專利名稱：一種金屬粉末的高速沖擊壓制方法
技術領域：
本發明涉及一種粉末的壓制方法，尤其是涉及一種金屬粉末的高速沖擊壓制方法。
背景技術：
粉末壓制成形技術是一種機械零件的先進制造技術，具有高效、優質、精密、低能 耗等優點，適合零件的大批量生產。而其中利用高速沖擊將粉末壓制成形是既能使粉末達 到良好致密，又可保持它原有的晶粒度大小和特性的一種粉末材料的成形方法，目前的高 速沖擊成形方法中使用較多的是爆炸成形，但是它存在安全性差，能量不易控制等缺點。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種安全性好、性能穩定且容易控制的金屬粉 末的高速沖擊壓制方法。本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為一種金屬粉末的高速沖擊壓制方 法，包括以下步驟(1)、在基板上設置由非導磁材料制作的模具，并在模具上設置型腔；(2)、將塔形線圈以上寬下窄的方式固定在模具的上方，塔形線圈與模具不接觸， 且使塔形線圈的中心軸與模具上型腔的中心軸相重合；(3)、將塔形線圈與放電電路電連接，并設定放電電路的放電高壓為DC2KV以上；(4)、在模具的型腔內填充金屬粉末，然后對塔形線圈放電，通過塔形線圈產生的 脈沖磁場直接作用在金屬粉末上，從而將金屬粉末壓制成形。所述的放電電路包括限流電阻、高壓儲能電容和三電極開關，三者相互串聯后串 接在所述的塔形線圈上。本方法的工作原理為當接通三電極開關時，高壓儲能電容對塔形線圈放電，并在 塔形線圈的周圍產生脈沖磁場(如圖1中磁力線分布)，同時塔形線圈上脈沖磁場的軸向分 量向下穿過金屬粉末，使金屬粉末產生感應渦流，而感應渦流所感應的磁力線方向與塔形 線圈上脈沖磁場的磁力線方向相反，從而使金屬粉末受到一個脈沖電磁力的沖擊，脈沖電 磁力在金屬粉末尚未壓實前以沖擊應力波的形式傳遞到金屬粉末的底部，并反彈傳遞到金 屬粉末的頂部，沖擊應力波在金屬粉末的上、下二個表面內反復振蕩最終將金屬粉末沖擊 壓實，實現金屬粉末的壓制成形。與現有技術相比，本發明的優點是利用電磁力的作用實現對金屬粉末的沖擊應力 波加載，且利用應力波的振蕩特點，實現對金屬粉末的瞬間反復雙向壓實，使壓制得到的金 屬粉末制品的致密度較高，而且壓制時間短，減少了金屬粉末在壓制過程中的摩擦力，使金 屬粉末的密度分布均勻，降低了燒結收縮率，提高了零件精度和性能；此外，采用塔形線圈， 使產生的沖擊電磁力的加載導向精確，目標集中，能量損耗小，通過本方法對金屬粉末進行 壓制成形，成本低廉、性能穩定且易于實現自動控制。
圖1為本發明的金屬粉末壓制加工示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。一種金屬粉末的高速沖擊壓制方法，包括以下步驟(1)、在基板1上設置由非導磁材料制作的模具2，并在模具2上設置型腔；(2)、將塔形線圈3以上寬下窄的方式固定在模具2的上方，塔形線圈3與模具2 不接觸，且使塔形線圈3的中心軸與模具2上型腔的中心軸相重合；(3)、將限流電阻4、高壓儲能電容5和三電極開關6三者相互串聯成放電電路，然后將放電電路串接在塔形線圈3上，并設定放電電路的放電高壓為DC2KV以上；(4)、在模具2的型腔內填充金屬粉末7，然后對塔形線圈3放電，通過塔形線圈3 產生的脈沖磁場直接作用在金屬粉末7上，從而將金屬粉末7壓制成形。
權利要求
一種金屬粉末的高速沖擊壓制方法，其特征在于包括以下步驟(1)、在基板上設置由非導磁材料制作的模具，并在模具上設置型腔；(2)、將塔形線圈以上寬下窄的方式固定在模具的上方，塔形線圈與模具不接觸，且使塔形線圈的中心軸與模具上型腔的中心軸相重合；(3)、將塔形線圈與放電電路電連接，并設定放電電路的放電高壓為DC2KV以上；(4)、在模具的型腔內填充金屬粉末，然后對塔形線圈放電，通過塔形線圈產生的脈沖磁場直接作用在金屬粉末上，從而將金屬粉末壓制成形。
2.如權利要求1所述的一種金屬粉末的高速沖擊壓制方法，其特征在于所述的放電電 路包括限流電阻、高壓儲能電容和三電極開關，三者相互串聯后串接在所述的塔形線圈上。
全文摘要
本發明公開了一種金屬粉末的高速沖擊壓制方法，特點是先在基板上設置模具，并在模具上設置型腔，將塔形線圈固定在模具的上方，然后將塔形線圈與放電電路電連接，最后在模具的型腔內填充金屬粉末，對塔形線圈放電，通過塔形線圈產生的脈沖磁場直接作用在金屬粉末上，從而將金屬粉末壓制成形；優點是利用電磁力的作用實現對金屬粉末的沖擊應力波加載，且利用應力波的振蕩特點，實現對金屬粉末的瞬間反復雙向壓實，使壓制得到的金屬粉末制品的致密度較高，而且壓制時間短，減少了金屬粉末在壓制過程中的摩擦力，使金屬粉末的密度分布均勻，降低了燒結收縮率，提高了零件精度和性能。
文檔編號B22F3/087GK101823146SQ20101015936
公開日2010年9月8日 申請日期2010年4月26日 優先權日2010年4月26日
發明者劉軍, 周剛毅, 李國富, 董新龍 申請人:寧波大學