一种永磁材料背压成环装置

1.本实用新型属于热加工技术领域，特别涉及一种永磁材料背压成环装置。


背景技术：

2.粉末高温合金是为了解决高温合金化造成的凝固偏析和变形困难而发展起来的环型材料。高温合金具有耐高温、高强韧性和低裂纹扩展速率等综合性能优异的优点，是制造高性能、高可靠性、长寿命部件的首选材料。但是，高温合金一般对温度及其敏感，加工窗口窄，属于难变形合金，导致在工艺执行和组织控制过程中存在一定的困难。目前，永磁材料背压成环装置均为液压驱动，而且高温成型过程，需要真空环境，设备投入成本高，对于小型构件，尚需要开发新的实验和制造设备。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种永磁材料背压成环装置，以解决现有永磁材料背压成环装置采用液压驱动，设备投入成本高，且难以完成小型构件成型的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.本实用新型提供一种永磁材料背压成环装置，包括真空腔室、下驱动装置、上驱动装置、下压头及上压头，其中真空腔室包括框架及设置于框架内的上腔室和下腔室，上腔室和下腔室之间通过中孔连通，下驱动装置设置于下腔室内，下驱动装置的输出端与下压头连接，上驱动装置设置于上腔室内，上驱动装置的输出端与上压头连接，上压头、中孔及下压头依次同轴设置，上驱动装置和下驱动装置分别用于驱动上压头和下压头进行升降，上压头和下压头协同完成容置于中孔内永磁材料的挤压成环工艺。
6.在一种可能实现的方式中，所述上压头包括上压柱、弹簧和压环，其中上压柱的上端通过上铰接柱与所述上驱动装置的输出端铰接，上压柱的下端与压环滑动配合，弹簧套设于上压柱上，且两端分别与上压柱上部设有的轴肩和压环抵接；压环的外圆周直径与所述中孔的直径相等。
7.在一种可能实现的方式中，所述上压柱的上端沿轴向设有中心盲孔，所述上腔室的顶部设有与中心盲孔滑动配合的芯轴。
8.在一种可能实现的方式中，所述芯轴为包括空心轴和矩形头，其中空心轴的下端插设于所述上压柱内，空心轴的上端设有矩形头，矩形头与所述框架连接。
9.在一种可能实现的方式中，所述压环的下端面设有弧型环槽。
10.在一种可能实现的方式中，所述下压头包括下压柱，下压柱的下端通过下铰接柱与所述下驱动装置的输出端连接，下压柱的上端面为下压头面，下压头面上设有沉槽，沉槽的直径与所述上压柱的直径相等。
11.在一种可能实现的方式中，所述沉槽的侧壁由内到外设有逐渐扩口的内凹弧型环和外凹弧型环；
12.所述上压柱的下端面的形状与所述沉槽的形状相适应。
13.在一种可能实现的方式中，所述上驱动装置和所述下驱动装置结构相同，均包括电机、减速机、丝杠及两个连杆，其中丝杠水平安装在所述框架上，且可转动；丝杠上设有两段反向螺纹，两段反向螺纹与两个滑块螺纹连接，两个滑块分别与两个连杆的一端铰接，两个连杆的另一端均与所述下压头或所述上压头铰接；减速机设置于所述框架的外侧，且输出端与丝杠连接，电机与减速机的输入端连接。
14.在一种可能实现的方式中，所述减速机的输出端与所述框架之间通过磁流体密封。
15.在一种可能实现的方式中，所述上腔室和所述下腔室分别设有上密封门和下密封门。
16.本实用新型的优点及有益效果是：本实用新型提供的一种永磁材料背压成环装置，高温成型过程采用伺服电机驱动，具有小型化、成本低、便于维修和保养的优势，适用于小型构件的成型挤压工艺。
17.本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
18.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
19.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
20.图1为本实用新型一种永磁材料背压成环装置的结构示意图；
21.图2为本实用新型一种永磁材料背压成环装置的轴测图；
22.图3为本实用新型一种永磁材料背压成环装置的爆炸视图；
23.图4为本实用新型一种永磁材料背压成环装置的粉末材料压紧状态示意图；
24.图5为图4中ⅰ处局部放大图；
25.图6为本实用新型一种永磁材料背压成环装置的粉末材料成环状态示意图；
26.图7为图6中ⅱ处局部放大图；
27.图8为本实用新型一种永磁材料背压成环装置的出料状态示意图；
28.图9为图8中ⅲ处局部放大图；
29.图中：1为真空腔室，101为框架，102为下腔室，103为上腔室，104为中孔，105为上倒角，106为下倒角，2为密封门，201为上密封门，202为下密封门，3为下驱动装置，301为下电机，302为下减速机，303为下磁流体，304为下丝杠，305为下滑块ⅰ，306为下滑块ⅱ，307为下连杆，4为上驱动装置，401为上电机，402为上减速机，403为上磁流体，404为上丝杠，405为上滑块ⅰ，406为上滑块ⅱ，407为上连杆，5为下压头，501为下压柱，502为下铰接柱，503为沉槽，504为内凹弧型环，505为下压头面，506为外凹弧型环，6为上压头，601为上压柱，602为上铰接柱，603为上压头面，604为外凸弧型环，605为中心盲孔，7为弹簧，8为压环，801为弧型环槽，802为下压环面，803为外圆柱面，804为内圆柱面，805为上压环面，9为芯轴，901为矩形头，902为横孔，903为轴孔，904为空心轴，10为高温合金环形构件。
具体实施方式
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
34.本实用新型实施例提供一种永磁材料背压成环装置，适用于小型构件的成型挤压工艺，具有小型化、成本低、便于维修和保养的优点。参见图1至图3所示，该一种永磁材料背压成环装置，包括真空腔室1、下驱动装置3、上驱动装置4、下压头5及上压头6，其中真空腔室1包括框架101及由上至下设置于框架101内的上腔室103和下腔室102，上腔室103和下腔室102之间通过中孔104连通，下驱动装置3设置于下腔室102内，下驱动装置3的输出端与下压头5连接，上驱动装置4设置于上腔室103内，上驱动装置4的输出端与上压头6连接，上压头6、中孔104及下压头5依次同轴设置，上驱动装置4和下驱动装置3分别用于驱动上压头6和下压头5进行升降，上压头6和下压头5协同完成容置于中孔104内永磁材料的挤压成环工艺。
35.参见图1、图3所示，本实用新型的实施例中，上压头6包括上压柱601、弹簧7和压环8，其中上压柱601的上端通过上铰接柱602与上驱动装置4的输出端铰接，上压柱601的下端与压环8滑动配合，弹簧7套设于上压柱601上，且两端分别与上压柱601上部设有的轴肩和压环8抵接；压环8的外圆周直径与中孔104的直径相等。
36.进一步地，上压柱601的上端沿轴向设有中心盲孔605，参见图5所示，上腔室103的顶部设有与中心盲孔605滑动配合的芯轴9。芯轴9为包括空心轴904和矩形头901，其中空心轴904的下端插设于上压柱601内，空心轴904的上端设有矩形头901，矩形头901与框架101连接。优选地，矩形头901和空心轴904为一体化结构，焊接或者一体加工均可。矩形头901和空心轴904被轴孔903中轴线贯穿，横孔902和轴孔903正交贯穿，横孔902和轴孔903用于建立真空排气。
37.参见图5所示，压环8的下端面设有弧型环槽801，弧型环槽801的底部为下压环面802，压环8的上压环面805与弹簧7的下端抵接；压环8的内圆柱804与上压柱601的外圆周滑动配合，压环8的外圆柱面803与中孔104的内壁滑动配合。
7所示。
49.4)上驱动装置4驱动上压头6归位，下驱动装置3驱动下压头5上升，将高温合金环形构件10向上托举，直至高温合金环形构件10高于框架101的中孔104，参见图8-9所示。
50.本实施例中，高温合金环形构件10为钕铁硼环形构件。上压头6的外凸弧型环和下压头5的内凹弧型环504便于控制热挤压成型速度，便于金相组织均匀性。压环8用弹簧7驱动复位，便于控制成本和小型化。
51.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。