一种硬质合金材料复合成型工艺的制作方法

专利2022-05-09  82


本发明涉及合金材料加工技术领域,具体为一种硬质合金材料复合成型工艺。



背景技术:

镁合金因其质轻且储量丰富,在作为结构材料与功能材料等方面存在着巨大的潜力,镁合金具备可降解性和良好的生物相容性,使其在医用植入材料中的应用具有明显优势,镁合金本身的密度和弹性模量与人骨相近,自然降解后避免二次手术取出,有望代替传统骨接合材料。为获得具有优异性能的生物镁合金接骨板材料,在纯镁中加入有益于人体的zn、ca和mn三种合金化元素,制备了mg-2zn-1.0mn-0.5ca合金,为了提高所制备的生物镁合金的强度和韧性,需要细化晶粒,以改善组织和力学性能。

现有技术中公开的一种硬质合金材料复合成型工艺发明案件中,发明专利申请号为cn201610537275.8的中国专利,一种连续正挤压和挤扭复合成型装置及方法,属于机械加工技术领域。本发明为了解决现有的大塑性变形方法工序众多、工艺要求较高的问题。本发明专利的技术特点是:由三级挤压通道构成,每级挤压通道由正挤压通道和挤扭通道构成;通过正挤压通道实现胚料横截面积的减小;胚料经过三级挤压通道后,横截面积逐渐减小,晶粒逐渐细化,制备出细晶材料。本发明专利的制备方法步骤:将装置放置在压力机上,并加热到指定温度;将胚料放入装置中,放入冲头;冲头下行,依次在每级挤压通道完成正挤压和挤扭,形成最终的长方形棒料。

该发明中合金材料从进料口开始,由上到下从下方出料口中挤出,该过程中,出料口垂直至进料口空间内的材料,从始至终都未受到直接挤压,其形变过程是由周围材料带动产生的,故该部分的材料由外到内的形变量是递减的,当出料口口径较小时,该部分的材料的形变量能够满足晶粒破碎,当出料口口径较大时,该部分的材料中心处的形变量较小甚至没有;故该发明仅适合用于生产小体积的材料,或者对于产量没有要求的场景,同时该发明中,材料的挤扭是通过挤扭通道以螺纹连接的原理利用向下的位移去驱动旋转进行的,这种方式对挤扭通道产生的破坏力矩很大,这就使得挤扭通道的内壁易损伤,需要加厚以承担破坏力矩,而设备设计的越大,处理的材料就越大,进而破坏力矩就会随之成倍的增长,进一步的,约束了该发明设备的大小,进而约束该发明的工艺产量。

基于此,本发明设计了一种硬质合金材料复合成型工艺,以解决上述问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种硬质合金材料复合成型工艺,以解决上述背景技术中提出的对比发明中合金材料从进料口开始,由上到下从下方出料口中挤出,该过程中,出料口垂直至进料口空间内的材料,从始至终都未受到直接挤压,其形变过程是由周围材料带动产生的,故该部分的材料由外到内的形变量是递减的,当出料口口径较小时,该部分的材料的形变量能够满足晶粒破碎,当出料口口径较大时,该部分的材料中心处的形变量较小甚至没有;故该发明仅适合用于生产小体积的材料,或者对于产量没有要求的场景,同时该发明中,材料的挤扭是通过挤扭通道以螺纹连接的原理利用向下的位移去驱动旋转进行的,这种方式对挤扭通道产生的破坏力矩很大,这就使得挤扭通道的内壁易损伤,需要加厚以承担破坏力矩,而设备设计的越大,处理的材料就越大,进而破坏力矩就会随之成倍的增长,进一步的,约束了该发明设备的大小,进而约束该发明的工艺产量的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种硬质合金材料复合成型工艺,其特征在于:该方法的具体步骤如下:

s1、先将处于低温、中温变形区的硬质合金材料放入设备中,而后开启成型设备;

s2、成型设备的驱动机构带动传动轴一正转,进而传动轴一带动螺纹传动轴一正转,螺纹传动轴一在其表面的螺纹配合螺母一的作用下向下移动;

s3、与螺纹传动轴一固定连接的搅拌挤压轴随之正转且旋转;

s4、同时,偶数个滑动块在推拉机构的推拉下,交错滑动,并形成多个空腔;硬质合金材料在搅拌挤压轴的挤压下产生形变,并有部分合金材料进入空腔中;

s5、而后,空腔和搅拌挤压轴的凸起共同对合金材料形成夹持,合金材料随搅拌挤压轴的转动,发生扭转;

s6、最后,成型设备的搅拌挤压轴到达底板上端,驱动机构反转,搅拌挤压轴反转且上升并对合金材料进行反向扭转,滑动块复位并挤压合金材料,空腔减小;

s7、设备重复进行上述动作,对合金材料进行反复挤压、扭转以减小其晶粒的大小;

其中,s1中的成型设备包括:驱动机构,所述驱动机构中转动连接有传动轴一,所述传动轴一下端滑动连接有螺纹传动轴一,所述螺纹传动轴一下端固定连接有搅拌挤压轴,所述搅拌挤压轴下方固定连接有搅拌轴;所述搅拌挤压轴滑动连接并穿过有顶板,所述顶板下方活动连接有滑动块,所述搅拌轴滑动连接并穿过有底板,所述底板与滑动块下端面活动连接;所述底板外侧转动连接有支撑机构;

所述滑动块滑动安装在支撑机构上,偶数个所述滑动块相互滑动连接,并且所有的所述滑动块以搅拌挤压轴为轴心拼组成一个完整的空心式圆柱体;每个所述滑动块后端中线处均固定连接有一个推拉机构;

所述支撑机构上端固定连接有支撑柱,所述支撑柱固定连接有支撑杆一,所述支撑杆一固定连接有螺母一,所述螺母一与螺纹传动轴一螺纹连接;

所述推拉机构用于推动滑动块在与搅拌轴的轴线相垂直的平面上往复运动,且运动平面能够平分滑动块,相邻的所述推拉机构的运动方向总是相反。

作为本发明的进一步方案,所述推拉机构包括有固定板,所述固定板上表面左右两端分别固定连接有固定环和螺母二;所述固定环内转动连接有转动轴;所述转动轴左端固定连接有齿轮三,右端固定连接有传动轴二,所述传动轴二右端滑动连接有螺纹传动轴二,所述螺纹传动轴二与滑动块固定连接;由于本设备用于挤压金属,使其产生塑性变形,所以设备需要施加很大的力,进一步的也要承担很大的反作用力,其中作为驱动件的推拉机构中的运动单元就极易在反作用力下被破坏,本方案通过驱动齿轮三转动,进而带动螺纹传动轴二在螺母二内转动,利用螺纹驱动的原理,去提供推拉机构的输出力,使得运动单元所受的反作用力均匀分散到啮合的螺纹上,避免了应力集中可能带来的设备损害;使设备提供的输出力上限提高,进而提高了设备的产能上限。

作为本发明的进一步方案,所述传动轴一上固定连接有齿轮一;所述支撑杆一上端固定连接有支撑杆二,所述支撑杆二上端固定连接有支撑台,所述支撑台安装有与推拉机构等数量且等方位的联动轴一,所述联动轴一一端与齿轮一啮合,另一端分别啮合有联动轴二的上端,所述联动轴二安装在齿轮三上方,所述联动轴二有第一联动轴和第二联动轴两种,且所述第一联动轴和第二联动轴间隔安装,所述齿轮三有第一齿轮和第二齿轮两种,所述第一联动轴下方的齿轮三为第一齿轮,所述第二联动轴下方的齿轮三为第二齿轮,所述第一联动轴下端直接与第一齿轮啮合,所述第二联动轴下端啮合有齿轮二,所述齿轮二与啮合第二齿轮;所述齿轮一传动到第一齿轮和第二齿轮相同;由于本设备工作中,需要搅拌挤压轴和滑动块间相互联动对材料进行不断地挤压和扭挤,这就使得搅拌挤压轴和滑动块间的运动要高度配合,且由于两者动作都是不断往复进行的,所以配合间若出现误差,就可能会产生误差累计,导致搅拌挤压轴和滑动块间配合错误,进而损坏设备,所以本方案通过齿轮传动和轴传动的方式将搅拌挤压轴的动力源传递到滑动块上,是两者使用同一动力源,利用不同的机械传动件联动起来,使设备运行更稳定,能够更有效和高效的处理材料。

作为本发明的进一步方案,相邻的所述滑动块间滑动安装有与滑动块等高的保护板,所述保护板侧面固定连接有卡销,所述滑动块侧面开设有销槽,所述卡销与销槽滑动连接,所述销槽长度大于卡销,且当滑动块共同构成圆筒状态时,卡销位于销槽最左端;当滑动块交错滑动时,向设备中心位置前进的滑动块,会通过两侧面的销槽带动卡销,进而带动保护板同步前进,使向设备中心位置凸起的滑动块两侧始终有保护板的存在,进而使材料在扭挤过程中对滑动块侧面产生的挤压力直接作用于保护板上,进而再通过保护板作用于滑动块的整个侧面,对滑动块起到保护作用,进而在保证滑动块不会损坏的条件下,设备处理的金属材料的大小上限得到提高。

工作原理:驱动机构根据搅拌挤压轴下端由顶板到底板的往复时间设定正反转的频率;

工作时,先将处于低温、中温变形区的硬质合金材料放入设备中由顶板、滑动块和底板共同组成的腔体中,而后开启设备;

驱动机构开始带动传动轴一正转(如图6),进而传动轴一带动螺纹传动轴一正转,螺纹传动轴一在其表面的螺纹配合螺母一的作用下向下移动,与螺纹传动轴一固定连接的搅拌挤压轴随之正转并下移,搅拌挤压轴下方的搅拌轴随搅拌挤压轴正转并下移(此过程中,与搅拌挤压轴滑动连接的顶板和与搅拌轴滑动连接的底板会随两者在原位旋转,以保证在维持材料腔封闭的前提下,不对搅拌挤压轴和搅拌轴的运动);搅拌挤压轴和搅拌轴在转动过程中,(图9结合图10)会通过外轮廓的凸起带动金属旋转;与此同时,偶数个滑动块在推拉机构的推拉下,交错滑动,并形成多个空腔;硬质合金材料在搅拌挤压轴的挤压下产生形变,并有部分合金材料进入空腔中,此时,由于滑动块不进行转动,故滑动块会对空腔内的金属产生夹持效果,阻止其转动,进而配合搅拌挤压轴和搅拌轴的转动,使金属产生扭挤;

随后,当搅拌挤压轴到达底板上端时,驱动机构反转,搅拌挤压轴反转且上升并对合金材料进行反向扭转,滑动块复位并对合金材料进行侧面挤压,空腔减小;直至搅拌挤压轴运行到顶板下端面,驱动机构切换到正转,循环上述运动,对金属材料进行反复挤压和扭挤;

其中滑动块以及与之连接的保护板的运动过程:驱动机构开始带动传动轴一正转时,(如图7)传动轴一上固定连接的齿轮一随之正转,进而齿轮一带动联动轴一反转,(如图6)联动轴一带动联动轴二正转,联动轴二带动齿轮三转动;其中,(如图4)联动轴二中的第一联动轴带动与之啮合的第一齿轮反转,(以设备中心为前,设备外围为后)进而第一齿轮带动传动轴二反转,传动轴二带动螺纹传动轴二反转,螺纹传动轴二在螺母二的作用下,向后位移,进而带动与之固定连接的滑动块向后位移;(如图5)联动轴二中的第二联动轴带动与之啮合的齿轮二反转,进而齿轮二带动与之啮合的第二齿轮正转,进而第二齿轮带动传动轴二正转,传动轴二带动螺纹传动轴二正转,螺纹传动轴二在螺母二的作用下,向前位移,进而带动与之固定连接的滑动块向前位移;由于第一联动轴和第二联动轴交错布置,故进一步的,滑动块交错前后位移;当滑动块向后位移时,(参考图12)销槽不会挤压到卡销,销槽与卡销间发生滑动位移;当滑动块向前位移时,销槽会对卡销产生向前的挤压力,进而卡销带动保护板随滑动块前移(同时弹簧被拉伸,并对保护板产生向后的拉力),使向前位移的滑动块的两侧存在保护板的保护,当前移的滑动块复位时,卡销失去销槽的挤压力,在弹簧的拉力作用下,保护板复位。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1.本发明通过搅拌挤压轴配合滑动块对金属材料起挤压作用的同时,对金属材料进行夹持,进而用搅拌挤压轴的转动带动金属材料进行扭挤;避免了传统方案需要多次循环转运不同设备进行分次加工的缺点,使单次加工时间大大缩减,进而提高了加工效率;且金属材料运动形变的方向与设备直接施加力的方向同向,所以不会出现单次加工材料体积增大时,设备负载会随之呈指数倍的增加,使得本发明相对传统方案,单次加工量的上限大大增加,进而设备在进行高效加工时,还可以保证产能的足够;同时,设备加工时,施加的力能够直接辐射到整个金属上,所以交传统方案,不会出现设备设计的更大后,就会出现加工失效的缺点;结合以上,本发明能够在适应大产能的基础上,高效的对金属材料进行加工。

2.由于本设备用于挤压金属,使其产生塑性变形,所以设备需要施加很大的力,进一步的也要承担很大的反作用力,其中作为驱动件的推拉机构中的运动单元就极易在反作用力下被破坏,本方案通过驱动齿轮三转动,进而带动螺纹传动轴二在螺母二内转动,利用螺纹驱动的原理,去提供推拉机构的输出力,使得运动单元所受的反作用力均匀分散到啮合的螺纹上,避免了应力集中可能带来的设备损害;使设备提供的输出力上限提高,进而提高了设备的产能上限。

3.当滑动块交错滑动时,向设备中心位置前进的滑动块,会通过两侧面的销槽带动卡销,进而带动保护板同步前进,使向设备中心位置凸起的滑动块两侧始终有保护板的存在,进而使材料在扭挤过程中对滑动块侧面产生的挤压力直接作用于保护板上,进而再通过保护板作用于滑动块的整个侧面,对滑动块起到保护作用,进而在保证滑动块不会损坏的条件下,设备处理的金属材料的大小上限得到提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明工艺流程图;

图2为本发明总体结构示意图

图3为本发明总体结构示意图(架体隐藏);

图4为图3中a处放大示意图;

图5为图3中b处放大示意图;

图6为本发明总体结构正视剖切示意图(架体隐藏);

图7为图6中h处放大示意图;

图8为图6中c-c处剖视示意图;

图9为图6中d-d处剖视示意图;

图10为图6中e-e处剖视示意图;

图11为图6中f-f处剖视示意图;

图12为图11中i处放大示意图;

图13为图6中g-g处剖视示意图。

附图中,各标号所代表的部件列表如下:

驱动机构1、支撑机构2、支撑柱2-1、支撑杆一2-2、支撑台2-3、支撑杆二2-4、支撑杆三2-5、传动轴一3、齿轮一3-1、螺纹传动轴一4、螺母一5、搅拌挤压轴6、搅拌轴6-1、顶板7、滑动块8、销槽8-1、保护板9、固定块9-1、弹簧9-2、卡销9-3、底板10、联动轴一11、联动轴二12、第一联动轴12-1、第二联动轴12-2、齿轮二13、推拉机构14、齿轮三14-1、第一齿轮14-1-1、第二齿轮14-1-2、固定环14-2、转动轴14-3、传动轴二14-4、螺纹传动轴二14-5、螺母二14-6、固定板14-7。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-13,本发明提供一种技术方案:一种硬质合金材料复合成型工艺,其特征在于:该方法的具体步骤如下:

s1、先将处于低温、中温变形区的硬质合金材料放入设备中,而后开启成型设备;

s2、成型设备的驱动机构1带动传动轴一3正转,进而传动轴一3带动螺纹传动轴一4正转,螺纹传动轴一4在其表面的螺纹配合螺母一5的作用下向下移动;

s3、与螺纹传动轴一4固定连接的搅拌挤压轴6随之正转且旋转;

s4、同时,偶数个滑动块8在推拉机构14的推拉下,交错滑动,并形成多个空腔;硬质合金材料在搅拌挤压轴6的挤压下产生形变,并有部分合金材料进入空腔中;

s5、而后,空腔和搅拌挤压轴6的凸起共同对合金材料形成夹持,合金材料随搅拌挤压轴6的转动,发生扭转;

s6、最后,成型设备的搅拌挤压轴6到达底板10上端,驱动机构1反转,搅拌挤压轴6反转且上升并对合金材料进行反向扭转,滑动块8复位并挤压合金材料,空腔减小;

s7、设备重复进行上述动作,对合金材料进行反复挤压、扭转以减小其晶粒的大小;

其中,s1中的成型设备包括:驱动机构1,所述驱动机构1中转动连接有传动轴一3,所述传动轴一3下端滑动连接有螺纹传动轴一4,所述螺纹传动轴一4下端固定连接有搅拌挤压轴6,所述搅拌挤压轴6下方固定连接有搅拌轴6-1;所述搅拌挤压轴6滑动连接并穿过有顶板7,所述顶板7下方活动连接有滑动块8,所述搅拌轴6-1滑动连接并穿过有底板10,所述底板10与滑动块8下端面活动连接;所述底板10外侧转动连接有支撑机构2;

所述滑动块8滑动安装在支撑机构2上,偶数个所述滑动块8相互滑动连接,并且所有的所述滑动块8以搅拌挤压轴6为轴心拼组成一个完整的空心式圆柱体;每个所述滑动块8后端中线处均固定连接有一个推拉机构14;

所述支撑机构2上端固定连接有支撑柱2-1,所述支撑柱2-1固定连接有支撑杆一2-2,所述支撑杆一2-2固定连接有螺母一5,所述螺母一5与螺纹传动轴一4螺纹连接;

所述推拉机构14用于推动滑动块8在与搅拌轴6-1的轴线相垂直的平面上往复运动,且运动平面能够平分滑动块8,相邻的所述推拉机构14的运动方向总是相反。

作为本发明的进一步方案,所述推拉机构14包括有固定板14-7,所述固定板14-7上表面左右两端分别固定连接有固定环14-2和螺母二14-6;所述固定环14-2内转动连接有转动轴14-3;所述转动轴14-3左端固定连接有齿轮三14-1,右端固定连接有传动轴二14-4,所述传动轴二14-4右端滑动连接有螺纹传动轴二14-5,所述螺纹传动轴二14-5与滑动块8固定连接;由于本设备用于挤压金属,使其产生塑性变形,所以设备需要施加很大的力,进一步的也要承担很大的反作用力,其中作为驱动件的推拉机构14中的运动单元就极易在反作用力下被破坏,本方案通过驱动齿轮三14-1转动,进而带动螺纹传动轴二14-5在螺母二14-6内转动,利用螺纹驱动的原理,去提供推拉机构14的输出力,使得运动单元所受的反作用力均匀分散到啮合的螺纹上,避免了应力集中可能带来的设备损害;使设备提供的输出力上限提高,进而提高了设备的产能上限。

作为本发明的进一步方案,所述传动轴一3上固定连接有齿轮一3-1;所述支撑杆一2-2上端固定连接有支撑杆二2-4,所述支撑杆二2-4上端固定连接有支撑台2-3,所述支撑台2-3安装有与推拉机构14等数量且等方位的联动轴一11,所述联动轴一11一端与齿轮一3-1啮合,另一端分别啮合有联动轴二12的上端,所述联动轴二12安装在齿轮三14-1上方,所述联动轴二12有第一联动轴12-1和第二联动轴12-2两种,且所述第一联动轴12-1和第二联动轴12-2间隔安装,所述齿轮三14-1有第一齿轮14-1-1和第二齿轮14-1-2两种,所述第一联动轴12-1下方的齿轮三14-1为第一齿轮14-1-1,所述第二联动轴12-2下方的齿轮三14-1为第二齿轮14-1-2,所述第一联动轴12-1下端直接与第一齿轮14-1-1啮合,所述第二联动轴12-2下端啮合有齿轮二13,所述齿轮二13与啮合第二齿轮14-1-2;所述齿轮一3-1传动到第一齿轮14-1-1和第二齿轮14-1-2相同;由于本设备工作中,需要搅拌挤压轴6和滑动块8间相互联动对材料进行不断地挤压和扭挤,这就使得搅拌挤压轴6和滑动块8间的运动要高度配合,且由于两者动作都是不断往复进行的,所以配合间若出现误差,就可能会产生误差累计,导致搅拌挤压轴6和滑动块8间配合错误,进而损坏设备,所以本方案通过齿轮传动和轴传动的方式将搅拌挤压轴6的动力源传递到滑动块8上,是两者使用同一动力源,利用不同的机械传动件联动起来,使设备运行更稳定,能够更有效和高效的处理材料。

作为本发明的进一步方案,相邻的所述滑动块8间滑动安装有与滑动块8等高的保护板9,所述保护板9侧面固定连接有卡销9-3,所述滑动块8侧面开设有销槽8-1,所述卡销9-3与销槽8-1滑动连接,所述销槽8-1长度大于卡销9-3,且当滑动块8共同构成圆筒状态时,卡销9-3位于销槽8-1最左端;当滑动块8交错滑动时,向设备中心位置前进的滑动块8,会通过两侧面的销槽8-1带动卡销9-3,进而带动保护板9同步前进,使向设备中心位置凸起的滑动块8两侧始终有保护板9的存在,进而使材料在扭挤过程中对滑动块8侧面产生的挤压力直接作用于保护板9上,进而再通过保护板9作用于滑动块8的整个侧面,对滑动块8起到保护作用,进而在保证滑动块8不会损坏的条件下,设备处理的金属材料的大小上限得到提高。

工作原理:驱动机构1根据搅拌挤压轴6下端由顶板7到底板10的往复时间设定正反转的频率;

工作时,先将处于低温、中温变形区的硬质合金材料放入设备中由顶板7、滑动块8和底板10共同组成的腔体中,而后开启设备;

驱动机构1开始带动传动轴一3正转(如图6),进而传动轴一3带动螺纹传动轴一4正转,螺纹传动轴一4在其表面的螺纹配合螺母一5的作用下向下移动,与螺纹传动轴一4固定连接的搅拌挤压轴6随之正转并下移,搅拌挤压轴6下方的搅拌轴6-1随搅拌挤压轴6正转并下移(此过程中,与搅拌挤压轴6滑动连接的顶板7和与搅拌轴6-1滑动连接的底板10会随两者在原位旋转,以保证在维持材料腔封闭的前提下,不对搅拌挤压轴6和搅拌轴6-1的运动);搅拌挤压轴6和搅拌轴6-1在转动过程中,(图9结合图10)会通过外轮廓的凸起带动金属旋转;与此同时,偶数个滑动块8在推拉机构14的推拉下,交错滑动,并形成多个空腔;硬质合金材料在搅拌挤压轴6的挤压下产生形变,并有部分合金材料进入空腔中,此时,由于滑动块8不进行转动,故滑动块8会对空腔内的金属产生夹持效果,阻止其转动,进而配合搅拌挤压轴6和搅拌轴6-1的转动,使金属产生扭挤;

随后,当搅拌挤压轴6到达底板10上端时,驱动机构1反转,搅拌挤压轴6反转且上升并对合金材料进行反向扭转,滑动块8复位并对合金材料进行侧面挤压,空腔减小;直至搅拌挤压轴6运行到顶板7下端面,驱动机构1切换到正转,循环上述运动,对金属材料进行反复挤压和扭挤;

其中滑动块8以及与之连接的保护板9的运动过程:驱动机构1开始带动传动轴一3正转时,(如图7)传动轴一3上固定连接的齿轮一3-1随之正转,进而齿轮一3-1带动联动轴一11反转,(如图6)联动轴一11带动联动轴二12正转,联动轴二12带动齿轮三14-1转动;其中,(如图4)联动轴二12中的第一联动轴12-1带动与之啮合的第一齿轮14-1-1反转,(以设备中心为前,设备外围为后)进而第一齿轮14-1-1带动传动轴二14-4反转,传动轴二14-4带动螺纹传动轴二14-5反转,螺纹传动轴二14-5在螺母二14-6的作用下,向后位移,进而带动与之固定连接的滑动块8向后位移;(如图5)联动轴二12中的第二联动轴12-2带动与之啮合的齿轮二13反转,进而齿轮二13带动与之啮合的第二齿轮14-1-2正转,进而第二齿轮14-1-2带动传动轴二14-4正转,传动轴二14-4带动螺纹传动轴二14-5正转,螺纹传动轴二14-5在螺母二14-6的作用下,向前位移,进而带动与之固定连接的滑动块8向前位移;由于第一联动轴12-1和第二联动轴12-2交错布置,故进一步的,滑动块8交错前后位移;当滑动块8向后位移时,(参考图12)销槽8-1不会挤压到卡销9-3,销槽8-1与卡销9-3间发生滑动位移;当滑动块8向前位移时,销槽8-1会对卡销9-3产生向前的挤压力,进而卡销9-3带动保护板9随滑动块8前移(同时弹簧9-2被拉伸,并对保护板9产生向后的拉力),使向前位移的滑动块8的两侧存在保护板9的保护,当前移的滑动块8复位时,卡销9-3失去销槽8-1的挤压力,在弹簧9-2的拉力作用下,保护板9复位。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。


技术特征:

1.一种硬质合金材料复合成型工艺,其特征在于:该方法的具体步骤如下:

s1、先将处于低温、中温变形区的硬质合金材料放入设备中,而后开启成型设备;

s2、成型设备的驱动机构(1)带动传动轴一(3)正转,进而传动轴一(3)带动螺纹传动轴一(4)正转,螺纹传动轴一(4)在其表面的螺纹配合螺母一(5)的作用下向下移动;

s3、与螺纹传动轴一(4)固定连接的搅拌挤压轴(6)随之正转且旋转;

s4、同时,偶数个滑动块(8)在推拉机构(14)的推拉下,交错滑动,并形成多个空腔;硬质合金材料在搅拌挤压轴(6)的挤压下产生形变,并有部分合金材料进入空腔中;

s5、而后,空腔和搅拌挤压轴(6)的凸起共同对合金材料形成夹持,合金材料随搅拌挤压轴(6)的转动,发生扭转;

s6、最后,成型设备的搅拌挤压轴(6)到达底板(10)上端,驱动机构(1)反转,搅拌挤压轴(6)反转且上升并对合金材料进行反向扭转,滑动块(8)复位并挤压合金材料,空腔减小;

s7、设备重复进行上述动作,对合金材料进行反复挤压、扭转以减小其晶粒的大小;

其中,s1中的成型设备包括:驱动机构(1),所述驱动机构(1)中转动连接有传动轴一(3),所述传动轴一(3)下端滑动连接有螺纹传动轴一(4),所述螺纹传动轴一(4)下端固定连接有搅拌挤压轴(6),所述搅拌挤压轴(6)下方固定连接有搅拌轴(6-1);所述搅拌挤压轴(6)滑动连接并穿过有顶板(7),所述顶板(7)下方活动连接有滑动块(8),所述搅拌轴(6-1)滑动连接并穿过有底板(10),所述底板(10)与滑动块(8)下端面活动连接;所述底板(10)外侧转动连接有支撑机构(2);

所述滑动块(8)滑动安装在支撑机构(2)上,偶数个所述滑动块(8)相互滑动连接,并且所有的所述滑动块(8)以搅拌挤压轴(6)为轴心拼组成一个完整的空心式圆柱体;每个所述滑动块(8)后端中线处均固定连接有一个推拉机构(14);

所述支撑机构(2)上端固定连接有支撑柱(2-1),所述支撑柱(2-1)固定连接有支撑杆一(2-2),所述支撑杆一(2-2)固定连接有螺母一(5),所述螺母一(5)与螺纹传动轴一(4)螺纹连接;

所述推拉机构(14)用于推动滑动块(8)在与搅拌轴(6-1)的轴线相垂直的平面上往复运动,且运动平面能够平分滑动块(8),相邻的所述推拉机构(14)的运动方向总是相反。

2.根据权利要求1所述的一种硬质合金材料复合成型工艺,其特征在于:所述推拉机构(14)包括有固定板(14-7),所述固定板(14-7)上表面左右两端分别固定连接有固定环(14-2)和螺母二(14-6);所述固定环(14-2)内转动连接有转动轴(14-3);所述转动轴(14-3)左端固定连接有齿轮三(14-1),右端固定连接有传动轴二(14-4),所述传动轴二(14-4)右端滑动连接有螺纹传动轴二(14-5),所述螺纹传动轴二(14-5)与滑动块(8)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种硬质合金材料复合成型工艺,其特征在于:所述传动轴一(3)上固定连接有齿轮一(3-1);所述支撑杆一(2-2)上端固定连接有支撑杆二(2-4),所述支撑杆二(2-4)上端固定连接有支撑台(2-3),所述支撑台(2-3)安装有与推拉机构(14)等数量且等方位的联动轴一(11),所述联动轴一(11)一端与齿轮一(3-1)啮合,另一端分别啮合有联动轴二(12)的上端,所述联动轴二(12)安装在齿轮三(14-1)上方,所述联动轴二(12)有第一联动轴(12-1)和第二联动轴(12-2)两种,且所述第一联动轴(12-1)和第二联动轴(12-2)间隔安装,所述齿轮三(14-1)有第一齿轮(14-1-1)和第二齿轮(14-1-2)两种,所述第一联动轴(12-1)下方的齿轮三(14-1)为第一齿轮(14-1-1),所述第二联动轴(12-2)下方的齿轮三(14-1)为第二齿轮(14-1-2),所述第一联动轴(12-1)下端直接与第一齿轮(14-1-1)啮合,所述第二联动轴(12-2)下端啮合有齿轮二(13),所述齿轮二(13)与啮合第二齿轮(14-1-2);所述齿轮一(3-1)传动到第一齿轮(14-1-1)和第二齿轮(14-1-2)相同。

4.根据权利要求3所述的一种硬质合金材料复合成型工艺,其特征在于:相邻的所述滑动块(8)间滑动安装有与滑动块(8)等高的保护板(9),所述保护板(9)侧面固定连接有卡销(9-3),所述滑动块(8)侧面开设有销槽(8-1),所述卡销(9-3)与销槽(8-1)滑动连接,所述销槽(8-1)长度大于卡销(9-3),且当滑动块(8)共同构成圆筒状态时,卡销(9-3)位于销槽(8-1)最左端。

技术总结
本发明公开了合金材料加工技术领域的一种硬质合金材料复合成型工艺,其特征在于:驱动机构与传动轴一转动连接,所述传动轴一下端与螺纹传动轴一滑动连接,所述螺纹传动轴一下端与搅拌挤压轴固定连接,所述搅拌挤压轴下方固定连接有搅拌轴;所述搅拌挤压轴滑动连接有顶板,所述顶板与滑动块上端面活动连接,所述搅拌轴与底板滑动连接,所述底板与滑动块下端面活动连接;所述底板外侧转动连接有支撑机构;通过以上结构的配合,能够在适应大产能的基础上,高效的对金属材料进行加工。

技术研发人员:高峰
受保护的技术使用者:陕西天睿创达电子科技股份有限公司
技术研发日:2021.04.30
技术公布日:2021.08.03

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