[发明专利]一种陶瓷颗粒增强电磁热压粉末成形装置及方法

说明书

本发明涉及一种陶瓷颗粒增强电磁热压粉末成形装置及方法，所述装置包括：机架、模具、两冲头、电磁加热线圈以及至少一电磁驱动单元；模具沿左右向安装于机架具有沿左右向延伸且贯穿的成形腔；两冲头沿左右向相对设置且两相对端滑动安装于成形腔的两端对应的内侧壁，两冲头以及成形腔共同限定出成形室；电磁加热线圈绕设于模具外周以对成形室加热；至少一电磁驱动单元均包括：电磁成形线圈、电磁驱动件、以及放电电路；放电电路的输出端与电磁成形线圈电连接，电磁驱动件动力输入端设于电磁成形线圈的电磁作用区域，电磁驱动件的动力输出端与两冲头之一的外端驱动连接驱动两冲头靠拢，进以将预填设于成形室内的陶瓷颗粒压结成形。

技术领域

本发明涉及粉末冶金领域，尤其涉及一种陶瓷颗粒增强电磁热压粉末成形装置及方法。

背景技术

高速列车刹车盘作为制动系统的关键零部件之一，是铁路系统安全运行的重要保障。提高列车制动材料性能和降低制动材料比重是进一步实现高速列车高速化和轻量化的必经之路。相比铸钢类刹车盘，锻钢类刹车盘虽然在强度、韧性上都有一定改善，但在列车速度以及轻量化方面还存在一定局限。为此，国内外致力于开发高韧高强轻质的新型高性能制动盘，其中主要有铝合金基复合材料和碳陶复合材料等。颗粒增强法因工艺过程简单，生产成本低，而成为金属基复合材料制备的重要手段。目前，颗粒增强铝基复合材料的制备方法主要有：搅拌法，浸渗法，喷射沉积法，原位复合法和粉末冶金法等。其中粉末冶金工艺较为成熟，是制备复合材料的重要手段。现有的粉末冶金设备存在金属基复合材料压坯致密度难以控制，生产效率低等问题。

发明内容

为了解决现有的粉末冶金设备存在金属基复合材料压坯致密度难以控制，生产效率低等问题。本发明提供一种陶瓷颗粒增强电磁热压粉末成形装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种陶瓷颗粒增强电磁热压粉末成形装置，包括机架、模具、两冲头、电磁加热线圈以及至少一电磁驱动单元；

所述模具沿左右向安装于所述机架且所述模具具有沿左右向延伸且贯穿的成形腔；

所述两冲头沿左右向相对设置，且所述两冲头的两相对端滑动安装于所述成形腔的两端对应的内侧壁，所述两冲头以及所述成形腔共同限定出成形室；

所述电磁加热线圈绕设于所述模具外周以对所述成形室加热；

每一所述电磁驱动单元均包括：电磁成形线圈、电磁驱动件以及放电电路；每一所述电磁驱动单元中，所述放电电路的输出端与所述电磁成形线圈电连接，所述电磁驱动件的动力输入端设于所述电磁成形线圈的电磁作用区域，所述电磁驱动件的动力输出端与所述两冲头之一的外端驱动连接，以在由所述电磁成形线圈产生的电磁力的作用下驱动所述两冲头靠拢，进以将预填设于所述成形室内的陶瓷颗粒压结成形。

本发明的有益效果是：通过电磁加热线圈对模具成形室进行加热，放电电路对电磁成形线圈放电，产生电磁力驱动电磁驱动件进而驱动两冲头高速靠拢并压制模具成形室中被加热的陶瓷颗粒增强金属基粉末材料，从而获得具有高致密度及高耐磨性的轻质复合材料零件压坯，能够实现高质量的陶瓷颗粒增强金属基复合材料电磁热压粉末成形，工作稳定，重复性好，生产效率高，便于实现自动化生产，节能环保，具有广阔开发应用前景。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

至少一所述电磁驱动单元包括左电磁驱动单元和右电磁驱动单元；所述两冲头包括左冲头和右冲头，所述左电磁驱动单元中的所述电磁驱动件与所述左冲头的左端面驱动连接，所述右电磁驱动单元中的所述电磁驱动件与所述右冲头的右端面驱动连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：