多源動壓等靜壓粉體成型工藝的製作方法
2023-05-09 02:23:36 1
專利名稱：多源動壓等靜壓粉體成型工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及粉體成型技術，具體是一種多源動壓等靜壓粉體成型工藝。
背景技術：
等靜壓是廣泛應用於粉末冶金、耐火材料、陶瓷、石墨等粉體的成型技術，其基本原理是將內裝粉料的彈性模具(包套)置於30(Tl000MPa的超高壓液體介質中，使成型的粉體受到各向相同的壓力使之成型，故名等靜壓。使用等靜壓技術成型的製品具有密度高、壓坯的密度均勻和可成型複雜零件的優點。等靜壓在加壓成型及保持載荷過程中需克服粉體的摩擦、變形等阻力，由於採用靜壓力工作，驅動壓力均需為超高壓力。目前的等靜壓機普遍價格高昂，其原因正是在於等靜壓機的驅動壓力過大，即由於等靜壓機的工作介質工作於超高壓狀態，致使等靜壓機的機架、工作缸等主要承載零部件必須採用很大的截面積或採用工藝複雜的纏繞結構，同時液壓系統的管路和閥件也需與超高壓力配套；基於此，有必要對現有等靜壓成型技術進行革新，以解決現有等靜壓成型技術驅動壓力過大、以及成本昂貴的問題。
發明內容
本發明為了解決現有等靜壓成型技術驅動壓力過大、以及成本昂貴的問題，提供了一種多源動壓等靜壓粉體成型工藝。本發明是採用如下技術方案實現的多源動壓等靜壓粉體成型工藝，該工藝是採用如下步驟實現的(1)將裝有粉體的包套置於等靜壓機的工作缸內腔，並在工作缸腔壁開設洩壓口和若干個進液口，然後在每個進液口安裝一個脈動壓力動力源；(2)對工作缸內腔進行密封；(3)通過各個進液口向工作缸內腔充入工作液進行穩定升壓，如圖2所示， 穩定升壓的過程中，各個脈動壓力動力源在對應的各個進液口先後疊加脈動壓力，各個進液口的脈動壓力相互幹涉，並在工作缸內形成隨機變化的動壓力場，動壓力場對包套內的粉體進行擠壓成型，保證在成型過程中粉體在各個方向受力均勻；(4)通過各個進液口向工作缸內腔充入工作液進行保壓，保壓的過程中，各個脈動壓力動力源在對應的各個進液口先後疊加脈動壓力，各個進液口的脈動壓力相互幹涉，並在工作缸內形成隨機變化的動壓力場，動壓力場對成型粉體進行擠壓，提高成型粉體的密實度，並減少成型粉體的內應力，進而減少成型粉體的裂紋缺陷；(5)打開洩壓口，由洩壓口洩出工作液進行平穩洩壓， 並取出已成型的粉體。所述步驟(1)中，所述等靜壓機、脈動壓力動力源均為現有公知產品，即通過現有等靜壓機、脈動壓力動力源即可完全實現本發明所述的多源動壓等靜壓粉體成型工藝。所述步驟(3 )和(4 )中，根據粉體特性的不同，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形選擇矩形波或正弦波；根據粉體組分的多少，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形振幅選擇單一振幅或複合振幅，當粉體組分為單一組分時，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形振幅為單一振幅，即各個脈動壓力動力源採用相同振幅；當粉體組分為多種組分時，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形振幅為複合振幅，即各個脈動壓力源採用不同振幅。本發明所述的多源動壓等靜壓粉體成型工藝通過採用隨機變化的動壓力場對粉體進行加壓成型，大大降低了粉體間顆粒的摩擦力，因而可以大大降低成型過程中的驅動壓力，使之僅為原驅動壓力的1%_3%，同時，隨機變化的動壓力場能有效破壞粉體在成型過程中的拱結構，防止成型阻力的上升，確保粉體的密度；因此與現有等靜壓成型技術相比， 本發明所述的多源動壓等靜壓粉體成型工藝的驅動壓力大幅縮小，技術成本隨之大幅下降。本發明有效解決了現有等靜壓成型技術驅動壓力過大、以及成本昂貴的問題，不僅適用於溼袋等靜壓，同樣也適用於幹袋等靜壓。
圖1是本發明的工作狀態示意圖。圖2是本發明的穩定升壓過程的壓力曲線圖。圖3是本發明的脈動壓力的第一種波形圖。圖4是本發明的脈動壓力的第二種波形圖。
具體實施例方式實施例一
多源動壓等靜壓粉體成型工藝，該工藝是採用如下步驟實現的 (1)將裝有粉體的包套置於等靜壓機的工作缸內腔，並在工作缸腔壁開設洩壓口和若干個進液口，然後在每個進液口安裝一個脈動壓力動力源；(2)對工作缸內腔進行密封; (3)通過各個進液口向工作缸內腔充入工作液進行穩定升壓，穩定升壓的過程中，各個脈動壓力動力源在對應的各個進液口先後疊加脈動壓力，各個進液口的脈動壓力相互幹涉， 並在工作缸內形成隨機變化的動壓力場，動壓力場對包套內的粉體進行擠壓成型，保證在成型過程中粉體在各個方向受力均勻；(4)通過各個進液口向工作缸內腔充入工作液進行保壓，保壓的過程中，各個脈動壓力動力源在對應的各個進液口先後疊加脈動壓力，各個進液口的脈動壓力相互幹涉，並在工作缸內形成隨機變化的動壓力場，動壓力場對成型粉體進行擠壓，提高成型粉體的密實度，並減少成型粉體的內應力，進而減少成型粉體的裂紋缺陷；(5)打開洩壓口，由洩壓口洩出工作液進行平穩洩壓，並取出已成型的粉體；
如圖3所示，所述步驟(3 )中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形為矩形波；所述步驟(4)中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形為矩形波；
所述步驟(3)中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形振幅為單一振幅；所述步驟(4)中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形振幅為單一振幅。實施例二
多源動壓等靜壓粉體成型工藝，該工藝是採用如下步驟實現的
(1)將裝有粉體的包套置於等靜壓機的工作缸內腔，並在工作缸腔壁開設洩壓口和若干個進液口，然後在每個進液口安裝一個脈動壓力動力源；(2)對工作缸內腔進行密封； (3)通過各個進液口向工作缸內腔充入工作液進行穩定升壓，穩定升壓的過程中，各個脈動壓力動力源在對應的各個進液口先後疊加脈動壓力，各個進液口的脈動壓力相互幹涉， 並在工作缸內形成隨機變化的動壓力場，動壓力場對包套內的粉體進行擠壓成型，保證在成型過程中粉體在各個方向受力均勻；(4)通過各個進液口向工作缸內腔充入工作液進行保壓，保壓的過程中，各個脈動壓力動力源在對應的各個進液口先後疊加脈動壓力，各個進液口的脈動壓力相互幹涉，並在工作缸內形成隨機變化的動壓力場，動壓力場對成型粉體進行擠壓，提高成型粉體的密實度，並減少成型粉體的內應力，進而減少成型粉體的裂紋缺陷；(5)打開洩壓口，由洩壓口洩出工作液進行平穩洩壓，並取出已成型的粉體；
如圖4所示，所述步驟(3 )中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形為正弦波；所述步驟(4)中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形為正弦波；
所述步驟(3)中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形振幅為單一振幅；所述步驟(4)中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形振幅為單一振幅。實施例三
多源動壓等靜壓粉體成型工藝，該工藝是採用如下步驟實現的 (1)將裝有粉體的包套置於等靜壓機的工作缸內腔，並在工作缸腔壁開設洩壓口和若干個進液口，然後在每個進液口安裝一個脈動壓力動力源；(2)對工作缸內腔進行密封； (3)通過各個進液口向工作缸內腔充入工作液進行穩定升壓，穩定升壓的過程中，各個脈動壓力動力源在對應的各個進液口先後疊加脈動壓力，各個進液口的脈動壓力相互幹涉， 並在工作缸內形成隨機變化的動壓力場，動壓力場對包套內的粉體進行擠壓成型，保證在成型過程中粉體在各個方向受力均勻；(4)通過各個進液口向工作缸內腔充入工作液進行保壓，保壓的過程中，各個脈動壓力動力源在對應的各個進液口先後疊加脈動壓力，各個進液口的脈動壓力相互幹涉，並在工作缸內形成隨機變化的動壓力場，動壓力場對成型粉體進行擠壓，提高成型粉體的密實度，並減少成型粉體的內應力，進而減少成型粉體的裂紋缺陷；(5)打開洩壓口，由洩壓口洩出工作液進行平穩洩壓，並取出已成型的粉體；
如圖3所示，所述步驟(3 )中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形為矩形波；所述步驟(4)中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形為矩形波；
所述步驟(3)中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形振幅為複合振幅；所述步驟(4)中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形振幅為複合振幅。實施例四
多源動壓等靜壓粉體成型工藝，該工藝是採用如下步驟實現的 (1)將裝有粉體的包套置於等靜壓機的工作缸內腔，並在工作缸腔壁開設洩壓口和若干個進液口，然後在每個進液口安裝一個脈動壓力動力源；(2)對工作缸內腔進行密封； (3)通過各個進液口向工作缸內腔充入工作液進行穩定升壓，穩定升壓的過程中，各個脈動壓力動力源在對應的各個進液口先後疊加脈動壓力，各個進液口的脈動壓力相互幹涉，並在工作缸內形成隨機變化的動壓力場，動壓力場對包套內的粉體進行擠壓成型，保證在成型過程中粉體在各個方向受力均勻；(4)通過各個進液口向工作缸內腔充入工作液進行保壓，保壓的過程中，各個脈動壓力動力源在對應的各個進液口先後疊加脈動壓力，各個進液口的脈動壓力相互幹涉，並在工作缸內形成隨機變化的動壓力場，動壓力場對成型粉體進行擠壓，提高成型粉體的密實度，並減少成型粉體的內應力，進而減少成型粉體的裂紋缺陷；(5)打開洩壓口，由洩壓口洩出工作液進行平穩洩壓，並取出已成型的粉體；
如圖4所示，所述步驟(3 )中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形為正弦波；所述步驟(4)中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形為正弦波；
所述步驟(3)中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形振幅為複合振幅；所述步驟(4)中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形振幅為複合振幅。
權利要求
1.一種多源動壓等靜壓粉體成型工藝，其特徵在於該工藝是採用如下步驟實現的(1)將裝有粉體的包套置於等靜壓機的工作缸內腔，並在工作缸腔壁開設洩壓口和若干個進液口，然後在每個進液口安裝一個脈動壓力動力源；(2)對工作缸內腔進行密封；(3)通過各個進液口向工作缸內腔充入工作液進行穩定升壓，穩定升壓的過程中，各個脈動壓力動力源在對應的各個進液口先後疊加脈動壓力，各個進液口的脈動壓力相互幹涉，並在工作缸內形成隨機變化的動壓力場，動壓力場對包套內的粉體進行擠壓成型，保證在成型過程中粉體在各個方向受力均勻；(4)通過各個進液口向工作缸內腔充入工作液進行保壓，保壓的過程中，各個脈動壓力動力源在對應的各個進液口先後疊加脈動壓力，各個進液口的脈動壓力相互幹涉，並在工作缸內形成隨機變化的動壓力場，動壓力場對成型粉體進行擠壓，提高成型粉體的密實度， 並減少成型粉體的內應力，進而減少成型粉體的裂紋缺陷；(5)打開洩壓口，由洩壓口洩出工作液進行平穩洩壓，並取出已成型的粉體。
2.根據權利要求1所述的多源動壓等靜壓粉體成型工藝，其特徵在於所述步驟(3) 中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形為矩形波；所述步驟(4)中， 各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形為矩形波。
3.根據權利要求1所述的多源動壓等靜壓粉體成型工藝，其特徵在於所述步驟(3) 中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形為正弦波；所述步驟(4)中， 各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形為正弦波。
4.根據權利要求2或3所述的多源動壓等靜壓粉體成型工藝，其特徵在於所述步驟 (3)中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形振幅為單一振幅；所述步驟(4)中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形振幅為單一振幅。
5.根據權利要求2或3所述的多源動壓等靜壓粉體成型工藝，其特徵在於所述步驟 (3)中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形振幅為複合振幅；所述步驟(4)中，各個脈動壓力動力源在各個進液口所疊加脈動壓力的波形振幅為複合振幅。
全文摘要
本發明涉及粉體成型技術，具體是一種多源動壓等靜壓粉體成型工藝。本發明解決了現有等靜壓成型技術驅動壓力過大、以及成本昂貴的問題。多源動壓等靜壓粉體成型工藝，該工藝是採用如下步驟實現的(1)將裝有粉體的包套置於等靜壓機的工作缸內腔；(2)對工作缸內腔進行密封；(3)通過各個進液口向工作缸內腔充入工作液進行穩定升壓；(4)通過各個進液口向工作缸內腔充入工作液進行保壓；(5)平穩洩壓，並取出已成型的粉體。本發明有效解決了現有等靜壓成型技術驅動壓力過大、以及成本昂貴的問題，不僅適用於溼袋等靜壓，同樣也適用於幹袋等靜壓。
文檔編號B30B12/00GK102225629SQ20111008345
公開日2011年10月26日 申請日期2011年4月2日 優先權日2011年4月2日
發明者景毅, 梁義維, 梁國星, 靳寶全 申請人:太原理工大學