一种金属滤芯的成型方法与流程

本发明属于金属粉末加工，涉及一种金属滤芯的制造方法，特别是一种金属滤芯的成型方法。

背景技术：

1、滤芯是具有过滤净化功能的专业名词，为了净化原流体的资源和资源的分离简便装置，主要有气液分离，固液分离，排气滤尘，及环保等形式，现在滤芯主要按材质分为：不锈钢滤芯，铜滤芯，钛滤芯、哈氏合金，塑料滤芯等材质；主要用在油过滤、空气过滤、水过滤等，以及机械，电子，石油，化工，交通，等领域。

2、经检索，如中国专利文献公开了一种金属粉末烧结滤芯生产方法及设备【申请号：cn202311154404.1；公开号：cn117399621a】。该方案包括基板、支撑台、脱脂釜和烧结炉，支撑台安装在基板上，脱脂釜和烧结炉均安装在基板上；还包括下模、上模、注射头、混合箱、隔板、升降装置、混合装置、移动装置和两组注射装置，下模和上模内分别设置有上腔和下腔，上腔和下腔连通，上腔和下腔组合为用于成型滤芯的腔室，下模和升降装置均安装在支撑台上，上模安装在升降装置上。

3、该专利中可以生产不同长度的滤芯，但是投放金属粉末物料的时候，由于长时间放置的金属粉末物料会出现结块的情况，如果不对其进行处理的话，粉末的流动性和填充性较差，物料间的间隙较大，就会影响后续的压制效果，降低产品的强度，从而影响金属滤芯的过滤效果。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种金属滤芯的成型方法，该金属滤芯的成型方法要解决的技术问题是：如何提高金属粉末物料的流动性，从而提高静压的均匀性。

2、本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

3、一种金属滤芯的成型方法，包括以下步骤：

4、s1、筛选，在取金属粉末之前进行粉末粒度的筛选，确保粉末粒度均匀；

5、s2、润滑，将橡胶管放置在模具筒的内部，且将塑形杆插入到橡胶管的内部，将氟化物粉末黏附在橡胶管的内壁，改善金属粉末的摩擦条件；

6、s3、震动，利用送料机构将金属粉末从模具筒的上端送入到模具筒内，输送到塑形杆与模具筒之间，并使得金属粉末震动，将金属粉末震实同时将结块的金属粉末震碎；

7、s4、摊平，对模具筒内的金属粉末进行摊平，使得金属粉末更均匀地分布；

8、s5、封闭，当橡胶管内填满金属粉末后，对模具筒的底端和上端进行封闭，避免金属物料漏出；

9、s6、冷等静压，根据生产需求选择冷等静压机，在设定压力以及温度后，将模具筒装入冷等静压机内，在压制过程中，实时监控压力、温度参数的变化，确保压制过程的稳定性和产品质量的可控性；

10、s7、取料，取出模具筒，并倒转模具筒，使得金属滤芯坯件与塑形杆脱离；

11、s8、烧结，选择烧结炉并进行检查，确保烧结炉干净无损坏，将金属滤芯坯件均匀地放置到烧结工装内，设定烧结温度、时间参数，然后对金属滤芯坯件进行烧结，烧结完成后，让产品进行自然冷却，避免过快冷却导致产品开裂或变形。

12、在所述步骤s1中，所述金属粉末的粉末粒度为50μm。

13、在所述步骤s6中，所述冷等静压机在对金属粉末进行静压时的压力为10mpa-16mpa。

14、在所述步骤s6中，所述冷等静压机在对金属粉末进行静压时的温度为80℃-100℃。

15、在所述步骤s8中，所述烧结炉的烧结温度为300℃，烧结时间为2h，所述冷却过程中持续时间为5h。

16、所述步骤s1-s8采用的设备为金属滤芯成型设备，所述金属滤芯成型设备包括安装杆、模具筒以及塑形杆，所述模具筒的底部固定安装有圆环形的底座，所述底座磁吸安装在安装杆的上端，所述安装杆的内部开设有安装槽，所述模具筒的内部开设有塑形槽，所述塑形槽的内壁安装有橡胶管，所述安装槽的内部滑动安装有导料管，所述导料管的上端固定安装有圆盘，所述圆盘的上端滑动安装在橡胶管的内部，所述塑形杆安装在圆盘的上端，所述圆盘的高度与底座相同，所述安装槽的内部设置有导料机构，所述圆盘的内部开设有圆腔，所述圆腔的内部设置有震动机构，所述模具筒的上端轴向等间距设置有多个滑槽，所述滑槽与塑形杆之间设置有平整机构，所述底座的内部设置有封闭机构，所述塑形杆的上端设置有分离机构。

17、本发明的工作原理是：通过导料机构使金属颗粒之间易于流动，减小不必要的气孔和缺陷产生，从而改善金属粉末的摩擦条件，也便于后续金属坯件与橡胶管分离，通过震动机构将结块的金属粉末震碎，从而提高金属粉末的流动性，以便于后续的静压，通过平整机构使得金属粉末更均匀地分散在塑形槽的内部，在后续的静压过程中，均匀的压力作用在均匀的金属物料上，可以使得压出的金属滤芯坯件更加紧实，从而提高产品的质量，通过封闭机构对模具筒的底部进行封闭，从而避免金属物料漏出，以便于后续静压，通过分离机构便于金属滤芯坯件与塑形杆脱离。

18、所述导料机构包括固定安装在安装槽底部的电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端固定安装有安装架，所述安装架的上端固定安装有储料管，所述储料管的内部装有固体润滑剂，所述固体润滑剂采用氟化物粉末，所述储料管的上端与导料管的底部固定并连通，所述储料管的底部固定安装有电机，所述储料管以及导料管的内部共同转动安装有输送杆，所述电机的输出端延伸至储料管的内部并与输送杆固定连接，所述输送杆的外部固定安装有螺旋输送叶，所述圆盘的内部开设有圆槽，所述输送杆的上端延伸至圆槽的内部并固定安装有拨杆。

19、采用以上结构，在加工金属滤芯的时候，将塑形杆安装在导料管上端的圆盘上，然后向塑形槽的内部送入金属粉末，同时启动安装槽内部的电动伸缩杆以及储料管底部的电机，电动伸缩杆会带动储料管、导料管以及圆盘下移，电机会带动储料管内部的输送杆转动，从而带动螺旋输送叶转动，从而带动氟化物粉末上移，在氟化物粉末被导入到圆槽的内部后，会被拨杆拨向塑形槽的内部，并黏附在橡胶管的内壁，氟化物粉末可以使金属颗粒之间易于流动，减小不必要的气孔和缺陷产生，从而改善金属粉末的摩擦条件，也便于后续金属坯件与橡胶管分离。

20、所述震动机构包括轴向等间距开设在圆盘上端的多个装置槽，所述装置槽的内部滑动安装有移动块，所述装置槽的内部固定安装有多个振簧，所述振簧的上端与移动块的底部固定连接，所述输送杆的上端延伸至圆腔的内部并固定安装有转杆，所述装置槽的底部固定安装有音叉，所述音叉的下端延伸至圆腔的内部，所述音叉的上端与移动块的底部接触。

21、采用以上结构，可以在输送杆转动的时候，带动圆腔内部的转杆转动，转杆的端部会拨动音叉的下端震动，从而将震动传递至装置槽的内部，从而带动移动块震动，移动块底部的振簧可以与音叉配合，提高移动块的振幅，从而带动塑形槽内部的金属粉末震动，这不仅可以将塑形槽内部的金属粉末震实，还可以将结块的金属粉末震碎，从而提高金属粉末的流动性，以便于后续的静压。

22、所述平整机构包括滑动安装在滑槽内部的推板，所述推板的后端转动安装有推杆，每两个相邻的所述滑槽之间开设有设备腔，多个所述滑槽以及设备腔之间转动安装有环形杆，所述环形杆的内壁于滑槽的内部固定安装有连接头，所述推杆的后端转动安装在连接头的上端，所述模具筒的上端轴向等间距开设有多个第一条形槽，所述设备腔、第一条形槽以及塑形杆之间设置有气动机构。

23、采用以上结构，在向塑形槽的内部导入金属粉末的同时，滑槽内部的环形杆会在气动机构的带动下往复转动，从而通过推杆带动推板在滑槽的内部往复移动，从而通过推板对逐渐加入塑形槽内部的金属粉末物料进行推平，这不仅可以将金属粉末内部不易震碎的结块击碎，还可以对金属粉末进行平整，从而使得金属粉末更均匀地分散在塑形槽的内部，在后续的静压过程中，均匀的压力作用在均匀的金属物料上，可以使得压出的金属滤芯坯件更加紧实，从而提高产品的质量。

24、所述气动机构包括滑动安装在第一条形槽内部的滑块，所述滑块的内部固定安装有第二磁铁，所述滑块与第一条形槽靠近塑形槽的侧壁之间通过拉簧弹性连接，所述滑块与第一条形槽的另一侧壁之间固定安装有第一气囊，所述环形杆的内壁于设备腔的内部固定安装有固定块，所述固定块与设备腔的左侧壁之间固定安装有第二气囊，所述第二气囊与第一气囊之间相连通，所述固定块与设备腔的右侧壁之间通过第一弹簧弹性连接，所述塑形杆的内部开设有条形腔，所述条形腔的内部转动安装有导杆，所述输送杆的上端延伸至塑形杆的底部并插设在导杆的内部，所述输送杆的上端与导杆的底部相互卡接，所述导杆的外壁于条形腔的内部轴向等间距固定安装有多个第一磁铁，所述第一磁铁与第二磁铁相互排斥，所述第一磁铁以及第二磁铁均采用钕磁铁。

25、采用以上结构，电动伸缩杆带动导料管、圆盘以及塑形杆匀速下移，同时通过输送杆带动塑形杆内部的导杆转动，导杆会带动条形腔内部的多个第一磁铁转动，在塑形杆下移的过程中，长条形的第一磁铁与得让磁铁相互排斥，从而推动第一条形槽内部的滑块移动，然后滑块就会挤压第一气囊，并将气体压入到设备腔内部的第二气囊中，随后第二气囊就会推动固定块移动，并推动环形杆转动，然后再通过连接头推动推杆转动，进而将推板推出滑槽，随后推板就会对金属粉末进行摊平；

26、在导杆转动的过程中，当第一磁铁掠过第一条形槽后，第一磁铁与第二磁铁之间不再有作用力，第一条形槽内部的滑块就会在拉簧的拉力下复位，并拉动第一气囊恢复原形，同时设备腔内部的固定块也会在第一弹簧的弹力下推动第二气囊被压缩，第二气囊内部的气体回到第一气囊的内部，同时环形杆也会通过推杆将推板拉回到滑槽的内部，并以此循环，对金属粉末进行摊平；

27、在金属粉末完全导入到塑形槽的内部后，塑形杆的上端也进入塑形槽的内部，第一磁铁的上端低于第二磁铁的水平面，二者之间不再相互排斥，第一气囊处于膨胀的状态，第二气囊处于收缩的状态，推板收纳在滑槽的内部，从而避免推板影响塑形杆的移动。

28、所述封闭机构包括对称开设于底座内部的横槽，所述横槽的内部滑动安装有楔形的横板，所述横板的后端固定安装有第一拉杆，所述第一拉杆的后端延伸至底座的外部，所述横板的后端通过第二弹簧与横槽的内壁弹性连接，所述底座的内部滑动安装有竖杆，所述横板的底部开设有与竖杆的上端配合的第一卡槽，所述底座的底部开设有底槽，所述底槽的内部滑动安装有触杆，所述触杆的后端固定安装有第二拉杆，所述第二拉杆的后端延伸至底座的外部，所述触杆的端部为楔形，所述第二拉杆的外部套设有第三弹簧，所述触杆的后端通过第三弹簧与底槽的内壁弹性连接，所述触杆的内部开设有与竖杆的底部配合的第二卡槽。

29、采用以上结构，金属粉末导入到塑形槽的内部后，塑形杆进入塑形槽的内部，这时导料管上端的圆盘移动至与底座重合，此时圆盘的底部会压动底槽内部的触杆克服第三弹簧的弹力移动，随后竖杆就会掉落在触杆内部的第二卡槽中，这也使得竖杆的上端从第一卡槽中拔出，随后横板就会在第二弹簧的弹力下移动，两个横板就会相互靠近，并与塑形杆配合，对模具筒的底部进行封闭，从而避免金属物料漏出，以便于后续静压，第二拉杆以及第一拉杆可以分别拉动触杆以及横板移动，从而对触杆以及横板进行复位。

30、所述分离机构包括固定安装在塑形杆外部的环形储液囊，所述环形储液囊的内部装有电流变液，所述塑形杆的上端固定安装有挡板，所述挡板的内部开设有矩形腔，所述矩形腔的内部滑动安装有导体板，所述导体板的上端固定安装有连接杆，所述连接杆的上端延伸至挡板的外部，所述矩形腔的内顶部固定安装有两个触头，所述导体板的底部通过第四弹簧与矩形腔的底部弹性连接，所述环形储液囊的内部插设有两个电极，两个所述触头分别与两个电极电性连接，两个所述触头还电性连接有电源。

31、采用以上结构，在对金属粉末进行静压时，导体板使得两个触头之间通电，进而将电源导向环形储液囊内部的电极，环形储液囊内部电流变液在感受到电场时，会表现出非牛顿流体的特性,并在毫秒级时间内从自由流动的液体转变为固体，即电流变液会呈现一定的固相性质而无法流动，也即由液态变为固态并表现出强大的刚性，这可以在冷等静压机静压时保持金属粉末的形态稳定，在静压完成后，可以倒转模具筒，进而压动连接杆，随后两个触头之间就会断电，此后环形储液囊内部的电流变液在断电后会转变为液体，环形储液囊也会变软，从而便于金属滤芯坯件与塑形杆脱离。

32、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

33、1、在加工金属滤芯的时候，将塑形杆安装在导料管上端的圆盘上，然后向塑形槽的内部送入金属粉末，同时启动安装槽内部的电动伸缩杆以及储料管底部的电极，电动伸缩杆会带动储料管、导料管以及圆盘下移，电极会带动储料管内部的输送杆转动，从而带动螺旋输送叶转动，从而带动氟化物粉末上移，在氟化物粉末被导入到圆槽的内部后，会被拨杆拨向塑形槽的内部，并黏附在橡胶管的内壁，氟化物粉末可以使金属颗粒之间易于流动，减小不必要的气孔和缺陷产生，从而改善金属粉末的摩擦条件，也便于后续金属坯件与橡胶管分离。

34、2、在输送杆转动的时候，带动圆腔内部的转杆转动，转杆的端部会拨动音叉的下端震动，从而将震动传递至装置槽的内部，从而带动移动块震动，移动块底部的振簧可以与音叉配合，提高移动块的振幅，从而带动塑形槽内部的金属粉末震动，这不仅可以将塑形槽内部的金属粉末震实，还可以将结块的金属粉末震碎，从而提高金属粉末的流动性，以便于后续的静压。

35、3、在向塑形槽的内部导入金属粉末的同时，滑槽内部的环形杆会在气动机构的带动下往复转动，从而通过推杆带动推板在滑槽的内部往复移动，从而通过推板对逐渐加入塑形槽内部的金属粉末物料进行推平，这不仅可以将金属粉末内部不易震碎的结块击碎，还可以对金属粉末进行平整，从而使得金属粉末更均匀地分散在塑形槽的内部，在后续的静压过程中，均匀的压力作用在均匀的金属物料上，可以使得压出的金属滤芯坯件更加紧实，从而提高产品的质量。

36、4、电动伸缩杆带动导料管、圆盘以及塑形杆匀速下移，同时通过输送杆带动塑形杆内部的导杆转动，导杆会带动条形腔内部的多个第一磁铁转动，在塑形杆下移的过程中，长条形的第一磁铁与得让磁铁相互排斥，从而推动第一条形槽内部的滑块移动，然后滑块就会挤压第一气囊，并将气体压入到设备腔内部的第二气囊中，随后第二气囊就会推动固定块移动，并推动环形杆转动，然后再通过连接头推动推杆转动，进而将推板推出滑槽，随后推板就会对金属粉末进行摊平；在导杆转动的过程中，当第一磁铁掠过第一条形槽后，第一磁铁与第二磁铁之间不再有作用力，第一条形槽内部的滑块就会在拉簧的拉力下复位，并拉动第一气囊恢复原形，同时设备腔内部的固定块也会在第一弹簧的弹力下推动第二气囊被压缩，第二气囊内部的气体回到第一气囊的内部，同时环形杆也会通过推杆将推板拉回到滑槽的内部，并以此循环，对金属粉末进行摊平；在金属粉末完全导入到塑形槽的内部后，塑形杆的上端也进入塑形槽的内部，第一磁铁的上端低于第二磁铁的水平面，二者之间不再相互排斥，第一气囊处于膨胀的状态，第二气囊处于收缩的状态，推板收纳在滑槽的内部，从而避免推板影响塑形杆的移动。

37、5、金属粉末导入到塑形槽的内部后，塑形杆进入塑形槽的内部，这时导料管上端的圆盘移动至与底座重合，此时圆盘的底部会压动底槽内部的触杆克服第三弹簧的弹力移动，随后竖杆就会掉落在触杆内部的第二卡槽中，这也使得竖杆的上端从第一卡槽中拔出，随后横板就会在第二弹簧的弹力下移动，两个横板就会相互靠近，并与塑形杆配合，对模具筒的底部进行封闭，从而避免金属物料漏出，以便于后续静压。

38、6、在对金属粉末进行静压时，导体板使得两个触头之间通电，进而将电源导向环形储液囊内部的电极，环形储液囊内部电流变液在感受到电场时，会表现出非牛顿流体的特性,并在毫秒级时间内从自由流动的液体转变为固体，即电流变液会呈现一定的固相性质而无法流动，也即由液态变为固态并表现出强大的刚性，这可以在冷等静压机静压时保持金属粉末的形态稳定，在静压完成后，可以倒转模具筒，进而压动连接杆，随后两个触头之间就会断电，此后环形储液囊内部的电流变液在断电后会转变为液体，环形储液囊也会变软，从而便于金属滤芯坯件与塑形杆脱离。