一種磁控管用鉬端帽模壓成形製造方法

2023-07-03 13:21:21 1

專利名稱：一種磁控管用鉬端帽模壓成形製造方法
技術領域：
本發明涉及磁控管陰極組件用鑰端帽的製造方法，屬於粉末冶金製造領域。
背景技術：
磁控管鑰質支杆組件是磁控管的核心部分，其主要作用是利用鑰良好的耐高溫性能和導電性，用幹支撐磁控管微波發射線圈，同時阻擋熱電子向軸向發散，在有效空間內形成均勻的電荷分布，以保證微波發射的穩定性。鑰端帽是磁控管鑰質支杆組件的組成部分，由上端帽和下端帽各ー個組成ー套，每個磁控管鑰質支杆組件中含有ー 套所述的鑰端帽。所述的磁控管微波發射線圈的兩端就分別焊接在上端帽和下端帽。磁控管被廣泛地使用在家庭用具，如微波爐，以及用於エ業設備，如高頻加熱設備，交流雷達系統等。但由於鑰端帽尺寸小而複雜，成形製造技術難度高，目前鑰端帽的模壓成形技術在國內尚屬空白。

發明內容
本發明的目的在於克服鑰端帽模壓成形技術缺陷，提供一種磁控管用鑰端帽模壓成形製造方法。本發明的技術方案如下( I)模具設計將造粒粉末製成模具設計壓坯，將該模具設計壓坯經真空脫脂預燒及燒結後得模具設計燒結坯，將上述燒結坯與壓坯的尺寸進行比較，計算尺寸收縮比，井根據該收縮比依照磁控管用鑰端帽尺寸及成形方式設計製造對應模具；(2)模壓成形將步驟(I)所用同樣的造粒粉末填充入設計好的模具中模壓成鑰端帽壓坯；(3)將所得鑰端帽壓坯進行真空脫脂預燒，得鑰端帽脫脂預燒坯；(4)將所得鑰端帽脫脂預燒坯進行燒結，得鑰端帽燒結坯；(5)將所得鑰端帽燒結坯進行拋光與燒氫，即得鑰端帽產品。在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟(I)中的成形方式具體如下所述鑰端帽包括上端帽和下端帽；對於上端帽，其成形方式採用ー個上模衝、ー個下模衝及ー個浮動衝進行成形；或採用ー個上模衝、ー個下模衝、ー個浮動衝及ー個芯棒進行成形；對於下端帽，其成形方式採用ー個上模衝、ー個下模衝及ー個芯棒進行成形。在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟(I)中的模具設計壓坯的密度為5 7g/cm3,模具設計燒結還的密度彡9. 6g/cm3。在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟(2)中的鑰端帽壓坯的密度為Hcm3，該鑰端帽壓坯的成形速率為8 15支/分鐘。在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟(3)中的真空脫脂預燒為以f 10°C /min的速度，緩慢加熱至900°C，進行真空脫脂。
在本發明的一個優選實施方案中，所述步驟(4)中所述燒結為在氫氣氣氛中，カロ熱至1600 1800で，保溫6(Γ150分鐘後冷卻，即得鑰端帽燒結坯。在本發明的一個優選實施方案中，所述造粒粉末的霍爾流速 I. 8g/cm3,原始粉末粒度為 2. 5 μ πΓ4. O μ m。本發明的有益效果是I、本發明的方法所製造的鑰端帽整體密度均勻，製造尺寸精確、表面質量好。
2、本發明的方法採用模壓成形生產鑰端帽，其エ藝流程簡單、生產效率高、易實現機械化自動生產。


圖I為本發明實施例I中上端帽模壓成形過程的模具成形動作示意圖；圖2為本發明實施例2中上端帽模壓成形過程的模具成形動作示意圖；圖3為本發明實施例I和2中下端帽模壓成形過程的模具成形動作示意具體實施例方式以下通過具體實施方式
結合附圖，對本發明的技術方案進行進一步的說明和描述。以下是對本發明所涉及的粉末冶金領域的有關概念的說明鑰端帽包括上端帽和下端帽。模壓成型將需成形的粉末裝入剛性模套內，再通過模套兩端的模衝對模套內粉末進行加壓得到所需製品壓坯的成形方法。模具的基本零件是模衝、芯棒、陰模；上模衝用於成形零件的上端面(可以是平的也可以是凹凸的)；下模衝用於成形零件的下端面(可以是平的也可以是凹凸的)；芯棒用於成形零件的通孔、盲孔或是帶臺階的孔。模衝在成形時可以是固定的也可以是浮動的(需根據成形時的各部壓縮比確定)壓縮比成形部位裝粉高度+壓制完成後壓坯該部位尺寸高度。成形時一般要求成型坯各部位具有相近的壓縮比以確保壓坯各部位的成形密度較為接近，使得產品的各部位燒結尺寸收縮均勻。實施例I( I)模具設計用霍爾流速30s/50g，松裝密度2. lg/cm3,原始粉末粒度2. 5 μ m的造粒粉末，採用二次壓製成形的方式成形尺寸為(p5minx2mm，成形密度為6. 2g/cm3的密度均勻的壓坯。壓坯經900°C真空脫脂預燒結及1700°C高溫燒結，再經拋光燒氫後處理得到尺寸為cp4.24mmxl.72min，密度為9. 88g/cm3的燒結還，計算得出其徑向燒結收縮比為I. 18，縱向收縮比為I. 16。根據所測收縮比，依照端帽尺寸及其成形方式設計製造對應模具。(2)模壓成形粉末性能霍爾流速30s/50g，松裝密度2. lg/cm3,原始粉末粒度2. 5 μ m的造粒粉末。成形充填設計結合產品實際尺寸及燒結尺寸收縮比，按照成形密度為6. 2g/cm3即壓縮比為3來設計模具充填。I)上端帽模壓成形如圖I所示，上端帽成形方式採用ー個上模衝I、ー個下模衝2及ー個浮動衝3進行成形。具體過程如圖I的a至f所示，先調整模具充填，浮動衝3充填為2. 5mm,固定衝2 (即下模衝2)充填為6mm，將粉末自由填充入陰模4，開啟設備進行壓制，上模衝I的衝頭進入陰模41mm後通過調整設備浮動板浮動壓カ與浮動角度實現浮動衝3與上模衝I同步下行；上模衝I與浮動衝3同步下行I. 5mm吋，通過調整壓機頂壓機構實現陰模4與上模衝I同步下行實現拉下模壓制；上模衝I、浮動衝3、陰模4同步下行
I.2^1. 3mm時，通過調整浮動板限位開關阻止浮動衝3下行，同時上模衝I與陰模4繼續下行O. 2^0. 3mm實現浮動衝3的二次壓制；最後通過拉下模方式進行脫模，得到上端帽壓坯6。過程中成形速率為12支/min，採用連續自動成形 方式。2)下端帽模壓成形如圖3所示，下端帽I』成形方式採用ー個上模衝I、ー個下模衝2及一個芯棒5進行成形。具體過程如圖3的a至d所示，先調整模具充填，固定衝2(即下模衝2)充填為6_，芯棒5臺階充填為2. 4mm,將粉末自由填充入陰模4，開啟設備進行壓制，上模衝I的衝頭進入陰模41. Π. 5mm後通過調整壓機頂壓機構實現陰模4、芯棒5與上模衝I同步下行實現拉下模壓制；陰模4、芯棒5與上模衝I同步下行3mm後，達到壓制位，最後通過拉下模方式進行脫模，得到下端帽壓坯7。過程中成形速率為12支/min，採用連續自動成形方式。(3)將成形好的上下端帽擺放在承燒板中，放入真空脫脂爐，以f 10°C /min的升溫速率升到300°C，保溫90min後以2°C /min的升溫速率升到500°C，保溫90min進行脫脂，然後以6°C /min的升溫速率升到900°C，保溫120min進行預燒，得到脫脂預燒坯。(4)將脫脂預燒坯放入高溫燒結爐，在氫氣氣氛中，採用階段性升溫，於1700°C保溫2小時進行燒結，得到燒結坯。(5)將燒結還加入拋光機中進行拋光,並在氫氣氣氛中於1200°C保溫60min進行燒氫處理，得到最終產品。所得產品尺寸精度高，徑向尺寸波動在O. 005 0. 02_，縱向尺寸在O. θΓθ. 03mm之間，表面光潔度好，能達到產品使用技術要求。實施例2( I)模具設計用霍爾流速30s/50g，松裝密度2. lg/cm3,原始粉末粒度2. 5 μ m的造粒粉末，採用二次壓製成形的方式成形尺寸為q)5mmx2mni，成形密度為6. 2g/cm3的密度均勻的壓坯。壓坯經900°C真空脫脂預燒結及1700°C高溫燒結，再經拋光燒氫後處理得到尺寸為(p4.24mmxl.72mfル密度為9. 88g/cm3的燒結還，計算得出其徑向燒結收縮比為I. 18，縱向收縮比為I. 16。根據所測收縮比，依照端帽尺寸及其成形方式設計製造對應模具。(2)模壓成形粉末性能霍爾流速30s/50g，松裝密度2. lg/cm3,原始粉末粒度2. 5 μ m的造粒粉末。成形充填設計結合產品實際尺寸及燒結尺寸收縮比，按照成形密度為6. 2g/cm3即壓縮比為3來設計模具充填。I)上端帽模壓成形如圖2所示，上端帽成形方式採用ー個上模衝I、ー個下模衝2、ー個浮動衝3及一個芯棒5進行成形。具體過程如圖2的a至f所示，先調整模具充填，浮動衝3充填為I. Imm,固定衝2 (即下模衝2)充填為3. 2mm,芯棒5充填為2. 4_，將粉末自由填充入陰模4，開啟設備進行壓制，上模衝I的衝頭進入陰模40. 3mm後通過調整設備浮動板浮動壓カ與浮動角度實現浮動衝3與上模衝I同步下行；上模衝I與浮動衝3同步下行O. 8mm時，通過調整壓機頂壓機構實現陰模4與上模衝I同步下行實現拉下模壓制；上模衝I、浮動衝3、陰模4同步下行O. Γ0. 2mm時，通過調整浮動板限位開關阻止浮動衝下行，同時上模衝I與陰模4繼續下行O. 2^0. 3mm實現浮動衝3的二次壓制；最後通過拉下模方式進行脫模，得到上端帽壓坯6』。過程中成形速率為15支/min，採用連續自動成形方式。2)下端帽模壓成形如圖3所示 ，下端帽I』成形方式採用ー個上模衝I、ー個下模衝2及一個芯棒5進行成形。具體過程如圖3的a至d所示，先調整模具充填，固定衝2(即下模衝2)充填為6_，芯棒5臺階充填為2. 4mm,將粉末自由填充入陰模4，開啟設備進行壓制，上模衝I的衝頭進入陰模41. Π. 5mm後通過調整壓機頂壓機構實現陰模4、芯棒5與上模衝I同步下行實現拉下模壓制；陰模4、芯棒5與上模衝I同步下行3mm後，達到壓制位，最後通過拉下模方式進行脫模，得到下端帽壓坯7。過程中成形速率為15支/min，採用連續自動成形方式。(3)將成形好的上下端帽擺放在承燒板中，放入真空脫脂爐，以f 10°C /min的升溫速率升到300°C，保溫90min後以2°C /min的升溫速率升到500°C，保溫90min進行脫脂，然後以6°C /min的升溫速率升到900°C，保溫120min進行預燒，得到脫脂預燒坯。(4)將脫脂預燒坯放入高溫燒結爐，在氫氣氣氛中，採用階段性升溫，於1600°C保溫150分鐘進行燒結，得到燒結坯。(5)將燒結還加入拋光機中進行拋光,並在氫氣氣氛中於1200°C保溫60min進行燒氫處理，得到最終產品。所得產品尺寸精度高，徑向尺寸波動在O. 005 0. 02_，縱向尺寸在O. θΓθ. 03mm
之間，表面光潔度好，能達到產品使用技術要求。以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，故不能依此限定本發明實施的範圍，SP依本發明專利範圍及說明書內容所作的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明涵蓋的範圍內。
權利要求
1.一種磁控管用鑰端帽模壓成形製造方法，其特徵在於包括如下步驟 (1)模具設計將造粒粉末製成模具設計壓坯，將該模具設計壓坯經真空脫脂預燒及燒結後得模具設計燒結坯，將上述燒結坯與壓坯的尺寸進行比較，計算尺寸收縮比，井根據該收縮比依照磁控管用鑰端帽尺寸及成形方式設計製造對應模具； (2)模壓成形將步驟(I)所用同樣的造粒粉末填充入設計好的模具中模壓成鑰端帽壓坯； (3)將所得鑰端帽壓坯進行真空脫脂預燒，得鑰端帽脫脂預燒坯； (4)將所得鑰端帽脫脂預燒坯進行燒結，得鑰端帽燒結坯； (5)將所得鑰端帽燒結坯進行拋光與燒氫，即得鑰端帽產品。
2.如權利要求I所述的ー種磁控管用鑰端帽模壓成形製造方法，其特徵在於所述步驟(I)中的成形方式具體如下 所述鑰端帽包括上端帽和下端帽； 對於上端帽，其成形方式採用ー個上模衝、ー個下模衝及ー個浮動衝進行成形；或採用ー個上模衝、ー個下模衝、ー個浮動衝及ー個芯棒進行成形； 對於下端帽，其成形方式米用ー個上模衝、ー個下模衝及ー個芯棒進行成形。
3.如權利要求I所述的ー種磁控管用鑰端帽模壓成形製造方法，其特徵在於所述步驟(I)中的模具設計壓坯的密度為5 7g/cm3，模具設計燒結坯的密度彡9. 6g/cm3。
4.如權利要求I所述的ー種磁控管用鑰端帽模壓成形製造方法，其特徵在於所述步驟(2)中的鑰端帽壓坯的密度為5 7g/cm3，該鑰端帽壓坯的成形速率為8 15支/分鐘。
5.如權利要求I所述的ー種磁控管用鑰端帽模壓成形製造方法，其特徵在於所述步驟(3)中的真空脫脂預燒為以f 10°C /min的速度，緩慢加熱至900°C，進行真空脫脂。
6.如權利要求I所述的ー種磁控管用鑰端帽模壓成形製造方法，其特徵在於所述步驟(4)中所述燒結為在氫氣氣氛中，加熱至1600 1800で，保溫6(Γ150分鐘後冷卻，即得鑰端帽燒結坯。
7.如權利要求I至5中任ー權利要求所述的ー種磁控管用鑰端帽模壓成形製造方法，其特徵在於所述造粒粉末的霍爾流速 1.8g/cm3，原始粉末粒度為.2 .5 μ m 4. O μ m。
全文摘要
本發明公開了一種磁控管用鉬端帽模壓成形製造方法。本發明包括如下步驟(1)模具設計對燒結坯與壓坯的尺寸進行比較，計算尺寸收縮比，並根據該收縮比依照磁控管用鉬端帽尺寸及成形方式設計製造對應模具；(2)模壓成形將步驟(1)所用同樣的造粒粉末填充入設計好的模具中模壓成鉬端帽壓坯；(3)將所得鉬端帽壓坯進行真空脫脂預燒，得鉬端帽脫脂預燒坯；(4)將所得鉬端帽脫脂預燒坯進行燒結，得鉬端帽燒結坯；(5)將所得鉬端帽燒結坯進行拋光與燒氫，即得鉬端帽產品。本發明的方法所製造的鉬端帽整體密度均勻，製造尺寸精確、表面質量好；本發明的方法採用模壓成形生產鉬端帽，其工藝流程簡單、生產效率高、易實現機械化自動生產。
文檔編號B22F3/16GK102847943SQ20121023034
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月4日 優先權日2012年7月4日
發明者朱武, 江祺鋒, 于洋, 賴亞洲 申請人:廈門虹鷺鎢鉬工業有限公司