CN104475725B - 一种带模架的成型机及其工作过程 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带模架的成型机及其工作过程。安装工作台面上设置模架；模架：包括从可上下运动的上压拉杆，上压拉杆上部连接有随其同步运动的上压横梁、上滑柱，上滑柱带动上模冲上下运动；上压拉杆上连接有压制横梁，压制横梁上设有驱动压制横梁的加压杠杆、加压凸轮；上滑柱下部设有下滑柱，下滑柱上设有随之运动的阴模，下滑柱上设有和压制横梁形成转动连接的连接结构；下滑柱下部设有挡块机构，下滑柱上设有脱模机构。本发明在于提供一种结构紧凑、紧张，能满足多台阶复杂粉末制品加工要求的一种带模架的成型机及其工作过程。

Description

一种带模架的成型机及其工作过程

技术领域

本发明涉及一种带模架的成型机及其工作过程，属于粉末冶金技术领域。

背景技术

粉末冶金加工中，尤其涉及对多台阶复杂粉末制品的压制成型时，一般采用多次加压的形式进行加工，因此需要合理设置的加压机构，但由于涉及多次加压，往往导致加压机构结构复杂，容易损坏，而且调整不便；同时现有的加压机构设计不合理，导致制品质量不甚理想，制品密度均匀性、制品质量的稳定性得不到有效保证，因此需要进一步加以改进。

发明内容

本发明针对上述缺陷，目的在于提供一种结构紧凑、紧张，能满足多台阶复杂粉末制品加工要求的一种带模架的成型机及其工作过程。

为此本发明采用的技术方案是：包括安装工作台面（20），所述安装工作台面（20）上设置模架；

所述模架：本发明包括从安装工作台面（20）穿过并可上下运动的上压拉杆（17），所述上压拉杆（17）上部连接有随上压拉杆（17）同步运动的上压横梁（22），所述上压横梁（22）连接随上压横梁（22）同步运动的上滑柱（24），所述上滑柱（24）带动上模冲上下运动；

所述上压拉杆（17）上连接有压制横梁（16），所述压制横梁（16）上设有驱动压制横梁（16）的加压杠杆（4），所述加压杠杆（4）上设有驱动加压杠杆（4）运动的加压凸轮（5）；

所述上滑柱（24）下部设有和所述上滑柱（24）对应的下滑柱（2），所述下滑柱（2）上设有随之运动的阴模，所述下滑柱（2）上设有和所述压制横梁（16）形成转动连接的连接结构；

所述下滑柱（2）下部设有阻挡下滑柱（2）下滑的挡块机构，所述挡块机构可被下滑柱（2）打开，所述下滑柱（2）上设有可使下滑柱（2）下行的脱模机构；

所述上滑柱（2）上设有预加载装置（25），所述预加载装置（25）可带动上滑柱（24）下行，使上模冲向下运动至模腔的封口。

所述挡块机构包括可运动至形成对所述下滑柱（2）阻挡的挡块杠杆（10），所述挡块杠杆（10）由挡块凸轮（9）驱动转动。

所述脱模机构：包括可运动至和所述下滑柱（2）接触并带动下滑柱（2）向下运行的脱模杠杆（3），所述脱模杠杆（3）由脱模凸轮（7）驱动转动。

还包括用于固定下滑柱（2）位置的防上浮机构，所述防上浮机构和所述挡块机构对应设置，包括和所述下滑柱（2）接触的防止下滑柱（2）上行的防上浮杠杆（6），以及驱动所述防上浮杠杆（6 ）运转的防上浮凸轮（8）。

还包括加压调整机构（14），所述加压调整机构（14）包括加压调整轴（141），加压调整轴（141）通过加压锥齿轮（142）带动加压连杆轴（143）运动，所述压制横梁（16）和所述加压连杆轴（143）设啮合的齿轮副。

还包括顶压调整机构（15），所述顶压调整机构（15）包括顶压调整轴（151），所述顶压调整轴（151）通过顶压锥齿轮（152）带动顶压连杆轴（153）运动，所述顶压连杆轴（153）和下滑柱（2）之间设啮合的齿轮副。

还包括充填调整机构（12），所述充填调整机构（12）通过充填调整轴（121）带动充填调整锥齿轮（122）运转，所述充填调整锥齿轮（122）通过充填连杆轴（123）带动阴模板上下运动。

一种带模架的成型机的工作过程，按照以下步骤进行：

1）首先通过充填调整机构（12）、过欠量充填机构（13）调整阴模板，使阴模板具有一定的粉末充填量；然后通过顶压调整机构（15）带动下滑柱（2）运动，调整上模冲和阴模之间的距离，达到调整顶压行程的目的；同时通过加压调整机构（14）调整压制横梁（16）的初始位置，从而调整压制横梁（16）的运动行程，即达到了调整上模冲行程的目的，加压行程调整完毕；

2）顶压：预加载装置（25）通过上滑柱（24）带动上模冲向下运动，使上模冲运动至形成对模腔的封口预压；

3）上加压：加压凸轮（5）驱动加压杠杆（4）带动压制横梁（16）向下，带动上压拉杆（17）拉动上压横梁（22）向下运动，由上连接板（21）驱动模架上的上模冲向下工作完成上加压的过程；

4)同步压制：随着加压杠杆（4）带动压制横梁（16）继续向下运行一定行程后则带动下滑柱（2）一块下行进行下加压，即形成上下同步压制；

5）最终加压：下滑柱（2）被挡块支撑机构（11）及防上浮机构限位，加压凸轮（5）驱动使得上模冲继续下行，最后一次进行上加压，直至驱动结束，即加压全部完成；

6）脱模：接着脱模凸轮（7）驱动脱模杠杆（3）动作，同时挡块打开挡块凸轮（9）驱动挡块打开机构（11），打开挡块支撑装置使下滑柱（2）在脱模杠杆（3）的作用下使阴模下行，完成制品脱出型腔的动作。

在6）步骤中，脱模开始时如需保护脱模动作则预加载装置（25）打开，上模冲轻压在制品上进行脱出。

本发明的优点是：（1）首次采用了凸轮、杠杆驱动的方式进行非同时三次加压，即上加压、同步压制、最终加压，改变以往在大机型上采用的设计复杂的加压机构，结构简单、紧凑，调整方式简便、合理。

（2）首次采用了直接由凸轮杠杆驱动下滑柱下拉的脱模制品形式 ,结构紧凑，脱模力大，适合小机型上使用。

（3）首次采用了凸轮杠杆控制的双拉杆左右对称的上加压机构并附带预加载保护脱模装置及上加压调节机构，加压功能齐备，可进行高精度、多台阶制品的压制成型，改变了以往小机型上只能成形简单制品且单一台阶、调整精度不高的结构形式，应用范围更广。

(4)本机可采用上一下三模架结构进行压制成形，制品的内外台阶均可成形，各台阶均可装粉调节。改变了小机型无模架、制品台阶只能阴模带出且密度无法控制的结构形式，能确保高密度制品的密度均匀性。

(5)首次设计有独特的最终加压机构和挡块支撑打开机构，确保高密度、带台阶制品的压制成形和密度均匀性。

附图说明

图1、2、3为本发明的结构示意图。

图4为本发明模架的结构示意图。

图中1为模架、2为下滑柱、3为脱模杠杆、4为加压杠杆、5为加压凸轮、6为防上浮杠杆、7为脱模凸轮、8为防上浮凸轮、9为挡块凸轮、10为挡块杠杆、11为挡块支撑机构、12为充填调整机构、13为过欠量充填机构、14为加压调整机构、15为顶压调整机构、16为压制横梁、17为上压拉杆、18为脱模横梁、19为下T型头、20为安装工作台面、21为上连接板、22为上压横梁、23为上模冲加压调整装置、24为上滑柱、25为预加载装置；

121为充填调整轴、122为充填调整锥齿轮、123为充填连杆轴；

141为加压调整轴、142为加压锥齿轮、143为加压连杆轴；

151为顶压调整轴、152为顶压锥齿轮、153为顶压连杆轴。

具体实施方式

工作原理:

本机型主要用于小吨位多台阶复杂粉末制品的压制成形,是采用模架形式的阴模浮动型结构形式来实现的。其基本工作原理为：

将模架1安装在机器模架安装工作面20上,通过上连接板21及下T型头19连接模架1的上下连接板21，进而由上压横梁22驱动上滑柱24向下动作，完成上加压的过程。

上压横梁22的动作是由输入动力带动加压凸轮5转动，再由加压凸轮5驱动加压杠杆4动作带动压制横梁16向下运动，压制横梁16带动上压拉杆17及连接在上压拉杆17上的上压横梁22向下动作，进而实现上压横梁22的动作过程。上模加压的大小由上冲加压调整装置23来实现。

下T型头19带动模架上阴模板向下运动，而下冲装在模架固定板上，由相对运动原理实现对粉末的下加压的过程。当阴模向下运动被挡块支撑住后上压继续向下动作进行最后的上加压，实现最终加压的过程。

通过充填调整机构12实现对粉末的充填及充填高度的调节。针对特殊制品本机还设计了过欠量充填机构13。

上加压之前和脱模过程中还有一个预压及保护脱模的功能，这是通过预加载装置25来实现的，即通过预加载气缸在上冲下压动作前预先驱动上冲向下动作对粉末进行初次加压，或者脱模开始时保护脱模打开使上冲始终压在已经压制成形的制品上，以防止制品在脱模过程中开裂，实现保护脱模的过程。接着上加压开始向下动作再次进行上加压，由于粉末摩擦力的作用，上冲会带动阴模同步向下运动，形成非强制性同步压制的过程。加压杠杆4继续下行则同时带动下滑柱2下行，阴模随之向下运行，此时下模冲与上模冲同时加压形成强制性同步压制的过程。即该机的加压过程为：上加压、同步压制（下加压）、最终加压（上加压）3次非同时加压过程。

为防止加压结束脱模开始前由于充填气缸的向上作用会使得下滑柱2带着阴模板向上浮动，造成制品脱模裂纹，本机还设计了阴模防上浮装置。即通过防上浮凸轮8驱动防上浮杠杆6控制下滑柱2在压制结束后停止在原位置，以等待脱模动作的开始。

压制结束后需将制品脱出型腔，即开始脱模过程。此时由脱模凸轮7驱动脱模杠杆3工作，带动下滑柱2并由下滑柱2带动阴模板向下运动，同时支撑下滑柱2的挡块支撑机构11由挡块凸轮9控制挡块动作，打开下滑柱2下移空间，由下滑柱2带动阴模板向下，而固定冲固定不动，则制品被固定冲顶出模腔完成脱模过程。

工作过程：

本发明将模架1装于安装工作台面20上，将模架1的上下连接板连接在机器的上连接板21及下T型头19上，模架装上后再将上下各模冲按相应要求安装在各层模架板上并调整好各自位置。接着通过充填调整机构12及过欠量充填机构13给模架阴模板有一定的粉末充填量，再根据计算调节上冲加压调整装置23、加压调整机构14、顶压调整机构15，各压制位置调节结束后开始压制过程。首先预加载装置25工作带动上模冲向下完成对模腔的封口预压，接着主电机旋转离合器吸合带动主轴旋转，由加压凸轮5驱动加压杠杆4带动压制横梁16向下，带动上压拉杆17拉动上压横梁22向下运动，由上连接板21驱动模架上的上模冲向下工作完成上加压的过程。加压过程中由于粉末摩擦力的作用，上冲会带动阴模同步向下运动，形成非强制性同步压制的过程。随着加压杠杆4带动压制横梁16继续向下运行一定行程后则带动下滑柱2一块下行进行下加压，即形成上下同步压制。此时如未加最终加压行程，则随着加压凸轮5驱动结束则压制过程完成。如增加最终加压行程，则下滑柱2被挡块支撑机构11支撑住，加压凸轮5驱动使得上模冲继续下行，最后一次进行上加压，直至驱动结束，即加压全部完成。此时为防止阴模向上浮动（反弹），防上浮凸轮8动作驱动防上浮杠杆6，控制下滑柱2在原位置不动等待脱模动作的开始。

接着脱模凸轮7驱动脱模杠杆3动作，同时挡块打开挡块凸轮9驱动挡块打开机构11，打开挡块支撑装置使下滑柱2在脱模杠杆3的作用下使阴模下行，完成制品脱出型腔的动作。同时脱模开始时如需保护脱模动作则预加载装置25打开，上冲轻压在制品上进行脱出。再由料靴向前送粉的同时将制品推出，完成一个工作循环。

本发明的加压调整机构14，所述加压调整机构14包括加压调整轴141，加压调整轴141通过加压锥齿轮142带动加压连杆轴143运动，所述压制横梁16和所述加压连杆轴143设啮合的齿轮副。

还包括顶压调整机构15，所述顶压调整机构15包括顶压调整轴151，所述顶压调整轴151通过顶压锥齿轮152带动顶压连杆轴153运动，所述顶压连杆轴153和下滑柱2之间设啮合的齿轮副。

还包括充填调整机构12，所述充填调整机构12通过充填调整轴121带动充填调整锥齿轮122运转，所述充填调整锥齿轮122通过充填连杆轴123带动阴模板上下运动。

Claims (2)

1.一种带模架的成型机，其特征在于，包括安装工作台面（20），所述安装工作台面（20）上设置模架；

所述模架：包括从安装工作台面（20）穿过并可上下运动的上压拉杆（17），所述上压拉杆（17）上部连接有随上压拉杆（17）同步运动的上压横梁（22），所述上压横梁（22）连接随上压横梁（22）同步运动的上滑柱（24），所述上滑柱（24）带动上模冲上下运动；

所述上压拉杆（17）上连接有压制横梁（16），所述压制横梁（16）上设有驱动压制横梁（16）的加压杠杆（4），所述加压杠杆（4）上设有驱动加压杠杆（4）运动的加压凸轮（5）；

所述上滑柱（24）下部设有和所述上滑柱（24）对应的下滑柱（2），所述下滑柱（2）上设有随之运动的阴模，所述下滑柱（2）上设有和所述压制横梁（16）形成转动连接的连接结构；

所述下滑柱（2）下部设有阻挡下滑柱（2）下滑的挡块机构，所述挡块机构可被下滑柱（2）打开，所述下滑柱（2）上设有可使下滑柱（2）下行的脱模机构；

所述上滑柱（2）上设有预加载装置（25），所述预加载装置（25）可带动上滑柱（24）下行，使上模冲向下运动至模腔的封口；

所述挡块机构包括可运动至形成对所述下滑柱（2）阻挡的挡块杠杆（10），所述挡块杠杆（10）由挡块凸轮（9）驱动转动；

所述脱模机构：包括可运动至和所述下滑柱（2）接触并带动下滑柱（2）向下运行的脱模杠杆（3），所述脱模杠杆（3）由脱模凸轮（7）驱动转动；

还包括用于固定下滑柱（2）位置的防上浮机构，所述防上浮机构和所述挡块机构对应设置，包括和所述下滑柱（2）接触的防止下滑柱（2）上行的防上浮杠杆（6），以及驱动所述防上浮杠杆（6 ）运转的防上浮凸轮（8）；

还包括加压调整机构（14），所述加压调整机构（14）包括加压调整轴（141），加压调整轴（141）通过加压锥齿轮（142）带动加压连杆轴（143）运动，所述压制横梁（16）和所述加压连杆轴（143）设啮合的齿轮副；

还包括顶压调整机构（15），所述顶压调整机构（15）包括顶压调整轴（151），所述顶压调整轴（151）通过顶压锥齿轮（152）带动顶压连杆轴（153）运动，所述顶压连杆轴（153）和下滑柱（2）之间设啮合的齿轮副。

2.根据权利要求1所述的一种带模架的成型机，其特征在于，还包括充填调整机构（12），所述充填调整机构（12）通过充填调整轴（121）带动充填调整锥齿轮（122）运转，所述充填调整锥齿轮（122）通过充填连杆轴（123）带动阴模板上下运动。