粉末冶金净终形制造工艺及其成套设备
粉末冶金是一种典型的能够制备复杂形状的近净型产品的生产技术,其节能、节材、环保、经济、经济、高效等诸多优点。但是,国内至今在中、高档粉末冶金零件制造上,还没能发挥出它的优势,因为,制备的零件性能与其密度有很大的关系。对铁基粉末冶金零件而言,密度达到7.2g/cm3 后,其硬度、抗拉强度、疲劳强度、韧性等都会随密度的增加而呈几何级数增大。而传统一次压制一次烧结生产的铁基粉末冶金制品,其密度一般在7.1 g/cm3(相对密度约90%)以下,因此其力学性能远低于同类材料的全致密件(相对密度≧98%∼99%以上)。为了扩大粉末冶金制品的应用范围,提高粉末冶金材料的性能尤其是力学性能,各国经过多年的研究,开发出了多种不同的生产工艺,如高温烧结、渗铜技术、复压复烧、粉末锻造、热等静压、喷射沉积、温压工艺、快速压制等。这些新技术的出现,对粉末冶金材料和制品的发展起了突破性的促进作用,明显扩大了粉末冶金技术的应用范围,推动了粉末冶金工业的快速发展。
在此同时,我们也开发出了一种粉末冶金净终形制造工艺及其成套设备,把它命名为“烧结摆辗法”。
1烧结摆辗法。
就是在粉末冶金零件预烧结的基础上,进行摆辗致密成型的新工艺。
1.1摆辗工艺:摆辗(Rocking)该原理发明始于20世纪初,是70年代才发展起来的。
与传统压力加工工艺及设备相比,摆辗工艺及设备具有不可比拟的优越性。新原理综合了辗、挤、锻等多种运动特点,是对工件连续局部加载塑性成形的新工艺,是锻压行业的特殊加工工艺和设备之一,其特点是摆辗模具及工件的运动不像传统的压制方法,工模具只作直线运动那样单一、简单。摆辗模具由两部分组成,在成形过程中模具与工件周期性局部接触施压,工件在递增变形积累过程中致密成形,最大变形力只有传统锻造工艺的5~20%,因而可以用较小的力实现较大的变形,由于它省力,冲击和振动小,噪声低,劳动环境好,产品精度高,可实现近净形成形加工,节能节材,是一种重要的塑性精密成形加工方法!将成形原理与成形设备用于粉末冶金制品的成形工艺上,就不是原有简单、单一运动的方式压制成形了,设备上,不用传统的油压机和冲压设备,用的是轴向或径向摆辗机,采用圆形、直线、和多轨迹运动形式,来完成原来需用众多不同专用设备才能制造出的烧结双金属减摩零件、烧结金属摩擦片、烧结金属结构零件等几类产品的所需设备变得简单而且通用了。
摆动辗压示意图
1.2我们设计制造了粉末冶金专用摆辗机
粉末冶金专用摆辗机是实现典型的净终形制造技术“粉末冶金制品”的特种设备,我们开发的这项设备,开创了粉末冶金净终形成型专用设备的先例,使净终形制造技术得以实现。
1.3.目前可提供的粉末冶金专用摆辗机机种和吨位如下:
①立式圆形轨迹摆辗机有:
小型机:小于1000KN;
中型机:1000KN;1600 KN ;2000KN;
大型机:2500 KN;
②立式多种轨迹摆辗机有:
中型机类:1600KN;
③立式半自动直线轨迹摆辗机有:
中型机:1000KN;1600 KN ;2000KN;
④卧式圆形轨迹径向摆辗机有:
小于800KN的小型机。
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