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(shí)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(jī)械合金模塊，混料模塊，制粒模塊，注塑模塊，脫脂模塊，燒結(jié)模塊和濕氫模塊，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成型工序完成后，產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定，同一性非常好，燒結(jié)后，尺寸穩(wěn)定性大大提高。而且無頂桿痕跡和澆口痕跡，省略了后續(xù)的機(jī)加工工藝，濕氫裝置又能剔除鎢合金的碳含量，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了工作效率和系統(tǒng)的可容錯(cuò)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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及粉末冶金【技術(shù)領(lǐng)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(shù)】
[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(shù)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(chǎn)1-2個(gè)產(chǎn)品，而且密度低，性能不高，生產(chǎn)效率極低，產(chǎn)品成本高得驚人，影響了該產(chǎn)品市場的發(fā)展。
[0003]該產(chǎn)品由于體積小，重量輕-單個(gè)常規(guī)規(guī)格為0.25g、每噸的數(shù)量約為400萬個(gè)，而且需求量非常大，常規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)方法很難滿足市場需要。
[0004]金屬粉末注射成形是傳統(tǒng)粉末冶金技術(shù)和現(xiàn)代注塑成形技術(shù)相結(jié)合的新型粉末冶金技術(shù)。該技術(shù)的基本步驟是:首先選取符合MM要求的金屬粉末和黏結(jié)劑，然后在特定溫度下，將金屬粉末和黏結(jié)劑混合成均勻地喂料，經(jīng)制粒后再注塑成性，成性胚經(jīng)脫脂后再燒結(jié)成成品。
[0005]金屬粉末注射成形工藝，是替代其他機(jī)械和加工方法難以生產(chǎn)或不能成型的生產(chǎn)工藝，屬于凈成性無切削加工工藝，可生產(chǎn)各種合金材料且形狀復(fù)雜的零件，其復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(qiáng)筋、表面滾花等。該技術(shù)可以免除繁瑣的多道加工工序，減少材料消耗。而且該技術(shù)材料適應(yīng)性廣、自動化程度高、生產(chǎn)成本低、材料利用率幾乎100%，該技術(shù)潛在市場很大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中供不應(yīng)求且生產(chǎn)效率極低，產(chǎn)品成本高的上述缺陷和問題，本實(shí)用新型實(shí)施例的目的是提供一種能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)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(dá)到上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例提供如下技術(shù)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(jī)械合金模塊，混料模塊，制粒模塊，注塑模塊，脫脂模塊，燒結(jié)模塊和濕氫模塊，其中機(jī)械合金模塊，混料模塊，制粒模塊，注塑模塊，脫脂模塊，燒結(jié)模塊和濕氫模塊依次相連，其中，所述機(jī)械合金模塊為高能球磨機(jī)，用于對合金粉末進(jìn)行機(jī)械合金化；所述混料模塊為混料機(jī)，用于對合金粉末和粘結(jié)劑進(jìn)行混煉；所述制粒模塊為制粒機(jī)；所述注塑模塊由注塑機(jī)和注塑模具構(gòu)成，用于將原料注塑成型，所述脫脂模塊為氣氛脫脂爐，燒結(jié)模塊為氫氣保護(hù)推桿式氣氛燒結(jié)爐；濕氫模塊用于剔除鎢合金的碳含量。
[0009]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，氫氣保護(hù)推桿式氣氛燒結(jié)爐由爐體、爐膽、推料裝置、氣氛發(fā)生器、加熱元件、推舟、出料裝置、電器控制裝置、測溫系統(tǒng)構(gòu)成，具體型號為KTS-17可控氣氛鑰絲推桿燒結(jié)爐。
[0010]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述氣氛脫脂爐包括真空單元，程序控制單元，粘結(jié)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(jié)爐。
[0011]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)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(shù)方案的優(yōu)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(gè)終檢封裝模塊，與濕氫模塊相連。
[0013]本實(shí)用新型實(shí)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(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成型工序完成后，保證了零件的外觀質(zhì)量，且產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定，同一性非常好，燒結(jié)后，尺寸穩(wěn)定性大大提高。而且無頂桿痕跡和澆口痕跡，省略了后續(xù)的機(jī)加工工藝，濕氫裝置又能剔除鎢合金的碳含量，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了工作效率和系統(tǒng)的可容錯(cuò)性和安全性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)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(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)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(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型實(shí)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(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0018]如圖1-2所示，本實(shí)用新型實(shí)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(shù)量從幾十個(gè)提高到1000件以上，產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定，同一性非常好，燒結(jié)后，尺寸穩(wěn)定性大大提高，而且無頂桿痕跡和澆口痕跡，省略了后續(xù)的機(jī)加工工藝，執(zhí)行時(shí)間為20-30小時(shí)，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(jī)械合金模塊執(zhí)行機(jī)械合金化工藝,將上述合金粉末在高能球磨機(jī)中以特定的轉(zhuǎn)速和合理的球料比，通過粉末顆粒與磨球之間長時(shí)間激烈地沖擊、碰撞、摩擦，使粉末顆粒反復(fù)產(chǎn)生冷焊、斷裂，導(dǎo)致粉末顆粒中原子擴(kuò)散，從而獲得合金化粉末；大多數(shù)情況下，在有限的球磨時(shí)間內(nèi)僅僅使各組元在那些相接觸的點(diǎn)、線和面上達(dá)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(fù)合物，當(dāng)球磨時(shí)間延長，也可以通過固態(tài)擴(kuò)散，使各組元達(dá)到原子間結(jié)合而形成合金或化合物。這個(gè)方法大大提高了燒結(jié)動力，對燒結(jié)時(shí)的擴(kuò)散起到很大的作用；
[0020]2、選擇雙螺桿擠出混料機(jī)，溫度控制在180± 10°C，按工藝分別加入金屬粉末、粘結(jié)劑，粘結(jié)劑的加入按規(guī)定順序加入，混煉時(shí)間30-40min ；
[0021]3、制粒選用普通粉粹機(jī)，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(jī)，開機(jī)前按操作規(guī)程，保證設(shè)備安全正常運(yùn)行，執(zhí)行下列工藝參數(shù):
[0023]注射溫度:160°C 注射壓力:90_130MPa
[0024]注射流量:45cm3/s 保壓時(shí)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(zhí)行；
[0027]5、燒結(jié):燒結(jié)溫度1290±10°C，加熱速度按工藝執(zhí)行。為了提高工件的密度，適當(dāng)減少C的組分，能使燒結(jié)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(shù)已廣泛應(yīng)用，但有一定的局限性，增加碳含量不能用熔滲技術(shù)解決，本申請利用熱處理滲碳技術(shù)，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(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)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(jī)械合金模塊，混料模塊，制粒模塊，注塑模塊，脫脂模塊，燒結(jié)模塊和濕氫模塊，其中機(jī)械合金模塊，混料模塊，制粒模塊，注塑模塊，脫脂模塊，燒結(jié)模塊和濕氫模塊依次相連，所述機(jī)械合金模塊為高能球磨機(jī)，用于對合金粉末進(jìn)行機(jī)械合金化；所述混料模塊為混料機(jī)，用于對合金粉末和粘結(jié)劑進(jìn)行混煉；所述制粒模塊為制粒機(jī)；所述注塑模塊由注塑機(jī)和注塑模具構(gòu)成，用于將原料注塑成型，所述脫脂模塊為氣氛脫脂爐，燒結(jié)模塊為氫氣保護(hù)推桿式氣氛燒結(jié)爐；濕氫模塊用于剔除鎢合金的碳含量。
2.根據(jù)權(quán)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(hù)推桿式氣氛燒結(jié)爐由爐體、爐膽、推料裝置、氣氛發(fā)生器、加熱元件、推舟、出料裝置、電器控制裝置、測溫系統(tǒng)構(gòu)成，具體型號為KTS-17可控氣氛鑰絲推桿燒結(jié)爐。
3.根據(jù)權(quán)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(jié)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(jié)一體爐。
4.根據(jù)權(quán)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(gè)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(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】楊鴻飛, 燕波, 楊禎, 郭暉, 郭巧玲 申請人:西安福萊特?zé)崽幚碛邢薰?br>