鎢合金穿甲彈方塊彈子的粉末冶金注射成形制造裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種鎢合金穿甲彈方塊彈子的粉末冶金注射成形制造裝置，包括機械合金模塊，混料模塊，制粒模塊，注塑模塊，脫脂模塊，燒結模塊和濕氫模塊，結構簡單，操作方便，成型工序完成后，產品的質量穩定，同一性非常好，燒結后，尺寸穩定性大大提高。而且無頂桿痕跡和澆口痕跡，省略了后續的機加工工藝，濕氫裝置又能剔除鎢合金的碳含量，保證了產品質量，提高了工作效率和系統的可容錯性和安全性。
【專利說明】鎢合金穿甲彈方塊彈子的粉末冶金注射成形制造裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及粉末冶金【技術領域】，特別涉及一種鎢合金穿甲彈方塊彈子的粉末冶金注射成形制造裝置。
【背景技術】
[0002]鎢合金穿甲彈彈子是軍事裝備中必不可少的零件之一。它體積小、重量輕、數量大、精度要求高，是一種極為難加工的零件.目前的加工方法是壓模成型的粉末冶金的方法加工成形，每次只能生產1-2個產品，而且密度低，性能不高，生產效率極低，產品成本高得驚人，影響了該產品市場的發展。
[0003]該產品由于體積小，重量輕-單個常規規格為0.25g、每噸的數量約為400萬個，而且需求量非常大，常規的工業生產方法很難滿足市場需要。
[0004]金屬粉末注射成形是傳統粉末冶金技術和現代注塑成形技術相結合的新型粉末冶金技術。該技術的基本步驟是:首先選取符合MM要求的金屬粉末和黏結劑，然后在特定溫度下，將金屬粉末和黏結劑混合成均勻地喂料，經制粒后再注塑成性，成性胚經脫脂后再燒結成成品。
[0005]金屬粉末注射成形工藝，是替代其他機械和加工方法難以生產或不能成型的生產工藝，屬于凈成性無切削加工工藝，可生產各種合金材料且形狀復雜的零件，其復雜程度遠遠超過了其他任何一種金屬成形工藝，包括:各種外部切槽、外螺紋、錐形外表面、交叉孔和盲孔、凹臺與鍵銷、加強筋、表面滾花等。該技術可以免除繁瑣的多道加工工序，減少材料消耗。而且該技術材料適應性廣、自動化程度高、生產成本低、材料利用率幾乎100%，該技術潛在市場很大。
實用新型內容
[0006]針對現有技術中供不應求且生產效率極低，產品成本高的上述缺陷和問題，本實用新型實施例的目的是提供一種能夠滿足大規模生產的鎢合金穿甲彈方塊彈子的粉末冶金注射成形制造裝置，解決鎢合金穿甲彈彈子的一次性加工凈成形的難題。
[0007]為了達到上述目的，本實用新型實施例提供如下技術方案:
[0008]一種鎢合金穿甲彈方塊彈子的粉末冶金注射成形制造裝置，包括機械合金模塊，混料模塊，制粒模塊，注塑模塊，脫脂模塊，燒結模塊和濕氫模塊，其中機械合金模塊，混料模塊，制粒模塊，注塑模塊，脫脂模塊，燒結模塊和濕氫模塊依次相連，其中，所述機械合金模塊為高能球磨機，用于對合金粉末進行機械合金化；所述混料模塊為混料機，用于對合金粉末和粘結劑進行混煉；所述制粒模塊為制粒機；所述注塑模塊由注塑機和注塑模具構成，用于將原料注塑成型，所述脫脂模塊為氣氛脫脂爐，燒結模塊為氫氣保護推桿式氣氛燒結爐；濕氫模塊用于剔除鎢合金的碳含量。
[0009]作為上述技術方案的優選，氫氣保護推桿式氣氛燒結爐由爐體、爐膽、推料裝置、氣氛發生器、加熱元件、推舟、出料裝置、電器控制裝置、測溫系統構成，具體型號為KTS-17可控氣氛鑰絲推桿燒結爐。
[0010]作為上述技術方案的優選，所述氣氛脫脂爐包括真空單元，程序控制單元，粘結劑收集單元，氣氛控制單元和水冷熱交換單元，具體型號為KTS-17可控氣氛鑰絲推桿燒結爐。
[0011]作為上述技術方案的優選，所述合金粉末為粒度20 μ m以下的鎢、鐵、鎳合金混合粉末。
[0012]作為上述技術方案的優選，所述鎢合金穿甲彈方塊彈子的粉末冶金注射成形制造裝置還包括一個終檢封裝模塊，與濕氫模塊相連。
[0013]本實用新型實施例提供的一種鎢合金穿甲彈方塊彈子的粉末冶金注射成形制造裝置，結構簡單，操作方便，成型工序完成后，保證了零件的外觀質量，且產品的質量穩定，同一性非常好，燒結后，尺寸穩定性大大提高。而且無頂桿痕跡和澆口痕跡，省略了后續的機加工工藝，濕氫裝置又能剔除鎢合金的碳含量，保證了產品質量，提高了工作效率和系統的可容錯性和安全性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本實用新型實施例的一種鎢合金穿甲彈方塊彈子的粉末冶金注射成形制造裝置的系統結構示意圖。
[0016]圖2為本實用新型實施例的一種鎢合金穿甲彈方塊彈子的粉末冶金注射成形制造裝置的工藝流程步驟示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面將結合本實用新型的附圖，對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0018]如圖1-2所示，本實用新型實施例提供的一種鎢合金穿甲彈方塊彈子的粉末冶金注射成形制造裝置的工藝過程，以下以使用鎢合金方塊為例，使每模的數量從幾十個提高到1000件以上，產品的質量穩定，同一性非常好，燒結后，尺寸穩定性大大提高，而且無頂桿痕跡和澆口痕跡，省略了后續的機加工工藝，執行時間為20-30小時，效益大幅度提高:
[0019]1、合金粉末選用粒度1ym以下的粉末，主要有:Mo粉、Cr粉、W粉、Ni粉、Cu粉、C粉、Fe粉末；利用機械合金模塊執行機械合金化工藝,將上述合金粉末在高能球磨機中以特定的轉速和合理的球料比，通過粉末顆粒與磨球之間長時間激烈地沖擊、碰撞、摩擦，使粉末顆粒反復產生冷焊、斷裂，導致粉末顆粒中原子擴散，從而獲得合金化粉末；大多數情況下，在有限的球磨時間內僅僅使各組元在那些相接觸的點、線和面上達到或趨近原子級距離，并且最終得到的只是各組元分布十分均勻的混合物或復合物，當球磨時間延長，也可以通過固態擴散，使各組元達到原子間結合而形成合金或化合物。這個方法大大提高了燒結動力，對燒結時的擴散起到很大的作用；
[0020]2、選擇雙螺桿擠出混料機，溫度控制在180± 10°C，按工藝分別加入金屬粉末、粘結劑，粘結劑的加入按規定順序加入，混煉時間30-40min ；
[0021]3、制粒選用普通粉粹機，粉粹成φ4><3大小的小圓柱，成為注射成形用喂料；
[0022]4、注射成形:選用HMD88-M3型注塑機，開機前按操作規程，保證設備安全正常運行，執行下列工藝參數:
[0023]注射溫度:160°C 注射壓力:90_130MPa
[0024]注射流量:45cm3/s 保壓時間:3秒
[0025]合模速度:35開模速度:20
[0026]5、脫脂:采用熱脫脂方法，按脫脂工藝執行；
[0027]5、燒結:燒結溫度1290±10°C，加熱速度按工藝執行。為了提高工件的密度，適當減少C的組分，能使燒結后的工件密度提高，但材料基體的C含量降低，使材料表面硬度降低，為了增加粉末冶金件的密度，雖然熔滲技術已廣泛應用，但有一定的局限性，增加碳含量不能用熔滲技術解決，本申請利用熱處理滲碳技術，一方面提高了密度，另一方面提高了金屬基體的C含量，在以后的淬火工藝中，獲得了高的硬度，因心部硬度較低，提高了沖擊韌性，接觸疲勞性能和耐磨性；
[0028]6、終檢及封裝。
[0029]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種鎢合金穿甲彈方塊彈子的粉末冶金注射成形制造裝置，其特征在于，包括機械合金模塊，混料模塊，制粒模塊，注塑模塊，脫脂模塊，燒結模塊和濕氫模塊，其中機械合金模塊，混料模塊，制粒模塊，注塑模塊，脫脂模塊，燒結模塊和濕氫模塊依次相連，所述機械合金模塊為高能球磨機，用于對合金粉末進行機械合金化；所述混料模塊為混料機，用于對合金粉末和粘結劑進行混煉；所述制粒模塊為制粒機；所述注塑模塊由注塑機和注塑模具構成，用于將原料注塑成型，所述脫脂模塊為氣氛脫脂爐，燒結模塊為氫氣保護推桿式氣氛燒結爐；濕氫模塊用于剔除鎢合金的碳含量。
2.根據權利要求1所述的一種鎢合金穿甲彈方塊彈子的粉末冶金注射成形制造裝置，其特征在于，氫氣保護推桿式氣氛燒結爐由爐體、爐膽、推料裝置、氣氛發生器、加熱元件、推舟、出料裝置、電器控制裝置、測溫系統構成，具體型號為KTS-17可控氣氛鑰絲推桿燒結爐。
3.根據權利要求1所述的一種鎢合金穿甲彈方塊彈子的粉末冶金注射成形制造裝置，其特征在于，所述氣氛脫脂爐包括真空單元，程序控制單元，粘結劑收集單元，氣氛控制單元和水冷熱交換單元具體型號為ZK TS-17真空脫脂燒結一體爐。
4.根據權利要求1所述的一種鎢合金穿甲彈方塊彈子的粉末冶金注射成形制造裝置，其特征在于，所述鎢合金穿甲彈方塊彈子的粉末冶金注射成形制造裝置還包括一個終檢封裝模塊，與濕氫模塊相連。
【文檔編號】B22F3/22GK203992401SQ201320851307
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年12月23日 優先權日:2013年12月23日
【發明者】楊鴻飛, 燕波, 楊禎, 郭暉, 郭巧玲 申請人:西安福萊特熱處理有限公司