的布料台2，这样在布料完成后的成型模具6开有直接平移到固定台I，保证成型模具6内的混合粉不会发生重力落差现象。由于成型模具6为底部设置有下模、上方设置有上模的中空结构，其内部的模腔具备一定的深度，要使得混合粉放置到模腔内，采用传统结构和方法必然是以倾倒的方式将混合粉放置到模腔内，这就会造成重力落差现象，使得原本混合均匀的混合粉进入模腔后重新分布不均匀，因此，本发明的布料台设置有由螺栓3、限位螺母4构成的重力落差克服结构，同时将下模设置成可以上下活动的活动下模，这样我们通过螺栓3顶压下模，让下模到达预定位置后，再以零间隙的方式将混料容器内的混合粉放置到下模上，然后旋转螺栓3，使得下模缓慢移动到布料台表面上，完成混合粉的入料操作，最后盖上上模，完成整个成型模具6的平移操作，将成型模具6水平移动到固定台I上，启动压机进行芯坯压制。该装置采用插入旋顶式结构设计，能够有效消除布料高度落差。
[0020]优选的，为了增加下模在移动构成的稳定性，所述螺栓3为锥角螺栓，螺栓3位于布料台2上方的一端为圆锥形端。所述下模7面向螺栓3的一面设置有锥形盲孔，螺栓3的圆锥形端插入到锥形盲孔内。
[0021]基于所述大密度差燃料坯成型的无落差布料装置的布料方法，包括以下步骤:
(1)、组装步骤:根据燃料芯坯高度预先设定好限位螺母在螺杆上的位置，将成型模具6放置到布料台，旋转螺栓3，使得螺栓3与下模7顶压连接，同时继续顶高下模7，直至限位螺母与布料台贴紧；
(2)、入料步骤:将混料容器的杯口贴着下模的上表面，将混合粉从左至右倒在下模7的上表面上，再采用刮料刀将混合粉刮平，随后旋转螺杆将下模轻轻旋低至贴紧布料台，将成型模具的上模放入模腔中；
(3)、平移成型模具，将装有混合粉的成型模具从布料台平移至固定台。
[0022]采用刮料刀将混合粉刮平的次数控制在2次以内。
[0023]所述混合粉为燃料相材料密度与基体材料密度差异较大的混合粉。例如:所述混合粉为铀钼合金粉和铝硅合金粉的混合粉。又例如:所述混合粉为铀钼合金粉和铝粉的混合粉。又例如:所述混合粉为U3Si2合金粉和铝粉的混合粉。
[0024]根据上装置结构和上述方法，采用芯体铀密度高达6.5gU/cm3的(U-Mo) -Al弥散燃料芯坯作为实施例。在成型手套箱内将成型模具的各个部件清洗干净后放置在布料台上，移动成型模具使下模的锥形盲孔与布料台的插入孔重合，根据(U-Mo) -Al燃料芯坯高度预先设定好限位螺母在螺杆的位置，将螺杆通过布料台的插入孔进入下模的锥形盲孔中；旋转螺杆将成型模具模腔内的下模顶高，直至限位螺母与布料台贴紧；然后将混料容器的杯口贴近下模的上表面，以消除倒料时的高度落差，将U-Mo/Al混合粉从左至右倒入模腔内，再采用刮料刀将混合粉刮平，尽量将刮料次数控制在2次以内；随后旋转螺杆将下模轻轻旋低至贴紧布料台，将成型模具的上模放入模腔中。最后将装有U-Mo/Al混合粉的成型模具从布料台平移至固定台，使成型模具的上模对准压机压头中心，启动压机将其压制成燃料芯坯。将(U-Mo)-Al弥散芯坯与Al框架组装，轧制成最终的(U-Mo)-Al弥散燃料板。采用γ射线吸收法对(U-Mo)-Al弥散燃料板的铀均匀性进行了检测，检测结果表明均匀区铀均匀性可达±12%以内，满足不超过±20%的技术要求，说明采用本布料装置制备的(U-Mo) -Al弥散芯坯对改善燃料板铀均匀性的效果很好。
[0025]上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.大密度差燃料坯成型的无落差布料装置，其特征在于:包括固定台(1)、与固定台上表面齐平的布料台(2 )，布料台开有插入孔(5 )，插入孔(5 )内插入有螺栓(3 )，螺栓(3 )的外径套设有限位螺母(4)，限位螺母(4)位于布料台(2)下方，还包括成型模具(6)，成型模具(6)的模腔内设置有可以上下活动的下模(7)，螺栓(3)插入到模腔内并与下模(7)顶压连接。2.根据权利要求1所述的大密度差燃料坯成型的无落差布料装置，其特征在于:所述螺栓(3)为锥角螺栓，螺栓(3)位于布料台(2)上方的一端为圆锥形端。3.根据权利要求2所述的大密度差燃料坯成型的无落差布料装置，其特征在于:所述下模(7)面向螺栓(3)的一面设置有锥形盲孔，螺栓(3)的圆锥形端插入到锥形盲孔内。4.基于权利要求1或2所述大密度差燃料坯成型的无落差布料装置的布料方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)、组装步骤:根据燃料芯坯高度预先设定好限位螺母在螺杆上的位置，将成型模具(6)放置到布料台，旋转螺栓(3)，使得螺栓(3)与下模(7)顶压连接，同时继续顶高下模(7)，直至限位螺母与布料台贴紧； (2)、入料步骤:将混料容器的杯口贴着下模的上表面，将混合粉从左至右倒在下模(7)的上表面上，再采用刮料刀将混合粉刮平，随后旋转螺杆将下模轻轻旋低至贴紧布料台，将成型模具的上模放入模腔中； (3)、平移成型模具，将装有混合粉的成型模具从布料台平移至固定台。5.根据权利要求4所述的布料方法，其特征在于:采用刮料刀将混合粉刮平的次数控制在2次以内。6.根据权利要求4所述的布料方法，其特征在于:所述混合粉为燃料相材料密度与基体材料密度差异较大的混合粉。7.根据权利要求4所述的布料方法，其特征在于:所述混合粉为铀钼合金粉和铝硅合金粉的混合粉。8.根据权利要求4所述的布料方法，其特征在于:所述混合粉为铀钼合金粉和铝粉的混合粉。9.根据权利要求4所述的应用方法，其特征在于:所述混合粉为U#12合金粉和铝粉的混合粉。
【专利摘要】本发明公开的大密度差燃料坯成型的无落差布料装置及其布料方法，包括固定台、与固定台上表面齐平的布料台，布料台开有插入孔，插入孔内插入有螺栓，螺栓的外径套设有限位螺母，限位螺母位于布料台下方，还包括成型模具，成型模具的模腔内设置有可以上下活动的下模，螺栓插入到模腔内并与下模顶压连接。
【IPC分类】B22F3/03
【公开号】CN104942286
【申请号】CN201510397921
【发明人】陈建刚, 尹昌耕, 孙长龙, 刘利剑, 李传锋, 王录全, 刘云明
【申请人】中国核动力研究设计院
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月9日