CN215543791U - 一种稀土铽靶材真空热挤压成型装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种稀土铽靶材真空热挤压成型装置，包括有真空罐主体，真空罐主体开设有进料口、真空口及出料口，进料口设有密封盖，出料口设有密封窗，真空口连接于外置真空系统，真空罐主体内设有工作台、挤压装置以及推移夹持组件，工作台上设置有加热组件，挤压装置包括挤压模具和挤压冲头，推移夹持组件用于将物料自加热组件推至挤压装置、将成型件夹持移送至出料口。本实用新型具有以下优点和效果：本方案利用新机械结构，采用在真空条件下对稀土铽靶材进行热挤压成型，在一定程度上可防止其氧化，具有生产品质较高、可靠性较强的效果，且生产效率也较高。

Description

一种稀土铽靶材真空热挤压成型装置

技术领域

本实用新型涉及稀土成型技术领域，特别涉及一种稀土铽靶材真空热挤压成型装置。

背景技术

随着稀土金属应用技术不断的提高，特别是高端稀土永磁材料制备的一种新技术的发展。目前采用一种高纯稀土铽金属用等离子溅射技术工艺方法，来对磁材料制品面进形渗入复合，更有效提升了磁能及娇环率稳定可控。大幅降低了生产成本，提高了稀土资源的有效利用，新技术已成为行业发展趋势，一种稀土铽旋转靶市场需求日益增长。对于旋转铽靶材料的品质指标较高，通常Tb纯度要求大于3N，密度大于8.25/cm3，以及微量杂质控制都以PPm级，并且稀土铽具有易氧化的特性，采用传统制备技术流程难易获得和保障品质，特别是制作成旋转靶后加工过程复杂及步骤较多。

传统技术工艺办法通常先经热还原，制备浇铸金属铽实体柱形，因制旋转靶材所需规格为空心管状体，传统方式只能再通过机械加工技术获得。以切削、割、等静压增密、磨等来实现制作。加工环节复杂并步骤较多带来很多无法保障的各种因素。造成品质影响，特别是制造成本特高，一般成材率不足20％，品质纯度、密度等指示一致性差，品质难以达到溅射技术指标要求。针对传统加工技术难以实现批量生产高纯金属旋转靶制造，迫切需要研发一种可以提高品质、可靠性高、高效的热成型设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种稀土铽靶材真空热挤压成型装置，具有生产品质较高、可靠性较强、高效的效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种稀土铽靶材真空热挤压成型装置，包括有真空罐主体，真空罐主体开设有进料口、真空口及出料口，进料口设有密封盖，出料口设有密封窗，真空口连接于外置真空系统，真空罐主体内设有工作台、挤压装置以及推移夹持组件，工作台上设置有加热组件，挤压装置包括挤压模具和挤压冲头，推移夹持组件用于将物料自加热组件推至挤压装置、将成型件夹持移送至出料口。

通过采用上述技术方案，加工过程中，将柱形稀土材料通过进料口放入至真空罐主体内，使得原料落至加热组件上，关闭密封盖，且通过外置真空系统将真空罐主体内抽真空，使得内部负压值达到-0.08mpa,加热组件对原料进行加热，将原材料加热至450～650℃，随后通过推移夹持组件将受热的原材料夹取并推移至挤压模具处，挤压冲头冲压原材料，使其挤压成型为上部开口、下部封闭的圆筒状铽靶材，随后推移夹持组件即可将成品放置于工作台上，工人即可打开密封窗将其取出。如此，在真空条件下对稀土铽靶材进行热挤压成型，在一定程度上可防止其氧化，具有生产品质较高、可靠性较强的效果，且生产效率也较高。

本实用新型的进一步设置为：工作台开设有安装槽，挤压模具设置于安装槽中，挤压模具设置为中空的圆柱形。

本实用新型的进一步设置为：真空罐主体上设置有挤压油缸和出模油缸，挤压冲头包括上冲压头和下冲压头，上冲压头固定安装于挤压油缸的活塞杆，下冲压头固定安装于出模油缸的活塞杆。

通过采用上述技术方案，在初始状态下，挤压模具与下冲压头相配合形成下模，原材料落入至下模的型腔中，随后挤压油缸推动上冲压头向下冲压头运动，出模油缸使得下冲压头具有向上的挤压力，上冲压头相对伸入于型腔中，与下冲压头相配合从而对挤压模具中的原材料挤压成型。成型后，挤压油缸带动上冲压头远离挤压模具，出模油缸带动下冲压头向上运动，即可将型腔中的成型件推出型腔，并通过推移夹持组件将其从下冲压头上取下暂存于工作台上。

本实用新型的进一步设置为：推移夹持组件包括固定安装于真空罐主体的推移油缸，推移油缸的活塞杆固定安装有夹持定位结构。

通过采用上述技术方案，推移油缸启动后，其活塞杆即可带动夹持定位结构移动，从而实现对成型件的位置移动。

本实用新型的进一步设置为：夹持定位结构包括有定位件，定位件固定安装于推移油缸的活塞杆，定位件上设置有夹紧装置，夹紧装置包括有顶力气缸、设于顶力气缸的活塞杆的抵紧块。

通过采用上述技术方案，当夹紧装置夹取成型件时，将定位件移动至成型件的外侧，顶力气缸启动，顶力气缸的活塞杆推动抵紧块抵于成型件的外侧壁，使得成型件相对的另一侧的外侧壁抵于定位件上对应的位置，如此，通过抵紧块与定位件的对应位置对成型件进行夹持，具有较高的稳定性，便于实现位移。

本实用新型的进一步设置为：定位件上设置有第一支撑组件，第一支撑组件包括有支撑杆，支撑杆的端部设有挡块，支撑杆与顶力气缸的活塞杆同轴设置，挡块与抵紧块夹紧配合。

通过采用上述技术方案，当顶力气缸推动抵紧块夹紧于成型件的外侧时，使得挡块抵紧于成型件的另一侧，两者即可对成型件夹紧配合。

本实用新型的进一步设置为：定位件上开设有贯穿孔，支撑杆活动设置于贯穿孔内，支撑杆上远离挡块的一端设置有防脱块，支撑杆套设有支撑弹簧，支撑弹簧驱使挡块始终具有靠近夹紧装置的运动趋势。

通过采用上述技术方案，由于挡块与抵紧块相互配合即可将成型件夹持，支撑弹簧的设置在一定程度上可对挡块抵于成型件侧壁时起到缓冲作用，防止夹持过程中由于夹持力过大而对成型件造成损坏。

本实用新型的进一步设置为：定位件设置为圆弧形，定位件的中部还设置有第二支撑组件，第二支撑组件与第一支撑组件、夹紧装置呈三角分布设置。

通过采用上述技术方案，当定位件夹持成型件时，第一支撑件的挡块、第二支撑件的挡块及夹紧装置的抵紧块呈三角分布地抵于成型件的外壁，使得夹持具有较高的稳定性。

本实用新型的进一步设置为：加热组件设置为若干加热管，加热管对应设置于进料口的下方。

本实用新型的进一步设置为：真空罐主体还设置有保护气接口、气压表，保护气接口连通于真空罐主体的内腔，气压表连通于真空罐主体的内腔。

通过采用上述技术方案，保护气接口连接氩气供气设备，氩气供气设备可向真空罐主体内自动充入氩气，使得充气后负压值达到设定值，氩气可起到较好的保护作用。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.采用在真空条件下对稀土铽靶材进行热挤压成型，在一定程度上可防止其氧化，具有生产品质较高、可靠性较强的效果，且生产效率也较高；

2.采用在夹持定位结构的定位件上设置顶力气缸和抵紧块的方式，顶力气缸驱动抵紧块运动即可将成型件抵紧定位于定位件上，具有较高的稳定性，便于实现位移；

3.采用在活动设置的支撑杆外套设支撑弹簧的方式，使得夹紧过程形成缓冲，对成型件具有较好的保护作用。

附图说明

图1是实施例的整体结构关系示意图。

图2是实施例的内部结构关系示意图，其中部分部件处于剖视状态。

图3是实施例的连接结构关系示意图。

图4是实施例中推移夹持组件的结构关系示意图。

图5是图4中A区域的放大图。

图中：1、真空罐主体；11、进料口；111、密封盖；12、真空口；13、出料口；14、密封窗；15、冷却水接口；16、保护气接口；17、气压表；18、挤压油缸；181、上冲压头；19、出模油缸；191、下冲压头；2、外置真空系统；3、工作台；31、安装槽；4、推移夹持组件；5、挤压模具；6、加热组件；7、推移油缸；8、定位件；81、顶力气缸；82、抵紧块；83、第一支撑组件；831、支撑杆；832、挡块；833、防脱块；84、第二支撑组件；85、贯穿孔；9、支撑弹簧；101、独立液压泵站；102、总电控柜。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

一种稀土铽靶材真空热挤压成型装置，如图1-3所示，包括有真空罐主体1，真空罐主体1开设有进料口11、真空口12及出料口13，进料口11和真空口12均设置于真空罐主体1的顶部，进料口11设有密封盖111，出料口13设置于真空罐主体1的侧壁，出料口13设有密封窗14，密封窗14向下翻转即可开启，真空口12连接于外置真空系统2。真空罐主体1内设有工作台3、挤压装置以及推移夹持组件4，挤压装置包括挤压模具5和挤压冲头，工作台3开设有安装槽31，挤压模具5设置于安装槽31中，挤压模具5设置为中空的圆柱形。挤压模具5的四周设置有冷却水管路，真空罐主体1设置有连通于冷却水管路的冷却水接口15。真空罐主体1还设置有保护气接口16、气压表17，保护气接口16连通于真空罐主体1的内腔，气压表17连通于真空罐主体1的内腔。保护气接口16连接氩气供气设备，氩气供气设备可向真空罐主体1内自动充入氩气，使得充气后负压值达到设定值，氩气可起到较好的保护作用。

如图1-3所示，真空罐主体1的顶部向下设置有挤压油缸18、底部向上设置有出模油缸19，挤压冲头包括同轴设置的上冲压头181和下冲压头191，上冲压头181固定安装于挤压油缸18的活塞杆，下冲压头191固定安装于出模油缸19的活塞杆。

在初始状态下，挤压模具5与下冲压头191相配合形成下模，加热后的原材料落入至下模的型腔中，随后挤压油缸18推动上冲压头181向下冲压头191运动，出模油缸19使得下冲压头191具有向上的挤压力，上冲压头181相对伸入于型腔中，与下冲压头191挤压配合从而对挤压模具5中的原材料挤压成型。成型后，挤压油缸18带动上冲压头181远离挤压模具5，出模油缸19带动下冲压头191向上运动，即可将型腔中的成型件推出型腔，并通过推移夹持组件4将其从下冲压头191上取下暂存于工作台3上。

如图2所示，工作台3上设置有加热组件6，在本实施例中，加热组件6设置为若干根加热管，加热管对应设置于进料口11的下方。

如图2、图4和图5所示，推移夹持组件4包括固定安装于真空罐主体1的推移油缸7，推移油缸7呈水平状设置于真空罐主体1的左侧，推移油缸7的活塞杆固定安装有夹持定位结构。夹持定位结构包括有定位件8，定位件8设置为圆弧形，定位件8固定安装于推移油缸7的活塞杆，定位件8的一端设置有夹紧装置，夹紧装置包括有顶力气缸81、设于顶力气缸81的活塞杆的抵紧块82。定位件8的另一端设置有第一支撑组件83，第一支撑组件83与夹紧装置相对设置，定位件8上开设有贯穿孔85，第一支撑组件83包括有支撑杆831，支撑杆831沿轴向活动设置于贯穿孔85内，支撑杆831的内侧端部设有挡块832，支撑杆831的外侧端部设置有防脱块833，支撑杆831与顶力气缸81的活塞杆同轴设置，挡块832与抵紧块82夹紧配合。支撑杆831套设有支撑弹簧9，支撑弹簧9驱使挡块832始终具有靠近夹紧装置的运动趋势。定位件8的中部还设置有第二支撑组件84，第二支撑组件84与第一支撑组件83、夹紧装置呈三角分布设置，当定位件8夹持成型件时，第一支撑件的挡块832、第二支撑件的挡块832及夹紧装置的抵紧块82呈三角分布地抵于成型件的外壁，使得夹持具有较高的稳定性。抵紧块82和挡块832的内壁均设置为与成型件外壁相适配的弧形面，夹持过程中不易使成型件外壁形变。

推移油缸7启动后，其活塞杆即可带动夹持定位结构移动，从而实现对夹持物的位置移动。当夹紧装置夹取成型件时，将定位件8移动至成型件的外侧，顶力气缸81启动，顶力气缸81的活塞杆推动抵紧块82抵于成型件的外侧壁，使得成型件相对的另一侧的外侧壁抵于挡块832上，两者形成夹紧配合，如此，通过抵紧块82与定位件8的对应位置对成型件进行夹持，具有较高的稳定性，便于实现位移。由于挡块832与抵紧块82相互配合即可将成型件夹持，支撑弹簧9的设置在一定程度上可对挡块832抵于成型件侧壁时起到缓冲作用，防止夹持过程中由于夹持力过大而对成型件造成损坏。

本实施例中还设置有外置独立液压泵站101和总电控柜102，外置独立液压泵站101与各油缸相连，总电控柜102用于控制真空罐主体1的各部件。

本实用新型的基本工作原理为：加工过程中，将柱形稀土材料通过进料口11放入至真空罐主体1内，使得原料落至加热组件6上，关闭密封盖111，且通过外置真空系统2将真空罐主体1内抽真空，使得内部负压值达到-0.08mpa,加热组件6对原料进行加热，将原材料加热至450～650℃，随后通过推移夹持组件4将受热的原材料夹取并推移至挤压模具5处，挤压冲头冲压原材料，使其挤压成型为上部开口、下部封闭的圆筒状铽靶材，随后推移夹持组件4即可将成品放置于工作台3上，工人即可打开密封窗14将其取出。如此，在真空条件下对稀土铽靶材进行热挤压成型，在一定程度上可防止其氧化，装备配置自动化功能其全，操作简单可靠性强，具有生产品质较高、可靠性较强、成本下降的效果，且生产效率也较高。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种稀土铽靶材真空热挤压成型装置，包括有真空罐主体(1)，所述真空罐主体(1)开设有进料口(11)、真空口(12)及出料口(13)，所述进料口(11)设有密封盖(111)，所述出料口(13)设有密封窗(14)，所述真空口(12)连接于外置真空系统(2)，其特征在于：所述真空罐主体(1)内设有工作台(3)、挤压装置以及推移夹持组件(4)，所述工作台(3)上设置有加热组件(6)，所述挤压装置包括挤压模具(5)和挤压冲头，所述推移夹持组件(4)用于将物料自加热组件(6)推至挤压装置、将成型件夹持移送至出料口(13)。

2.根据权利要求1所述的一种稀土铽靶材真空热挤压成型装置，其特征在于：所述工作台(3)开设有安装槽(31)，所述挤压模具(5)设置于所述安装槽(31)中，所述挤压模具(5)设置为中空的圆柱形。

3.根据权利要求2所述的一种稀土铽靶材真空热挤压成型装置，其特征在于：所述真空罐主体(1)上设置有挤压油缸(18)和出模油缸(19)，所述挤压冲头包括上冲压头(181)和下冲压头(191)，所述上冲压头(181)固定安装于所述挤压油缸(18)的活塞杆，所述下冲压头(191)固定安装于所述出模油缸(19)的活塞杆。

4.根据权利要求1所述的一种稀土铽靶材真空热挤压成型装置，其特征在于：所述推移夹持组件(4)包括固定安装于所述真空罐主体(1)的推移油缸(7)，所述推移油缸(7)的活塞杆固定安装有夹持定位结构。

5.根据权利要求4所述的一种稀土铽靶材真空热挤压成型装置，其特征在于：所述夹持定位结构包括有定位件(8)，所述定位件(8)固定安装于所述推移油缸(7)的活塞杆，所述定位件(8)上设置有夹紧装置，所述夹紧装置包括有顶力气缸(81)、设于所述顶力气缸(81)的活塞杆的抵紧块(82)。

6.根据权利要求5所述的一种稀土铽靶材真空热挤压成型装置，其特征在于：所述定位件(8)上设置有第一支撑组件(83)，所述第一支撑组件(83)包括有支撑杆(831)，所述支撑杆(831)的端部设有挡块(832)，所述支撑杆(831)与所述顶力气缸(81)的活塞杆同轴设置，所述挡块(832)与所述抵紧块(82)夹紧配合。

7.根据权利要求6所述的一种稀土铽靶材真空热挤压成型装置，其特征在于：所述定位件(8)上开设有贯穿孔(85)，所述支撑杆(831)活动设置于所述贯穿孔(85)内，所述支撑杆(831)上远离所述挡块(832)的一端设置有防脱块(833)，所述支撑杆(831)套设有支撑弹簧(9)，所述支撑弹簧(9)驱使所述挡块(832)始终具有靠近所述夹紧装置的运动趋势。

8.根据权利要求7所述的一种稀土铽靶材真空热挤压成型装置，其特征在于：所述定位件(8)设置为圆弧形，所述定位件(8)的中部还设置有第二支撑组件(84)，所述第二支撑组件(84)与所述第一支撑组件(83)、所述夹紧装置呈三角分布设置。

9.根据权利要求1所述的一种稀土铽靶材真空热挤压成型装置，其特征在于：所述加热组件(6)设置为若干加热管，所述加热管对应设置于所述进料口(11)的下方。

10.根据权利要求1所述的一种稀土铽靶材真空热挤压成型装置，其特征在于：所述真空罐主体(1)还设置有保护气接口(16)、气压表(17)，所述保护气接口(16)连通于所述真空罐主体(1)的内腔，所述气压表(17)连通于所述真空罐主体(1)的内腔。

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