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专利号: 2014104285202
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:无效专利
更新日期:2025-03-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种带有冷热循环的非晶态金属玻璃成形系统,包括固定在成形设备的上工作台的上模、固定在成形设备的下工作台的下模、与下模底部相接的顶出机构,其特征是,在上模和下模内均设有电热元件,电热元件通过导线与温度控制装置相连接,上模和下模内均设有冷却通孔,冷却通孔内安放紫铜管,紫铜管是冷却水、高压气体的共同通道,与外部的冷却水装置、高压气体装置相通,在上模和下模上有盲孔并盲孔内放置接触式测温装置,在上模、下模形成的模腔处有测试坯料温度的非接触式测温装置,在上模和成形设备的上工作台之间置有压力传感器,在下模和上模的接触面处安放有位移传感器,温度控制装置、接触式测温装置、非接触式测温装置、高压气体装置、冷却水装置、位移传感器、压力传感器均通过通讯导线与总控制系统相连接,成形设备通过导线连接成形设备控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种带有冷热循环的非晶态金属玻璃成形系统,其特征是, 所述的高压气体装置包括与高压气体通道入口相连的分水器,分水器通过高压气体控制阀与储气罐相连,储气罐通过油水分离器与空气压缩机连接,高压气体通道出口通过集水器与冷却水池连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种带有冷热循环的非晶态金属玻璃成形系统,其特征是,所述的冷却水装置包括与冷却水通道入口相连的分水器,分水器通过冷却水控制阀、水泵与过滤器连接,过滤器与冷却水池连接,冷却水通道出口通过集水器与冷却水池连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种带有冷热循环的非晶态金属玻璃成形系统,其特征是,所述高压气体装置、冷却水装置共用一个分水器、一个集水器和一个冷却水池,,紫铜管一端与分水器相连接,另一端与集水器相连接,冷却水和高压气体最终均排入冷却水池。

5.根据权利要求1所述的一种带有冷热循环的非晶态金属玻璃成形系统,其特征是,所述的电热元件安放在上模和下模的加热通孔内,电热元件与加热通孔以间隙配合的形式安装。

6.根据权利要求1所述的一种带有冷热循环的非晶态金属玻璃成形系统,其特征是,所述的紫铜管与冷却通孔以过渡配合的形式安装。

7.利用权利要求1-6任一项所述的系统进行非晶态金属玻璃成形的工艺,其特征是, 通过总控制系统给成形设备的控制系统发送信号,启动成形设备,对于非晶态合金坯料施加压力,由压力传感器测试非晶态合金坯料所受的瞬时压力,并将压力值实时地反馈给总控制系统,总控制系统根据反馈的压力值控制成形设备的伺服阀,将非晶态合金坯料所受的压力控制在设定的值;同时,总控制系统向温度控制装置发送信号,由温度控制装置给电热元件供电,通过电热元件对模具和非晶态合金坯料进行加热;由接触式测温装置实时地测试上模和下模的温度信号,并将测试得到上模和下模的温度信号实时地反馈给温度控制装置,由非接触式测温装置实时地测试非晶态合金坯料的温度信号,并将测试得到非晶态合金坯料的温度信号实时地反馈给温度控制装置;当非接触式测温装置测试得到的非晶态合金坯料的温度达到设置的成形温度之后,总控制系统给温度控制装置发送信号,断开电热元件的电力供应,停止对模具进行加热;在加热过程中,当非晶态合金的温度高于玻璃化温度时,非晶态合金就以较慢的应变速率开始缓慢变形,随着非晶态合金温度的逐渐升高,材料的粘度越来越小,非晶态合金的应变速率越来越大,在成形过程中,始终有压力传感器、总控制系统和成形设备的伺服阀将成形压力控制在设定的值;当模具完全闭合之后,将由位移传感器向总控制系统发送信号,总控制系统给成形设备的控制系统发送信号,成形设备停止给上工作台提供动力;同时,总控制系统给高压气体装置发送信号,打开高压气体控制阀,通过连接管路将高压气体通入安装在模具内部的紫铜管中,利用高压气体对于模具进行冷却,在通高压气体5秒钟后,总控制系统给高压气体装置和冷却水控制装置发送信号,关闭高压气体控制阀,打开冷却水控制阀,冷却水通过连接管路进入安装在模具内部的紫铜管,加快模具的冷却速度;在冷却过程中,由接触式测温装置实时地测试上模和下模的温度信号,并将测试得到上模和下模的温度信号实时地反馈给温度控制装置,当接触式测温装置测试得到的上模和下模的温度均达到设置的冷却温度后,总控制系统给高压气体装置和冷却水控制装置发送信号,关闭冷却水控制阀,然后打开高压气体控制阀,通过高压气体将管路及安装在模具内部的紫铜管中的冷却水排除干净;在通高压气体2秒钟后,总控制系统给高压气体装置发送信号,关闭高压气体控制阀,然后,总控制系统给成形设备控制系统发送信号,成形设备的上工作台上升,打开模具,接着,成形设备控制系统给下工作台中的顶出系统发送信号,将成形后的非晶态合金零件顶出模具。