通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置，包括工作平臺、動力組件、轉動夾盤、從動夾盤以及滾壓組件，所述工作平臺上設置有導軌，轉動夾盤和從動夾盤設置在所述工作平臺上，動力組件與轉動夾盤連接，滾壓組件設置于轉動夾盤和從動夾盤之間，所述滾壓組件包括連接在導軌上的滑板以及設置在所述滑板上的滾壓機構。本實用新型對滾壓材料的兩端進行裝夾，有效減少滾壓加工過程中滾壓材料的震動和避免受力彎曲的現象，能夠對粉末冶金材料表面產生很好的致密化效果，且材料性能得到明顯提高，滾壓組件能夠橫向移動，可用于長軸的滾壓加工。
【專利說明】通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置，特別涉及一種通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置。
【背景技術】
[0002]傳統粉末冶金零件的生產過程是粉末壓制后燒結。但是傳統燒結的粉末冶金零件密度普遍不高于7.2g/cm3，表面層含有大量的孔隙，影響零件的使用性能。隨著粉末冶金技術的發展，提出很多提高粉末冶金材料密度的方法，如粉末鍛造、高速壓制、溫壓技術等，但是這些技術生產設備昂貴，生產成本高，限制了粉末冶金零件的應用。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是:提供一種結構簡單、制造加工成本低且操作簡便的通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置。
[0004]本實用新型的目的通過下述技術方案實現:一種通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置，包括工作平臺、動力組件、轉動夾盤、從動夾盤以及滾壓組件，所述工作平臺上設置有導軌，轉動夾盤和從動夾盤設置在所述工作平臺上，動力組件與轉動夾盤連接，滾壓組件設置于轉動夾盤和從動夾盤之間，所述滾壓組件包括連接在導軌上的滑板以及設置在所述滑板上的滾壓機構。
[0005]優選的，所述滾壓組件具有徑向進給桿，徑向進給桿軸向設有兩旋向相反的螺紋，所述滾壓機構為兩個且相對設置，兩滾壓機構分別連接于兩螺向相反的螺紋上，徑向進給桿與動力組件連接。
[0006]優選的，所述滾壓組件具有軸向進給桿，軸向進給桿設有螺紋，所述滑板連接在軸向進給桿上，動力組件與軸向進給桿連接。
[0007]優選的，所述導軌上設置有尾座，尾座上具有鎖定件，所述從動夾盤設置于尾座上與轉動夾盤相對設置。
[0008]優選的，所述從動夾盤包括外筒以及鉆夾頭，所述外筒內設置有軸承，鉆夾頭與軸承相連接，外筒安裝在尾座上。
[0009]優選的，所述動力組件包括主電機以及與所述主電機連接的變速箱，變速箱與所述轉動夾盤連接。
[0010]優選的，所述轉動夾盤為三爪卡盤。
[0011]優選的，所述滾壓機構包括滾壓頭、壓頭連接桿、內套筒、前套筒、壓力傳感器以及后?而蓋，滾壓頭連接在壓頭連接桿上，壓頭連接桿鎖緊于內套筒中，如套筒套接在內套筒夕卜，壓力傳感器連接在壓頭連接桿后并與后端蓋連接。
[0012]優選的，所述滾壓機構還包括后套筒、第一活塞、第二活塞、第三活塞以及剛性連接管，后套筒與前套筒固定連接，后端蓋固定連接于后套筒的后端，第一活塞設置于前套筒中并且一側與內套筒和/或壓頭連接桿固定連接，第二活塞和第三活塞設置于后套筒中，第一活塞另一側與第二活塞連接，第二活塞通過剛性連接管與第三活塞連接，所述壓力傳感器與第三活塞相接觸。
[0013]一種實現粉末冶金燒結材料表面致密化的方法，使用上述的通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置進行滾壓，兩滾壓機構相對的在粉末冶金燒結材料表面進行滾壓。
[0014]本實用新型具有如下的優點及效果:
[0015]1、本實用新型一種通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置對滾壓材料的兩端進行裝夾，有效減少滾壓加工過程中滾壓材料的震動和避免受力彎曲的現象，能夠對粉末冶金材料表面產生很好的致密化效果，且材料性能得到明顯提高，滾壓組件能夠橫向移動，可用于長軸的滾壓加工，且結構簡單、操作簡便、加工成本低。
[0016]2、相對于其他提高粉末冶金密度方法，本實用新型的滾壓加工可以提高粉末冶金燒結材料表面的密度，形成表面致密層，甚至可以全致密，產生強化效果，并且還能使材料表面粗糙度降低，產生光整效果。自零件表面向心部形成一定的密度梯度，提高粉末冶金零件的力學性能，延長零件的使用壽命，拓展了粉末冶金零件的應用范圍。滾壓加工成本低，設備簡單，使得粉末冶金表面致密化技術成為粉末冶金發展的一個很有應用價值的方向。
[0017]3、由于本實用新型的滾壓機構上設有壓力傳感器能夠實時檢測滾壓加工時力的變化情況，滾壓機構是固定設置的沒有通過彈簧、懸掛物或液壓傳遞滾壓力，因此能夠精確測得滾壓開始時施加的滾壓力的大小和精確測得滾壓后剩余施加力的大小，滾壓力是影響滾壓效果的一個重要的參數，精確測量出滾壓力大小有助于滾壓加工時能簡單、方便和精確的控制進給量，滾壓頭具有高的剛性，因此滾壓出的工件表面粗糙度低且不會產生變形，滾壓機構還具有結構簡單、操作簡便、制造成本低的優點。
[0018]4、本實用新型一種滾壓方法兩滾壓機構相對的在粉末冶金燒結材料表面進行滾壓，滾壓時對材料的作用力可以相互抵消，避免材料產生彎曲或滾壓不到的現象。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的滾壓機構的剖視圖。
[0020]圖2是本實用新型的滾壓機構的結構示意圖。
[0021]圖3是本實用新型的滾壓機構安裝上固定板和加強板的立體圖。
[0022]圖4是本實用新型的內套筒安裝于前套筒中的剖面圖。
[0023]圖5是本實用新型的滾珠式滾壓頭的示意圖。
[0024]圖6是本實用新型一種通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置的俯視圖。
[0025]圖7是本實用新型一種通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置的前視圖。
[0026]圖8是本實用新型的滾壓組件的結構示意圖。
[0027]圖9是本實用新型的從動夾盤的結構示意圖。
【具體實施方式】[0028]下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0029]實施例一:
[0030]如圖1-9所示，一種通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置，包括工作平臺31、動力組件、轉動夾盤32、從動夾盤33以及滾壓組件，所述工作平臺31上設置有導軌35，轉動夾盤32和從動夾盤33設置在所述工作平臺31上，動力組件與轉動夾盤32連接，滾壓組件設置于轉動夾盤32和從動夾盤33之間，所述滾壓組件包括連接在導軌35上的滑板36以及設置在所述滑板36上的滾壓機構34。所述導軌35上設置有尾座37，尾座37上具有鎖定件，所述從動夾盤33設置于尾座37上與轉動夾盤32相對設置，所述從動夾盤33包括外筒44以及鉆夾頭43，所述外筒44內前后設置有軸承45，鉆夾頭43與軸承45相連接，外筒44安裝在尾座37上。所述轉動夾盤32為三爪卡盤。對滾壓材料的兩端進行裝夾，有效減少滾壓加工過程中滾壓材料的震動和避免受力彎曲的現象，從而保證滾壓到位。
[0031 ] 所述動力組件包括主電機38、與所述主電機38連接的變速箱39、軸向進給電機40以及施力把手41，變速箱39與所述轉動夾盤32連接。所述滾壓組件具有與所述施力把手41連接的徑向進給桿42，徑向進給桿42軸向前后分別設有兩旋向相反的螺紋，所述滾壓機構34為兩個且相對設置，兩滾壓機構34分別連接于兩螺向相反的螺紋上。所述滾壓組件具有與所述軸向進給電機40連接的軸向進給桿46，軸向進給桿46設有螺紋，所述滑板36連接在軸向進給桿46上。
[0032]實施例二:
[0033]如圖1-5所示，所述滾壓機構34包括滾壓頭1、壓頭連接桿2、內套筒3、前套筒4、壓力傳感器5、后套筒6、第一活塞7、第二活塞8、第三活塞9、剛性連接管10以及后端蓋11，滾壓頭I連接在壓頭連接桿2上，壓頭連接桿2鎖緊于內套筒3中，前套筒4套接在內套筒3夕卜，壓力傳感器5連接在壓頭連接桿2的后方，后套筒6與前套筒4固定連接，后端蓋11固定連接于后套筒6的后端，第一活塞7設置于前套筒4中并且一側與內套筒3和/或壓頭連接桿2固定連接，第二活塞8和第三活塞9設置于后套筒6中，第一活塞7另一側與第二活塞8連接，第二活塞8通過剛性連接管10與第三活塞9連接，所述壓力傳感器5連接在后端蓋11上并且與第三活塞9相接觸。
[0034]所述第二活塞8和第三活塞9之間具有一定的間距可以連接彈簧，可以按需要切換為彈性滾壓，連接彈簧后剛性連接管10可以拆除。
[0035]所述前套筒4上設有槽，內套筒3內部為方孔,外形為圓柱形且對應前套筒4的槽設有限制內套筒3在前套筒4中旋轉的導柱。
[0036]所述滾壓頭I為滾珠式滾壓頭，壓頭連接桿2前端面上挖有半球形的滾壓頭安裝槽，滾壓頭安裝槽上連接有滾壓頭防脫帽21，滾壓頭安裝槽中放置有滾動滾珠22和滾珠式滾壓頭，滾珠式滾壓頭部分凸出于滾壓頭防脫帽21外且滾珠式滾壓頭與滾壓頭防脫帽21間設有防脫滾珠23，防脫滾珠23與滾珠式滾壓頭相接觸。
[0037]所述滾壓頭I還可以為滾柱式滾壓頭，壓頭連接桿2前端連接有滾軸12，滾柱式滾壓頭I通過所述滾軸12連接在壓頭連接桿2的前端。
[0038]還包括固定連接在滾壓機構34上的用于固定滾壓機構34的兩固定板13、八個鎖緊螺栓14和外套筒15，兩固定板兩側分別連接有兩加強板16。壓頭連接桿2通過所述鎖緊螺栓14鎖緊于內套筒3中，每四個鎖緊螺栓14為一組，每組繞內套筒3周向設置每個鎖緊螺栓14間相隔90°，以保證將壓頭連接桿2鎖緊，兩組鎖緊螺栓14前后設置，在前的鎖緊螺栓14凸出于內套筒3，在后的鎖緊螺栓14鑲嵌入內套筒3中，這樣在前的鎖緊螺栓14起到限定行程的作用，在后的鎖緊螺栓14可以避免阻礙內套筒3的滑動。所述外套筒15套接于后套筒6和前套筒4上將后套筒6和前套筒4固定于一起。所述第一活塞7間隙配合于前套筒4中，所述第二活塞8和第三活塞9間隙配合于后套筒6中。所述后端蓋11與后套筒6間設有用于供壓力傳感器5的數據線伸出的線槽18。
[0039]本實用新型的工作過程及工作原理:滾壓過程中，滾壓力依次從滾壓頭、壓頭連接桿、第一活塞、第二活塞、剛性連接管以及第三活塞傳遞到壓力傳感器，壓力傳感器后端連接有后端蓋，沒有通過彈簧、懸掛物或液壓傳遞滾壓力，因此能夠精確測得滾壓開始時施加的滾壓力的大小和精確測得滾壓后剩余施加力的大小，而滾壓力是影響滾壓效果的一個重要的參數，精確測量出滾壓力大小有助于滾壓加工時能簡單、方便和精確控制進給量，滾壓頭具有高的剛性，因此滾壓出的工件表面粗糙度低且不會產生變形，且還具有結構簡單、操作簡便、制造成本低的優點。
[0040]實施例三:
[0041]一種實現粉末冶金燒結材料表面致密化的方法，使用上所述的通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置進行滾壓，兩滾壓機構相對的在粉末冶金燒結材料表面進行滾壓。
[0042]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置，其特征在于:包括工作平臺、動力組件、轉動夾盤、從動夾盤以及滾壓組件，所述工作平臺上設置有導軌，轉動夾盤和從動夾盤設置在所述工作平臺上，動力組件與轉動夾盤連接，滾壓組件設置于轉動夾盤和從動夾盤之間，所述滾壓組件包括連接在導軌上的滑板以及設置在所述滑板上的滾壓機構。
2.根據權利要求1所述的一種通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置，其特征在于:所述滾壓組件具有徑向進給桿，徑向進給桿軸向設有兩旋向相反的螺紋，所述滾壓機構為兩個且相對設置，兩滾壓機構分別連接于兩螺向相反的螺紋上，徑向進給桿與動力組件連接。
3.根據權利要求1所述的一種通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置，其特征在于:所述滾壓組件具有軸向進給桿，軸向進給桿設有螺紋，所述滑板連接在軸向進給桿上，動力組件與軸向進給桿連接。
4.根據權利要求1所述的一種通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置，其特征在于:所述導軌上設置有尾座，尾座上具有鎖定件，所述從動夾盤設置于尾座上與轉動夾盤相對設置。
5.根據權利要求4所述的一種通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置，其特征在于:所述從動夾盤包括外筒以及鉆夾頭，所述外筒內設置有軸承，鉆夾頭與軸承相連接，外筒安裝在尾座上。
6.根據權利要求1所述的一種通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置，其特征在于:所述動力組件包括主電機以及與所述主電機連接的變速箱，變速箱與所述轉動夾盤連接。
7.根據權利要求1所述的一種通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置，其特征在于:所述轉動夾盤為三爪卡盤。
8.根據權利要求1所述的一種通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置，其特征在于:所述滾壓機構包括滾壓頭、壓頭連接桿、內套筒、前套筒、壓力傳感器以及后端蓋，滾壓頭連接在壓頭連接桿上，壓頭連接桿鎖緊于內套筒中，前套筒套接在內套筒外，壓力傳感器連接在壓頭連接桿后并與后端蓋連接。
9.根據權利要求8所述的一種通過滾壓實現粉末冶金燒結材料表面致密化的裝置，其特征在于:所述滾壓機構還包括后套筒、第一活塞、第二活塞、第三活塞以及剛性連接管，后套筒與前套筒固定連接，后端蓋固定連接于后套筒的后端，第一活塞設置于前套筒中并且一側與內套筒和/或壓頭連接桿固定連接，第二活塞和第三活塞設置于后套筒中，第一活塞另一側與第二活塞連接，第二活塞通過剛性連接管與第三活塞連接，所述壓力傳感器與第三活塞相接觸。
【文檔編號】C21D7/04GK203711849SQ201420086329
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年2月27日 優先權日:2014年2月27日
【發明者】肖志瑜, 劉瀟, 關航健, 陸宇衡, 張文 申請人:華南理工大學