一种金属零部件快速烧结致密装置及方法与流程

本发明属于金属零部件生产，具体地说，涉及一种金属零部件快速烧结致密装置及方法。

背景技术：

1、金属零部件的烧结工艺是采用金属粉末冲压成型后，再利用烘烤烧结得到成品的方式制得成品，在对成型的金属粉末进行冲压之前，首先需要将坯料通过物理化学等方式制成细小颗粒，而后再与其他原料均匀混合后进行冲压成型，而后再加热到低于粉末成分熔点的温度之下，进行一段是时间的加热后，最后冷却即可等到生产所要求的最终物理机械性能制品。

2、传统的金属零部件烧结工艺是使用高温电炉对金属坯体进行加热使其烧结，具有设备简单、工艺流程易控制的优点，但烧结时间较长，胚体烧结过程中晶粒间在相互作用下，小晶粒容易聚集合并成大晶粒，以至于烧结体晶粒尺寸相对较大，烧结体的致密性有待进一步提高，有鉴于此特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的金属零部件快速烧结致密装置及方法。

2、为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：一种金属零部件快速烧结致密装置，包括烧结箱，密封箱门，所述密封箱门转动连接在烧结箱的开口端，还包括：弧形推车，通过滚轮移动在所述烧结箱内；弧形壳，固定连接在所述烧结箱内，所述弧形壳位于弧形推车的上方；红外辐射加热管，固定连接在所述弧形推车、弧形壳的两侧内壁上；支撑轴，安装在所述弧形推车上；表面开设有通孔的模盒，通过连接板固定连接在所述支撑轴上；表面开设有通孔的盒盖，卡接在所述模盒上；储存罐，固定连接在所述烧结箱的侧壁上；气泵，固定连接在所述烧结箱的上端，所述气泵的抽排气口分别与烧结箱、储存罐的上端口相接通；拉力弹簧，固定连接在所述储存罐内上端；活塞板，通过密封圈密封滑动连接在所述储存罐内，且与所述拉力弹簧的下端固定连接；所述储存罐下端固定连接有与烧结箱相接通的第一气管，所述第一气管内设有第一单向阀，所述储存罐的下端连接有与烧结箱相接通的第二气管，所述第二气管内设有第二单向阀，所述储存罐远离第一气管的一侧连接有第三气管，所述第三气管内设有第三单向阀，所述储存罐的一侧上端连接有第四气管，所述第四气管内安装有电磁阀。

3、为了便于控制弧形推车自动移动，进一步地，所述烧结箱远离密封箱门的一侧下端固定连接有第一电机，所述烧结箱内设有丝杆，所述丝杆远离密封箱门的一端与第一电机的输出端固定连接，所述弧形推车下端固定连接有套筒，所述丝杆螺纹连接在套筒内。

4、为了便于使胚体受热更加均匀，更进一步地，所述支撑轴转动连接在弧形推车上，所述烧结箱远离密封箱门的一侧固定连接有第二电机，所述第二电机的输出端固定连接有方形驱动轴，所述支撑轴靠近第二电机的一端开设有与方形驱动轴配合使用的方形槽。

5、为了便于自动关闭气泵，进一步地，所述储存罐靠近第三气管的位置通过支杆转动连接有检测板，所述储存罐上位于支杆远离第三气管的一侧固定连接有压力开关，所述压力开关与检测板之间固定连接有张紧弹簧，所述压力开关与气泵之间电性连接。

6、为了便于保证向烧结箱内输送惰性气体的含量，更进一步地，所述储存罐、气泵均对称设置有两组，两个所述压力开关分别与相邻的气泵电性连接。

7、为了便于烧结箱内充满惰性气体后，可以控制气泵关闭，进一步地，所述烧结箱的上端固定连接有惰性气体检测仪，所述惰性气体检测仪的检测端延伸至烧结箱内。

8、为了便于一次性生产多个金属零部件，进一步地，所述模盒呈圆周等间距设置在支撑轴上，且等间距设有多列。

9、为了便于提高热辐射的均匀性，进一步地，所述红外辐射加热管呈蛇形折弯设计。

10、为了便于提高弧形推车在推出烧结箱时的稳定性，进一步地，所述弧形推车的上端对称固定连接有两根限位条，所述弧形壳上开设有与限位条配合使用的凹槽。

11、一种金属零部件快速烧结致密装置的使用方法，包括以下步骤：

12、s1：当需要将金属粉末制成的胚体烧结成金属零部件时，此时便可将弧形推车移出烧结箱，并将胚体放置到模盒内，最后再将弧形推车推进烧结箱内，并关上密封箱门；

13、s2：接着便可启动气泵，对烧结箱内的空气进行抽出，并输送至储存罐内，此时储存罐内储存的惰性气体便会被活塞板下压，然后惰性气体便会通过第一气管进入到烧结箱内，当烧结箱内的空气排空后，此时烧结箱内便会只充斥有惰性气体；

14、s3：当烧结箱内充满惰性气体后，此时便可启动红外辐射加热管，红外辐射加热管便会使烧结箱内快速升温，使胚体快速达到烧结温度；

15、s4：当完成金属零部件的烧结致密后，此时便可打开第四气管内的电磁阀，将储存罐内的空气排出，然后拉力弹簧便会将活塞板向上拉动，然后烧结箱内的氩气便会通过第二气管回收进储存罐内。

16、采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明通过弧形推车、弧形壳、红外辐射加热管、气泵、储存罐、拉力弹簧、活塞板、第一气管、第二气管、第三气管、第四气管等的配合使用，与现有技术中采用传统工艺进行金属零部件烧结制备的方式相比，通过向烧结箱内通入惰性气体，可以降低烧结箱内的氧浓度，从而加快坯体的收缩速度，使其坯体内部会形成更高的氧缺陷浓度，从而促进原子的扩散，提高烧结体的致密度，通过采用红外辐射加热管对胚体进行加热，可使胚体在较短的时间内快速的达到烧结温度，从而加速胚体内晶粒的蠕动，不仅可以提高烧结速率，还可以更进一步的提高烧结体的致密性，有效的提高了对金属零部件烧结的效率，大大保证了金属零部件的生产质量，当完成烧结后，可以打开第四气管内的电磁阀，然后拉力弹簧便会将活塞板向上拉动，从而便可通过第二气管将烧结箱内的氩气回收进储存罐内，对惰性气体进行回收再次利用，有效的降低了资源的浪费以及烧结成本。

17、下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

技术特征：

1.一种金属零部件快速烧结致密装置，包括烧结箱（1），密封箱门（101），所述密封箱门（101）转动连接在烧结箱（1）的开口端，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种金属零部件快速烧结致密装置，其特征在于，所述烧结箱（1）远离密封箱门（101）的一侧下端固定连接有第一电机（5），所述烧结箱（1）内设有丝杆（501），所述丝杆（501）远离密封箱门（101）的一端与第一电机（5）的输出端固定连接，所述弧形推车（2）下端固定连接有套筒（502），所述丝杆（501）螺纹连接在套筒（502）内。

3.根据权利要求2所述的一种金属零部件快速烧结致密装置，其特征在于，所述支撑轴（6）转动连接在弧形推车（2）上，所述烧结箱（1）远离密封箱门（101）的一侧固定连接有第二电机（9），所述第二电机（9）的输出端固定连接有方形驱动轴（10），所述支撑轴（6）靠近第二电机（9）的一端开设有与方形驱动轴（10）配合使用的方形槽。

4.根据权利要求1所述的一种金属零部件快速烧结致密装置，其特征在于，所述储存罐（11）靠近第三气管（1103）的位置通过支杆转动连接有检测板（1104），所述储存罐（11）上位于支杆远离第三气管（1103）的一侧固定连接有压力开关（1105），所述压力开关（1105）与检测板（1104）之间固定连接有张紧弹簧（1106），所述压力开关（1105）与气泵（12）之间电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种金属零部件快速烧结致密装置，其特征在于，所述储存罐（11）、气泵（12）均对称设置有两组，两个所述压力开关（1105）分别与相邻的气泵（12）电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种金属零部件快速烧结致密装置，其特征在于，所述烧结箱（1）的上端固定连接有惰性气体检测仪（15），所述惰性气体检测仪（15）的检测端延伸至烧结箱（1）内。

7.根据权利要求1所述的一种金属零部件快速烧结致密装置，其特征在于，所述模盒（7）呈圆周等间距设置在支撑轴（6）上，且等间距设有多列。

8.根据权利要求1所述的一种金属零部件快速烧结致密装置，其特征在于，所述红外辐射加热管（4）呈蛇形折弯设计。

9.根据权利要求1所述的一种金属零部件快速烧结致密装置，其特征在于，所述弧形推车（2）的上端对称固定连接有两根限位条（202），所述弧形壳（3）上开设有与限位条（202）配合使用的凹槽。

10.一种金属零部件快速烧结致密装置的使用方法，用于根据权利要求1所述的一种金属零部件快速烧结致密装置，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种金属零部件快速烧结致密装置及方法，涉及金属零部件生产领域。一种金属零部件快速烧结致密装置，包括烧结箱，密封箱门，还包括：弧形推车，通过滚轮移动在所述烧结箱内；弧形壳，固定连接在所述烧结箱内，所述弧形壳位于弧形推车的上方；本发明通过向烧结箱内通入惰性气体，可以降低烧结箱内的氧浓度，从而加快坯体的收缩速度，使其坯体内部会形成更高的氧缺陷浓度，从而促进原子的扩散，提高烧结体的致密度，通过采用红外辐射加热管对胚体进行加热，可使胚体在较短的时间内快速的达到烧结温度，从而加速胚体内晶粒的蠕动，不仅可以提高烧结速率，还可以进一步提高烧结体的致密性，大大保证了金属零部件的生产质量。

技术研发人员：祁占成,沈林
受保护的技术使用者：西安隆源热技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22