CN102773477A

CN102773477A - 一种磁场液压机抽真空成型装置及成型方法

Info

Publication number: CN102773477A
Application number: CN2012102910106A
Authority: CN
Inventors: 俞红霞
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-08-16
Filing date: 2012-08-16
Publication date: 2012-11-14

Abstract

本发明公开了一种磁场液压机抽真空成型装置及成型方法，磁场液压机抽真空成型装置，包括上压头、下压头和模具，所述模具有模具型腔，所述下压头穿设在模具型腔内，还包括一抽真空装置，所述上压头上设置有罩子，所述抽真空装置通过第一通孔与罩子内部相连通。成型方法包括如下步骤：对真空罐进行抽真空，并使得下压头进入模具型腔，此时下压头位于模具型腔下端位置，在模具型腔中加入粉料；然后使得波纹管端面法兰压住模具上表面，对密闭空间进行抽真空，然后对粉料进行压制，使得粉料制成压坯，压制过程中磁场压机保持充磁磁场，波纹管被压缩，之后进行保压，退磁。本发明只对模具型腔和上压头之间进行密封，大大减小了抽真空的空间。

Description

一种磁场液压机抽真空成型装置及成型方法

技术领域

本发明涉及磁场压机设备领域，更具体的，涉及一种磁场压机抽真空成型装置及成型方法。

背景技术

在国内烧结钕铁硼和钐钴磁性材料制造行业，一般都采用磁场压机对磁性材料的粉末进行压力成型。为了提高压制产品的性能，一般要求经气流磨制出的料粉在3μm至 5μm 范围内，而且要求粉料的粒度分布集中，粉料的颗粒大小要均匀。但是这样的粉料松装密度小，排气性能差,而且对模具精度要求很高，（模冲和模具型腔间隙小至微米级）。在压制时，易导致粉末颗粒之间存在气体不能及时排出，脱模时易发生碎裂和分层。

因此压制时，需要尽可能的排出粉末颗粒之间存在气体，如一中国发明，授权公告号为“CN201342484Y”，名称为“一种粉末成型装置和使用该粉末成型装置的磁场压机”，就公开了一种粉末成型装置及使用该粉末成型装置的磁场压机，该成型装置包括有成型模具、上压头和下压头，在使用时，上压头和下压头表面相对位于成型模具中，其改进点在于上压头包括硬质主体和缓冲层。该发明解决了对于传统磁场压机模冲和模具型腔之间缝隙过小易导致粉末颗粒之间存在气体不能及时排出的问题。但是这种结构，压制时，仍然会有部分气体积蓄在粉末之间，影响压制后成品的品质。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，提供了一种磁场液压机抽真空成型装置，该装置运用于磁场压机中，可以有效排出粉末之间的气体，大大提高产品的品质。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：一种磁场液压机抽真空成型装置，包括上压头、下压头和模具，所述模具具有模具型腔，所述下压头穿设在模具型腔内，还包括一抽真空装置，所述上压头上设置有罩子，所述抽真空装置通过第一通孔与罩子内部相连通，上压头下压时，罩子的下端面与模具的上端面形成密封。

上述技术方案中，所述模具设置于模架上，所述模架上设置有供下压头通过的第四通孔，所述模架的侧壁上开设有与模具型腔连通的第二通孔，所述第二通孔与抽真空装置相连。

上述技术方案中，在所述端面法兰上设置有凹槽，在所述凹槽内设置有第一密封圈。

上述技术方案中，所述抽真空装置包括真空罐、真空泵、第一管道和第二管道，所述真空泵和真空罐通过第一管道连通，所述真空罐上连通有第二管道，所述第一通孔和第二通孔与第二管道连通，在所述第二管道上连通有第三管道，在所述第三管道和第二管道分别设置有控制其开启关闭的第一阀门和第二阀门。

上述技术方案中，所述的第二管道上设置有真空压力传感器。

本发明的另一目的是一种成型方法，包括如下步骤：1）启动真空泵，对真空罐进行抽真空到真空压力表下限，真空泵自动停止，当真空罐真空压力表指示真空达到上限，真空泵自动开启，此时第一阀门和第二阀门处于关闭状态；2）启动加料按钮，使得下压头进入模具型腔，此时下压头位于模具型腔下端位置（该位置由位置传感器确定），在模具型腔中加入粉料；3）加入粉料后，磁场液压机上活动横梁下行，使得波纹管端面法兰压住模具上表面，第一密封圈使得波纹管端面法兰和模具上表面之间密封，这样模具型腔、波纹管、模架的内腔形成一个密闭的空间，上压头离开模具型腔约3~5mm距离，位置由磁场液压机上液压缸位置传感器确认，此时磁场液压机充磁电磁铁开始对粉料充磁，同时打开第二阀门对模具型腔、波纹管和模架的内腔组成的密闭空间进行抽真空，真空压力传感器显示真空达到设定值及磁场压机充磁电磁铁充磁电流达到设定值后，磁场液压机上活动横梁下行而下活动横梁上行使得上压头和下压头对粉料进行压制，使得粉料制成压坯，压制过程中磁场压机保持充磁磁场，波纹管被压缩。4）压制结束后停止对压坯充磁，接着对压坯进行1~5秒保压同时对压坯进行退磁，消除压坯磁性；最后关闭第二阀门打开第一阀门充入氮气或氩气，使得模具型腔达到大气压，即真空压力传感器达到0Pa~0.2Pa（相对压力）时，关闭第一阀门，充气结束。5）保压退磁和充气结束后，磁场液压机的上活动横梁和下活动横梁同时上行，上压头对压坯保持工艺设定的压力进行保压脱模，当上压头向上移动到刚好通过模具型腔时，压坯完全脱离模具型腔，此时下活动横梁停止上行，上活动横梁继续上行一端位移后，操作者将便可将压坯取走，可以继续下一个工作循环。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：1）本发明采用抽真空装置对模具型腔抽真空，从而大大降低了粉末之间的气体，保证了磁性材料粉末的压制后的品质，另外更为主要的是，本发明只对模具型腔和上压头之间进行密封，大大减小了抽真空的空间。

2）本发明密封结构简单，只有一个动密封，密封效果好，维修方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中A处的局部放大图。

图3为本发明抽真空装置的结构示意图。

图4为磁场压机本体的结构示意图。

图5为本发明的使用状态参考图。

图6为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：如图4所示为本发明的磁场压机本体500，所述的磁场压机本体500包括底座26，在底座26内固定有下液压缸25，在底座26上端固定有框架底板23，还包括两根下导向杆24，所述的下导向杆24通过底座26和框架底板23，并能在底座26和框架底板23中上下滑动，在下导向杆24的一端上固定设置有下活动横梁21，在所述下活动横梁21上固定有下冲过渡板20，在下冲过渡板20上依次固定有下冲接杆17和下压头16，所述下液压缸25的下活塞杆250固定连接在活动横梁21上，这样，下液压缸25的下活塞杆250的上下运动便能带动下压头16的上下运动，在所述的框架底板23的上端固定设置有模架19，在所述模架19上端通过压板15和螺钉150固定有模具14，所述模具14具有模具型腔140，在模架19的侧壁上开设有与模具型腔140连通的第二通孔9，模具型腔140周围设置有提供磁场的充磁电磁铁30，下压头16上下位移时经过模具型腔140。

所述模具型腔140上方设置有上压头11，还包括上冲接杆10、上冲过渡板5、上活动横梁3，所述上压头11、上冲接杆10、上冲过渡板5、上活动横梁3依次连接，上活动横梁3固定于上导向杆2和上液压缸1的上活塞杆上，这样，可以由上液压缸带动上压头11的上下位移，并且在上压头11上下移动时经过模具型腔140。在所述上压头11外套设有罩子8，优选的，所述罩子8包括波纹管80和固定于波纹管80一端的端面法兰12，在所述端面法兰12上开设有第三通孔121，所述上压头11可以通过第三通孔121，在上冲过渡板5上开设有第一通孔6，所述的第一通孔6和波纹管80内部连通，当然所述的罩子8不限于上述结构，只需要在上压头下压时，能够保证罩子能够和模具型腔140密封即可。

参见图2，所述端面法兰12上设置有凹槽120，在凹槽120内设置有第一密封圈4，上压头11下压时，端面法兰12的底面通过第一密封圈4和模具型腔140的上端面形成可靠的密封。

参见图3，图3所示为本发明抽真空装置的示意图，所述抽真空装置包括真空罐40、真空泵43、第一管道42和第二管道39，所述真空泵43和真空罐40通过第一管道42连通，所述真空罐40上设置有真空压力表41，所述真空罐40上连通有第二管道39，在所述第二管道39上连通有第三管道37，在所述第三管道37和第二管道39分别设置有控制其开启关闭的第一阀门36和第二阀门38，所述的第一阀门36和第二阀门38均为电磁阀，在所述的第二管道39上设置有真空压力传感器34。

参见图1，图1为本发明的结构示意图，通过第二管道39和第二通孔9的配合，在第一通孔6上连接有软管29，所述软管29一端与第二管道39连通，把抽真空装置和磁场压机本体500连接起来。

下面对本发明的使用过程做简单描述：准备工作：启动真空泵43，对真空罐40进行抽真空到真空压力表41下限，真空泵43自动停止，当真空罐40真空压力表指示真空达到上限，真空泵43自动开启，此时第一阀门36和第二阀门38处于关闭状态。

启动加料按钮，液压机的下活动横梁21下行，带动下压头进入模具型腔140，此时下压头位于模具型腔140下端位置，该位置由磁场液压机下液压缸的位置传感器（附图未标注）确认。

模具型腔140加好粉料44后，磁场液压机上活动横梁3下行，使得波纹管80端面法兰12压住模具上表面，第一密封圈4使得波纹管端面法兰和模具上表面之间密封，这样模具型腔140、波纹管80、模架19的内腔形成一个密闭的空间，上压头11离开模具型腔140约3~5mm距离，位置由磁场液压机上液压缸位置传感器确认，此时磁场液压机充磁电磁铁30开始对粉料充磁，同时打开第二阀门38对模具型腔140、波纹管80和模架19的内腔组成的密闭空间进行抽真空，真空压力传感器34显示真空达到设定值及磁场压机充磁电磁铁30充磁电流达到设定值后，磁场液压机上活动横梁下行而下活动横梁上行使得上压头11和下压头16对粉料44进行压制，使得粉料形成压坯，压制过程中磁场压机保持充磁磁场，波纹管80被压缩。

压制结束后停止对压坯充磁，接着对压坯进行1~5秒保压同时对压坯进行退磁，消除压坯磁性；最后关闭第二阀门38打开第一阀门36充入氮气或氩气，使得模具型腔140达到大气压，即真空压力传感器34达到0～0.2Pa （相对压力）时，关闭第一阀门36，充气结束。

保压退磁和充气结束后，磁场液压机的上活动横梁和下活动横梁同时上行，上压头对压坯保持工艺设定的压力进行保压脱模，当上压头向上移动到刚好通过模具型腔时，压坯完全脱离模具型腔，此时下活动横梁停止上行，上活动横梁继续上行一端位移后，操作者将便可将压坯取走，可以继续下一个工作循环。

本发明磁场成型液压机抽真空成型装置在工作过程中采用PLC程序控制，自动完成磁性材料粉末的抽真空成型。

Claims

1.一种磁场液压机抽真空成型装置，包括上压头（11）、下压头（16）和模具（14），所述模具（14）具有模具型腔（140），所述下压头（16）穿设在模具型腔（140）内，其特征在于: 还包括一抽真空装置，所述上压头（11）上设置有罩子（8），所述抽真空装置通过第一通孔（6）与罩子（8）内部相连通，上压头（11）下压时，罩子（8）的下端面与模具（14）的上端面形成密封。

2.根据权利要求1所述的一种磁场液压机抽真空成型装置，其特征在于：所述模具（14）设置于模架(19)上，所述模架(19)上设置有供下压头（11）通过的第四通孔（800），所述模架（19）的侧壁上开设有与模具型腔（140）连通的第二通孔(9)，所述第二通孔（9）与抽真空装置相连。

3.根据权利要求1所述的一种磁场液压机抽真空成型装置，其特征在于：所述罩子（8）包括设置于上压头（11）外的波纹管（80）和固定于波纹管（80）一端的端面法兰（12），在所述端面法兰（12）上开设有第三通孔（121），所述上压头（11）通过第三通孔（121），压制时，端面法兰（12）与模具（14）的上端面形成密封。

4.根据权利要求2所述的一种磁场液压机抽真空成型装置，其特征在于：在所述端面法兰（12）上设置有凹槽（120），在所述凹槽（120）内设置有第一密封圈（4）。

5.根据权利要求2所述的一种磁场液压机抽真空成型装置，其特征在于：所述抽真空装置包括真空罐（40）、真空泵（43）、第一管道（42）和第二管道（39），所述真空罐（40）上设置有指示真空罐（40）压力的真空压力表（41），所述真空泵（43）和真空罐（40）通过第一管道（42）连通，所述真空罐（40）上连通有第二管道（39），所述第一通孔（6）和第二通孔（9）与第二管道（39）连通，在所述第二管道（39）上连通有第三管道（37），在所述第三管道（37）和第二管道（39）上分别设置有控制其开启关闭的第一阀门（36）和第二阀门（38）。

6.根据权利要求4所述的一种磁场液压机抽真空成型装置，其特征在于：所述的第二管道（39）上设置有真空压力传感器（34）。

7.采用权利要求1所述的磁场液压机抽真空成型装置的成型方法，其特征在于：包括如下步骤：1）启动真空泵（43），对真空罐（40）进行抽真空到真空压力表（41）下限，真空泵（43）自动停止，当真空罐（40）真空压力表指示真空达到上限，真空泵(43)自动开启，此时第一阀门(36)和第二阀门(38)处于关闭状态；2）下压头（16）下降，并进入模具型腔（140），此时下压头（16）位于模具型腔（140）下端位置，在模具型腔（140）中加入粉料（44）；3）加入粉料（44）后，磁场液压机上活动横梁（3）下行，使得波纹管（80）端面法兰（12）压住模具（14）上表面，第一密封圈（4）使得波纹管端面法兰（12）和模具（14）上表面之间密封，这样模具型腔（140）、波纹管（80）、模架（19）的内腔形成一个密闭的空间，上压头（11）离开模具型腔（140）3~5mm距离，此时磁场液压机充磁电磁铁（30）开始对粉料（44）充磁，同时打开第二阀门（38）对模具型腔（140）、波纹管（80）和模架（19）的内腔组成的密闭空间进行抽真空，真空压力传感器（34）显示真空达到设定值及磁场压机充磁电磁铁（30）充磁电流达到设定值后，磁场液压机上活动横梁（3）下行而下活动横梁（21）上行使得上压头（11）和下压头（16）对粉料（44）进行压制并形成压坯，压制过程中磁场压机保持充磁磁场，波纹管（80）被压缩；4）压制结束后停止对压坯充磁，接着对压坯进行1~5秒保压同时对压坯进行退磁，消除压坯磁性；最后关闭第二阀门（38）打开第一阀门（36）充入氮气或氩气，使得模具型腔（140）达到大气压，即真空压力传感器（34）达到0～0.2Pa时，关闭第一阀门（36），充气结束；5）保压退磁和充气结束后，磁场液压机的上活动横梁（3）和下活动横梁（21）同时上行，上压头（11）对压坯保持工艺设定的压力进行保压脱模，当上压头（11）向上移动到刚好通过模具型腔（140）时，压坯完全脱离模具型腔，此时下活动横梁（21）停止上行，上活动横梁（3）继续上行一端位移后，操作者将便可将压坯取走，可以继续下一个工作循环。