一种粉末冶金零件的制备系统及制备方法技术方案

本发明专利技术涉及粉末冶金技术领域，公开了一种粉末冶金零件的制备系统及制备方法，包括控制系统、螺旋搅拌机、挤压机、退火室、第一烧结室和第二烧结室，控制系统分别与螺旋搅拌机、挤压机、退火室、第一烧结室和第二烧结室连接，并对螺旋搅拌机、挤压机、退火室、第一烧结室和第二烧结室进行管理和控制，螺旋搅拌机用于对制备材料和添加剂进行搅拌得到混合粉末，挤压机用于对混合粉末进行挤压得到零件生坯，退火室用于对零件生坯进行退火处理得到退火生坯，第一烧结室、第二烧结室用于对退火生坯进行一次烧结和二次烧结，并在二次烧结后得到初品，本申请可以实现粉末冶金零件的自动化生产控制，极大地提高了生产效率，提高了粉末冶金零件的品质。品质。品质。

【技术实现步骤摘要】
一种粉末冶金零件的制备系统及制备方法


[0001]本专利技术涉及粉末冶金
，特别是涉及一种粉末冶金零件的制备系统及制备方法。

技术介绍

[0002]粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，非常适合于大批量生产。另外，部分用传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造，因而备受工业界的重视。
[0003]当前，在通过铁基、铝基等制备粉末冶金零件时，通常包括压制烧结、毛坯的挤压、锻压成形、喷射沉积、热等静压等工艺流程，然而在实际制备粉末冶金零件时，退火温度、退火保温时间等参数的设置都是根据工作人员的工作经验来进行设定，由于存在人工的参与，容易造成操作的误差，且现有技术中粉末冶金零件的制备方法比较单一，不能根据实际制备情况对制备工艺进行调整，进而导致粉末冶金材料表面硬度差，且抗疲劳程度低。
[0004]因此，需要对现有的粉末冶金零件的制备方法作进一步的改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种粉末冶金零件的制备系统及制备方法，用以解决现有技术中无法根据实际情况来对制备参数进行调整，无法提高粉末冶金零件的品质，且制备效率低的技术问题。<br/>[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种粉末冶金零件的制备方法，所述方法包括：控制系统、螺旋搅拌机、挤压机、退火室、第一烧结室和第二烧结室，所述控制系统分别与所述螺旋搅拌机、挤压机、退火室、第一烧结室和第二烧结室连接，所述控制系统用于对所述螺旋搅拌机、挤压机、退火室、第一烧结室和第二烧结室进行管理和控制，所述螺旋搅拌机用于对制备材料和添加剂进行搅拌并得到混合粉末，所述挤压机用于对混合粉末进行挤压并得到零件生坯，所述退火室用于对零件生坯进行退火处理并得到退火生坯，所述第一烧结室、第二烧结室用于对退火生坯进行一次烧结和二次烧结，并在二次烧结后得到初品；所述控制系统包括处理模块、控制模块和采集模块；所述采集模块用于采集所述螺旋搅拌机的工作状态参数和所述混合粉末、零件生坯、退火生坯的特征参数，并将所述螺旋搅拌机的工作状态参数和所述混合粉末、零件生坯、退火生坯的特征参数传输至所述处理模块；所述处理模块用于根据所述螺旋搅拌机的工作状态参数和所述混合粉末、零件生
坯、退火生坯的特征参数设定所述螺旋搅拌机、挤压机、退火室、第一烧结室、第二烧结室的工作状态指令；所述控制模块根据所述处理模块设定的工作状态指令对所述螺旋搅拌机、挤压机、退火室、第一烧结室、第二烧结室的工作状态进行控制；在所述采集模块中，所述螺旋搅拌机的工作状态参数为螺旋搅拌机的搅拌速度V，所述混合粉末的特征参数为混合粉末的表面积A，所述零件生坯的特征参数为零件生坯的长度B和零件生坯的直径C，所述退火生坯的特征参数为退火生坯的重量D；所述处理模块用于根据所述螺旋搅拌机的搅拌速度V设定所述螺旋搅拌机的搅拌时间，根据所述混合粉末的表面积A设定所述挤压机的挤压压力，根据所述零件生坯的长度B设定所述退火室的退火温度，根据所述零件生坯的直径C设定所述退火室的退火保温时间，根据所述退火生坯的重量D设定所述第二烧结室的烧结时间。
[0007]优选的，在所述处理模块中，在根据所述螺旋搅拌机的搅拌速度V设定所述螺旋搅拌机的搅拌时间时，具体为：所述处理模块用于预设螺旋搅拌机的搅拌速度矩阵V0，设定V0（V1,V2,V3,V4），其中，V1为第一预设搅拌速度，V2为第二预设搅拌速度，V3为第三预设搅拌速度，V4为第四预设搅拌速度，且V1＜V2＜V3＜V4；所述处理模块用于预设螺旋搅拌机的搅拌时间矩阵E，设定E（E1，E2，E3，E4），其中，E1为第一预设搅拌时间，E2为第二预设搅拌时间，E3为第三预设搅拌时间，E4为第四预设搅拌时间，且E1＜E2＜E3＜E4；所述处理模块还用于根据所述螺旋搅拌机的搅拌速度V与各预设螺旋搅拌机的搅拌速度之间的关系设定所述螺旋搅拌机的搅拌时间：当V＜V1时，选定所述第四预设搅拌时间E4作为所述螺旋搅拌机的搅拌时间；当V1≤V＜V2时，选定所述第三预设搅拌时间E3作为所述螺旋搅拌机的搅拌时间；当V2≤V＜V3时，选定所述第二预设搅拌时间E2作为所述螺旋搅拌机的搅拌时间；当V3≤V＜V4时，选定所述第一预设搅拌时间E1作为所述螺旋搅拌机的搅拌时间。
[0008]优选的，所述采集模块还用于采集所述添加剂的添加量F，并将所述添加剂的添加量传输至处理模块，所述处理模块根据所述添加剂的添加量对所述螺旋搅拌机的搅拌时间进行修正，所述处理模块用于预设添加剂的添加量矩阵G，设定G（G1,G2,G3,G4），其中，G1为第一预设添加量，G2为第二预设添加量，G3为第三预设添加量，G4为第四预设添加量，且G1＜G2＜G3＜G4；所述处理模块用于预设螺旋搅拌机的搅拌时间修正系数矩阵h，设定h（h1，h2，h3，h4），其中，h1为第一预设搅拌时间修正系数，h2为第二预设搅拌时间修正系数，h3为第三预设搅拌时间修正系数，h4为第四预设搅拌时间修正系数，且0.8＜h1＜h2＜h3＜h4＜1.2；所述处理模块还用于在将所述螺旋搅拌机的搅拌时间设定为所述第i预设搅拌时间Ei时，i=1，2，3，4，根据所述添加剂的添加量F和各预设添加剂的添加量之间的关系对所述螺旋搅拌机的搅拌时间进行修正：当F＜G1时，选定所述第一预设搅拌时间修正系数h1对所述第i预设搅拌时间Ei进行修正，修正后螺旋搅拌机的搅拌时间为Ei*h1；
当G1≤F＜G2时，选定所述第二预设搅拌时间修正系数h2对所述第i预设搅拌时间Ei进行修正，修正后螺旋搅拌机的搅拌时间为Ei*h2；当G2≤F＜G3时，选定所述第三预设搅拌时间修正系数h3对所述第i预设搅拌时间Ei进行修正，修正后螺旋搅拌机的搅拌时间为Ei*h3；当G3≤F＜G4时，选定所述第四预设搅拌时间修正系数h4对所述第i预设搅拌时间Ei进行修正，修正后螺旋搅拌机的搅拌时间为Ei*h4。
[0009]优选的，在所述处理模块中，在根据所述混合粉末的表面积A设定所述挤压机的挤压压力时，具体为：所述处理模块用于预设混合粉末的表面积矩阵J，设定J（J1,J2,J3,J4），其中，J1为第一预设混合粉末的表面积，J2为第二预设混合粉末的表面积，J3为第三预设混合粉末的表面积，J4为第四预设混合粉末的表面积，且J1＜J2＜J3＜J4；所述处理模块用于预设挤压机的挤压压力矩阵K，设定K（K1，K2，K3，K4），其中，K1为第一预设挤压压力，K2为第二预设挤压压力，K3为第三预设挤压压力，K4为第四预设挤压压力，且K1＜K2＜K3＜K4；所述处理模块还用于根据所述混合粉末的表面积A与各预设混合粉末的表面积之间的关系设定所述挤压机的挤压压力：当A＜J1时，选定所述第一预设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉末冶金零件的制备系统，其特征在于，所述系统包括：控制系统、螺旋搅拌机、挤压机、退火室、第一烧结室和第二烧结室，所述控制系统分别与所述螺旋搅拌机、挤压机、退火室、第一烧结室和第二烧结室连接，所述控制系统用于对所述螺旋搅拌机、挤压机、退火室、第一烧结室和第二烧结室进行管理和控制，所述螺旋搅拌机用于对制备材料和添加剂进行搅拌并得到混合粉末，所述挤压机用于对混合粉末进行挤压并得到零件生坯，所述退火室用于对零件生坯进行退火处理并得到退火生坯，所述第一烧结室、第二烧结室用于对退火生坯进行一次烧结和二次烧结，并在二次烧结后得到初品；所述控制系统包括处理模块、控制模块和采集模块；所述采集模块用于采集所述螺旋搅拌机的工作状态参数和所述混合粉末、零件生坯、退火生坯的特征参数，并将所述螺旋搅拌机的工作状态参数和所述混合粉末、零件生坯、退火生坯的特征参数传输至所述处理模块；所述处理模块用于根据所述螺旋搅拌机的工作状态参数和所述混合粉末、零件生坯、退火生坯的特征参数设定所述螺旋搅拌机、挤压机、退火室、第一烧结室、第二烧结室的工作状态指令；所述控制模块根据所述处理模块设定的工作状态指令对所述螺旋搅拌机、挤压机、退火室、第一烧结室、第二烧结室的工作状态进行控制；在所述采集模块中，所述螺旋搅拌机的工作状态参数为螺旋搅拌机的搅拌速度V，所述混合粉末的特征参数为混合粉末的表面积A，所述零件生坯的特征参数为零件生坯的长度B和零件生坯的直径C，所述退火生坯的特征参数为退火生坯的重量D；所述处理模块用于根据所述螺旋搅拌机的搅拌速度V设定所述螺旋搅拌机的搅拌时间，根据所述混合粉末的表面积A设定所述挤压机的挤压压力，根据所述零件生坯的长度B设定所述退火室的退火温度，根据所述零件生坯的直径C设定所述退火室的退火保温时间，根据所述退火生坯的重量D设定所述第二烧结室的烧结时间。2.根据权利要求1所述的粉末冶金零件的制备系统，其特征在于，在所述处理模块中，在根据所述螺旋搅拌机的搅拌速度V设定所述螺旋搅拌机的搅拌时间时，具体为：所述处理模块用于预设螺旋搅拌机的搅拌速度矩阵V0，设定V0（V1,V2,V3,V4），其中，V1为第一预设搅拌速度，V2为第二预设搅拌速度，V3为第三预设搅拌速度，V4为第四预设搅拌速度，且V1＜V2＜V3＜V4；所述处理模块用于预设螺旋搅拌机的搅拌时间矩阵E，设定E（E1，E2，E3，E4），其中，E1为第一预设搅拌时间，E2为第二预设搅拌时间，E3为第三预设搅拌时间，E4为第四预设搅拌时间，且E1＜E2＜E3＜E4；所述处理模块还用于根据所述螺旋搅拌机的搅拌速度V与各预设螺旋搅拌机的搅拌速度之间的关系设定所述螺旋搅拌机的搅拌时间：当V＜V1时，选定所述第四预设搅拌时间E4作为所述螺旋搅拌机的搅拌时间；当V1≤V＜V2时，选定所述第三预设搅拌时间E3作为所述螺旋搅拌机的搅拌时间；当V2≤V＜V3时，选定所述第二预设搅拌时间E2作为所述螺旋搅拌机的搅拌时间；当V3≤V＜V4时，选定所述第一预设搅拌时间E1作为所述螺旋搅拌机的搅拌时间。3.根据权利要求2所述的粉末冶金零件的制备系统，其特征在于，
所述采集模块还用于采集所述添加剂的添加量F，并将所述添加剂的添加量传输至处理模块，所述处理模块根据所述添加剂的添加量对所述螺旋搅拌机的搅拌时间进行修正，所述处理模块用于预设添加剂的添加量矩阵G，设定G（G1,G2,G3,G4），其中，G1为第一预设添加量，G2为第二预设添加量，G3为第三预设添加量，G4为第四预设添加量，且G1＜G2＜G3＜G4；所述处理模块用于预设螺旋搅拌机的搅拌时间修正系数矩阵h，设定h（h1，h2，h3，h4），其中，h1为第一预设搅拌时间修正系数，h2为第二预设搅拌时间修正系数，h3为第三预设搅拌时间修正系数，h4为第四预设搅拌时间修正系数，且0.8＜h1＜h2＜h3＜h4＜1.2；所述处理模块还用于在将所述螺旋搅拌机的搅拌时间设定为所述第i预设搅拌时间Ei时，i=1，2，3，4，根据所述添加剂的添加量F和各预设添加剂的添加量之间的关系对所述螺旋搅拌机的搅拌时间进行修正：当F＜G1时，选定所述第一预设搅拌时间修正系数h1对所述第i预设搅拌时间Ei进行修正，修正后螺旋搅拌机的搅拌时间为Ei*h1；当G1≤F＜G2时，选定所述第二预设搅拌时间修正系数h2对所述第i预设搅拌时间Ei进行修正，修正后螺旋搅拌机的搅拌时间为Ei*h2；当G2≤F＜G3时，选定所述第三预设搅拌时间修正系数h3对所述第i预设搅拌时间Ei进行修正，修正后螺旋搅拌机的搅拌时间为Ei*h3；当G3≤F＜G4时，选定所述第四预设搅拌时间修正系数h4对所述第i预设搅拌时间Ei进行修正，修正后螺旋搅拌机的搅拌时间为Ei*h4。4.根据权利要求1所述的粉末冶金零件的制备系统，其特征在于，在所述处理模块中，在根据所述混合粉末的表面积A设定所述挤压机的挤压压力时，具体为：所述处理模块用于预设混合粉末的表面积矩阵J，设定J（J1,J2,J3,J4），其中，J1为第一预设混合粉末的表面积，J2为第二预设混合粉末的表面积，J3为第三预设混合粉末的表面积，J4为第四预设混合粉末的表面积，且J1＜J2＜J3＜J4；所述处理模块用于预设挤压机的挤压压力矩阵K，设定K（K1，K2，K3，K4），其中，K1为第一预设挤压压力，K2为第二预设挤压压力，K3为第三预设挤压压力，K4为第四预设挤压压力，且K1＜K2＜K3＜K4；所述处理模块还用于根据所述混合粉末的表面积A与各预设混合粉末的表面积之间的关系设定所述挤压机的挤压压力：当A＜J1时，选定所述第一预设挤压压力K1作为所述挤压机的挤压压力；当J1≤A＜J2时，选定所述第二预设挤压压力K2作为所述挤压机的挤压压力；当J2≤A＜J3时，选定所述第三预设挤压压力K3作为所述挤压机的挤压压力；当J3≤A＜J4时，选定所述第四预设挤压压力K4作为所述挤压机的挤压压力。5.根据权利要求1所述的粉末冶金零件的制备系统，其特征在于，在所述处理模块中，根据所述零件生坯的长度B设定所述退火室的退火温度时，具体为：所述处理模块用于预设零件生坯的长度矩阵L，设定L（L1,L2,L3,L4），其中，L1为第一预设零件生坯的长度，L2为第二预设零件生坯的长度，L3为第三预设零件生坯的长度，L4为第四预设零件生坯的长度，且L1＜L2＜L3＜L4；所述处理模块用于预设退火室的退火温度矩阵M，设定M（M1，M2，M3，M4），其中，M1为第
一预设退火温度，M2为第二预设退火温度，M3为第三预设退火温度，M4为第四预设退火温度，且M1＜M2＜M3＜M4；所述处理模块还用于根据所述零件生坯的长度B与各预设零件生坯的长度之间的关系设定所述退火室的退火温度：当B＜L1时，选定所述第一预设退火温度M1作为所述退火室的退火...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈春贤，杨秀林，刘春义，
申请(专利权)人：浙江迅达工业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：