烧结坯件进行炉内矫直的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及对烧结坯件进行炉内矫直的装置。
【背景技术】
[0002]在冶金、过滤器生产等许多工业生产中都具有烧结工序，烧结是一个传统工艺过程，指的是把粉状物料转变为致密体的一种过程。人们很早就利用这个工艺来生产陶瓷、粉末冶金、耐火材料、超高温材料等。以粉末冶金为例，一般生产过程是先将金属粉末通过模具高压(10MPa以上)挤压，在高压下金属粉末物理聚集成一体，其形状与模具相适应，这时候得到的半成品俗称压坯。然后再将压坯放入加热炉中加热并保温，通常加热的最高温度低于压坯的熔点，目的是使金属粉末颗粒间互相融合或发生化学反应，压坯由此转化成一个致密的整体。对压坯加热的过程俗称烧结，其作用是使压坯的金属粉末颗粒融结成一体，烧结得到的半成品俗称烧结坯。压坯是金属粉末颗粒物理聚集形成的粉末体，而烧结坯为烧结后的金属构件，金属粉末颗粒之间通过化学反应结合，例如铁棍、铁管等。最后对烧结坯进行机械加工即可得到需要的各种零件。
[0003]在实际生产中，通常希望压坯在烧结过程中其形状是规则无变形的，但是由于压坯每个部位的材料并不完全均匀，而且在加热过程中，不能保证压坯各个部位受热完全均匀，压坯在高温作用下发生蠕变，自身强度大幅降低，由此可能导致烧结时压坯的局部产生收缩或膨胀的形变，从而发生弯曲等不可恢复的塑性变形。同时又因为受烧结工艺的限制，烧结过程中压坯没有刚性束缚，因此也就无法在烧结过程中约束其形变。在一般的生产中，对各种烧结坯件的形变程度是有限制的，超出限制的烧结坯件只能弃用，作为废品处理，这使得生产成本高居不下，严重影响了成品合格率。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供了一种烧结坯件炉内矫直的装置，用以对发生明显形变的烧结坯件进行矫直，使其达到相应的工业要求，提高烧结坯件的合格率，降低企业的生产成本。
[0005]本实用新型烧结坯件炉内矫直的装置，包括压块和具有炉门的加热炉，加热炉中具有设于加热板上的底座，在底座周围设有加热装置，压块至少可沿所述加热板底面垂直方向运动并与底座对应，还具有对加热炉内温度的监控系统。底座应和待矫直烧结坯件的大体外形相适应，才有利于对烧结坯件固定和限位。所述的监控系统可以对加热炉内的温度进行控制和查看，监控系统可以是与加热炉连接的专用设备，也可以是与加热炉为一体的控制面板等结构。压块与驱动系统连接，并由该驱动系统控制。压块的驱动系统可以采用常规的自动化控制结构实现。
[0006]对烧结坯件进行矫直时，先将外形有瑕疵形变的烧结坯件固定于加热炉的底座上，可以将烧结坯件的外形瑕疵形变的凸出高点与所述压块对应，这样能够更有效的对烧结坯件矫直，如果是反向对所述凸出高点的周围施压，不但施压面积增大，使接触点的压强减小，而且也容易使周围部分产生二次形变。然后通过监控系统对加热炉进行加热，加热温度小于所述烧结坯件的熔点；当达到烧结坯件形变的温度后，通过压块对所述烧结坯件施加压力，使烧结坯件产生矫直形变，直至烧结坯件的外形达到标准要求后，保持压块对烧结坯件的压力，并降低加热炉中的温度，烧结坯件冷却后释放压块压力。不同材料的烧结坯件，其加热后能够进行矫直形变的温度也不一样，根据不同的烧结坯件材料设置相应的加热温度即可。
[0007]金属材料形成的构件具有一种性质，即达到一定温度后，金属构件的内应力和强度会大幅度降低。在此温度下，金属构件可在外力作用下发生塑性变形。一般情况下，温度降低后金属构件会保持塑性变形后的形状，而不会恢复原来的形状。尽管这一性质是金属材料普遍存在的，但并没有被利用到对烧结坯件的矫直工艺中。本领域的技术人员长期希望减小或克服烧结坯件形变的技术问题，但始终没有得到有效的解决，因此本实用新型是利用了金属的普遍特性，解决了本领域长期希望解决而未能解决的问题，其方式看似简单，却对整个产业和生产企业具有重要的环保意义和经济意义，在不增加企业过多的生产成本的基础上，大幅度的提高了烧结坯件的合格率。
[0008]一种优选的方式为，在炉门上设有可开/闭并可使压块进入加热炉内的压块窗口。压块与施压驱动装置连接，而压块通常比炉门的投影面积小，因此可以在炉门上设置专门可开/闭的压块窗口供其出入。当加热炉中的温度达到相应温度后再将压块从外通过压块窗口伸入加热炉中对烧结坯件施压，这样不但能够有效减小加热炉的体积，还能够避免在压块进入加热炉时需要将整个炉门打开，使加热炉内的热量明显散失。
[0009]进一步的，在加热板上设有通气孔，使加热的温度能够更快速有效的传递到底座和烧结坯件上。
[0010]在此基础上，为了避免在加热过程中和矫直过程中加热炉内的热量散失，同时也为了保护加热炉周围的设备等，可以在加热炉的内壁设有隔热结构，例如聚苯乙烯隔热层、陶瓷纤维隔热板、玻璃棉隔热层等结构。
[0011]一种可选的方式为，所述的加热装置为设于加热板下方的加热棒结构，并且优选是设置有至少两条所述的加热棒结构。加热棒是工业生产中常用的加热装置，并且通过设置多条加热棒能够有效提高加热炉的加热效率。除了加热棒结构外，加热装置还可以是在底座周围设置的加热块，也可以是在加热板上设置电阻丝等结构直接对底座和底座中的烧结坯件加热。
[0012]进一步的，所述的监控系统包括设于加热炉内的温度传感器和与加热炉连接的控制模块，将温度传感器设于加热炉内能够更方便准确的传递温度信息，再通过常规的控制模块对加热炉内的温度进行控制和查看。也可以直接通过电脑等设备对加热炉中的温度进行设置和监控。
[0013]本实用新型烧结坯件炉内矫直的方法和装置，能够非常方便、快捷的对发生形变的烧结坯件进行矫直，使其达到相应的工业要求，非常大程度上提高了烧结坯件的合格率，明显降低了企业的生产成本，并且对企业和整个产业都有显著的推动作用和经济效益。
[0014]以下结合实施例的【具体实施方式】，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本实用新型的范围内。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型烧结坯件炉内矫直装置的立体结构示意图。
[0016]图2为图1中加热炉的轴向剖面示意图。
【具体实施方式】
[0017]如图1和图2所示本实用新型烧结坯件炉内矫直的装置，包括压块4和具有炉门2的加热炉1，在炉门2上设有可开/闭并可使压块4进入加热炉I内的压块窗口 3。压块4在加热炉I外并与施压驱动装置连接，加热炉I中具有设于加热板上的底座10，加热板上设有多个通气孔9，能够使加热的温度能够更快速有效的传递到底座10和烧结坯件上。在底座10的下方设有多条加热棒结构的加热装置8。压块4在施压驱动装置的带动下可沿所述加热板底面垂直方向运动并与底座10对应，也可以沿加热板底面平行运动进行定位。还具有与加热炉连接为一体的监控系统来对加热炉I内温度进行监控。监控系统中包括了设于加热炉内的多个温度传感器6和相应的控制/显示面板7和处理模块5。底座10应和待矫直烧结坯件的大体外形相适应，才有利于对烧结坯件固定和限位。为了避免在加热过程中和矫直过程中加热炉I内的热量散失，同时也为了保护和加热炉I连为一体的监控系统不会因过热损坏，在加热炉I的内壁还设有隔热结构，例如聚苯乙烯隔热层、陶瓷纤维隔热板、玻璃棉隔热层等结构。
[0018]对烧结坯件矫直时，将外形有瑕疵形变的烧结坯件固定于加热炉I的底座10上，并且使烧结坯件的外形瑕疵形变的凸出高点与压块4施压点相对应。通过所述监控系统控制加热棒结构的加热装置8对加热炉I加热，加热温度小于所述烧结坯件的熔点。当加热炉I中的温度达到能够使烧结坯件形变的温度后再将压块4从外通过炉门2上设置的可开/闭的压块窗口 3伸入加热炉I中对烧结坯件施压矫直。当烧结坯件的外形达到标准要求后，保持压块4对烧结坯件的压力，并通过监控系统降低加热炉I中的温度，烧结坯件冷却后释放压块4对烧结坯件的压力，即得到矫直后符合要求的烧结坯件。不同材料的烧结坯件，其加热后能够进行矫直形变的温度也不一样，根据不同的烧结坯件材料按照常规方式设置相应的加热温度即可。
【主权项】
1.烧结坯件进行炉内矫直的装置，其特征为:包括压块(4)和具有炉门(2)的加热炉(1)，加热炉(I)中具有设于加热板上的底座(10)，在底座(10)周围设有加热装置(8)，压块(4)至少可沿所述加热板底面垂直方向运动并与底座(10)对应，还具有对加热炉(I)内温度的监控系统。
2.如权利要求1所述的装置，其特征为:在炉门(2)上设有可开/闭并可使压块(4)进入加热炉(I)内的压块窗口(3)。
3.如权利要求1所述的装置，其特征为:在加热板上设有通气孔(9)。
4.如权利要求1所述的装置，其特征为:在加热炉(I)的内壁设有隔热结构。
5.如权利要求1所述的装置，其特征为:所述的加热装置(8)为设于加热板下方的加热棒结构。
6.如权利要求5所述的装置，其特征为:至少设有两条所述的加热棒结构。
7.如权利要求1至6之一所述的装置，其特征为:所述的监控系统包括设于加热炉内的温度传感器(6)和与加热炉连接的控制模块。
【专利摘要】本实用新型涉及烧结坯件炉内矫直的装置，包括压块和具有炉门的加热炉，加热炉中具有设于加热板上的底座，在底座周围设有加热装置，压块至少可沿所述加热板底面垂直方向运动并与底座对应，还具有对加热炉内温度的监控系统。本实用新型烧结坯件炉内矫直的装置能够非常方便、快捷的对发生形变的烧结坯件进行矫直，使其达到相应的工业要求，非常大程度上提高了烧结坯件的合格率，明显降低了企业的生产成本，并且对企业和整个产业都有显著的推动作用和经济效益。
【IPC分类】B22F3-10
【公开号】CN204524256
【申请号】CN201520115416
【发明人】高麟, 汪涛, 李波, 彭国林
【申请人】成都易态科技有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年2月25日