一種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形裝置和方法。成形裝置主要包括機(jī)身框架、抽氣密封機(jī)構(gòu)、振動加載及緩沖機(jī)構(gòu)、靜載荷加載機(jī)構(gòu)、電磁感應(yīng)加熱、模具組件和振動壓頭。成形時(shí)，電磁感應(yīng)加熱線圈位于陰模外圍，振動壓頭從上方頂緊上模沖，通過上模沖將振動傳遞至粉末；陰模、上沖模、電磁感應(yīng)加熱線圈和振動壓頭位于密封的密封框內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了真空或可控氣氛、感應(yīng)加熱及振動熱壓燒結(jié)生產(chǎn)方法特點(diǎn)的集成。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低、耗能小、效率高、易推廣，屬于粉末冶金與陶瓷制品生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【專利說明】一種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及粉末冶金與陶瓷制品生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]粉末冶金是一項(xiàng)集材料制備與零件制造于一體，節(jié)能節(jié)材、高效近凈成形、少污染的先進(jìn)制造技術(shù)。制備高密度且密度分布均勻的粉末冶金零件，對于擴(kuò)大粉末冶金制品應(yīng)用范圍變得越來越重要。目前粉末冶金技術(shù)正朝著集成化、低成本、高致密化、高性能的綠色制造成形體系發(fā)展。
[0003]熱壓將壓制和燒結(jié)兩個(gè)工序同時(shí)完成，實(shí)現(xiàn)了在較低壓力下迅速獲得冷壓燒結(jié)所不能達(dá)到的密度。目前，各種熱壓法中存在一個(gè)突出的缺陷:大部分采用電阻加熱，加熱效率低，在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上提高制品密度，須提高燒結(jié)壓力或燒結(jié)溫度，導(dǎo)致熱壓燒結(jié)設(shè)備更復(fù)雜，更龐大,增加生產(chǎn)成本。
[0004]CN102102942A提供了“一種可調(diào)壓振動式熱壓燒結(jié)爐”，該方法燒結(jié)爐的主要特點(diǎn)是在原有普通熱壓爐的基礎(chǔ)上，通過交流變頻電機(jī)和帶輪帶動偏心輪轉(zhuǎn)動，偏心輪的轉(zhuǎn)動帶動加壓裝置沿著導(dǎo)柱方向產(chǎn)生位移振動。該方法實(shí)現(xiàn)了真空可控氣氛爐及可調(diào)壓振動燒結(jié)的生產(chǎn)特點(diǎn)，但未采用電磁感應(yīng)此種高效節(jié)能的加熱方式，加熱時(shí)間長，效率低。
[0005]CN102072638A提供了一種“雙向熱壓高溫振蕩燒結(jié)爐及其工作方法”，該方法通過上下對稱分布的微波振動裝置將振動傳遞給上下對稱分布的雙壓頭，使粉末在高溫高壓下振動成形。通過多個(gè)電極同時(shí)加熱實(shí)現(xiàn)高溫振蕩燒結(jié)，在真空狀態(tài)下電極供電給加熱體，從常溫加熱到1850°C需8小時(shí)。該方法實(shí)現(xiàn)了高溫真空振蕩熱壓燒結(jié)，雖采用多電極同時(shí)加熱提升升溫效率，但從常溫加熱到1850°C仍需8小時(shí)，與有針對性局部加熱的電磁感應(yīng)加熱相比，其加熱的效率過低，熱損耗大，裝置復(fù)雜。
[0006]CN103084574A提供了“一種金屬石鉆頭的制備方法及其燒結(jié)裝置”，該方法提供一種采用變中頻燒結(jié)、雙向振動施壓、雙軌溫度和壓力曲線專用制備金剛石鉆頭的工藝及燒結(jié)設(shè)備。該方法采用電磁感應(yīng)加熱及液壓振動系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)振動熱壓，中頻感應(yīng)加熱3分種內(nèi)溫度可達(dá)到840°C，但其不具備真空或可控氣氛爐制備粉末冶金材料的優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是:提供一種集電磁感應(yīng)加熱、真空或可控氣氛、振動熱壓燒結(jié)三者優(yōu)勢于一體的電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形裝置和方法。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0009]一種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形裝置，包括:機(jī)身框架、抽氣密封機(jī)構(gòu)、振動加載及緩沖機(jī)構(gòu)、靜載荷加載機(jī)構(gòu)、電磁感應(yīng)加熱部分、模具組件和振動壓頭；模具組件主要包括上模沖、芯模及陰模；抽氣密封機(jī)構(gòu)主要包括上下平移的密封框及與密封框相配合的密封槽內(nèi)置密封圈；電磁感應(yīng)加熱部分主要包括電磁感應(yīng)加熱線圈與電磁感應(yīng)加熱控制器；振動加載及緩沖機(jī)構(gòu)與振動壓頭相接并驅(qū)動振動壓頭振動；靜載荷加載機(jī)構(gòu)驅(qū)動振動壓頭上下平移；成形時(shí)，電磁感應(yīng)加熱線圈位于陰模外圍，振動壓頭從上方頂緊上沖模；通過上模沖將振動傳遞粉末；陰模、上沖模、電磁感應(yīng)加熱線圈和振動壓頭均位于密封的密封框內(nèi)。
[0010]機(jī)身框架包括:底座板、支撐板和若干相互并列設(shè)置的、沿上下方向延伸的導(dǎo)柱；導(dǎo)柱垂直固定在底座板上，支撐板垂直固定在導(dǎo)柱上。
[0011]振動加載及緩沖機(jī)構(gòu)包括:活動板、緩沖缸、附著式振動器、附著式振動器支承板；活動板和附著式振動器支承板通過緩沖缸相接，且通過緩沖缸沿著上下方向相互遠(yuǎn)離或靠近；振動壓頭固定在附著式振動器支承板下方，附著式振動器安裝于附著式振動器支承板上方；靜載荷加載機(jī)構(gòu)與活動板相接驅(qū)動活動板上下平移，并通過緩沖缸帶動附著式振動器及附著式振動器支承板上下移動，實(shí)現(xiàn)振動壓頭升降運(yùn)動及壓制過程中靜壓力的加載。
[0012]靜載荷加載機(jī)構(gòu)為主液壓缸；主液壓缸的缸體安裝在支承板的上方，主液壓缸的導(dǎo)桿向下穿過支承板通過一連接塊與活動板的上方相接。
[0013]抽氣密封機(jī)構(gòu)包括:密封框液壓缸、真空泵、密封框墊板、密封框固定板、密封端蓋和密封圈；密封端蓋、密封框固定板、密封框墊板、密封框從上往下依次設(shè)置；振動壓頭依次穿過密封端蓋、密封框固定板和密封框墊板，振動壓頭在密封框內(nèi)上下平移；真空泵通過一真空泵連接塊與密封框相接；密封框固定板和底座板通過密封框液壓缸相接，且通過密封框液壓缸沿著上下方向相互遠(yuǎn)離或靠近；密封框固定板通過導(dǎo)套沿導(dǎo)柱滑動；密封框和密封框墊板之間設(shè)有密封圈，密封框墊板和密封框固定板之間設(shè)有密封圈，密封端蓋和振動壓頭之間設(shè)有密封圈。
[0014]模具組件包括:芯模、芯模墊板、卸料框、卸料框限位塊、墊板和墊板限位塊；墊板限位塊固定在底座板上，墊板嵌入墊板限位塊并固定在底座板上；卸料框限位塊固定在墊板上，卸料框沿著卸料框限位塊在墊板上滑移；芯模和陰模固定在芯模墊板上，且芯模位于陰模內(nèi)；芯模墊板放置在卸料框內(nèi)；成形時(shí)，墊板和密封框組成一密封空間。
[0015]電磁感應(yīng)加熱部分包括電磁感應(yīng)加熱控制器；密封框上設(shè)有電磁感應(yīng)加熱線圈連接塊；電磁感應(yīng)加熱線圈通過電磁感應(yīng)加熱線圈連接塊與電磁感應(yīng)加熱控制器相接。
[0016]一種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形方法，采用一種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形裝置；成形時(shí)，位于陰模內(nèi)的粉末在密封框內(nèi)的密封環(huán)境中，粉末被電磁感應(yīng)加熱線圈高溫加熱，振動壓頭通過振動加載及緩沖機(jī)構(gòu)提供的激振力和靜載荷加載機(jī)構(gòu)提供的靜載荷頂緊上模沖，或振動壓頭單獨(dú)通過振動加載及緩沖機(jī)構(gòu)提供的激振力頂緊上模沖，實(shí)現(xiàn)粉末的振動真空熱壓成形。
[0017]一種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形方法，其特征在于:包括如下步驟:
a.裝粉步驟:將粉末裝入模具組件中；b.密封步驟:密封框向下移動，將陰模、上沖模、電磁感應(yīng)加熱線圈和振動壓頭容納在其內(nèi)，而后密封框密封；c.預(yù)壓步驟:靜載荷加載機(jī)構(gòu)將振動壓頭下移至頂緊上模沖，上模沖對粉末預(yù)壓緊；d.壓制狀態(tài):電磁感應(yīng)加熱部分對粉末進(jìn)行加熱，振動加載及緩沖機(jī)構(gòu)提供的激振力作用于粉末，實(shí)現(xiàn)振動壓制成形。
[0018]密封框密封時(shí)，對密封框抽真空，或抽真空后通入惰性氣體，或抽真空后通入氣體滲劑對成形件進(jìn)行表面處理。[0019]總的說來，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低、耗能小、效率高、易推廣。該方法升溫迅速、熱損耗小，有利于滲碳金屬、活性金屬、全致密難熔金屬及其化合物、陶瓷、復(fù)合纖維材料的成形，有利于形狀復(fù)雜、高徑比大制品的成形?？蓪?shí)現(xiàn)短工時(shí)，較低壓力及溫度條件下同時(shí)完成粉末壓制與燒結(jié)，制備出完全致密的粉末冶金制品。
[0020]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了真空或可控氣氛、電磁感應(yīng)加熱、振動熱壓燒結(jié)技術(shù)的集成。在真空或可控氣氛中，采用電磁感應(yīng)加熱技術(shù)實(shí)現(xiàn)了模具組件的裝粉段有針對性地局部高溫加熱，升溫迅速；采用附著式振動器，其固定在附著式振動器支承板上，通過與附著式振動器支承板相連接的振動壓頭直接將振動與激振力傳遞給粉末，實(shí)現(xiàn)粉末的振動熱壓，振動同時(shí)也提供了較大且適合粉末熱壓的激振力，甚至在無靜壓力條件下直接使用附著式振動器的激振力即可完成振動熱壓燒結(jié)成形工藝，降低熱壓過程設(shè)備所需靜壓力，使得振動熱壓裝置結(jié)構(gòu)更加簡單，提高了同噸位設(shè)備的制造能力。
[0021]本發(fā)明降低了壓制過程的壓制力和燒結(jié)溫度，擴(kuò)大了壓制粉末材料范圍及壓制件尺寸比，提高了同噸位設(shè)備制造能力及模具使用壽命。壓制件受力更均勻，更易獲得高均勻度及高致密度，壓制件尺寸精度及尺寸穩(wěn)定性更高，提高了制件的綜合使用性能。
[0022]本發(fā)明加熱迅速、熱損耗小，有利于制造滲碳金屬、活性金屬、全致密難熔金屬及其化合物、陶瓷、復(fù)合纖維材料及形狀復(fù)雜、高徑比大的制品，低成本、低耗能、效率高、易推廣，具有一定應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，成形件為環(huán)形筒狀壓制件。
[0024]圖2a_2d為一種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形裝置的工作狀態(tài)示意圖。
[0025]圖中的標(biāo)號和對應(yīng)的零件名稱如下:
[0026]1-主液壓缸、2-支承板、3-活動板、4-緩沖缸、5-附著式振動器、6_附著式振動器支承板、7-密封端蓋、8-密封框固定板、9-密封框墊板、10-密封框、11-導(dǎo)柱、12-底座板、13-卸料框限位塊、14-墊板、15-芯模墊板、16-卸料框、17-墊板限位塊、18-加強(qiáng)筋支座、、19-芯模、20-陰模、21-電磁感應(yīng)加熱線圈、22-上模沖、23-電磁感應(yīng)加熱線圈連接塊、24-真空泵連接塊、25-振動壓頭、26-密封圈、27-緩沖墊、28-緩沖缸的導(dǎo)桿、29-導(dǎo)套、30-連接塊、31-密封框液壓缸；
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面將結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0028]圖1所示，本實(shí)例為一種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形裝置成形一環(huán)形筒狀壓制件。
[0029]一種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形裝置包括:機(jī)身框架、抽氣密封機(jī)構(gòu)、振動加載及緩沖機(jī)構(gòu)、靜載荷加載機(jī)構(gòu)、電磁感應(yīng)加熱部分、模具組件、振動壓頭和機(jī)構(gòu)冷卻部分。工作時(shí)，真空泵通過密封框10—側(cè)的真空泵連接塊24，使模具組件、電磁感應(yīng)加熱線圈21、振動壓頭25置于密封框10內(nèi)的真空環(huán)境，且密封框10內(nèi)各組件采取隔熱措施；電磁感應(yīng)加熱線圈21套在陰模20外圍并與電磁感應(yīng)加熱線圈移動控制架相連，振動壓頭25直接與附著式振動器5相連接，附著式振動器5通過振動壓頭25將振動傳遞給上模沖22，上模沖22將振動作用于粉末；對稱分布的密封框液壓缸31用來升降密封框10并保證工作過程中密封框10始終處于密封狀態(tài)，主液壓缸I實(shí)現(xiàn)附著式振動器5、振動壓頭25的升降運(yùn)動并提供了振動熱壓過程中所需的靜壓力，冷卻控制貫穿整個(gè)工作過程。
[0030]機(jī)身框架由底座板12、導(dǎo)柱11、支承板2、主液壓缸1、加強(qiáng)筋支座18、地角螺釘和緊固螺母組成。各組件的連接關(guān)系如下:通過螺紋連接將加強(qiáng)筋支座18對稱分部在底座板12的左右兩端；左右兩根導(dǎo)柱11以焊接方式固定在左右兩個(gè)加強(qiáng)筋支座18上；導(dǎo)柱11與支承板2連接端制成螺紋軸肩式，支承板2下端由導(dǎo)柱11的軸肩定位，上端由螺母緊固；主液壓缸I的缸體部分通過螺釘連接在支承板2上方的中心部位，密封框液壓缸31的導(dǎo)桿由螺母緊固在底座板12的左右兩端的凸緣上。
[0031 ] 抽氣密封機(jī)構(gòu)由密封框10、密封框墊板9、密封框固定板8、密封圈26、密封端蓋7、真空泵連接塊24及真空泵組成。各組件的連接關(guān)系如下:密封框10、密封框墊板9、密封框固定板8及密封端蓋7采用螺紋連接成一個(gè)活動單元；密封框10與密封框墊板9的接觸面上、密封框墊板9與密封框固定板8的接觸面上開有環(huán)形密封槽并且內(nèi)置密封圈26，密封端蓋7與振動壓頭25之間采用密封圈(此處為橡膠環(huán))密封；密封固定板8同時(shí)與導(dǎo)柱11和密封框液壓缸的導(dǎo)桿相配合，與導(dǎo)柱11采用導(dǎo)套連接，與密封框液壓缸的缸體采用螺紋連接并與其導(dǎo)桿部分采用可滑動連接；密封框10的一側(cè)開有一真空泵接口，通過真空泵連接塊24與真空泵連接，實(shí)現(xiàn)對密封框內(nèi)抽真空的作用。還可以往密封框10內(nèi)通入惰性氣體，或通入氣體滲劑，如氣體碳、氮，對壓制件進(jìn)行滲碳、滲氮等表面處理。
[0032]振動加載及緩沖機(jī)構(gòu)由附著式振動器5、附著式振動器支承板6、緩沖缸4及活動板3組成。各組件的連接關(guān)系如下:振動壓頭25與附著式振動器支承板6用螺釘連接，緩沖缸4以左右對稱形式固定在附著式振動器支承板6的兩側(cè)，緩沖缸的導(dǎo)桿28的一端制成軸肩且?guī)菁y與活動板3連接并用螺母緊固，活動板3用導(dǎo)套29與導(dǎo)柱11相配合，且由連接塊30與主液壓缸的導(dǎo)桿相連，實(shí)現(xiàn)振動壓頭25的升降運(yùn)動及壓制過程中靜壓力的加載。附著式振動器5帶動振動壓頭25振動，振動壓頭25通過上模沖22對粉末施加振動作用。其中，本段描述的主液壓缸I為靜載荷加載機(jī)構(gòu)。
[0033]模具組件由芯模19、陰模20、上模沖22、芯模墊板15、卸料框16、卸料框限位塊13、墊板14、墊板限位塊17組成，其中此實(shí)施方案中的芯模19、陰模20及上模沖22的材料為石墨。各組件的連接關(guān)系如下:墊板限位塊17分別與墊板14的左右及后側(cè)相配合，并以螺釘固定在底座板12上；卸料框限位塊13用螺釘固定在墊板14上并與卸料框16相配合，卸料框16與芯模墊板15采用抽屜形式相配合，芯模19及陰模20分別以螺紋連接的方式固定在芯模墊板15上，上模沖22以手動方式按工藝需要放置。
[0034]電磁感應(yīng)加熱部分包括電磁感應(yīng)加熱線圈21和電磁感應(yīng)加熱控制器，被加熱對象為粉末。電磁感應(yīng)加熱線圈21與模具組件處于密封框10之內(nèi)，電磁感應(yīng)加熱線圈21以一定間距套在陰模20外，電磁感應(yīng)加熱線圈通過密封框10上的電磁感應(yīng)加熱線圈連接塊與密封框10外部的電磁感應(yīng)加熱控制器相連接。
[0035]環(huán)形筒狀壓制件的電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形過程如下:
[0036]主液壓缸I作用，通過主液壓缸的導(dǎo)桿使活動板3向上運(yùn)動，活動板3通過緩沖缸的導(dǎo)桿帶動緩沖缸4向上移動，在主液壓缸I及緩沖缸4共同作用下，附著式振動器支承板6向上運(yùn)動，此時(shí)也實(shí)現(xiàn)了振動壓頭25的向上移動，當(dāng)振動壓頭25移動到與密封端蓋7的下表面相接觸時(shí)，密封框液壓缸31作用，帶動密封框固定板8向上移動，密封框10向上移動到適合手動裝粉的距離停止運(yùn)動，此時(shí)主液壓缸I及緩沖缸4共同作用使密封框10處于打開狀態(tài)。陰模20、芯模19用螺釘緊固在芯模墊板15上，放置在卸料框16的臺階面上，形成一個(gè)活動單元，在陰模20與芯模19形成的模腔里裝好粉后，通過卸料框16的手柄沿著卸料框限位塊13的入口處將整個(gè)模具組件手動推至后側(cè)限位塊，手動將上模沖22自由壓在陰模20所裝粉末上，裝粉過程結(jié)束。密封框液壓缸31作用，密封框固定板8向下移動，同時(shí)帶動密封框10向下運(yùn)動，當(dāng)其與墊板14相接觸時(shí)停止密封框液壓缸31的運(yùn)動，并如終保持適當(dāng)?shù)撵o壓力，使密封框10始終處于壓緊密封狀態(tài)。主液壓缸I作用通過活動板3帶動緩沖缸的導(dǎo)桿向下運(yùn)動，緩沖缸的導(dǎo)桿經(jīng)過一段緩沖行程通過附著式振動器支承板6帶動振動壓頭25向下移動，在主液壓缸I力的作用下，振動壓頭25通過上模沖22對粉末進(jìn)行預(yù)壓。打開真空泵通過真空泵連接塊24對密封框10抽真空并打開裝置的冷卻系統(tǒng)，達(dá)到所要求真空度，打開電磁感應(yīng)加熱控制器及溫度控制系統(tǒng)，對粉末進(jìn)行電磁感應(yīng)加熱。在燒結(jié)的適合階段加入振動，同時(shí)由主液壓缸I提供靜壓力，粉末在真空燒結(jié)狀態(tài)下由振動力場和靜壓力共同作用成形。振動停止后，壓制件在靜壓力及真空環(huán)境中進(jìn)行保溫、冷卻，壓制件制作完成。主液壓缸I作用，通過主液壓缸的導(dǎo)桿使活動板3向上運(yùn)動，活動板3通過緩沖缸的導(dǎo)桿帶動附著式振動器支承板6向上移動，振動壓頭25也隨之向上移動；當(dāng)振動壓頭25移動到與密封端蓋7相接觸時(shí)，密封框液壓缸31作用，帶動密封框固定板8向上移動，密封框10向上移動到適合的距離停止運(yùn)動，開始卸件。如此反復(fù)進(jìn)行粉末制件壓制成形。
[0037]圖2a_2d分別為環(huán)形筒狀壓制件的電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形過程的裝粉步驟、密封步驟、預(yù)壓步驟及壓制狀態(tài)。
[0038]a.裝粉步驟:
[0039]密封框10處于打開狀態(tài)，陰模20與芯模19形成的模腔中裝入適量粉末，上模沖22自由壓在所裝粉末上；
[0040]b.密封步驟:
[0041]密封框10在液壓力作用下與墊板14密封槽中密封圈相配合壓緊形面封閉空間，振動壓頭25與上模沖22接觸；
[0042]c.預(yù)壓步驟:
[0043]密封框10密封，真空泵通過真空泵連接塊24對密封框10抽真空，主液壓缸I作用下通過振動壓頭25、上模沖22對粉末實(shí)施預(yù)壓；
[0044]d.壓制步驟:
[0045]真空泵、電磁感應(yīng)加熱、振動、來自于主液壓缸I的靜壓力同時(shí)作用對粉體進(jìn)行壓制。
[0046]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形裝置，其特征在于:包括:機(jī)身框架、抽氣密封機(jī)構(gòu)、振動加載及緩沖機(jī)構(gòu)、靜載荷加載機(jī)構(gòu)、電磁感應(yīng)加熱部分、模具組件和振動壓頭; 模具組件包括芯模、陰模及壓制粉末的上模沖； 抽氣密封機(jī)構(gòu)包括上下平移的密封框； 電磁感應(yīng)加熱部分包括電磁感應(yīng)加熱線圈與電磁感應(yīng)加熱控制器； 振動加載及緩沖機(jī)構(gòu)與振動壓頭相接并驅(qū)動振動壓頭振動；靜載荷加載機(jī)構(gòu)驅(qū)動振動壓頭上下平移； 成形時(shí)，陰模與機(jī)身框架相對固定，電磁感應(yīng)加熱線圈位于陰模外圍，振動壓頭從上方頂緊上沖模；陰模、上沖模、電磁感應(yīng)加熱線圈和振動壓頭均位于密封的密封框內(nèi)。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形裝置，其特征在于:所述機(jī)身框架包括:底座板、支撐板和若干相互并列設(shè)置的、沿上下方向延伸的導(dǎo)柱；導(dǎo)柱垂直固定在底座板上，支撐板垂直固定在導(dǎo)柱上。
3.按照權(quán)利要求2所述的一種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形裝置，其特征在于:所述振動加載及緩沖機(jī)構(gòu)包括:活動板、緩沖缸、附著式振動器、附著式振動器支承板； 活動板和附著式振動 器支承板通過緩沖缸相接，且通過緩沖缸沿著上下方向相互遠(yuǎn)離或靠近； 振動壓頭固定在附著式振動器支承板下方，附著式振動器安裝于附著式振動器支承板上方； 靜載荷加載機(jī)構(gòu)與活動板相接驅(qū)動活動板上下平移；活動板通過導(dǎo)套沿導(dǎo)柱滑動。
4.按照權(quán)利要求3所述的一種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形裝置，其特征在于:所述靜載荷加載機(jī)構(gòu)為主液壓缸；主液壓缸的缸體安裝在支承板的上方，主液壓缸的導(dǎo)桿向下穿過支承板通過一連接塊與活動板的上方相接。
5.按照權(quán)利要求2所述的一種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形裝置，其特征在于:所述抽氣密封機(jī)構(gòu)包括:密封框液壓缸、真空泵、密封框墊板、密封框固定板、密封端蓋和密封圈； 密封端蓋、密封框固定板、密封框墊板、密封框從上往下依次設(shè)置；振動壓頭依次穿過密封端蓋、密封框固定板和密封框墊板，振動壓頭在密封框內(nèi)上下平移； 真空泵通過一真空泵連接塊與密封框相接； 密封框固定板和底座板通過密封框液壓缸相接，且通過密封框液壓缸沿著上下方向相互遠(yuǎn)離或靠近；密封框固定板通過導(dǎo)套沿導(dǎo)柱滑動； 密封框和密封框墊板之間設(shè)有密封圈，密封框墊板和密封框固定板之間設(shè)有密封圈，密封端蓋和振動壓頭之間設(shè)有密封圈。
6.按照權(quán)利要求2所述的一種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形裝置，其特征在于:所述模具組件包括:芯模墊板、卸料框、卸料框限位塊、墊板和墊板限位塊； 墊板限位塊固定在底座板上，墊板嵌入墊板限位塊并固定在底座板上； 卸料框限位塊固定在墊板上，卸料框沿著卸料框限位塊在墊板上滑移； 芯模和陰模固定在芯模墊板上，且芯模位于陰模內(nèi)；芯模墊板放置在卸料框內(nèi)；成形時(shí)，墊板和密封框組成一密封空間。
7.按照權(quán)利要求1所述的一種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形裝置，其特征在于:所述密封框上設(shè)有電磁感應(yīng)加熱線圈連接塊；電磁感應(yīng)加熱線圈通過電磁感應(yīng)加熱線圈連接塊與電磁感應(yīng)加熱控制器相接。
8.—種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形方法，其特征在于:采用權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的一種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形裝置；成形時(shí)，位于陰模內(nèi)的粉末在密封框內(nèi)的密封環(huán)境中，粉末被電磁感應(yīng)加熱線圈高溫加熱，振動壓頭通過振動加載及緩沖機(jī)構(gòu)提供的激振力和靜載荷加載機(jī)構(gòu)提供的靜載荷頂緊上模沖，或振動壓頭單獨(dú)通過振動加載及緩沖機(jī)構(gòu)提供的激振力頂緊上模沖，實(shí)現(xiàn)粉末的振動真空熱壓成形。
9.按照權(quán)利要求8所述的一種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形方法，其特征在于:包括如下步驟: a.裝粉步驟:將粉末裝入模具組件中； b.密封步驟:密封框向下移動，將陰模、上沖模、電磁感應(yīng)加熱線圈和振動壓頭容納在內(nèi)后，對密封框密封； c.預(yù)壓步驟:靜載荷加載機(jī)構(gòu)將振動壓頭下移至頂緊上模沖，上模沖對粉末預(yù)壓緊； d.壓制狀態(tài):電磁感應(yīng)加熱部分對粉末進(jìn)行加熱，振動加載及緩沖機(jī)構(gòu)提供的激振力作用于粉末，實(shí)現(xiàn)壓制成形。
10.按照權(quán)利 要求8或9所述的一種電磁感應(yīng)加熱式粉末振動真空熱壓成形方法，其特征在于:密封框密封時(shí)，對密封框抽真空，或抽真空后通入惰性氣體，或抽真空后通入氣體滲劑對成形件進(jìn)行表面處理。
【文檔編號】B22F3/14GK103817329SQ201410067789
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】周照耀, 吳菲 申請人:華南理工大學(xué)