CN105618744A - 新型回转式粉末成型机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了新型回转式粉末成型机，上压棒上部连接有上压棒塞头，所述上压棒和所述上压棒塞头之间设置有弹性件，上压棒上部通过弹性件与上压棒塞头连接，提高了上压棒的高度，使得上压棒经过上压轮下方时提前与上压轮接触，上压棒塞头受压通过弹性件使上压棒逐渐下行，通过上压轮后，上压棒逐渐上行，增加了上型的受压行程，增加了粉末成型的压制时间，保证了坯块的压制质量，压制效果好，压制效率高。

Description

新型回转式粉末成型机

技术领域

本发明涉及粉末成型领域，具体涉及新型回转式粉末成型机。

背景技术

现有的粉末冶金多采用回转式的粉末成型机对金属粉末进行压制成型，其原理是在回转的中盘上设置多个工位，工位包括母模、上下对应设置并可插入母模的上型和下型，上型和下型分别连接有上压棒和下压棒，当工位转至上压轮和下压轮时，上压棒和下压棒在上压轮和下压轮的共同压力作用下，将上型和下型压入母模，使母模内的粉末在巨大的压力下压制成坯块，这种回转式的粉末成型机具有压制效率高的优点，但由于工位经过上压轮和下压轮时，与上压轮和下压轮接触时间很短，使得母模只能压制简单形状的坯块，对于复杂形状的坯块，由于加压时间较短，无法使粉末定型，其原因是，粉末内添加了凝结胶(如PVA胶)的粉末，压制时间太短，凝结胶不能与粉末充分混合，从而压制的坯块不稳定，容易崩裂或硬度不够，即使压制后坯块成型也容易在后续烘烤过程中崩裂，造成生产损失，提高了生产成本，且使得最终生产的产品具有安全隐患。对此，现有行业内解决的方法主要有两种，降低工位的回转速度，以此增加上压棒和下压棒与上压轮和下压轮的接触时间，或采用单发机进行压制，一次进行一个坯块的压制，这两种方法牺牲了生产速度，使得生产效率降低，远远不能满足生产需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了新型回转式粉末成型机，其合理地增加了粉末成型的压制时间，保证了坯块的压制质量，压制效果好，压制效率高。

本发明是这样实现的：新型回转式粉末成型机，其包括：

机架，机架上竖直设置一中轴，所述中轴外侧沿轴向依次设置有上盘、中盘和下盘，所述上盘、中盘和下盘在驱动机构驱动下作回转运动，所述中盘装设有多个母模，所述上盘上设置有上型、上压棒，所述下盘上设置有下型和下压棒，所述上型、下型与母模匹配且分别对应设置于所述母模上方和下方，所述上盘上方设置有上压轮，所述下盘下方设置有下压轮，上压轮和下压轮对应设置，其特征在于，所述上压棒上部连接有上压棒塞头，所述上压棒和所述上压棒塞头之间设置有弹性件。

进一步地，所述下盘下方设置有下导轨，所述下压棒的下端滑动于所述下导轨上，所述下导轨包括下导轨基体、推出滑轨、下行滑轨、填料滑轨和加压滑轨，所述下导轨基体与所述中轴固定连接，所述加压滑轨与所述推出滑轨设置于所述下压轮两侧，所述推出滑轨、下行滑轨、填料滑轨和加压滑轨依次连接，所述上盘内侧设置有上导轨，所述上导轨包括上导轨基体、引下滑轨和引上滑轨，所述上导轨基体通过内侧的槽键与所述中轴固定连接，所述引下滑轨和引上滑轨设置于所述上压轮两侧，所述上压棒具有上压棒轴承，所述上压棒轴承滑动设置于所述上导轨。

进一步地，所述推出滑轨的一端与下压轮的最高点相切并相邻或抵接，所述下压棒沿着所述推出滑轨向上滑动时将坯块和所述上型一同推出母模。

进一步地，所述引上滑轨和/或所述引下滑轨与所述上导轨基体活动连接。

进一步地，所述引上滑轨具有第一连接轨，所述引下滑轨具有第二连接轨，所述第一连接轨和第二连接轨连接且所述第一连接轨与第二连接轨长度相同或不同，且所述第一连接轨与第二连接轨的连接宽度与所述上导轨宽度相同或不同。

进一步地，所述上压棒内部具有上压棒空腔，所述弹性件设置于上压棒空腔内，所述上压棒空腔具有一台阶，所述上压棒塞头外径与所述上压棒空腔上部内径相匹配且所述上压棒塞头受压后抵接于所述台阶，所述弹性件设置为弹簧。

进一步地，所述推出滑轨通过螺钉可上下活动的与所述下导轨基体连接。

进一步地，所述推出滑轨下方可拆卸地设置有垫块，所述推出滑轨通过垫块与所述下导轨基体连接。

进一步地，所述下盘固定设置有中棒座，所述下压棒竖直活动于所述中棒座内，所述下压棒内具有下压棒空腔，所述下压棒空腔内设置有弹簧，弹簧两端分别抵接于所述中棒座和下压棒空腔底部。

进一步地，所述下导轨还包括拉扣，所述拉扣活动设置于下导轨，所述拉扣具有与所述下压组件匹配的下导槽，所述下导槽沿所述下压组件滑动方向逐渐向下延伸。

本发明新型回转式粉末成型机的有益效果是：上压棒上部通过弹性件与上压棒塞头连接，提高了上压棒的高度，使得上压棒经过上压轮下方时提前与上压轮接触，上压棒塞头受压通过弹性件使上压棒逐渐下行，通过上压轮后，上压棒逐渐上行，增加了上型的受压行程，增加了粉末成型的压制时间，保证了坯块的压制质量，压制效果好，压制效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的新型回转式粉末成型机的立体剖视图；

图2为本发明实施例提供的新型回转式粉末成型机的侧视图；

图3为本发明实施例提供的新型回转式粉末成型机的上压棒的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的上压棒的受压时间计算原理图；

图5为本发明实施例提供的新型回转式粉末成型机的上盘的的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的新型回转式粉末成型机的上导轨的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的新型回转式粉末成型机的下导轨的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的上压棒和下压棒运行状态示意图；

图9为本发明实施例提供的另一个实施例的下压棒的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的另一个实施例的下导轨的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的另一个实施例的上导轨的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2所示，本发明实施例提供新型回转式粉末成型机1，包括：

机架10，机架10上竖直设置一中轴11，所述中轴11外侧沿轴向依次设置有上盘20、中盘30和下盘40，所述上盘20、中盘30和下盘40在驱动机构驱动下作回转运动，所述驱动机构包括驱动电机5、蜗杆和传动盘，所述蜗杆与所述驱动电机5连接，所述传动盘圆周边缘具有锯齿，所述传动盘通过锯齿与所述蜗杆啮合，所述上盘20、中盘30和下盘40分别与所述传动盘固定连接，所述中盘装设有多个母模31，所述上盘20上设置有上型21、上压棒22，所述下盘上设置有下型41和下压棒42，所述上型21和下型41分别对应设置于所述母模31上方和下方，所述上盘20上方设置有上压轮25，所述下盘40下方设置有下压轮45，上压轮25和下压轮45对应设置，当上压棒22和下压棒42随着上盘20和下盘40的转动同时分别经过上压轮25下方和下压轮45上方时，上压棒22和下压棒42分别受压向下运动和向上运动，使上型21和下型41同时压入母模31内，将母模31内的粉末压制成坯块，上压轮25和下压轮45都设置为偏心轮，可通过调整上压轮25和下压轮45的偏心量来调整上压轮25和下压轮45对上压棒22、下压棒42的压力，值得一提的是，中盘30设置有多个通孔，母模31可拆卸地安装在通孔上，上型21和下型41分别拆卸地安装在上压棒22和下压棒42上，根据不同的坯块形状需求，安装不同的母模31、上型21和下型41，可生产不同类型的坯块，所述上压棒22上部连接有上压棒塞头23，所述上压棒22和所述上压棒塞头23之间设置有弹性件24，具体来说，所述弹性件24设置为弹簧24，如图3所示，所述上压棒22内部具有上压棒空腔221，所述弹簧24设置于上压棒空腔221内，所述上压棒空腔221具有一台阶222，所述上压棒塞头23外径与所述上压棒空腔221上部内径相匹配，上压棒塞头23设置于上压棒空腔221上部，所述上压棒塞头23受压后抵接于所述台阶222，如图3所示，上压棒22上部通过弹簧24与上压棒塞头23连接，提高了上压棒22的高度，使得上压棒22经过上压轮25下方时提前与上压轮25接触，上压棒塞头23受上压轮25压力作用在上压棒空腔221内向下运动，通过弹簧24将压力传至上压棒22，上压棒22逐渐向下运动，增加了弹簧24后的上压棒22和上型21较原有的上压棒和上型更早压入母模31，在上压棒22与上压轮25的最低点接触时，上压棒塞头23下压至上压棒空腔221的台阶222上，此时上压棒22受到的压力达到最大，使得粉末得到充分挤压成型，通过上压轮25最低点后，在弹簧逐渐回位，上压棒22逐渐上行，在弹簧24完全回位时，上压棒塞头23离开上压轮25，推迟了上型21的失压，为进一步说明增加弹簧24后的受压时间，如图4所示，为上型21在随上盘20作圆周运动时，上盘20转速n＝23.56r/min，上压棒塞头23直径d1＝22mm，上盘20径向上通孔27孔心间距D为200mm，上压轮25直径d2为140mm，则在未加弹簧时，上压棒22的受压时间计算如下：

受压角度α＝arc(sin((d1/2)/(D/2)))＝12.631°

上盘每秒转过角度α1＝n*360°/60＝141.345°/s

上压棒受压时间t＝α/α1＝0.089s

在其他条件不变的情况下，上压棒22和上压棒塞头23之间增加了弹簧24的高度，弹簧24的压缩量l为13mm，上型21受到的压力的时间计算如下：

加弹簧24后上压棒塞头23在上压轮25上的接触弦长为L＝√(d2/2)²-(d2-l)²＝81.256mm

受压角度α’＝arc(sin(((l/2+d1/2)/2)/(D/2)))＝36.237°

加弹簧24后受压时间t’＝α’/α1＝0.256s

由此可见，加弹簧24后上压棒22的受压时间提升了1.869倍，而上压棒22受上压轮25压力在上盘中经过的角行程也由原来的α＝12.631°提升到α’＝36.237°，从而增加了粉末成型的压制时间，保证了坯块的压制质量，压制效果好，压制效率高，另一方面，由于弹簧24的弹性为上型21提供缓冲，避免坯块成型后受自身内部压力后发生的弹性形变，值得一提的是，本发明可适用不同型号，不同型号的的上盘20径向上通孔间距不同，如160mm、200mm、350mm、640mm等，相应的上压棒塞头23的半径也不同，同样获得了提升受压时间效果，其计算原理相同，本实施例在此不作累赘描述。

参见图1、图2，所述下盘40下方设置有下导轨46，所述下压棒42的下端滑动于所述下导轨46上，如图7、图8所示，所述下导轨46包括下导轨基体461、推出滑轨462、下行滑轨463、填料滑轨469和加压滑轨464，所述下导轨基体461与所述中轴11固定连接，所述加压滑轨464与所述推出滑轨462设置于所述下压轮45两侧，所述推出滑轨462、下行滑轨463、填料滑轨469和加压滑轨464依次连接，下压棒42随着下盘40做回转运动，同时下压棒42的下端在下导轨46的支撑下滑动于下导轨46表面，下压棒42随着下导轨46的起伏而在竖直方向上做上下运动，下压棒42经下行滑轨463的引导滑动至加压滑轨464，随后滑至下压轮45上方，经下压轮45滚压后，滑至推出滑轨462，所述推出滑轨462的一端与下压轮45的最高点相切并相邻或抵接，保证下压棒42在下压轮45和推出滑轨462之间的平稳滑动，这样避免了下压棒42脱离下压轮45后下端没有支撑而下落，导致下型41从母模31内下滑形成母模31内真空，从而使母模31内的坯块崩裂的情况，推出滑轨462由与下压轮45相切的一端向与下行滑轨463连接的一端向上倾斜，下压棒42由推出滑轨462支撑逐渐向上运动，在本实施例中，所述推出滑轨462通过螺钉可上下活动的与所述下导轨基体461连接，螺钉设置于下导轨基体461下部，并穿过下导轨基体461与推出滑轨462连接，通过拧螺钉调整推出滑轨462与下压轮45的间距和高度差，另一方面可以调整推出滑轨462的倾斜度，当然，推出滑轨462下方也可拆卸地设置有垫块，所述推出滑轨462通过垫块与所述下导轨基体461连接垫块设置不同高度同样可以调整推出滑轨462与下压轮45的间距和高度差，以调整推出滑轨462的倾斜度，本实施例在此不作累赘描述，应该理解的是，上述方案均为本发明的较优方案，不作为限制本发明。

如图5、图6所示，所述上盘20内侧设置有上导轨26，所述上导轨26包括上导轨基体261、引下滑轨262、平行滑轨263和引上滑轨264，所述上导轨基体261通过内侧的槽键与所述中轴11固定连接，所述引下滑轨262和引上滑轨264设置于上压轮25两侧，所述平行滑轨263连接于所述引下滑轨262和引上滑轨264之间，所述上压棒22具有上压棒轴承223，所述上压棒轴承223滑动设置于所述上导轨26，上压棒22随着上盘20做回转运动的同时，上压棒轴承223沿着上导轨26的起伏上下运动，在引下滑轨262的引导下下滑至上压轮25下方，经过上压轮25后，参见图8，结合图1、图2和图6所示，上压棒轴承223滑动平行滑轨263上，此时上型21受上压棒22的重力依然压在母模31内，下压棒42沿着推出滑轨462逐渐向上滑动，下型41将坯块连同上型21一同推出母模31内，这时，由于上压棒轴承223仍未滑动到引上滑轨264，上压棒22被动的向上运动，坯块和上型21逐渐从母模31依次出来，当坯块的上表面与母模31的上表面平齐时，上型21被完全顶出母模，避免了上型21从母模31中拔出，而坯块仍留在母模31内受真空影响而崩裂的情况，另一方面，坯块在上压轮25和下压轮45之间滚压后，上型21和下型41仍分别紧密压在坯块上下表面，增加了坯块的保压时间，使得坯块的压制效果更佳。

本方案的进一步优化，如图6所示，所述引上滑轨264具有螺钉槽264a，引上滑轨264通过螺钉与所述上导轨基体261活动连接，使引上滑轨264到上压轮25的圆周角度可调，所述引上滑轨264具有第一连接轨264b，所述引下滑轨262具有第二连接轨262b，所述第一连接轨264b与第二连接轨262b相叠连接且所述第一连接轨264b与第二连接轨262b长度相同，当然，第一连接轨264b与第二连接轨262b长度也可以设置为不同，所述第一连接轨264b与第二连接轨262b的连接宽度与所述上导轨26宽度相同，所述第一连接轨264b与第二连接轨262b的连接宽度与所述上导轨26宽度也可以不相同，工作中，上压棒轴承223经引上滑轨264滑动至第一连接轨264b，随后滑动至第二连接轨262b，固定引上滑轨时使第一连接轨264b和第二连接轨262b至少一部分重叠，保证上压棒轴承223的平稳滑动，当第一连接轨264b和第二连接轨262b完全重叠，则此时引上滑轨264与上压轮25的角度最大，则上型21保持在母模31内的时间更长，通过调整引上滑轨264的位置，配合推出滑轨462的长度和倾斜度，实现母模31内不同的保压时间，可满足不同厚度的坯块的压制要求，进一步提升坯块的压制效果，满足不同形状的坯块的压制要求。如图11所示，本发明的另一个实施例中，所述引上滑轨264具有螺钉槽264a，引下滑轨262具有螺钉槽262a，引上滑轨264和引下滑轨262都可沿上导轨基体261的圆周外侧进行调整，引上滑轨264和引下滑轨262之间固定设置一段中间滑轨265，第一连接轨264b和第二连接轨262b通过中间滑轨265连接，通过此结构使得引上滑轨264和引下滑轨262具有更大的调整范围。

本发明另一个实施例中，所述下盘40固定设置有中棒座43，如图9所示，所述下压棒42竖直活动设置于所述中棒座43内，所述下压棒42内具有下压棒空腔，所述下压棒空腔内设置有弹簧421，所述弹簧421两端分别抵接于所述中棒座43和下压棒42的下压棒空腔底部，在实际运行中，母模31随着中盘30转动会不断地填入粉末，当设备长时间持续运行后，粉末会逐渐渗入下型41和母模31之间，增大下型41和母模31之间的摩擦，这样，当下压棒42沿着下导轨46在中棒座43内竖直方向上做运动时，下型41由于摩擦力的增大，与下型41固定连接的下压棒42不能完全随着下导轨46运动，即在填充粉末的时候，下型41不能向下运动至最低点，这样，母模31内的粉末填充则随着设备的运行而逐渐减少，导致粉末填充量不够，压制出来的坯块质量不达标，容易崩坏，而在本实施例中，下压棒42受弹簧421的弹力作用，在填充前，弹簧421将下压棒42往下压至最低点，保证下型41向下运动到最低点，保证母模31内的粉末填充量。

参见图9、图10，作为上述实施例的进一步改进，所述下导轨46还包括拉扣465，所述拉扣465活动设置于下导轨46，所述拉扣465具有与所述下压组件匹配的下导槽466，所述下导槽466沿所述下压组件滑动方向逐渐向下延伸，具体来说，下压棒42具有一下压棒塞头422，下压棒塞头422滑动于下导轨46，下压棒塞头422底部可卡扣于拉扣465的下导槽466，当下压棒塞头422沿着下导轨46滑动时，下压棒塞头422滑动至拉扣465，下压棒塞头422沿着下导槽466继续向下运动，并使下压棒42运动至最低点，以此保证下型41向下运动到最低点，保证母模31内的粉末填充量，从而提高坯块的压制质量，值得一提的是，拉扣465通过螺钉安装在下导轨46上，这样，可通过调整拉扣465在下导轨46上的位置以调高低，适应不同的母模31的粉末量需求。

本发明的工作时，如图1、图2所示，驱动电机5通过蜗杆带动传动盘转动，从而使上盘20、中盘30和下盘40做回转运动，上盘20、中盘30和下盘40上的多个上型21、母模31和下型41同步做回转运动，母模31随着中盘30转动而填入粉末，下型41在下压棒42的支撑下处于母模31内，避免粉末掉落，下型41在弹簧的作用及拉扣465的作用下运动至最低点，保证母模31内粉末的填充量，粉末填充完毕，上压棒轴承223沿着上导轨26的引下滑轨262向下滑动至上压轮25下方，上压棒塞头23在上压轮25滚压下向下运动，上压棒22受弹簧24弹力作用向下运动将上型21压入母模31，同时下压棒42下端沿着下导轨46滑动至下压轮45下方，在下压轮45压力作用下将下型41往上压，当上压棒22与上压轮25最低点接触，上压棒塞头23下压至上压棒22的上压棒空腔221的台阶222上，下压棒42与下压轮45最高点接触时，上型21和下型41压力同时达到最大，使得粉末压制成坯块，在弹簧24的弹力作用下，上型21一直对坯块施压，上压棒22通过上压轮25后，下压棒42下端平稳滑动至推出滑轨462，参见图8，下压棒42沿着推出滑轨462向上运动，将坯块和上型21一同推出母模31，坯块的上表面和母模31上表面平齐或坯块完全外露于母模31后，上压棒22在引上滑轨264引导下向上运动，避免母模31内的真空产生导致坯块的崩裂，成型的坯块经中盘30导入料盒，母模31内清空，为母模31装入粉末提供空间，母模31填入粉末后，进行下一个坯块的压制，值得一提的是，如图1所示，中盘30可设置多个通孔32用以安装母模31，多个母模31随着中盘30转动而进行坯块的压制，提高了生产效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.新型回转式粉末成型机，包括：机架，机架上竖直设置一中轴，所述中轴外侧沿轴向依次设置有上盘、中盘和下盘，所述上盘、中盘和下盘在驱动机构驱动下作回转运动，所述中盘装设有多个母模，所述上盘上设置有上型、上压棒，所述下盘上设置有下型和下压棒，所述上型、下型与母模匹配且分别对应设置于所述母模上方和下方，所述上盘上方设置有上压轮，所述下盘下方设置有下压轮，上压轮和下压轮对应设置，其特征在于，所述上压棒上部连接有上压棒塞头，所述上压棒和所述上压棒塞头之间设置有弹性件。

2.如权利要求1所述的新型回转式粉末成型机，其特征在于：所述下盘下方设置有下导轨，所述下压棒的下端滑动于所述下导轨上，所述下导轨包括下导轨基体、推出滑轨、下行滑轨、填料滑轨和加压滑轨，所述下导轨基体与所述中轴固定连接，所述加压滑轨与所述推出滑轨设置于所述下压轮两侧，所述推出滑轨、下行滑轨、填料滑轨和加压滑轨依次连接，所述上盘内侧设置有上导轨，所述上导轨包括上导轨基体、引下滑轨和引上滑轨，所述上导轨基体通过内侧的槽键与所述中轴固定连接，所述引下滑轨和引上滑轨设置于所述上压轮两侧，所述上压棒具有上压棒轴承，所述上压棒轴承滑动设置于所述上导轨。

3.如权利要求2所述的新型回转式粉末成型机，其特征在于：所述推出滑轨的一端与下压轮的最高点相切并相邻或抵接，所述下压棒沿着所述推出滑轨向上滑动时将坯块和所述上型一同推出母模。

4.如权利要求2所述的新型回转式粉末成型机，其特征在于：所述引上滑轨和/或所述引下滑轨与所述上导轨基体活动连接。

5.如权利要求4所述的新型回转式粉末成型机，其特征在于：所述引上滑轨具有第一连接轨，所述引下滑轨具有第二连接轨，所述第一连接轨和第二连接轨连接且所述第一连接轨与第二连接轨长度相同或不同，且所述第一连接轨与第二连接轨的连接宽度与所述上导轨宽度相同或不同。

6.如权利要求1所述的新型回转式粉末成型机，其特征在于：所述上压棒内部具有上压棒空腔，所述弹性件设置于上压棒空腔内，所述上压棒空腔具有一台阶，所述上压棒塞头外径与所述上压棒空腔上部内径相匹配且所述上压棒塞头受压后抵接于所述台阶，所述弹性件设置为弹簧。

7.如权利要求3所述的新型回转式粉末成型机，其特征在于：所述推出滑轨通过螺钉可上下活动的与所述下导轨基体连接。

8.如权利要求3所述的新型回转式粉末成型机，其特征在于：所述推出滑轨下方可拆卸地设置有垫块，所述推出滑轨通过垫块与所述下导轨基体连接。

9.如权利要求1-8任一项所述的新型回转式粉末成型机，其特征在于：所述下盘固定设置有中棒座，所述下压棒竖直活动于所述中棒座内，所述下压棒内具有下压棒空腔，所述下压棒空腔内设置有弹簧，弹簧两端分别抵接于所述中棒座和下压棒空腔底部。

10.如权利要求2所述的具有保压功能的粉末成型机，其特征在于：所述下导轨还包括拉扣，所述拉扣活动设置于下导轨，所述拉扣具有与所述下压组件匹配的下导槽，所述下导槽沿所述下压组件滑动方向逐渐向下延伸。