专利名称：一种金属粉末的高速冲击压制方法
技术领域：
本发明涉及一种粉末的压制方法，尤其是涉及一种金属粉末的高速冲击压制方法。
背景技术：
粉末压制成形技术是一种机械零件的先进制造技术，具有高效、优质、精密、低能 耗等优点，适合零件的大批量生产。而其中利用高速冲击将粉末压制成形是既能使粉末达 到良好致密，又可保持它原有的晶粒度大小和特性的一种粉末材料的成形方法，目前的高 速冲击成形方法中使用较多的是爆炸成形，但是它存在安全性差，能量不易控制等缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种安全性好、性能稳定且容易控制的金属粉 末的高速冲击压制方法。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种金属粉末的高速冲击压制方 法，包括以下步骤(1)、在基板上设置由非导磁材料制作的模具，并在模具上设置型腔；(2)、将塔形线圈以上宽下窄的方式固定在模具的上方，塔形线圈与模具不接触， 且使塔形线圈的中心轴与模具上型腔的中心轴相重合；(3)、将塔形线圈与放电电路电连接，并设定放电电路的放电高压为DC2KV以上；(4)、在模具的型腔内填充金属粉末，然后对塔形线圈放电，通过塔形线圈产生的 脉冲磁场直接作用在金属粉末上，从而将金属粉末压制成形。所述的放电电路包括限流电阻、高压储能电容和三电极开关，三者相互串联后串 接在所述的塔形线圈上。本方法的工作原理为当接通三电极开关时，高压储能电容对塔形线圈放电，并在 塔形线圈的周围产生脉冲磁场(如图1中磁力线分布)，同时塔形线圈上脉冲磁场的轴向分 量向下穿过金属粉末，使金属粉末产生感应涡流，而感应涡流所感应的磁力线方向与塔形 线圈上脉冲磁场的磁力线方向相反，从而使金属粉末受到一个脉冲电磁力的冲击，脉冲电 磁力在金属粉末尚未压实前以冲击应力波的形式传递到金属粉末的底部，并反弹传递到金 属粉末的顶部，冲击应力波在金属粉末的上、下二个表面内反复振荡最终将金属粉末冲击 压实，实现金属粉末的压制成形。与现有技术相比，本发明的优点是利用电磁力的作用实现对金属粉末的冲击应力 波加载，且利用应力波的振荡特点，实现对金属粉末的瞬间反复双向压实，使压制得到的金 属粉末制品的致密度较高，而且压制时间短，减少了金属粉末在压制过程中的摩擦力，使金 属粉末的密度分布均勻，降低了烧结收缩率，提高了零件精度和性能；此外，采用塔形线圈， 使产生的冲击电磁力的加载导向精确，目标集中，能量损耗小，通过本方法对金属粉末进行 压制成形，成本低廉、性能稳定且易于实现自动控制。
图1为本发明的金属粉末压制加工示意图。
具体实施例方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。一种金属粉末的高速冲击压制方法，包括以下步骤(1)、在基板1上设置由非导磁材料制作的模具2，并在模具2上设置型腔；(2)、将塔形线圈3以上宽下窄的方式固定在模具2的上方，塔形线圈3与模具2 不接触，且使塔形线圈3的中心轴与模具2上型腔的中心轴相重合；(3)、将限流电阻4、高压储能电容5和三电极开关6三者相互串联成放电电路，然后将放电电路串接在塔形线圈3上，并设定放电电路的放电高压为DC2KV以上；(4)、在模具2的型腔内填充金属粉末7，然后对塔形线圈3放电，通过塔形线圈3 产生的脉冲磁场直接作用在金属粉末7上，从而将金属粉末7压制成形。
权利要求
一种金属粉末的高速冲击压制方法，其特征在于包括以下步骤(1)、在基板上设置由非导磁材料制作的模具，并在模具上设置型腔；(2)、将塔形线圈以上宽下窄的方式固定在模具的上方，塔形线圈与模具不接触，且使塔形线圈的中心轴与模具上型腔的中心轴相重合；(3)、将塔形线圈与放电电路电连接，并设定放电电路的放电高压为DC2KV以上；(4)、在模具的型腔内填充金属粉末，然后对塔形线圈放电，通过塔形线圈产生的脉冲磁场直接作用在金属粉末上，从而将金属粉末压制成形。
2.如权利要求1所述的一种金属粉末的高速冲击压制方法，其特征在于所述的放电电 路包括限流电阻、高压储能电容和三电极开关，三者相互串联后串接在所述的塔形线圈上。
全文摘要
本发明公开了一种金属粉末的高速冲击压制方法，特点是先在基板上设置模具，并在模具上设置型腔，将塔形线圈固定在模具的上方，然后将塔形线圈与放电电路电连接，最后在模具的型腔内填充金属粉末，对塔形线圈放电，通过塔形线圈产生的脉冲磁场直接作用在金属粉末上，从而将金属粉末压制成形；优点是利用电磁力的作用实现对金属粉末的冲击应力波加载，且利用应力波的振荡特点，实现对金属粉末的瞬间反复双向压实，使压制得到的金属粉末制品的致密度较高，而且压制时间短，减少了金属粉末在压制过程中的摩擦力，使金属粉末的密度分布均匀，降低了烧结收缩率，提高了零件精度和性能。
文档编号B22F3/087GK101823146SQ20101015936
公开日2010年9月8日 申请日期2010年4月26日 优先权日2010年4月26日
发明者刘军, 周刚毅, 李国富, 董新龙 申请人:宁波大学