CN105618745A - 具有保压功能的粉末成型机和粉末保压成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了具有保压功能的粉末成型机，包括中轴、上盘、中盘和下盘，所述上盘、中盘和下盘在驱动机构驱动下绕中轴做同步回转运动，所述上盘上方设置有上压轮，所述下盘下方设置有下压轮，所述上压轮和下压轮对应设置，所述中盘装设有多个母模，所述上盘设置有与所述母模对应的上压组件，所述下盘设置有与所述母模对应的下压组件。母模内的粉末经上压组件和下压组件的压制后形成坯块，下压组件经从下压轮平稳滑动至推出滑轨，下压组件在推出滑轨的引导下，将坯块和上压组件一同推出母模，增加了坯块的压制时间，避免了上压组件或下压组件直接从母模内拔出导致母模内形成真空，而坯块仍留在母模内受真空影响而崩裂。

Description

具有保压功能的粉末成型机和粉末保压成型方法

技术领域

本发明涉及粉末成型领域，具体涉及具有保压功能的粉末成型机和粉末保压成型方法。

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，由于粉末在加压过程中导致温度升高，使得成型的坯块膨胀，而当上型和下型抽离母模时，坯块容易膨胀破裂，另一方面，由于上型或下型直接离开母模时，母模空腔内产生真空，使得坯块出现崩裂，且对于没有添加凝结胶(如PVA胶)的粉末，也无法压制成型。对此，现有行业内解决的方法主要有两种，一是降低工位的回转速度，以此增加工位与上压轮和下压轮的接触时间，但这种方法牺牲了生产速度，使得生产效率降低，其下压轮与下导轨存在高度差，使得下压棒在加压回转运动时下型在母模内上下运动，导致在上压棒和坯块未离开母模时下压棒即掉落，依然存在上型和下型离开母模时产生的真空的情况，仍然无法加工过于复杂的形状的坯块；另一种方法是通过油压设备进行坯块的压制，油压设备得益于行程较长，压制速度慢，因此压制的坯块效果好，可压制较为复杂形状的坯块，但是其效率较回旋式的粉末成型机低，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，提供了具有保压功能的粉末成型机和保压方法，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：具有保压功能的粉末成型机，其包括：

中轴、上盘、中盘和下盘，所述上盘、中盘和下盘在驱动机构驱动下绕中轴做同步回转运动，所述上盘上方设置有上压轮，所述下盘下方设置有下压轮，所述上压轮和下压轮对应设置，所述中盘装设有多个母模，所述上盘设置有与所述母模对应的上压组件，所述下盘设置有与所述母模对应的下压组件，所述上盘内侧设置有上导轨，所述下盘下方设置有下导轨，所述上压组件和下压组件分别随着上盘和下盘做回转运动并分别沿着上导轨和下导轨在竖直方向上运动，其特征在于，所述下导轨包括推出滑轨，所述推出滑轨一端与下压轮的最高点相切并临接或抵接，所述下压组件沿着所述推出滑轨向上运动时将母模内的坯块和上压组件一同从所述母模推出。

进一步地，所述上压组件包括上型、上压棒和上压棒塞头，所述上型与所述母模匹配成型，所述上压棒内部具有上压棒空腔，所述上压棒空腔内设置有弹簧，所述上压棒空腔具有一台阶，所述上压棒塞头直径与所述上压棒空腔上部内径匹配且所述上压棒塞头插设于所述上压棒空腔上部，所述上压棒塞头通过弹簧与所述上压棒空腔底部连接。

进一步地，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，所述下压棒下端滑动设置于所述下导轨。

进一步地，所述上导轨包括上导轨基体、引上滑轨、平行滑轨和引下滑轨，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，所述平行滑轨设置于下压轮下方并设置于引上滑轨和引下滑轨之间，所述引上滑轨具有螺钉槽，所述引上滑轨通过螺钉与所述上导轨基体活动连接，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长度相同或不同且所述第一连接轨和第二连接轨相互连接。

进一步地，所述下导轨还包括下导轨基体，所述下导轨基体通过内侧的槽键与所述中轴固定连接，所述推出滑轨与所述下导轨基体活动连接。

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，所述下压组件包括中棒座、下压棒和与所述母模匹配成型的下型，所述中棒座固定于所述下盘，所述下压棒一端与所述下型连接，另一端滑动于所述下导轨，所述下压棒竖直活动设置于所述中棒座内，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。

本发明还提供一种粉末保压成型方法，包括：

下压组件置于母模内，将粉末填入母模内；

上压组件向下运动压入母模内，同时下压组件向上运动，将粉末压制成坯块；

下压组件继续向上运动，将坯块和上压组件一同向上推出母模；

坯块被推出母模后，上压组件向上运动，完成坯块的压制。

本发明的有益效果是：母模内的粉末经上压组件和下压组件的压制后形成坯块，下压组件经从下压轮平稳滑动至推出滑轨，下压组件在推出滑轨的引导下，将坯块和上压组件一同推出母模，增加了坯块的保压时间，避免了上压组件或下压组件直接从母模内拔出导致母模内形成真空，而坯块仍留在母模内受真空影响而崩裂。

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具有保压功能的粉末成型机立体剖视图；

图2为本发明实施例提供的具有保压功能的粉末成型机的侧视图；

图3为本发明实施例提供的具有保压功能的粉末成型机的上盘及上导轨结构示意图；

图4为本发明实施例提供的具有保压功能的粉末成型机的上导轨结构示意图；

图5为本发明实施例提供的具有保压功能的粉末成型机的下导轨结构示意图；

图6为本发明实施例提供的具有保压功能的粉末成型机的保压功能工作示意图；

图7为本发明实施例提供的具有保压功能的粉末成型机的上压棒的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的具有保压功能的粉末成型机的上压轮和上压棒的工作示意图；

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。

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，本发明实施例提供具有保压功能的粉末成型机1，包括：

机架10、中轴11、上盘20、中盘30、下盘40和驱动机构，中轴11竖直设置在机架10上，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，所述上盘20、中盘30和下盘40在驱动电机5驱动下绕中轴11做同步回转运动，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，所述上压轮25和下压轮45对应设置，所述中盘30装设有多个母模31，所述上盘20设置上压组件，所述上压组件包括上型21、上压棒22和上压棒塞头23，所述下盘40设置有下压组件，所述下压组件包括下型41和下压棒42，所述上型21、下型41与所述母模31匹配成型，所述上型21和所述下型41分别设置于上压棒22和下压棒42的末端，所述上压棒22和下压棒42分别受上压轮25和下压轮45压力将上型21和下型41压入母模31内，使母模31内的粉末压成坯块，母模31、上型21和下型41为可拆装的设置于中盘30、上压棒22和下压棒42上，不同的母模31、上型21和下型41可压制不同形状的坯块。

如图3所示，所述上盘20内侧设置有上导轨26，所述下盘40下方设置有下导轨46，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，所述下压棒42下端滑动设置于所述下导轨46，如图4所示，上导轨26包括上导轨基体261、引上滑轨264、平行滑轨263和引下滑轨262，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设置于所述上压轮25两侧，所述平行滑轨263设置于下压轮25下方并设置于引上滑轨264和引下滑轨262之间，如图5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，下导轨基体461通过内侧的槽键与所述中轴11固定连接，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，所述推出滑轨462和加压滑轨464设置于下压轮45两侧，上压棒22和下压棒42做回转运动时分别沿着上导轨26和下导轨46在竖直方向上运动，所述推出滑轨462一端与下压轮45的最高点相切并临接或抵接，如图2、图6所示，下压棒42经下压轮45滚压后，平稳滑动至推出滑轨462，避免了下压棒42从下压轮45加压后下落，从而使下型41在母模31内向下运动导致母模31内产生真空，使坯块崩裂的情况，当下压棒42在推出滑轨462运动时，上压棒轴承223滑动于平行滑轨263，上型21在上压棒22的重力作用下仍然压在坯块上，下压棒42沿着推出滑轨462的倾斜向上的平面向上运动，将母模31内的坯块和上型21一同从所述母模31内推出，避免了坯块仍留在母模31内而上型21直接从母模31内拔出而产生的真空，保证了坯块质量，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，避免了坯块基于内部压力和热胀产生的弹性形变而崩裂的情况。

如图6所示，所述推出滑轨462与所述下导轨基体461活动连接，具体来说，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，值得一提的是，所述推出滑轨462下方还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，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，或调整推出滑轨462的倾斜度，推出滑轨462的不同倾斜度使得坯块在被推出母模31的过程中，母模31具有不同的回转行程，以此满足不同的厚度坯块的需求。

进一步地，如图4所示，所述引上滑轨264具有螺钉槽264a，所述引上滑轨264通过螺钉与所述上导轨基体261活动连接，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和第二连接轨262b长度相同或不相同且相叠连接，引上滑轨264与上压轮25之间的距离可通过螺钉进行调节，平行滑轨263的长度也随之调节，具体来说，上压棒22经上压轮25滚压后，为使上压棒22继续对坯块施压，则上压棒22不能过早的滑动到引上滑轨264，下压棒42在推出滑轨462滑动时，上压棒轴承223滑动在平行滑轨263上，当坯块被下型41推出母模31上表面后，上压棒轴承223滑动到引上滑轨264，上型21向上运动，离开坯块，随后上压棒轴承223沿着第一连接轨264b滑动到第二连接轨262b，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宽度相同或不同，第一连接轨264b与第二连接轨262b的宽度分别至少为上导轨26宽度的一半，使得上压棒轴承223可平滑的从引上滑轨264滑动至引下滑轨262，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。

参见图7、图8，所述上压棒22内部具有上压棒空腔221，所述上压棒空腔221内设置有弹簧24，所述上压棒空腔221具有一台阶222，所述上压棒塞头23直径与所述上压棒空腔221上部内径匹配且所述上压棒塞头23插设于所述上压棒空腔221上部，所述上压棒塞头23通过弹簧24与所述上压棒空腔221底部连接，上压棒22上部通过弹簧24与上压棒塞头23连接，提高了上压棒塞头23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，通过上述过程增加了上型21的施压时间，保证了坯块的压制质量，使得压制效果好，同时保持了压制效率，另一方面，由于弹簧24的弹性为上型21提供缓冲，为坯块成型后受自身内部压力后发生的弹性形变提供缓冲。

本发明另一个实施例中，如图9所示，所述下压组件还包括中棒座43，中棒座43固定于所述下盘40，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上的位置来控制高低，适应不同的母模31的粉末量需求。

本发明还提供一种粉末保压成型方法，包括：

下型41置于母模31内，将粉末填入母模31内；

上型21向下运动压入母模31内，同时下型41向上运动，将粉末压制成坯块；

下型41继续向上运动，将坯块和上型21一同向上推出母模31；

坯块被推出母模31后，上型21向上运动，完成坯块的压制。

本发明具有保压功能的粉末成型机1工作原理如下：

参见图1、图2，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，下型41在下压棒42的支撑下处于母模31内，母模31随着中盘30转动而填入粉末，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，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.具有保压功能的粉末成型机，包括：中轴、上盘、中盘和下盘，所述上盘、中盘和下盘在驱动机构驱动下绕中轴做同步回转运动，所述上盘上方设置有上压轮，所述下盘下方设置有下压轮，所述上压轮和下压轮对应设置，所述中盘装设有多个母模，所述上盘设置有与所述母模对应的上压组件，所述下盘设置有与所述母模对应的下压组件，所述上盘内侧设置有上导轨，所述下盘下方设置有下导轨，所述上压组件和下压组件分别随着上盘和下盘做回转运动并分别沿着上导轨和下导轨在竖直方向上运动，其特征在于，所述下导轨包括推出滑轨，所述推出滑轨一端与下压轮的最高点相切并临接或抵接，所述下压组件沿着所述推出滑轨向上运动时将母模内的坯块和上压组件一同从所述母模推出。

2.如权利要求1所述的具有保压功能的粉末成型机，其特征在于：所述上压组件包括上型、上压棒和上压棒塞头，所述上型与所述母模匹配成型，所述上压棒内部具有上压棒空腔，所述上压棒空腔内设置有弹簧，所述上压棒空腔具有一台阶，所述上压棒塞头直径与所述上压棒空腔上部内径匹配且所述上压棒塞头插设于所述上压棒空腔上部，所述上压棒塞头通过弹簧与所述上压棒空腔底部连接。

3.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，所述下压棒下端滑动设置于所述下导轨。

4.如权利要求1所述的具有保压功能的粉末成型机，其特征在于：所述上导轨包括上导轨基体、引上滑轨、平行滑轨和引下滑轨，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，所述平行滑轨设置于下压轮下方并设置于引上滑轨和引下滑轨之间，所述引上滑轨具有螺钉槽，所述引上滑轨通过螺钉与所述上导轨基体活动连接，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长度相同或不同且所述第一连接轨和第二连接轨相互连接。

5.如权利要求1所述的具有保压功能的粉末成型机，其特征在于：所述下导轨还包括下导轨基体，所述下导轨基体通过内侧的槽键与所述中轴固定连接，所述推出滑轨与所述下导轨基体活动连接。

6.如权利要求5所述的具有保压功能的粉末成型机，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。

7.如权利要求5所述的具有保压功能的粉末成型机，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。

8.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：所述下压组件包括中棒座、下压棒和与所述母模匹配成型的下型，所述中棒座固定于所述下盘，所述下压棒一端与所述下型连接，另一端滑动于所述下导轨，所述下压棒竖直活动设置于所述中棒座内，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。

9.如权利要求1-8任一项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。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的具有保压功能的粉末成型机的粉末保压成型方法，其特征在于，包括：

下压组件置于母模内，将粉末填入母模内；

上压组件向下运动压入母模内，同时下压组件向上运动，将粉末压制成坯块；

下压组件继续向上运动，将坯块和上压组件一同向上推出母模；

坯块被推出母模后，上压组件向上运动，完成坯块的压制。