[发明专利]一种还原铁粉末热挤压深管状机械零部件的装置和方法

权利要求书

1.一种还原铁粉末热挤压深管状机械零部件的装置，其特征在于，按照工艺顺序依次包括保温料仓（1）、加料装置、造型液压机（3）、高温加热炉（14）、热压液压机（15）和退火炉（24）；

所述的造型液压机（3）与热压液压机（15）均包括四根立柱、固定于上固定梁的上顶缸、固定连接于上顶缸下端且可相对于立柱上下运动的液压机第二梁、下顶缸、液压机第三梁、第三梁往复油缸；所述的第三梁往复油缸为两个，其固定于下固定梁，且其顶杆连接液压机第三梁；

所述的液压机第二梁下端固定连接上冲模；

所述的下固定梁的上端垂直固定筒状的下模，所述的液压机第三梁开设通孔，其可容所述的下模穿过；所述的下顶缸固定设置于液压机底部，其顶杆穿过下固定梁，且穿入所述的下模的内腔；所述的下顶缸的顶杆的顶部固定连接模芯；

所述的造型液压机（3）的液压机第三梁上端固定设置造型模套（6），所述的造型模套（6）内相应于所述的下模设置造型下模具（5）；

所述的热压液压机（15）的液压机第三梁上端固定设置热压模套（18），所述的热压模套（18）内相应于所述的下模设置热压下模具（17）；

还包括涨紧芯机构（23）；

所述的涨紧芯机构（23）包括液压油缸系统，所述的液压油缸系统包括液压油缸机构（23-13），所述的液压油缸机构（23-13）连接伸缩油缸（23-1），所述的伸缩油缸（23-1）的推动端固定连接丝杆（23-2）；所述的伸缩油缸（23-1）的推动杆上固定连接电机底座块（23-3），电机底座块（23-3）上固定设置电机驱动机构（23-4）；所述的电机驱动机构（23-4）的输出轴固定套接主动齿轮（23-5），所述的丝杆（23-2）的螺纹部套设与其匹配的丝杆螺母（23-15），所述的丝杆螺母（23-15）外套设与其匹配的滑动被动齿轮（23-6），所述的滑动被动齿轮（23-6）与主动齿轮（23-5）啮合；所述的丝杆（23-2）远离伸缩油缸（23-1）的一端套设可沿其延伸向运动的主动滑动块（23-7）；

所述的丝杆（23-2）远离伸缩油缸（23-1）的末端通过轴承与连接轴（23-12）连接，所述的连接轴上套设可沿其运动的被动滑动块（23-8）；

所述的涨紧芯机构（23）还包括多个围成筒状、将被动滑动块（23-8）围在其中的弧形涨紧板（23-9），所述的弧形涨紧板（23-9）靠近主动滑动块（23-7）的一端与主动支撑片（23-10）的一端铰接，所述的主动支撑片（23-10）的另一端与所述的主动滑动块（23-7）铰接；所述的弧形涨紧板（23-8）与被动支撑片（23-11）的一端铰接，所述的被动支撑片（23-11）的另一端与被动滑动块（23-8）铰接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的保温料仓（1）底端开设下料口（1-1），相应于所述的下料口设置气动阀门板（1-2），所述的气动阀门板（1-2）由气动阀门缸（1-3）驱动。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的加料装置包括相应于所述的造型下模具（5）设置的滑动保温底板（11）和容积给料真空盒（10），相应于所述的容积给料真空盒（10）设置给料推拉液压缸（9），可推动容积给料真空盒（10）沿滑动保温底板（11）滑动到造型下模具的上方。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括设置于造型液压机（3）与高温加热炉（14）之间、高温加热炉（14）与热压液压机（15）之间、以及热压液压机（15）和退火炉（24）之间的机械手（13），所述的机械手上设置机械手夹持器（13-1）。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的高温加热炉（14）设置中频感应加热线圈（14-1）。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的退火炉（24）设置马弗炉管（24-1）。

7.一种还原铁粉末热挤压深管状机械零部件的方法，使用如权利要求1～6任一项所述的装置实现，其特征在于，包括如下步骤：

S1. 还原铁粉末定量计量加入造型液压机的模腔内，在4.5～5t/cm²压强下，进行温压造型，得造型坯料块；

S2. 将步骤S1获得的造型坯料块进行气氛保护加热到1140～1200℃；

S3. 使用热压液压机，在1.2～2.2t/cm²压强下，对步骤S2获得的造型坯料块进行热挤压，经退火炉烧结退火后，得到深管状机械零部件制品；

步骤S1中，温压造型使造型坯料块的密度达到5.5～6.2t/m³；步骤S3中，热挤压使深管状机械零部件制品的密度达到7.4～7.8t/m³；

所述的还原铁粉末为直接还原铁粉末，其预先加热至620～680℃，经过二次还原、脱碳和退火。