CN104139184A - 一种辐射取向环成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种辐射取向成型设备包括主缸、上横梁、上滑块、阴模板、中心缸、顶缸、工作台和支座，所述的上横梁、上滑块、阴模板、工作台和支座自上而下依次设置，上横梁通过四角的导柱与工作台连接固定，上滑块和阴模板的四角与导柱滑动配合，工作台的底部由支座支承；所述上滑块上安装有上冲、上冲旋转组件及上冲安装座，所述上滑块由安装在上横梁上的主缸驱动其沿导柱轴线方向垂直移动；所述阴模板上安装有阴模、下冲、芯棒、辐射取向电磁铁组件及阴模旋转组件；所述顶缸用于驱动所述阴模板使其沿导柱轴线方向垂直移动，所述中心缸用于驱动所述芯棒使其沿导柱轴线方向垂直移动，所述芯棒与该中心缸的活塞杆相连。本发明的优点在于：该设备体积小，结构简单，提高了压制磁体的磁性能及品质。

Description

一种辐射取向环成型设备

技术领域

本发明涉及一种液压机，特别涉及一种辐射取向环成型设备。

背景技术

随着粉末冶金技术的发展和成熟，越来越多的材料采用粉末冶金技术进行制作。其先通过粉末成型机将粉末压制成饼状，再通过烧结制得最终产品。

本公司在专利号为CN 103286980 A的实用新型专利公开了一种辐射取向成型液压机的模压装置，主要为上内导磁体与上模冲固定连接，上模冲内圈固定连接有上模冲内导磁体，上内导磁体顶部固定连接在上滑块上，在上内导磁体的外圈连接有上取向线圈，上取向线圈外侧设有上外导磁体A，且上外导磁体A 的顶部与上滑块固定连接；阴模固定连接在支撑架上端，支撑架下端与下滑块固定连接，支撑架外圈连接有下取向线圈，阴模内套装有下模冲，下模冲内套装有芯棒，芯棒下端套装有下模冲导磁体，下模冲导磁体与下模冲固定连接，所述阴模外圈套有导磁体，所述导磁体外圈固定连接有旋转体，所述旋转体在外力驱动装置作用下沿阴模轴线周向旋转。

上述一种辐射取向成型液压机的模压装置的缺点为：1.通过旋转导磁体使模腔内磁粉磁畴径向排列，产生辐射取向磁场，这种方式，其模腔内磁粉的产生的磁场强度较小，其产品的磁性能低，其压制磁体的磁场强度为0.4-0.8T；2.通过导磁体、上下取向线圈及上下导磁回路，使模腔内磁粉磁畴径向排列，其结构复杂，且增大了该装置的空间体积。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够提高产品磁性能的辐射取向成型设备。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种辐射取向成型设备，其创新点在于：包括主缸、上横梁、上滑块、阴模板、顶缸、工作台和支座，

所述的上横梁、上滑块、阴模板、工作台和支座自上而下依次设置，上横梁通过四角的导柱与工作台连接固定，上滑块和阴模板的四角与导柱滑动配合，工作台的底部由支座支承；

所述上滑块上安装有上冲、上冲旋转组件及上冲安装座，所述上冲安装座固定在上滑块的中间位置，所述上冲的上端与上冲旋转组件旋转配合限位在上冲安装座内；所述上滑块由安装在上横梁上的主缸驱动其沿导柱轴线方向垂直移动；

所述阴模板上安装有阴模、下冲、芯棒、辐射取向电磁铁组件及阴模旋转组件，所述阴模、下冲及芯棒与阴模旋转组件旋转配合固定在阴模板上，所述辐射取向电磁铁组件有两个，分别设置在阴模板的上表面的两侧，且靠近阴模设置；

所述工作台上安装一顶缸，该顶缸用于驱动所述阴模板使其沿导柱轴线方向垂直移动，还安装一中心缸，该中心缸用于驱动所述芯棒使其沿导柱轴线方向垂直移动，所述芯棒与该中心缸的活塞杆相连。

进一步地，所述上冲旋转组件由上冲连接体、轴承组A及轴承组安装座A组成；该上冲连接体呈阶梯状，中部带有环形凸台A，其上台阶面A及下台阶面A与轴承组A旋转配合，并限位在轴承组安装座内。

进一步地，所述轴承组A为推力调心滚子轴承A及深沟球轴承A，分别设置在上冲连接体环形凸台A的上台阶面A及下台阶面A上。

进一步地，所述辐射取向电磁铁组件由导磁体、取向线圈及导磁体座组成，该导磁体座垂直设置在阴模板的上表面的侧端边缘，其尾部与导磁体座垂直固定，其前端靠近在阴模外侧，所述取向线圈绕曲在导磁体的外侧，且在取向线圈外侧还设置有冷铜板。

进一步地，所述阴模旋转组件包括安装在阴模板上的轴承组安装座B、轴承组B、齿轮组安装座及齿轮组，还包括安装在中心缸缸体上的轴承安装座C及轴承组C；所述轴承组安装座B贯穿设置在阴模板的中部，所述齿轮组安装座设置在阴模板的下表面，在该齿轮组安装座与轴承安装座B上分别设置有上下一致的通孔A与通孔B；

在阴模、下冲、芯棒的下端分别设置有阴模连接套、下冲连接套及芯棒连接杆，所述阴模与阴模连接套、下冲与下冲连接套、芯棒与芯棒连接杆通过螺钉固定，并由外至内依次同轴设置安装在轴承安装座B的通孔B及齿轮安装座的通孔A内；

所述阴模连接套在轴承组安装座B中的部分呈阶梯状，其中部带有环形凸台B，其上台阶面B及下台阶面B与轴承组B旋转配合，且限位安装在轴承组安装座B内，所述阴模连接套在齿轮安装座中的部分与齿轮组键连接，该齿轮组通过一驱动电机驱动其带动因模连接套旋转；所述阴模连接套下端在轴承组安装座C中的部分具有环形凸台C，其上台阶面C及下台阶面C与轴承组C旋转配合,并限位在轴承组安装座C内。

进一步地，所述轴承组B为两个调心滚子轴承B，分别设置在阴模连接套的环形凸台B的上台阶面B及下台阶面B上。

进一步地，所述轴承组C为深沟球轴承C及推力调心滚子轴承C，分别设置在阴模连接套环形凸台C的上台阶面C及下台阶面C上。

进一步地，所述齿轮组由一齿轮A及一齿轮B啮合连接组成，该齿轮A套装在阴模连接套上，并与阴模连接套键连接，齿轮B由驱动电机驱动。

进一步地，所述下冲、芯棒与阴模之间还设置有联动装置，该装置主要为一沿下冲连接套径向延伸的插销，所述插销上端穿插在齿轮组安装箱中的芯棒连接杆及下冲连接套上，其外侧卡在下冲连接套的内壁上，对应地，所述芯棒连接杆在插销的位置具有供芯棒连接杆沿导柱轴线方向垂直移动导向槽。 

本发明的优点在于：

1.通过两组辐射取向电磁铁组件对称设置在阴模板的两侧，且靠近阴模设置，其辐射取向磁场均匀分布，且结构简单，同时使得设备体积减小，结构紧凑；通过上冲旋转组件及阴模旋转组件，使阴模腔内磁粉在辐射取向磁场的作用下，磁畴径向排列，增强了模腔内磁粉的磁场强度；

2.上冲旋转组件由上冲连接体及轴承组A组成，上冲连接体由轴承组A回转支撑，这里的轴承组A选用推力调心滚子轴承A及深沟球轴承A；

3. 辐射取向电磁铁组件由导磁体、取向线圈及导磁体座组成，其结构简单，可对阴模腔内的压制的产品产生径向磁场；

4. 阴模旋转组件使得阴模旋转，阴模连接套由齿轮组带动去旋转，其中部由轴承组B进行径向旋转支撑，其底部通过轴承组C对其回转支撑，其旋转方便，旋转效果好；

5. 下冲、芯棒与阴模之间还设置有联动装置,使得阴模、下冲及芯棒同时旋转，使得阴模腔内磁粉的磁畴径向排列更均匀，进一步增强模腔内磁粉磁场强度，该磁场强度可达到0.8T-2.0T，且提高了压制磁环的品质。 

附图说明

图1是本发明的一种辐射取向成型设备的主视图。

图2是本发明的一种辐射取向成型设备的侧视图。

图3是本发明的一种辐射取向成型设备压制磁环的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1和图2所示，本发明一种辐射取向环成型设备，包括主缸1、上横梁2、上滑块3、阴模板4、中心缸5、顶缸6、工作台7和支座8，

上述的上横梁2、上滑块3、阴模板4、工作台7和支座8自上而下依次设置，上横梁2通过四角的导柱9与工作台7连接固定，上滑块3和阴模板4的四角与导柱9滑动配合，工作台7的底部由支座8支承；

上滑块3上安装有上冲10、上冲旋转组件及上冲安装座11，上冲安装座11固定在上滑块3的中间位置，上冲旋转组件由上冲连接体12、轴承组A及轴承组安装座A组成，轴承组A推力调心滚子轴承A13及深沟球轴承A14，上冲连接体12呈阶梯状，上台阶面A上端为推力调心滚子轴承A13，下台阶面A的下端为深沟球轴承A14，上滑块3由安装在上横梁2上的主缸1驱动其沿导柱轴线方向垂直移动； 

工作台7上安装一顶缸6，该顶缸6用于驱动阴模板4使其沿导柱轴线方向垂直移动，还安装一中心缸5，该中心缸5用于驱动芯棒17使其沿导柱轴线方向垂直移动，芯棒17与该中心缸5的活塞杆38相连；

阴模板4上安装有阴模15、下冲16、芯棒17、辐射取向电磁铁组件及阴模旋转组件，阴模15、下冲16及芯棒17与阴模旋转组件旋转配合固定在阴模板4上，辐射取向电磁铁组件有两个，分别设置在阴模板4上表面的两侧，且靠近阴模15设置。

本实施例中，

上述辐射取向电磁铁组件由导磁体18、取向线圈19及导磁体座20组成，导磁体座垂直20设置在阴模板4的上表面的侧端边缘，导磁体18的尾部垂直固定在导磁体座20上，其前端靠近在阴模15外侧，取向线圈绕曲在导磁体18的外侧，在取向线圈的外侧还设置有冷铜板21；

上述阴模旋转组件包括安装在阴模板4上的轴承组安装座B23、轴承组B、齿轮组安装座24及齿轮组，还包括安装在中心缸5缸体上的轴承安装座C25及轴承组C；轴承组安装座B23贯穿设置在阴模板4的中部，齿轮组安装座24设置在阴模板4的下表面，在该齿轮组安装座24与轴承安装座B23上分别设置有上下一致的通孔A与通孔B；

上述阴模15、下冲16、芯棒17的下端分别设置有阴模连接套26、下冲连接套27及芯棒连接杆28，阴模15与阴模连接套26、下冲16与下冲连接套27、芯棒17与芯棒连接杆28通过螺钉29固定，并由外至内依次同轴设置安装在轴承安装座B23的通孔B及齿轮安装座24的通孔A内；

上述阴模连接套26在轴承组安装座B23中的部分呈阶梯状，其中部带有环形凸台B，其上台阶面B及下台阶面B与轴承组B旋转配合，限位安装在轴承组安装座B内，轴承组B为两个调心滚子轴承B39，分别设置在阴模连接套26的环形凸台B的上台阶面B及下台阶面B上；阴模连接套26在齿轮安装座24中的部分与齿轮组通过键连接，该齿轮组可驱动阴模连接套26旋转，齿轮组由大齿轮31与小齿轮32啮合连接组成，大齿轮31的套装在阴模连接套26上，并与阴模连接套26通过键30连接，小齿轮32由电机40驱动；阴模连接套的下端在轴承组安装座C33中的部分具有环形凸台C，其上台阶面C及下台阶面C与轴承组C旋转配合,并限位在轴承组安装座C内，轴承组C为深沟球轴承C34及推力调心滚子轴承C35，分别设置在阴模连接套26的环形凸台C的上台阶面C及下台阶面C上；

为了使下冲16、芯棒17与阴模15同时旋转，下冲16、芯棒17与阴模15之间还设置有联动装置，该联动装置为一沿下冲连接套27的径向延伸的插销36，插销36的上端穿插在齿轮组安装箱24中的芯棒连接杆28及下冲连接套27上，插销36的外侧卡在下冲连接套27的内壁上，对应地，芯棒连接杆28在插销36的位置具有供芯棒连接杆28沿导柱轴线方向垂直移动导向槽37；

工作原理： 

顶缸6驱动阴模板4带动阴模15上行，向阴模腔内定量加粉，顶缸6驱动阴模板4带动阴模15继续上行，使得阴模腔内物料下沉，中心缸5驱动芯棒17上行，主缸1驱动上滑块3带动上冲10下行至进入阴模腔内0-20mm合模位置停止；

电机40驱动旋转装置，带动阴模15、下冲16及芯棒17旋转，其旋转速度无级可调，取向电磁铁19通电，在阴模腔内形成径向磁场，由于电机40驱动旋转装置，带动阴模15、下冲16及芯棒17旋转，产生辐射取向磁场，使阴模腔内磁粉磁畴径向排列；

主缸1驱动上滑块3带动上冲10下行压制，对阴模腔内粉料进行初压，当上冲10下行压制至浮动压制位置时，驱动顶缸6带动阴模板4及阴模15浮动下行，芯棒17通过粉料摩擦阻力带动下行，当上冲10下行压制至后压位置，顶缸6停止浮动下行，上滑块带动上冲10继续下行，对产品进行加压，通过调整合模、浮动、后压位置及浮动运行速度，实现对制品密度均匀性进行控制；

当上滑块3带动上冲10加压至设定压力或设定位置时保压，此时取向电磁铁19停止通电，充磁停止3，当保压时间到，上滑块3带动上冲10泄压至设定值或微回至设定位置，取向电磁铁19反向通电，在阴模腔内形成一反向径向磁场，因电机40一直未停止工作，这样在阴模腔内产生反向辐射取向磁场，对制品进行退磁，退磁、泄压结束；

电机40停止运转，顶缸6驱动阴模板4带动阴模15下行脱模，然后中心缸5驱动芯棒17下行，取坯将辐射取向磁环制品，如图3所示，将磁环制品移出放至指定位置，主缸1驱动上滑块3带动上冲10回程，一个工作循环结束。

Claims (9)

1.一种辐射取向成型设备，包括主缸、上横梁、上滑块、阴模板、中心缸、顶缸、工作台和支座，

所述的上横梁、上滑块、阴模板、工作台和支座自上而下依次设置，上横梁通过四角的导柱与工作台连接固定，上滑块和阴模板的四角与导柱滑动配合，工作台的底部由支座支承；

其特征在于：

所述上滑块上安装有上冲、上冲旋转组件及上冲安装座，所述上冲安装座固定在上滑块的中间位置，所述上冲的上端与上冲旋转组件旋转配合限位在上冲安装座内；所述上滑块由安装在上横梁上的主缸驱动其沿导柱轴线方向垂直移动；

所述阴模板上安装有阴模、下冲、芯棒、辐射取向电磁铁组件及阴模旋转组件，所述阴模、下冲及芯棒与阴模旋转组件旋转配合固定在阴模板上，所述辐射取向电磁铁组件有两个，分别设置在阴模板上表面的两侧，且靠近阴模设置；

所述工作台上安装一顶缸，该顶缸用于驱动所述阴模板使其沿导柱轴线方向垂直移动，还安装一中心缸，该中心缸用于驱动所述芯棒使其沿导柱轴线方向垂直移动，所述芯棒与该中心缸的活塞杆相连。

2.根据权利要求1所述的一种辐射取向成型设备，其特征在于：所述上冲旋转组件由上冲连接体、轴承组A及轴承组安装座A组成；该上冲连接体呈阶梯状，中部带有环形凸台A，其上台阶面A及下台阶面A与轴承组A旋转配合，并限位在轴承组安装座内。

3.根据权利要求2所述的一种辐射取向成型设备，其特征在于：所述轴承组A为推力调心滚子轴承A及深沟球轴承A，分别设置在上冲连接体环形凸台A的上台阶面A及下台阶面A上。

4.根据权利要求1所述的一种辐射取向成型设备，其特征在于：所述辐射取向电磁铁组件由导磁体、取向线圈及导磁体座组成，该导磁体座垂直设置在阴模板的上表面的侧端边缘，其尾部与导磁体座垂直固定，其前端靠近在阴模外侧，所述取向线圈绕曲在导磁体的外侧，且在取向线圈外侧还设置有冷铜板。

5.根据权利要求1所述的一种辐射取向成型设备，其特征在于：所述阴模旋转组件包括安装在阴模板上的轴承组安装座B、轴承组B、齿轮组安装座及齿轮组，还包括安装在中心缸缸体上的轴承安装座C及轴承组C；所述轴承组安装座B贯穿设置在阴模板的中部，所述齿轮组安装座设置在阴模板的下表面，在该齿轮组安装座与轴承安装座B上分别设置有上下一致的通孔A与通孔B；

在阴模、下冲、芯棒的下端分别设置有阴模连接套、下冲连接套及芯棒连接杆，所述阴模与阴模连接套、下冲与下冲连接套、芯棒与芯棒连接杆通过螺钉固定，并由外至内依次同轴设置安装在轴承安装座B的通孔B及齿轮安装座的通孔A内；

所述阴模连接套在轴承组安装座B中的部分呈阶梯状，其中部带有环形凸台B，其上台阶面B及下台阶面B与轴承组B旋转配合，且限位安装在轴承组安装座B内，所述阴模连接套在齿轮安装座中的部分与齿轮组键连接，该齿轮组通过一驱动电机驱动其带动因模连接套旋转；所述阴模连接套下端在轴承组安装座C中的部分具有环形凸台C，其上台阶面C及下台阶面C与轴承组C旋转配合,并限位在轴承组安装座C内。

6.根据权利要求5所述的一种辐射取向成型设备，其特征在于：所述轴承组B为两个调心滚子轴承B，分别设置在阴模连接套的环形凸台B的上台阶面B及下台阶面B上。

7.根据权利要求5所述的一种辐射取向成型设备，其特征在于：所述轴承组C为深沟球轴承C及推力调心滚子轴承C，分别设置在阴模连接套环形凸台C的上台阶面C及下台阶面C上。

8.根据权利要求5所述的一种辐射取向成型设备，其特征在于：所述齿轮组由一齿轮A及一齿轮B啮合连接组成，该齿轮A套装在阴模连接套上，并与阴模连接套键连接，齿轮B由驱动电机驱动。

9.根据权利要求5所述的一种辐射取向成型设备，其特征在于：所述下冲、芯棒与阴模之间还设置有联动装置，该装置主要为一沿下冲连接套径向延伸的插销，所述插销上端穿插在齿轮组安装箱中的芯棒连接杆及下冲连接套上，其外侧卡在下冲连接套的内壁上，对应地，所述芯棒连接杆在插销的位置具有供芯棒连接杆沿导柱轴线方向垂直移动导向槽。