CN209598191U - 一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置，包括底板、上固定板，底板上表面连接导柱，导柱上通过第一螺母、第二螺母分别固定下冲压模固定板、限位板，下冲压模固定板正下方放置千斤顶，下冲压模固定板上表面安置下冲压模和导轨，导轨上套有弹簧，弹簧通过弹力支撑阴模固定板，阴模固定板上安置阴模，上固定板下表面连接刚套筒和绝缘套筒，绝缘套筒内依次为绝缘板、线圈座、平板线圈、驱动片、放大器，放大器下表面连接上冲压模和复位杆，复位杆上套有绝缘筒且通过复位弹簧和限位螺母固定于上固定板。本粉末压制装置，采用浮动阴模，实现电磁脉冲双向压制，使压坯密度更加均匀，利用千斤顶、限位板等实现了压坯的快捷脱模。

Description

一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置

技术领域

本实用新型涉及粉末冶金领域中的粉末压制装置，尤其涉及一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置。

背景技术

粉末压制是粉末冶金零部件生产制造中的一项重要工艺，它是将粉体压实成具有一定形状、精度和强度的零件或待烧结的压坯。粉末压制技术水平的高低对粉末冶金成品零件的机械性能有着重要影响。传统的粉末压制多采用液压、等静压等工艺，且压制过程以单向压制为主，这些工艺制备的压坯在轴向上存在着一定程度的密度梯度，粉体内部易产生加工硬化，难以达到粉末冶金成品零件期望的机械性能。

电磁成型作为一种高效，安全、绿色的新兴的高能率成型技术，利用瞬间的大电流磁场迫使粉体在电磁冲击力下完成快速成型。电磁压制过程中，由于压制时间仅为毫秒级，压制速度可达米每秒，以及应力波的快速传播，使得粉体内部变形较均匀，变形导致的加工硬化作用较小，压坯的相对密度相比于传统工艺有明显的提高。且磁脉冲粉末压制由电路控制，可以实现放电能量的精确调节，安全稳定，效率高。

近年来，电磁脉冲粉末压制得到了越来越多的研究与应用。例如，公开号为CN108057883A的中国专利公开了“一种径向和轴向电磁力实现粉末压制的方法和装置”，其提出了利用螺线管线圈和平板线圈共同作用，对粉体进行轴向和径向的压制方法和装置。公开号为CN101823146A的中国专利公开了“一种金属粉末的高速冲击压制方法”，其提出了使用塔形线圈对粉体进行轴向单向压制的方法。但上述专利所述的装置与方法，并未从轴向上对粉体进行双向压制，因此，通过上述专利提出的装置与方法而制备的压坯，依然会在轴向上产生密度梯度，导致压坯的硬度等机械性能出现不均匀分布。

另外，粉末压制结束后，需要进行脱模，以取出压制好的压坯。由于电磁脉冲粉末压制的压制力大，脱模力较高，往往导致压坯不易脱模，且脱模时表面易出现应力集中，脱模后表面质量较差。

发明内容

为了克服传统电磁脉冲单向粉末压制所出现的密度梯度缺点，以及压制结束后压坯不易脱模，压坯表面质量较差的缺陷，本实用新型提供一种利用浮动阴模原理将轴向单向压制转换为轴向双向压制，利用限位板限位与千斤顶顶出作用实现快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置，包括底板、上固定板，底板上表面连接导柱，导柱上通过第一螺母、第二螺母分别固定下冲压模固定板、限位板，下冲压模固定板正下方放置千斤顶，下冲压模固定板上表面安置下冲压模和导轨，导轨上套有弹簧，弹簧通过弹力支撑阴模固定板，阴模固定板上安置阴模，上固定板下表面连接刚套筒和绝缘套筒，绝缘套筒内依次为绝缘板、线圈座、平板线圈、驱动片、放大器，放大器下表面连接上冲压模和复位杆，复位杆上套有绝缘筒且通过复位弹簧和限位螺母固定于上固定板。

上述的一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置，所述底板上表面中心部位开有4个对称分布的圆形凹槽，凹槽尺寸与导柱底端相同，凹槽内开有4个对称分布的螺纹孔，所述导柱底端亦开有螺纹孔且通过螺钉固定在底板上。

上述的一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置，所述下冲压模固定板上表面开有4个对称分布的圆形凹槽，凹槽尺寸与导轨底端相同，凹槽内开有2个对称分布的螺纹孔，所述导轨底端亦开有螺纹孔且通过螺钉固定在下冲压模固定板上。

上述的一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置，所述阴模固定板中心开有尺寸与下冲压模冲头相同的通孔，所述阴模固定板四周开有尺寸与导轨外径相同的通孔，所述阴模的通孔同轴心正对阴模固定板的中心通孔而放置在阴模固定板上。

上述的一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置，所述限位板中心开有尺寸与上冲压模冲头相同的通孔，且同轴心正对阴模通孔。

上述的一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置，所述驱动片由高电导率材料制成，且通过螺钉固定在放大器上，所述放大器、复位杆、上冲压模通过螺钉固定连接，所述复位杆通过复位弹簧、限位螺母固定于上固定板。

上述的一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置，所述钢套筒、绝缘套筒、线圈座在相同位置开有导孔，以使平板线圈连接外电路。

上述的一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置，所述平板线圈由截面为3.5 mm×15 mm的紫铜带绕制而成，匝数为30，线圈外侧缠绕玻璃丝带并涂覆环氧树脂和增韧剂，以固定在线圈座的凹槽中。

上述的一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置，所述线圈座、绝缘板通过螺钉固定在上固定板上。

本实用新型的有益效果是，本实用新型一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置，使用浮动阴模双向压制原理，实现电磁脉冲双向压制，使得磁脉冲粉末压制的压坯相对于单向压制在密度上更加均匀，硬度等机械性能有了进一步的提升。使用浮动阴模双向压制原理，使得阴模内粉体在压制过程中与阴模内壁存在相对运动，有效的减小了后续脱模时的脱模力。使用千斤顶、限位板等，较为简单快捷的实现了压制后的脱模，且直接在原工装上实现脱模，无需专门的脱模机构。该装置结构简单，操作方法简单易行，且可通过改变阴模通孔直径，实现对多种不同尺寸、不同材料的磁脉冲粉末压制。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型轴测图；

图2为本实用新型正视结构示意图；

图3为本实用新型剖面示意图；

图4为本实用新型中的平板线圈示意图；

图5为本实用新型中的线圈座示意图；

图6为本实用新型中的复位杆、上冲压模、放大器、驱动片、绝缘筒、复位弹簧的装配示意图。

图中1.第一方管，2.底板，3.千斤顶，4.导柱，5.第二方管，6.第一螺母，7.下冲压模固定板，8.下冲压模，9.弹簧，10.导轨，11.阴模固定板，12.阴模，13.限位板，14.第二螺母，15.上冲压模，16.复位杆，17.钢套筒，18.绝缘套筒，19.上固定板，20.外电路，21.限位螺母，22.复位弹簧，23.绝缘筒，24.绝缘板，25.线圈座，26.平板线圈，27.驱动片，28.放大器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置包括底板2、上固定板19，底板2下表面通过焊接第一方管1以支撑整体装置，底板2上表面通过焊接第二方管5以连接上固定板19，底板2上表面中心部位开有4个对称分布的圆形凹槽，凹槽尺寸与导柱4底端相同，凹槽内开有4个对称分布的螺纹孔，导柱4底端亦开有螺纹孔且通过螺钉固定在底板2上。导柱4上通过第一螺母6、第二螺母14分别固定下冲压模固定板7、限位板13，其中，当松动第一螺母6时，可实现下冲压模固定板7上下移动。下冲压模固定板7正下方，即底板2上表面放置千斤顶3。下冲压模固定板7上表面开有4个对称分布的圆形凹槽，凹槽尺寸与导轨10底端相同，凹槽内开有2个对称分布的螺纹孔，导轨10底端亦开有螺纹孔且通过螺钉固定在下冲压模固定板7上。导轨10上套有弹簧9，弹簧9通过弹力支撑阴模固定板11，阴模固定板11正下方，即下冲压模固定板7上表面放置下冲压模8。阴模固定板11中心开有尺寸与下冲压模8冲头相同的通孔，以使下冲压模8的冲头通过阴模固定板11对阴模12内的粉体施加压力。阴模固定板11四周开有尺寸与导轨10外径相同的通孔，以使阴模固定板11贯穿在导轨10上，将运动限定在竖直方向。阴模12中心开有尺寸与下冲压模8冲头相同的通孔，通孔内放置粉体。阴模12的中心通孔同轴心正对阴模固定板11的中心通孔而安置在阴模固定板11上。限位板13中心开有尺寸与上冲压模15冲头相同的通孔，以使上冲压模15的冲头通过限位板13对阴模12内的粉体施加压力。钢套筒17、绝缘套筒18搭边后通过螺栓螺母固定于上固定板19，钢套筒17、绝缘套筒18、线圈座25在相同位置开有导孔，以使平板线圈26连接外电路20。平板线圈26由截面为3.5 mm×15 mm的紫铜带绕制而成，匝数为30，线圈外侧缠绕玻璃丝带并涂覆环氧树脂和增韧剂，以固定在线圈座25的凹槽中。线圈座25、绝缘板24通过螺钉固定于上固定板19。驱动片27通过螺钉固定在放大器28上，放大器28、复位杆16、上冲压模15通过螺钉固定连接，复位杆16上套有绝缘筒23以防止漏电，复位杆16上端贯穿复位弹簧22并安置限位螺母21。通过复位杆16，驱动片27、放大器28、上冲压模15的重力由上固定板19承担。绝缘套筒18内由上往下依次为绝缘板24、线圈座25、平板线圈26、驱动片27、放大器28，复位杆16、上冲压模15，其中绝缘板24紧密贴合绝缘套筒18内表面。外电路20由专门的电磁脉冲放电设备组成，充电完毕后，对平板线圈26放电，以产生电磁力。

工作原理：首先将粉体放置在阴模12内，粉体上下安置模冲，以传递载荷；松动第一螺母6，利用千斤顶3推动下冲压模固定板7向上移动，继而阴模12向上移动接触限位板13，且阴模12内模冲与上冲压模15冲头接触，继续向上移动下冲压模固定板7对粉体进行预压，并拧紧第一螺母6。然后外电路20设置需求电压，充电完毕后放电，实验开始，由于强大的电流变化，平板线圈26中产生感应磁场，感应磁场在驱动片27中激发出另一个感应磁场，两个磁场之间的强大排斥力推动驱动片27、放大器28竖直向下移动，进而上冲压模15通过模冲对粉体进行压制，并带动阴模12向下移动，在浮动阴模的作用下，下冲压模8的相对位置上移，对粉体施加压力，实验实现了电磁脉冲双向压制。最后，上冲压模15在复位杆16、复位弹簧22的作用下自动复位，松动第一螺母6，利用千斤顶3推动下冲压模固定板7向上移动，由于此时阴模12无法上移，故持续向上移动的下冲压模8对阴模12内压坯施加顶出力，压坯逐渐脱离阴模12，实现了较为快捷的脱模。

Claims (8)

1.一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置，包括底板(2)、上固定板(19)，其特征是：底板(2)上表面连接导柱(4)，导柱(4)上通过第一螺母(6)、第二螺母(14)分别固定下冲压模固定板(7)、限位板(13)，下冲压模固定板(7)正下方放置千斤顶(3)，下冲压模固定板(7)上表面安置下冲压模(8)和导轨(10)，导轨(10)上套有弹簧(9)，弹簧(9)通过弹力支撑阴模固定板(11)，阴模固定板(11)上安置阴模(12)，上固定板(19)下表面连接钢套筒(17)和绝缘套筒(18)，绝缘套筒(18)内依次为绝缘板(24)、线圈座(25)、平板线圈(26)、驱动片(27)、放大器(28)，放大器(28)下表面连接上冲压模(15)和复位杆(16)，复位杆(16)上套有绝缘筒(23)且通过复位弹簧(22)和限位螺母(21)固定于上固定板(19)。

2.根据权利要求1所述的一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置，其特征在于，所述底板(2)上表面中心部位开有4个对称分布的圆形凹槽，凹槽尺寸与导柱(4)底端相同，凹槽内开有4个对称分布的螺纹孔，所述导柱(4)底端亦开有螺纹孔且通过螺钉固定在底板(2)上。

3.根据权利要求1所述的一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置，其特征在于，所述下冲压模固定板(7)上表面开有4个对称分布的圆形凹槽，凹槽尺寸与导轨(10)底端相同，凹槽内开有2个对称分布的螺纹孔，所述导轨(10)底端亦开有螺纹孔且通过螺钉固定在下冲压模固定板(7)上。

4.根据权利要求1所述的一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置，其特征在于，所述阴模固定板(11)中心开有尺寸与下冲压模(8)冲头相同的通孔，所述阴模固定板(11)四周开有尺寸与导轨(10)外径相同的通孔，所述阴模(12)的通孔同轴心正对阴模固定板(11)的中心通孔而放置在阴模固定板(11)上。

5.根据权利要求1所述的一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置，其特征在于，所述限位板(13)中心开有尺寸与上冲压模(15)冲头相同的通孔，且同轴心正对阴模(12)通孔。

6.根据权利要求1所述的一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置，其特征在于，所述驱动片(27)由高电导率材料制成，且通过螺钉固定在放大器(28)上，所述放大器(28)、复位杆(16)、上冲压模(15)通过螺钉固定连接，所述复位杆(16)通过复位弹簧(22)、限位螺母(21)固定于上固定板。

7.根据权利要求1所述的一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置，其特征在于，所述钢套筒(17)、绝缘套筒(18)、线圈座(25)在相同位置开有导孔，以使平板线圈(26)连接外电路。

8.根据权利要求1所述的一种可快捷脱模的电磁脉冲双向粉末压制装置，其特征在于，所述线圈座(25)、绝缘板(24)通过螺钉固定于上固定板(19)。