[发明专利]一种半自动化的基于金属基复合材料的磁脉冲温压装置

说明书

本发明涉及一种半自动化的基于金属基复合材料的磁脉冲温压装置，其特征在于：包括上固定板(1)，绝缘板(2)，线圈座(3)，平板线圈(4)，固定环(5)，驱动片(6)，放大器(7)，立柱(8)，冲头(9)，丝杠(10)，限位板(11)，上模冲(12)，阴模(13)，下模冲(14)，导轨(15)，丝杆(16)，中板(17)，千斤顶(18)，下固定板(19)，方管(20)，高速相机(21)，磁脉冲放电设备(22)，传感器(23)。本发明一种半自动化的基于金属基复合材料的磁脉冲温压装置利用平板线圈放电，通过放大器作用使冲头高速压制粉末。通过阴模周向环绕的六个加热棒对粉末加热，实现金属基复合材料的温压。

技术领域

本发明属于粉末压制技术领域，特别涉及一种半自动化的基于金属基复合材料的磁脉冲温压装置。

背景技术

在现代冶金工业中，粉末冶金技术能够实现高密度、高精度、高强度粉末冶金制品的研发，粉末压制流程主要包括：装粉、压制、脱模。其技术水平的高低决定着坯件的精度和致密性，进而对零件的最终性能产生影响。

电磁成型作为一种新兴的高能率成型技术，是利用瞬间的高压脉冲磁场迫使粉末体在冲击电磁力作用下，高速成型的一种成型方法。相比于爆炸成型、电液成型，电磁成型更加安全、更加方便。

传统的粉末压制以冷压为主，压制时粉末体易产生加工硬化，致密度不高。而磁脉冲粉末温压技术以电磁力作为驱动力，压制时间短(毫秒级)，压制速度高(米/秒)，粉末体的加工硬化作用小，可以实现高速致密压实。相比于传统的粉末压制，电磁压制由电路控制，可实现放电能量的精确调节，安全稳定，效率高，可实现自动化控制。

发明内容

为了克服粉末冷压时致密度不均匀的缺点，本发明的目的在于提供一种半自动化的基于金属基复合材料的磁脉冲温压装置。电磁力由水平放置的平板线圈提供，粉末体位于可加热的阴模内，当线圈通电时，电磁力驱动冲头竖直向下运动，继而实现对粉末体的温压。由于采用电磁力及温压压制，使粉末体的致密度更高。

本发明所采取的技术方案提供了一种半自动化的基于金属基复合材料的磁脉冲温压装置，其特征在于：包括上固定板，绝缘板，线圈座，平板线圈，固定环，驱动片，放大器，立柱，冲头，丝杠，限位板，上模冲，阴模，下模冲，导轨，丝杆，中板，千斤顶，下固定板，方管，高速相机，磁脉冲放电设备，传感器；其中：

下固定板下表面连接方管，下固定板上表面开有螺纹孔，用以固定立柱与丝杠；下固定板上表面安置两个千斤顶，用以实现脱模、中板的运动；

丝杠通过螺母固定中板与限位板；

中板左侧开有通孔，并与阴模的内孔实现同轴心重合，进而进行脱模；中板上表面两侧各开有两个螺纹孔，用以固定导轨；

导轨中心为通孔，以安置测定压制力的传感器，导轨上开有螺纹孔，用于固定丝杆，实现阴模沿导轨凹槽的左右移动；导轨上表面两侧设置楔形凹槽，用以固定并限定阴模的运动方向；

阴模周向环绕开有6个加热棒安置孔，用以放置电加热棒；阴模中心开有直径为20mm的通孔，用以放置粉末体、上模冲、下模冲；

限位板中心开有通孔，以实现冲头的运动导向；其四周开有通孔，以贯穿丝杠；

冲头通过螺钉固定在放大器上；放大器通过螺钉与驱动片连接；驱动片在压制前与平板线圈紧密贴合；

平板线圈通过固定环与线圈座的作用，实现固定；其通过铜线与磁脉冲放电设备连接；

固定环通过螺栓将线圈座、绝缘板、线圈固定在上固定板上；上固定板通过螺钉连接立柱；

高速相机通过支架固定放置在下固定板的一侧。

进一步地，平板线圈由紫铜带绕制而成，紫铜带用绝缘胶带进行绝缘，铜带外侧涂覆环氧树脂和凝固剂，以固定在线圈座上；线圈座上开有导孔，以使线圈与外电路相连。