固定连接；所述第二转轴的下端固定设置有传动带轮，所述传动带轮通过传动带与伺服电机相连。

3.根据权利要求1所述的一种MIM工艺用真空烧结炉，其特征在于：所述炉体仓门的中部固定设置有驱动气缸，所述驱动气缸的气缸杆伸入炉体仓门的内侧并与临近的阻热套仓门固定连接，工作时，炉体仓门关闭后，驱动气缸的气缸杆伸出，带动阻热套仓门盖合在对应的阻热套端部开口；气缸杆的外侧设置有四个导向杆，所述导向杆的一端与阻热套仓门固定连接，所述导向杆的另一端与炉体仓门滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种MIM工艺用真空烧结炉，其特征在于：所述炉体仓门的锁扣结构包括设置在炉体端口外周上的主动锁紧圈和设置在炉体仓门锁紧圈上的锁扣凸起，所述主动锁紧圈的外周设置有与炉体仓门锁紧圈上的锁扣凸起相对应的锁扣凸起，设置在主动锁紧圈外周上的锁扣凸起和设置在炉体仓门锁紧圈上的锁扣凸起的相对面带有对称的斜面；所述炉体上固定设置有仓门驱动气缸，所述仓门驱动气缸的气缸杆与主动锁紧圈相连，在开/合仓门过程中，仓门驱动气缸带动主动锁紧圈转动，完成锁扣凸起的分离/扣合。

5.根据权利要求1所述的一种MIM工艺用真空烧结炉，其特征在于：位于炉体后端的炉体仓门内侧固定设置有布风板，在布风板与炉体仓门内壁之间形成腔室，所述风机的出风口与所述腔室相通，所述布风板包括与仓门内部固定连接的板体，所述板体侧壁上均布有多个布风孔。

6.根据权利要求1所述的一种MIM工艺用真空烧结炉，其特征在于：所述阻热套的侧壁设置有石墨毡隔热层。

7.根据权利要求1所述的一种MIM工艺用真空烧结炉，其特征在于：所述炉体仓门与对应的炉体端口之间分别设置有密封圈。

8.根据权利要求1所述的一种MIM工艺用真空烧结炉，其特征在于：还包括控制柜，所述控制柜内部设置有用于监测和控制烧结炉运行的控制模块，用于测量烧结炉内的温度、压力传感器分别与控制模块相连，所述控制模块带有显示面板和控制面板。

9.根据权利要求1所述的一种MIM工艺用真空烧结炉，其特征在于：所述支撑板架的侧壁上开设有多个与管束相对应的固定孔，所述管束穿过对应位置的固定孔。

10.根据权利要求1所述的一种MIM工艺用真空烧结炉，其特征在于：所述炉体的上方，设置有一与炉体内部相通的紧急泄压阀，该泄压阀与排压管路相连。