专利名称：挤压成型过程中粉末宏观流动表征方法及所用设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种挤压成型过程中粉末宏观流动表征方法及所用设备。
背景技术：
在挤压成型生产中，因为挤压料缸内的粉末在径向上各点受到的合力大小及方向不同，在挤压过程各点粉体的变形程度及运动轨迹不同，容易出现挤压棒坯心部较棒坯边缘凸出，挤出异型材易出现裂纹，大尺寸压坯干燥后产生径向裂纹等问题。要解决上述问题，避免不良现象产生，就要研究挤压过程中粉末在挤压料缸中的运动轨迹及流动特性，以便合理设计模具结构，控制挤压坯产品质量的稳定。现有挤压机料缸及挤压嘴内的坯体不易完整的取出，且取出的坯体为致密的黑色整体坯块，无法表征出粉末颗粒在挤压料缸中的运动轨迹，即无法观察到粉末的宏观流动 特性。有鉴于此，本发明人专门研究出一种挤压成型过程中粉末宏观流动表征方法，本
案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种挤压成型过程中粉末宏观流动表征方法及所用设备，通过示踪法表征出挤压过程中粉末在挤压料缸中的运动轨迹及流动特性，为研究棒坯心部较棒坯边缘凸出，挤出异型材易出现裂纹，大尺寸压坯干燥后产生径向裂纹等问题提供依据。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下
挤压成型过程中粉末宏观流动表征方法，其步骤是
一、准备挤压模拟机此挤压模拟机由料筒、挤压嘴和活塞组成，料筒竖直放置，挤压嘴安装在料筒的下段，活塞安装在料筒的上段，挤压嘴和活塞之间为粉末原料腔；
ニ、粉末原料准备取出活塞，在粉末原料腔底层铺上一定重量待研究粉末即主体粉末，再加入小薄层不影响主体粉末流动的另一顔色粉末即辅助粉末，再主体粉末与辅助粉末循环添加多次，各层的主体粉末重量相同，各层辅助粉末重量相同；
三、挤压坯体制备安装活塞，通过压制设备挤出料筒内一定量粉末，且余料足够表征粉末流动规律；取出料筒和挤压嘴的内压坯；
四、观察结果取压坯剖开，由其剖面便可观察到主体粉末及辅助粉末的流动状态曲线；辅助粉末几乎不影响主体粉末的流动特性，但可以表示主体粉末的宏观流动特性。挤压成型过程中粉末宏观流动表征方法所用设备，是挤压模拟机，由料筒、挤压嘴和活塞组成，料筒竖直放置，挤压嘴由料筒底部端盖限位安装在料筒的下段，活塞安装在料筒的上段，挤压嘴和活塞之间为粉末原料腔。采用上述方案后，本发明模拟挤压机挤压粉末成型条件，分析料筒粉末运动轨迹，通过主体粉末与辅助粉末相间铺排，将不可见的粉末流动状态变为可见，得出挤压成型过程中粉末的宏观流动特性。其中，挤压模拟机结构简单，料筒直径小，少量粉末即可进行实验。挤压模拟机操作灵活方便，快速有效。通过少量辅助粉末在压坯内留下的运动曲线，直观得出挤压成型过程中粉末的宏观流动轨迹，测试方法简单，测试结果准确性高。
图I是本发明挤压模拟机的结构示意图。
具体实施例方式以下配合图I所示，结合具体实施例对本发明作进ー步说明。挤压成型过程中粉末宏观流动表征方法所用挤压模拟机是由料筒I、挤压 嘴2和活塞3组成，料筒I竖直放置，挤压嘴2由料筒I底部端盖4限位而安装在料筒I的下段，活塞3安装在料筒I的上段，挤压嘴2和活塞3之间为粉末原料腔5。本发明的操作步骤是
先准备图I所示的挤压模拟机。再准备粉末原料可先取出活塞3，在粉末原料腔5底层铺上一定重量待研究粉末即主体粉末6 (图中所示为深色粉末)，再加入小薄层不影响主体粉末6流动的另一顔色粉末即辅助粉末7 (图中所示为浅色粉末)。再主体粉末6与辅助粉末7循环添加多次，各层的主体粉末6重量相同，各层辅助粉末7重量相同。其中，辅助粉末7的选择原则有两点(I)与主体粉末6顔色不同，便于观察；(2)对主体粉末6的流动影响较小。满足以上两点的辅助粉末7就合符要求。目前使用粉末为氧化铝粉(白色)，为了保证其不干扰主体粉末6的流动特性，可添加一定量的成型剂进行辅助粉末7的调配，拟用配方为
成型剂总量 |58tt石赔|43tt石赔I椰油胺I邻苯ニ甲酸ニ丁酯一 成型剂含量 1:12%-18% [42%-48% |4%-8% ]6%-12%
成型剂含量是成型剂重量与主体粉末重量之比。然后制备挤压坯体安装活塞3，通过压制设备挤出料筒I内一定量粉末，但余料应该可以足够表征粉末流动规律。取出料筒I和挤压嘴2内的压坯；
最后观察结果取压坯剖开，由其剖面便可观察到主体粉末6及辅助粉末7的流动状态曲线；辅助粉末7几乎不影响主体粉末6的流动特性，但可以表示主体粉末6的宏观流动特性。这样，本发明由少量辅助粉末7在压坯内留下的运动曲线，直观得出挤压成型过程中粉末的宏观流动轨迹，测试方法简单，测试结果准确性高。
权利要求
1.挤压成型过程中粉末宏观流动表征方法，其特征在于步骤是 一、准备挤压模拟机此挤压模拟机由料筒、挤压嘴和活塞组成，料筒竖直放置，挤压嘴安装在料筒的下段，活塞安装在料筒的上段，挤压嘴和活塞之间为粉末原料腔； ニ、粉末原料准备取出活塞，在粉末原料腔底层铺上待研究粉末即主体粉末，再加入ー层不影响主体粉末流动的另一顔色粉末即辅助粉末，再主体粉末与辅助粉末循环添加多次，各层的主体粉末重量相同，各层辅助粉末重量相同； 三、挤压坯体制备安装活塞，通过压制设备挤出料筒内一定量粉末，且余料足够表征粉末流动规律；取出料筒和挤压嘴的内压坯； 四、观察结果取压坯剖开，由其剖面观察到主体粉末及辅助粉末的流动状态曲线，表示主体粉末的宏观流动特性。
2.挤压成型过程中粉末宏观流动表征方法所用设备，其特征在于是挤压模拟机，由料筒、挤压嘴和活塞组成，料筒竖直放置，挤压嘴由料筒底部端盖限位安装在料筒的下段，活塞安装在料筒的上段，挤压嘴和活塞之间为粉末原料腔。
全文摘要
本发明公开一种挤压成型过程中粉末宏观流动表征方法。准备挤压模拟机挤压嘴和活塞安装在料筒的下段和上段，挤压嘴和活塞之间为粉末原料腔；粉末原料准备在粉末原料腔底层铺上主体粉末，再加入辅助粉末，循环添加多次，各层的主体粉末重量相同，各层辅助粉末重量相同；挤压坯体制备通过压制设备挤出料筒内一定量粉末，且余料足够表征粉末流动规律；取出料筒内压坯；取压坯剖开，由其剖面便可观察到主体粉末及辅助粉末的流动状态曲线，表示主体粉末的宏观流动特性。本发明通过示踪法表征出挤压过程中粉末在挤压料缸中的运动轨迹及流动特性，为研究棒坯心部较棒坯边缘凸出，挤出异型材易出现裂纹，大尺寸压坯干燥后产生径向裂纹等问题提供依据。
文档编号G01N11/00GK102706773SQ201110075289
公开日2012年10月3日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者吴冲浒, 文晓, 肖满斗, 谢海唯, 谢颖, 郑爱钦, 项忠楠 申请人:厦门钨业股份有限公司