燒結(jié)坯件爐外矯直的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)燒結(jié)坯件進(jìn)行爐外矯直的方法和用于該方法的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在冶金、過濾器生產(chǎn)等許多工業(yè)生產(chǎn)中都具有燒結(jié)工序，燒結(jié)是一個(gè)傳統(tǒng)工藝過程，指的是把粉狀物料轉(zhuǎn)變?yōu)橹旅荏w的一種過程。人們很早就利用這個(gè)工藝來(lái)生產(chǎn)陶瓷、粉末冶金、耐火材料、超高溫材料等。以粉末冶金為例，一般生產(chǎn)過程是先將金屬粉末通過模具高壓(10MPa以上)擠壓，在高壓下金屬粉末物理聚集成一體，其形狀與模具相適應(yīng)，這時(shí)候得到的半成品俗稱壓坯。然后再將壓坯放入加熱爐中加熱并保溫，通常加熱的最高溫度低于壓坯的熔點(diǎn)，目的是使金屬粉末顆粒間互相融合或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，壓坯由此轉(zhuǎn)化成一個(gè)致密的整體。對(duì)壓坯加熱的過程俗稱燒結(jié)，其作用是使壓坯的金屬粉末顆粒融結(jié)成一體，燒結(jié)得到的半成品俗稱燒結(jié)坯。壓坯是金屬粉末顆粒物理聚集形成的粉末體，而燒結(jié)坯為燒結(jié)后的金屬構(gòu)件，金屬粉末顆粒之間通過化學(xué)反應(yīng)結(jié)合，例如鐵棍、鐵管等。最后對(duì)燒結(jié)坯進(jìn)行機(jī)械加工即可得到需要的各種零件。
[0003]在實(shí)際生產(chǎn)中，通常希望壓坯在燒結(jié)過程中其形狀是規(guī)則無(wú)變形的，但是由于壓坯每個(gè)部位的材料并不完全均勻，而且在加熱過程中，不能保證壓坯各個(gè)部位受熱完全均勻，壓坯在高溫作用下發(fā)生蠕變，自身強(qiáng)度大幅降低，由此可能導(dǎo)致燒結(jié)時(shí)壓坯的局部產(chǎn)生收縮或膨脹的形變，從而發(fā)生彎曲等不可恢復(fù)的塑性變形。同時(shí)又因?yàn)槭軣Y(jié)工藝的限制，燒結(jié)過程中壓坯沒有剛性束縛，因此也就無(wú)法在燒結(jié)過程中約束其形變。在一般的生產(chǎn)中，對(duì)各種燒結(jié)坯件的形變程度是有限制的，超出限制的燒結(jié)坯件只能棄用，作為廢品處理，這使得生產(chǎn)成本高居不下，嚴(yán)重影響了成品合格率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種燒結(jié)坯件爐外矯直的方法和裝置，用以對(duì)發(fā)生明顯形變的燒結(jié)坯件進(jìn)行矯直，使其達(dá)到相應(yīng)的工業(yè)要求，提高燒結(jié)坯件的合格率，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。
[0005]本發(fā)明燒結(jié)坯件爐外矯直的方法，包括:將外形有瑕疵形變的燒結(jié)坯件于加熱爐中加熱，加熱溫度小于所述燒結(jié)坯件的熔點(diǎn)；當(dāng)燒結(jié)坯件受熱能夠進(jìn)行矯正后，將燒結(jié)坯件取至加熱爐外的矯直底座上固定，通過壓塊對(duì)所述固定的燒結(jié)坯件施加壓力，使燒結(jié)坯件產(chǎn)生形變直至燒結(jié)坯件的外形達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后，保持壓塊對(duì)燒結(jié)坯件的壓力，待燒結(jié)坯件冷卻后釋放壓塊壓力。不同材料的燒結(jié)坯件，其加熱后能夠進(jìn)行矯直形變的溫度也不一樣，根據(jù)不同的燒結(jié)坯件材料設(shè)置相應(yīng)的加熱溫度即可。金屬材料形成的構(gòu)件具有一種性質(zhì)，即達(dá)到一定溫度后，金屬構(gòu)件的內(nèi)應(yīng)力和強(qiáng)度會(huì)大幅度降低。在此溫度下，金屬構(gòu)件可在外力作用下發(fā)生塑性變形。一般情況下，溫度降低后金屬構(gòu)件會(huì)保持塑性變形后的形狀，而不會(huì)恢復(fù)原來(lái)的形狀。盡管這一性質(zhì)是金屬材料普遍存在的，但并沒有被利用到對(duì)燒結(jié)坯件的矯直工藝中。本領(lǐng)域的技術(shù)人員長(zhǎng)期希望減小或克服燒結(jié)坯件形變的技術(shù)問題，但始終沒有得到有效的解決，因此本發(fā)明是利用了金屬的普遍特性，解決了本領(lǐng)域長(zhǎng)期希望解決而未能解決的問題，其方式看似簡(jiǎn)單，卻對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)企業(yè)具有重要的環(huán)保意義和經(jīng)濟(jì)意義，在不增加企業(yè)過多的生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上，大幅度的提高了燒結(jié)坯件的合格率。
[0006]在將所述燒結(jié)坯件固定在矯直底座中時(shí)，可以使燒結(jié)坯件的外形瑕疵形變的凸出高點(diǎn)與所述壓塊對(duì)應(yīng)。直接對(duì)形變的凸出高點(diǎn)施壓能夠更有效的對(duì)燒結(jié)坯件矯直，如果是反向?qū)λ鐾钩龈唿c(diǎn)的周圍施壓，不但施壓面積增大，使接觸點(diǎn)的壓強(qiáng)減小，而且也容易使周圍部分產(chǎn)生二次形變。
[0007]進(jìn)一步的，在保溫環(huán)境中通過壓塊對(duì)燒結(jié)坯件進(jìn)行矯直。對(duì)燒結(jié)坯件矯直時(shí)即可以在開放環(huán)境中也可以在保溫環(huán)境中進(jìn)行，但在保溫環(huán)境中能夠降低燒結(jié)坯件的溫度降低速度，使燒結(jié)坯件在矯直過程中基本保持恒溫，這樣能夠更準(zhǔn)確的控制壓塊的施壓力度和時(shí)間，并且提尚矯直效率。
[0008]具體的，通過加熱爐中的溫度傳感器對(duì)加熱爐中的溫度進(jìn)行監(jiān)控，也可以直接通過電腦等設(shè)備對(duì)加熱爐中的溫度進(jìn)行設(shè)置和監(jiān)控。
[0009]本發(fā)明還提供了一種用于上述方法的裝置，包括加熱工裝和矯直工裝，加熱工裝中包括具有爐門的加熱爐，加熱爐中具有設(shè)于加熱板上的加熱座，在加熱座周圍設(shè)有加熱裝置，還具有對(duì)加熱爐內(nèi)溫度的監(jiān)控系統(tǒng)；矯直工裝包括壓塊和矯直底座，壓塊與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接，并至少可沿所述矯直底座底面的垂直方向運(yùn)動(dòng)并與矯直底座對(duì)應(yīng)。矯直底座應(yīng)和待矯直燒結(jié)坯件的大體外形相適應(yīng)，才有利于對(duì)燒結(jié)坯件固定和限位。加熱裝置可以是在加熱板下方設(shè)置的多條加熱棒，或在加熱座周圍設(shè)置的加熱塊，也可以是在加熱板上設(shè)置電阻絲等結(jié)構(gòu)直接對(duì)加熱座和加熱座中的燒結(jié)坯件加熱。所述的監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)加熱爐內(nèi)的溫度進(jìn)行控制和查看，監(jiān)控系統(tǒng)可以是與加熱爐連接的專用設(shè)備，也可以是與加熱爐為一體的控制面板等結(jié)構(gòu)。壓塊的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以采用常規(guī)的自動(dòng)化控制結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
[0010]一種優(yōu)選的方式為，將所述的矯直工裝設(shè)于保溫環(huán)境中，這樣有利于提高矯直效率，也易于控制矯直的壓力和時(shí)間。
[0011]進(jìn)一步的，在加熱板上設(shè)有通氣孔，使加熱的溫度能夠更加快速有效的傳遞到加熱座和燒結(jié)坯件上。
[0012]在此基礎(chǔ)上，為了避免在加熱過程中加熱爐內(nèi)的熱量散失，同時(shí)也為了保護(hù)加熱爐周圍的設(shè)備等，可以在加熱爐的內(nèi)壁設(shè)有隔熱結(jié)構(gòu)，例如聚苯乙烯隔熱層、陶瓷纖維隔熱板、玻璃棉隔熱層等結(jié)構(gòu)。
[0013]進(jìn)一步的，所述的監(jiān)控系統(tǒng)包括設(shè)于加熱爐內(nèi)的溫度傳感器和與加熱爐連接的控制模塊，將溫度傳感器設(shè)于加熱爐內(nèi)能夠更方便準(zhǔn)確的傳遞溫度信息，再通過常規(guī)的控制模塊對(duì)加熱爐內(nèi)的溫度進(jìn)行控制和查看。
[0014]本發(fā)明燒結(jié)坯件爐外矯直的方法和裝置，能夠非常方便、快捷的對(duì)發(fā)生形變的燒結(jié)坯件進(jìn)行矯直，使其達(dá)到相應(yīng)的工業(yè)要求，非常大程度上提高了