CN103706786B - 等密度压机的压制脱模方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种等密度压机的压制脱模方法，所述等密度压机包括上压制机构、中模机构以及下压制机构，上压制机构包括可上下运动的上冲头，下压制机构包括可上下运动的下冲头，中模机构具有与上冲头和下冲头对应的模孔，压制脱模方法包括：加料步骤；压制步骤；保压脱模步骤，上冲头和下冲头向上运动并对压制好的物料元件保持压力，直到压制好的物料元件的顶端与模孔的表面齐平；出模步骤，当压制好的物料元件开始离开模孔时，上冲头脱离物料元件并回位，下冲头继续向上运动至到将物料元件完全推出模孔，从而能够有效避免物料元件在保压脱模阶段发生裂开，也能够有效避免由于施加在物料元件顶端的压力超过物料元件的自身承受力而导致开裂。

Description

等密度压机的压制脱模方法

技术领域

本发明涉及物料压制技术领域，具体地，涉及一种等密度压机的压制脱模方法。

背景技术

现有的单工位压机的结构通常为在底座上设置有导柱，下冲头固定在底座上不动，上冲头固定在导向板上，导向板滑动设置在导柱上并与主压油缸联接并由其驱动，这样上冲头能够随导向板上下运动，中模板也滑动设置在导柱上并由其下面的油缸驱动以作上下运动，上冲头和下冲头可与中模板对应位置处的模孔相配合。

例如，中国专利文献CN102717075A公开了一种基于粉末冶金压制机的粉末自动成型模架及其实现方法，其中，该实现方法公开了以下步骤，上模板下压，带动上型下压，将母型中的粉末压制成型；上模板退回，带动上型退回；油缸驱动下杠连接杆向下移动，带动母型板向下移动，实现下型退回；被压制成型的零件毛坯推出；油缸驱动下杠连接杆向上移动，带动母型板向上移动，实现母型以及下型复位。但是，这样的脱模方法存在一定的缺陷，即物料元件在脱模作业中，由于仅在其下端受到顶出力，而上端没有保持力，从而导致该物料元件在被顶出之前而发生开裂。

为此，在此基础上，另一篇中国专利文献CN102500756A公开了一种粉末成型机上滑块压制机构，其中，该专利文献的说明书第3页0012段公开了保护脱模机构的工作原理，即上滑块机构在曲轴的作用下向下工作结束后，向上作回程运动，该过程是阴模向下运动，而下模冲不动，则制品被顶出型腔，为防止制品在脱出过程中开裂，在上模冲随上滑块回程上移时，上气缸活塞上端通气，上气缸活塞向下运动带动上模冲向下运动，尽管上滑块带动上模冲在上移，但由于上气缸活塞的活塞杆在下移，使得上模冲压于制品上的相对位置未发生改变，这样可使上模冲始终以一个恒定力压制在制品上，直至制品完全脱出模腔，达到保护脱模的目的。

但是，中国专利文献CN102500756A公开的这种保护脱模机构，由于需要传动曲轴带动上滑块上移，还需要气缸活塞杆带动上模冲向下运动，从而使得脱模过程比较繁琐；此外，在制品从开始离开模腔到其完全离开模腔的过程中，上模冲始终以一个恒定力压制在制品上，而在实践中，由于气缸操作的不稳定性或者其他一些难于控制的操作失误，如果使得压制在制品上的该恒定力超出了制品的承受压力，则极有可能导致制品从开始离开模腔到其完全脱出模腔之前的这段过程中，或者被压裂，或者在其侧部发生不必要的龟裂，从而影响物料压制品的成品率和生产率。

发明内容

本发明所要解决的问题是现有的单工位压机在压制作业中容易导致压制元件的密度不均匀，并且易开裂的技术问题，从而提供一种等密度压制，并能够有效防止压制元件在脱模时开裂的等密度压机的压制脱模方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种等密度压机的压制脱模方法，所述等密度压机包括上压制机构、中模机构以及下压制机构，上压制机构包括可上下运动的上冲头，下压制机构包括可上下运动的下冲头，中模机构具有与上冲头和下冲头对应的模孔，其特征在于，所述压制脱模方法包括：加料步骤，下冲头在模孔内向下运动到设定的填料深度时停止，以在模孔内形成空腔，向所述空腔内填充物料；压制步骤，上冲头向下降至模孔内，并与下冲头一起对模孔内的物料进行压制；保压脱模步骤，上冲头和下冲头向上运动并对压制好的物料元件保持压力，直到压制好的物料元件的顶端与模孔的表面齐平；出模步骤，当压制好的物料元件的顶端即将离开模孔时，上冲头脱离物料元件并回位，下冲头继续向上运动直到将物料元件完全推出模孔。

所述上压制机构包括上油缸，上油缸的活塞杆连接有上冲头夹具，所述上冲头通过位于所述上冲头夹具内的弹性件可伸缩地连接于上冲头夹具；所述保压脱模步骤中，上油缸带动冲头夹具向上运动，以释放被压缩的弹性件，并使上冲头在所述弹性件的弹性力作用下伸出并继续抵触在压制好的物料元件上，然后上冲头和下冲头同步向上运动并对压制好的物料元件保持恒定压力，直到压制好的物料元件的顶面与模孔的表面齐平。

所述压制步骤中，上冲头向下降至模孔内，下冲头向上运动，上冲头继续向下运动，以对模孔内的物料同时进行相向压制。

所述压制步骤和所述保压脱模步骤之间具有保压步骤，该保压步骤中，上冲头和下冲头的压制压力达到设定值时，开始保压直到预定时间。

所述中模机构包括具有所述模孔的中模板；所述等密度压机包括滑动设置在所述中模板上的加料盒；所述加料步骤中，加料盒将物料推至模孔上方，下冲头向下运动直到设定的填料深度时停止，模孔内形成所述空腔，物料在自身重力的作用下填入模孔，加料盒撤回并刮除中模板表面上的物料。

所述加料盒往复运动多次。

所述出模步骤中，当下冲头继续向上运动将物料元件完全推出模孔时，加料盒开始动作，将压制好的物料元件推离模孔，同时也将物料推至模孔上方，以准备下一次加料。

所述加料步骤中，下冲头在向下运动到设定的填料深度时，还可以继续向下运动，但不脱离模孔。

所述压制步骤中，上冲头首先向下运动接触到定量的物料上表面并向下进行预压制，然后，下冲头向上运动，上冲头继续向下运动，以对模孔内的物料同时相向压制。

所述下压制机构包括下油缸，下冲头与下油缸的活塞杆可拆卸连接；所述上压制机构和下压制机构分别包括位移传感器和压力传感器，以分别检测上油缸和下油缸的位移和施加的压制压力。

本发明的上述技术方案与现有技术相比，具有以下优点：

本发明的等密度压机的压制脱模方法，其压制好的物料元件从模孔脱离时需要经过保压脱模步骤和出膜步骤，在保压脱模步骤中，上下冲头向上运动并对压制好的物料元件保持压力，直到压制好的物料元件的顶端与模孔的表面齐平，而在出模步骤中，当压制好的物料元件开始离开模孔时，上冲头脱离物料元件并回位，下冲头继续向上运动至到将物料元件完全推出模孔，从而能够有效避免物料元件在保压脱模阶段发生裂开，同时，也出模阶段，也能够有效避免由于施加在物料元件顶端的压力超过物料元件的自身承受力而导致开裂。

本发明的等密度压机的压制脱模方法，其上油缸的活塞杆连接有冲头夹具，上冲头通过位于所述冲头夹具内的弹性件可伸缩地连接于冲头夹具，保压脱模步骤中，上油缸带动冲头夹具向上运动，以释放被压缩的弹性件，并使上冲头在所述弹性件的弹性力作用下伸出并继续抵触在压制好的物料元件上，这样，在保压脱模阶段，物料元件顶端承受的是弹性件的弹力，而不是压制阶段的压制压力，从而能够有效避免物料元件在保压脱模中被压裂，同时，也利于物料元件从模腔中被顶出。

本发明的等密度压机的压制脱模方法，其压制步骤中，上冲头向下降至模孔内，下冲头向上运动，上冲头继续向下运动，以对模孔内的物料同时进行相向压制，从而保证物料元件的整体密度的一致性。

附图说明

为了使发明的内容更容易被清楚地理解，下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，

图1表示本发明具体实施方式提供的一种能够实施压制脱模方法的等密度压机的结构示意图；

图2表示图1中的A-A剖视图；

图3表示本发明具体实施方式提供的等密度压机的压制脱模方法的压机运行曲线示意图。

附图标记说明

4-上油缸，5-上冲头，6-上油缸位移传感器，7-上油缸压力传感器，8-下油缸，9-下冲头，10-下油缸位移传感器，11-下油缸压力传感器，12-中模板，13-模孔，15-上冲头夹具，17-下冲头夹具，19-加料盒，21-出料口，22-加料气缸，20-导柱，18-上冲板，16-下冲板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明具体实施方式提供的等密度压机的压制脱模方法进行详细说明。

如图1和3所示，所述等密度压机的压制脱模方法中，实施该压制脱模方法的等密度压机包括上压制机构、中模机构以及下压制机构，上压制机构包括可上下运动的上冲头5，下压制机构包括可上下运动的下冲头9，中模机构具有与上冲头5和下冲头9对应的模孔13，其中，所述压制脱模方法包括：加料步骤，下冲头9在模孔13内向下运动到设定的填料深度时停止，以在模孔内形成空腔，向所述空腔内填充物料，优选地，可以向所述空腔内填充定量的物料，同时将物料的顶面进行平整；压制步骤，上冲头5向下降至模孔内，并与下冲头9一起对模孔内的物料进行压制；保压脱模步骤，上冲头和下冲头向上运动并对压制好的物料元件保持压力，直到压制好的物料元件的顶端与模孔的表面齐平；出模步骤，当压制好的物料元件的顶端即将离开模孔时，上冲头脱离物料元件并回位，下冲头继续向上运动直到将物料元件完全推出模孔。

由于压制好的物料元件从模孔完全脱离时需要经过保压脱模步骤和出膜步骤，在保压脱模步骤中，上下冲头向上运动并对压制好的物料元件保持压力，直到压制好的物料元件的顶端与模孔的表面齐平，这可以有效避免物料元件在保压脱模阶段由于顶端未受任何压力发生裂开，而在出模步骤中，当压制好的物料元件开始离开模孔时，上冲头脱离物料元件并回位，即上冲头不与物料元件接触，此时，下冲头继续向上运动至到将物料元件完全推出模孔，进一步有效避免物料元件顶端受到压力，而防止施加在物料元件顶端的压力超过物料元件的自身承受力而导致的开裂。

如图1和3所示，所述上压制机构包括上油缸4，上油缸4的活塞杆连接有上冲头夹具15，所述上冲头通过位于所述上冲头夹具内的弹性件（图中未显示）可伸缩地连接于上冲头夹具，也就是说，当上冲头受到压力时，能够压缩该弹性件，并相应地缩回到上冲头夹具内，因此，在所述保压脱模步骤中，上油缸带动上冲头夹具向上运动，以释放，优选地，以逐步释放被压缩的弹性件，并使上冲头在所述弹性件的弹性力作用下伸出并继续抵触在压制好的物料元件上，然后上冲头和下冲头同步向上运动并对压制好的物料元件保持恒定压力，直到压制好的物料元件的顶面与模孔的表面齐平。

此外，所述弹性件优选地为弹簧。

此外，如图1所示，为了提高上冲头上下运动的稳定性和良好的导向性，优选地，上压制机构还包括导向定位的上冲板18，具体地，上冲板18可上下滑动地设置在等密度压机的导柱20上，上油缸的活塞杆连接有上冲板18，上冲板18上设置有上冲头夹具15，优选地，导柱20为四个，上冲头夹具15可拆卸安装在上冲板18上。这样，在上冲头的压制过程中，上油缸的活塞杆带动上冲板18在导柱20上上下移动，并进一步带动上冲头动作，从而实现上冲头动作的良好稳定性和导向性。

上冲头和下冲头同步向上运动的过程中，上冲头对物料元件保持的恒定压力可以仅为弹性件，即弹簧的弹力，也可以为弹簧的弹力和上油缸4施加的压力，此处，上油缸4施加的该压力优选地小于在压制步骤中施加的压制压力。而下冲头对物料元件保持的恒定压力则为下油缸8施加于下冲头的压力，下油缸8将在下文中详细说明，该压力优选地小于在压制步骤中下冲头受到的压制压力。

所述压制步骤中，下冲头可以不动，而上冲头向下进行等密度压制，但是，为了进一步提高物料元件整体密度的均匀性，优选地，如图3所示，在压制步骤中，根据上下冲头各自的运行轨迹，上冲头向下降至模孔内后，下冲头则向上运动，上冲头则继续向下运动，以对模孔内的物料同时进行相向压制，从而进一步提高物料元件的整体密度的均匀性。

此外，为了提高物料元件的整体强度，优选地，如图3所示，在所述压制步骤和所述保压脱模步骤之间具有保压步骤，该保压步骤中，上冲头和下冲头的压制压力达到预先设定的设定值时，上下冲头开始保持对物料元件的压制压力不变，即开始保压直到预定时间，从而进一步提高物料颗粒之间的粘结性，提高物料元件的整体强度。

为了实现向所述模孔方便的加料，优选地，如图1和2所示，所述中模机构包括具有所述模孔的中模板12；所述等密度压机包括滑动设置在所述中模板上的加料盒19；这样，在所述加料步骤中，加料盒将物料推至模孔上方，下冲头向下运动直到设定的填料深度时停止，模孔内形成所述空腔，物料在自身重力的作用下填入模孔，加料盒撤回并刮除中模板表面上的物料。

进一步，根据加料的需要，加料盒19可以往复运动多次。

如图2所示，加料盒19可在加料气缸22的作用下往复运动，同时，在加料盒19的往复运动中，加料盒19的出料口21能够覆盖模孔13，这样，可以实现物料的充分添加，直到达到所需的定量的物料。

进一步，在所述出模步骤中，当下冲头继续向上运动将物料元件完全推出模孔时，加料盒19则开始动作，将压制好的物料元件推离模孔，同时也将物料推至模孔上方，以准备下一次加料。

如图3所示，实际中，根据不同的物料需求，在所述加料步骤中，下冲头在向下运动到设定的填料深度时，还可以继续向下运动一段路程，具体如图3中的C所显示的，但下冲头并不脱离模孔。

此外，如图3所示，由于物料填充到模孔中后，物料颗粒之间具有疏散间隔，为了将物料颗粒之间的空气初步排出，优选地，在所述压制步骤中，上冲头首先向下运动接触到定量的物料上表面并向下进行预压制，具体如图3中的D所显示的，然后，下冲头向上运动，上冲头继续向下运动，以对模孔内的物料同时相向压制，在该相向压制过程中，物料中的空气则被进一步排出。

此外，所述下压制机构包括下油缸8，下冲头与下油缸的活塞杆可拆卸连接，例如，下冲头通过下冲头夹具17与下油缸的活塞杆连接，同时，为了实施检测上油缸和下油缸的位移和施加的压力，如图1所述，所述上压制机构和下压制机构分别包括位移传感器6、10和压力传感器7、11，即上油缸位移传感器6、上油缸压力传感器7、下油缸位移传感器10、以及下油缸压力传感器11，以分别检测上油缸和下油缸的位移和施加的压制压力，位移传感器和压力传感器将检测到的数据传输到PLC控制系统，PLC控制系统则根据设定的参数进行自动控制。

同理，如图1所示，为了提高下冲头上下运动的稳定性和良好的导向性，优选地，下压制机构还包括导向定位的下冲板16，具体地，下冲板16可上下滑动地设置在等密度压机的导柱20上，相对应地，导柱20为四个，下油缸的活塞杆连接有下冲板16，下冲板16上设置有下冲头夹具17，优选地，下冲头夹具17可拆卸安装在下冲板16上。这样，在下冲头的压制过程中，下油缸的活塞杆带动下冲板16在导柱20上上下移动，并进一步带动下冲头动作，从而实现下冲头动作的良好稳定性和导向性

此外，上下冲头的压力使用液压伺服系统进行控制，从而实现等密度压制。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种等密度压机的压制脱模方法，所述等密度压机包括上压制机构、中模机构以及下压制机构，上压制机构包括上油缸和可上下运动的上冲头，所述上冲头通过弹性件可伸缩地连接于上油缸，下压制机构包括可上下运动的下冲头，中模机构具有与上冲头和下冲头对应的模孔，

其特征在于，所述压制脱模方法包括：

加料步骤，下冲头在模孔内向下运动到设定的填料深度时停止，以在模孔内形成空腔，向所述空腔内填充物料；

压制步骤，上冲头向下降至模孔内，并与下冲头一起对模孔内的物料进行压制；

保压脱模步骤，上油缸向上运动，以根据需求释放被压缩的弹性件，从而能够获得不同的伸缩量以获得不同的弹性力，上冲头在不同的所述弹性力作用下继续抵触在压制好的物料元件上，上冲头和下冲头向上运动并对压制好的物料元件保持压力，直到压制好的物料元件的顶端与模孔的表面齐平；

出模步骤，当压制好的物料元件的顶端即将离开模孔时，上冲头脱离物料元件并回位，下冲头继续向上运动直到将物料元件完全推出模孔。

2.根据权利要求1所述的等密度压机的压制脱模方法，其特征在于，所述上油缸的活塞杆连接有上冲头夹具，所述上冲头通过位于所述上冲头夹具内的所述弹性件可伸缩地连接于上冲头夹具；

所述保压脱模步骤中，上油缸带动上冲头夹具向上运动，以释放被压缩的弹性件，上冲头和下冲头同步向上运动并对压制好的物料元件保持恒定压力，直到压制好的物料元件的顶面与模孔的表面齐平。

3.根据权利要求1或2所述的等密度压机的压制脱模方法，其特征在于，所述压制步骤中，上冲头向下降至模孔内，下冲头向上运动，上冲头继续向下运动，以对模孔内的物料同时进行相向压制。

4.根据权利要求3所述的等密度压机的压制脱模方法，其特征在于，所述压制步骤和所述保压脱模步骤之间具有保压步骤，该保压步骤中，上冲头和下冲头的压制压力达到设定值时，开始保压直到预定时间。

5.根据权利要求1、2或4所述的等密度压机的压制脱模方法，其特征在于，所述中模机构包括具有所述模孔的中模板；所述等密度压机包括滑动设置在所述中模板上的加料盒；

所述加料步骤中，加料盒将物料推至模孔上方，下冲头向下运动直到设定的填料深度时停止，模孔内形成所述空腔，物料在自身重力的作用下填入模孔，加料盒撤回并刮除中模板表面上的物料。

6.根据权利要求5所述的等密度压机的压制脱模方法，其特征在于，加料盒往复运动多次。

7.根据权利要求5所述的等密度压机的压制脱模方法，其特征在于，所述出模步骤中，当下冲头继续向上运动将物料元件完全推出模孔时，加料盒开始动作，将压制好的物料元件推离模孔，同时也将物料推至模孔上方，以准备下一次加料。

8.根据权利要求1所述的等密度压机的压制脱模方法，其特征在于，所述加料步骤中，下冲头在向下运动到设定的填料深度时，还可以继续向下运动，但不脱离模孔。

9.根据权利要求1所述的等密度压机的压制脱模方法，其特征在于，所述压制步骤中，上冲头首先向下运动接触到定量的物料上表面并向下进行预压制，然后，下冲头向上运动，上冲头继续向下运动，以对模孔内的物料同时相向压制。

10.根据权利要求1所述的等密度压机的压制脱模方法，其特征在于，所述下压制机构包括下油缸，下冲头与下油缸的活塞杆可拆卸连接；

所述上压制机构和下压制机构分别包括位移传感器和压力传感器，以分别检测上油缸和下油缸的位移和施加的压制压力。