CN110756799A - 一种泡沫铝发泡前驱体模压制备装置 - Google Patents

一种泡沫铝发泡前驱体模压制备装置 Download PDF

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汪玉娇
龙红明
冉松林
季益龙
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Abstract

本发明公开一种泡沫铝发泡前驱体模压制备装置包括上冲头、内套、外套、下冲头，所述内套设置在所述外套内，所述内套和所述外套设置在所述上冲头和所述下冲头之间，所述外套设置为圆柱筒结构，所述内套设置有与前驱体横截面形状配合设置的内槽；所述上冲头设置有上模部，所述上模部横截面形状和所述内槽配合设置，且所述上模部可设置在所述内槽内；本发明所述泡沫铝发泡前驱体模压制备装置，具体克服传统模压脱模难、制备的前驱体外型及尺寸单一的限制。

Description

一种泡沫铝发泡前驱体模压制备装置
技术领域
本发明涉及泡沫铝粉末冶金法制备技术领域，具体涉及一种泡沫铝发泡前驱体模压制备装置。
背景技术
泡沫铝是一种多孔结构功能材料，具有优异的物理性能和力学性能，如轻质、吸能、减震、缓冲、隔音吸声、隔热、电磁屏蔽等；满足***减重、结构承载和功能一体化等多方面性能需求，适应未来航空航天、汽车制造、轨道交通等领域对结构功能材料的要求，具有广阔的开发及应用前景。
粉末冶金法制备泡沫铝时，一般通过模压可制备出用于直接发泡的泡沫铝发泡前驱体；当在粉末两端添加金属面板与中心粉末一起进行模压压制时，可获得泡沫铝三明治结构的发泡前驱体。发泡前驱体模压制备过程中，由于粉末原料与模具金属内壁易出现压力粘结，尤其在热压时，粉末原料与内壁的结合力更强，造成发泡前驱体脱模困难，进而因为脱模操作导致发泡前驱体致密度降低。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种泡沫铝发泡前驱体模压制备装置包括上冲头、内套、外套、下冲头，所述内套设置在所述外套内，所述内套和所述外套设置在所述上冲头和所述下冲头之间，所述外套设置为圆柱筒结构，所述内套设置有与前驱体横截面形状配合设置的内槽；所述上冲头设置有上模部，所述上模部横截面形状和所述内槽配合设置，且所述上模部可设置在所述内槽内。
较佳的，所述外套内设置有模压腔和限制腔，所述模压腔和所述限制腔横截面均设置为圆形，且所述模压腔直径小于所述限制腔直径，所述内套设置在所述模压腔内，所述模压腔设置在靠近所述上冲头的一侧，所述限制腔设置在靠近所述下冲头的一侧。
较佳的，所述下冲头设置有下模部和限制部，所述下模部设置为圆柱体结构，所述下模部直径尺寸和所述限制腔直径尺寸配合设置，且所述下模部可设置在所述限制腔内，所述限制部与所述外套的下端面配合设置。
较佳的，所述下模部高度尺寸等于或小于所述限制腔深度尺寸。
较佳的，所述上冲头还设置有脱模部，所述脱模部设置为圆形，且所述脱模部的直径小于所述模压腔直径。
较佳的，所述内套包括若干拼接块，所述拼接块相互连接形成环形件，并放置在所述模压腔内，所述拼接块均为柱状结构，所述拼接块上下两端面均设置为平直面，所述拼接块上端面与所述脱模部的端面接触连接，所述拼接块下端面与所述下模部的端面接触连接。
较佳的，所述拼接块的侧端面包括成型面、固定面、分别设置在所述成型面和所述固定面两侧的连接面；两所述拼接块上的所述连接面一一对应贴合连接，所述固定面设置为圆弧面，且所述固定面的圆弧半径和所述模压腔的横截面半径配合设置，所述拼接块的所述成型面形成所述内槽。
较佳的，所述内套中还设置有外型与所述内槽横截面形状一致的厚度调节块。
与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明所述泡沫铝发泡前驱体模压制备装置，具体克服传统模压脱模难、制备的前驱体外型及尺寸单一的限制。
附图说明
图1为所述泡沫铝发泡前驱体模压制备装置的结构视图；
图2为所述泡沫铝发泡前驱体模压制备装置的操作流程示意图；
图3为泡沫铝在发泡前和发泡后的实物图。
图中数字表示：
10-上冲头；20-内套；30-外套；40-下冲头；210-圆形内槽拼接块；220-三角形内槽拼接块；230-厚度调节块。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
实施例一
如图1所示，图1为所述泡沫铝发泡前驱体模压制备装置的结构视图；本发明所述泡沫铝发泡前驱体模压制备装置包括上冲头10、内套20、外套30、下冲头40。所述内套20设置在所述外套30内，所述内套20和所述外套30设置在所述上冲头10和所述下冲头40之间，所述外套30设置为圆柱筒结构，所述内套20设置有与前驱体横截面形状配合设置的内槽。
较佳的，所述外套30内设置有模压腔和限制腔，所述模压腔和所述限制腔横截面均设置为圆形，且所述模压腔直径小于所述限制腔直径，所述内套20设置在所述模压腔内，所述模压腔设置在靠近所述上冲头10的一侧，所述限制腔设置在靠近所述下冲头40的一侧。
所述下冲头40设置有下模部和限制部，所述下模部设置为圆柱体结构，所述下模部直径尺寸和所述限制腔直径尺寸配合设置，且所述下模部可设置在所述限制腔内，所述限制部与所述外套30的下端面配合设置，当所述下模部设置在所述限制腔内时，所述限制部与所述外套30的下端面卡接，从而固定所述下模部在所述限制腔内的位置。
一般的，所述下模部高度尺寸等于或略小于所述限制腔深度尺寸。
所述上冲头10设置有上模部和脱模部，所述上模部横截面形状和所述内槽配合设置，且所述上模部可设置在所述内槽内。所述脱模部一般设置为圆形，且所述脱模部的直径略小于所述模压腔直径，便于通过所述脱模部对所述内套20的挤压，使所述内套20从所述外套30内挤压脱离。
所述内套20包括若干拼接块，所述拼接块相互连接形成环形件，并放置在所述模压腔内，所述拼接块均为柱状结构，所述拼接块上下两端面均设置为平直面，所述拼接块上端面与所述脱模部的端面接触连接，所述拼接块下端面与所述下模部的端面接触连接。
所述拼接块的侧端面包括成型面、固定面、分别设置在所述成型面和所述固定面两侧的连接面。两所述拼接块上的所述连接面一一对应贴合连接，即一所述拼接块通过所述连接面与相邻两侧的所述拼接块贴合连接，若所述拼接块仅设置有2个，且两所述拼接块上的所述连接面一一对应贴合连接。所述固定面设置为圆弧面，且所述固定面的圆弧半径和所述模压腔的横截面半径配合设置，所述拼接块相互连接后，所述固定面形成完整的圆形弧面与所述模压腔内壁贴合，从而通过所述模压腔对各所述拼接块位置进行固定。所述拼接块的所述成型面形成所述内槽，所述成型面为直接与粉末原料接触的面，通过所述成型面与所述粉末原料的相互挤压，最终形成理想形状的所述前驱体。通过设置不同形状的所述成型面，并将所述成型面相互拼接，从而形成所需求的不同形状的所述内槽。
其中所述内套20的设计便于所述前驱体的脱模；当其设置为不同形状时，即方形、圆形内槽拼接块210或三角形内槽拼接块220的套件时，可制备出外型不同的前驱体，进而便于后续各种异型件的填充发泡。
另外，通过在所述内套20中添加外型与所述内槽横截面形状一致的厚度调节块230可对所述前驱体的压制厚度进行控制。
如图2所示，图2为所述泡沫铝发泡前驱体模压制备装置的操作流程示意图。如图2上(a)中所示，图(a)为泡沫铝发泡前驱体压制过程示意图，通过将所述冲头10、所述内套20、所述外套30、所述下冲头40由下而上进行组装，当需要控制制备的前驱体厚度时，在所述内套20中先放入一定厚度的所述厚度调节块230，再加入前驱体粉末原料，粉末加入量以填满至与所述内套20和所述外套30上端面在同一平面时为准；另外，若要获得泡沫铝三明治结构发泡前驱体时，需在放入所述厚度调节块230后，首先在所述厚度调节块230上放入一块金属面板，再加入粉末原料，同样，粉末加入至与所述内套20和所述外套30上端面处于同一平面时，再在粉末上盖入另一块金属面板；完成填料操作后，将所述上冲头10轻轻按入填满料的所述内套20中，最后将整套模压装置放置在压力设备下进行压制操作。
如图2上(b)中所示，图(b)为泡沫铝发泡前驱体脱模过程示意图，完成压制后，同时取出所述上冲头10和所述下冲头40，并将取出的所述上冲头10倒置使所述脱模部放于所述内套20上，再将该装置至于压力设备下，缓慢加压直至所述内套20完全脱出所述外套30，完成脱模操作。
如图3所示，图3为泡沫铝在发泡前和发泡后的实物图。其中，图3上(a)为通过所述泡沫铝发泡前驱体模压制备装置制备的泡沫铝三明治结构发泡前驱体实物图，图3上(b)为发泡后泡沫铝的实物图。
本发明的泡沫铝发泡前驱体模压制备装置集成度高、模块化突出，适合异型泡沫铝填充件发泡前驱体的制备。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种泡沫铝发泡前驱体模压制备装置，其特征在于，包括上冲头、内套、外套、下冲头，所述内套设置在所述外套内，所述内套和所述外套设置在所述上冲头和所述下冲头之间，所述外套设置为圆柱筒结构，所述内套设置有与前驱体横截面形状配合设置的内槽；所述上冲头设置有上模部，所述上模部横截面形状和所述内槽配合设置，且所述上模部可设置在所述内槽内。
2.如权利要求1所述的泡沫铝发泡前驱体模压制备装置，其特征在于，所述外套内设置有模压腔和限制腔，所述模压腔和所述限制腔横截面均设置为圆形，且所述模压腔直径小于所述限制腔直径，所述内套设置在所述模压腔内，所述模压腔设置在靠近所述上冲头的一侧，所述限制腔设置在靠近所述下冲头的一侧。
3.如权利要求2所述的泡沫铝发泡前驱体模压制备装置，其特征在于，所述下冲头设置有下模部和限制部，所述下模部设置为圆柱体结构，所述下模部直径尺寸和所述限制腔直径尺寸配合设置，且所述下模部可设置在所述限制腔内，所述限制部与所述外套的下端面配合设置。
4.如权利要求3所述的泡沫铝发泡前驱体模压制备装置，其特征在于所述下模部高度尺寸等于或小于所述限制腔深度尺寸。
5.如权利要求2所述的泡沫铝发泡前驱体模压制备装置，其特征在于所述上冲头还设置有脱模部，所述脱模部设置为圆形，且所述脱模部的直径小于所述模压腔直径。
6.如权利要求2所述的泡沫铝发泡前驱体模压制备装置，其特征在于所述内套包括若干拼接块，所述拼接块相互连接形成环形件，并放置在所述模压腔内，所述拼接块均为柱状结构，所述拼接块上下两端面均设置为平直面，所述拼接块上端面与所述脱模部的端面接触连接，所述拼接块下端面与所述下模部的端面接触连接。
7.如权利要求6所述的泡沫铝发泡前驱体模压制备装置，其特征在于所述拼接块的侧端面包括成型面、固定面、分别设置在所述成型面和所述固定面两侧的连接面；两所述拼接块上的所述连接面一一对应贴合连接，所述固定面设置为圆弧面，且所述固定面的圆弧半径和所述模压腔的横截面半径配合设置，所述拼接块的所述成型面形成所述内槽。
8.如权利要求1所述的泡沫铝发泡前驱体模压制备装置，其特征在于所述内套中还设置有外型与所述内槽横截面形状一致的厚度调节块。
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