CN105618746B - 一种硬质合金大制品的自动成型装置及其成型方法 - Google Patents

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Abstract

一种硬质合金大制品的自动成型装置及其成型方法，本发明通过电控系统(6)控制装粉、压制、保压、保护脱模和运送压坯等过程，实现了产品的自动称料和自动加料，解决了手动称料易出现误差和手动加料工人劳动强度大的问题，本发明最大成型压力在600吨以上，通过本发明可以实现硬质合金大制品的自动化压制成型，代替了硬质合金大制品传统的手动压制方式，提高了硬质合金大制品生产效率及产品质量稳定性，降低了员工的劳动强度，本发明具有结构精简，维护方便，高效节能，生产运行成本低等特点。

Description

一种硬质合金大制品的自动成型装置及其成型方法
【技术领域】
本发明涉及一种硬质合金大制品的自动成型装置及其成型方法，具体涉及一种单重30～300公斤硬质合金大制品的自动成型装置及其成型方法。
【背景技术】
已知的，现有硬质合金大制品的压制成型主要是通过普通液压机或冷等静压手动压制实现，但是由于硬质合金大制品压制所需的成型模具体积较大，重量较重，手动压制时每次压制都需要人工组装模具，且手动压制从加料到压制到取压坯都需要人工手动操作，这样就存在操作难度大，工人劳动强度高，生产效率低，安全系数低等缺点，同时产品质量易受人为因素影响，稳定性得不到保证等，那么如何提供一种硬质合金大制品的自动成型装置及其成型方法就成了本领域技术人员的长期技术诉求。
【发明内容】
为了克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种硬质合金大制品的自动成型装置及其成型方法，本发明通过电控系统控制装粉、压制、保压、保护脱模和运送压坯等过程，实现了产品的自动称料和自动加料，解决了手动称料易出现误差和手动加料工人劳动强度大的问题，本发明具有结构精简，维护方便，高效节能，生产运行成本低等特点。
为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：
一种硬质合金大制品的自动成型装置，包括整体框架、模架机构、电控系统、自动取坯机构、自动称粉机构和自动加料机构，在所述整体框架的内部设有模架机构，所述模架机构中上模板的上部面连接上驱动机构，所述上驱动机构设置在整体框架内框的上部面，在模架机构中阴模板上设有模套，在所述模套两侧的阴模板上分别设有相互平行的导轨，在所述导轨上滑动设有滑块，所述滑块连接滑块驱动机构，在滑块上分别设有自动取坯机构和自动加料机构，在整体框架的后部设有自动称粉机构，所述自动称粉机构的出料口对应自动加料机构的料斗，阴模板的下部面连接下驱动机构，在阴模板的下方设有下模板，所述下模板和下驱动机构分别设置在整体框架内框的下部面，所述自动取坯机构、自动称粉机构和自动加料机构连接电控系统形成所述的硬质合金大制品的自动成型装置。
所述的硬质合金大制品的自动成型装置，所述滑块上设有自动润滑机构，所述自动润滑机构设置自动加料机构的后端。
所述的硬质合金大制品的自动成型装置，所述上驱动机构为油缸或气缸中的一种。
所述的硬质合金大制品的自动成型装置，所述下驱动机构为油缸或气缸中的一种。
所述的硬质合金大制品的自动成型装置，所述模架机构包括上模板、阴模板、限位机构和下模板，在所述上模板的下部面设有上冲，在上模板的下方设有阴模板，在阴模板上设有模套，在阴模板的下方设有下模板，所述下模板的上部面设有下冲，所述上冲、模套和下冲为同轴设置，在下冲一侧的下模板上设有限位机构。
所述的硬质合金大制品的自动成型装置，所述阴模板上设有复数个上导柱，每个上导柱分别插接在上模板上设置的上引导孔内，在阴模板上导柱的内侧分别设有下引导孔，在下引导孔内设有下导柱，所述下导柱的下端固定在下模板上。
所述的硬质合金大制品的自动成型装置，所述限位机构为限位块。
所述的硬质合金大制品的自动成型装置，所述滑块驱动机构包括驱动电机、丝母和丝杠，所述丝杠通过固定座设置在阴模板上，在丝杠的端部连接有驱动电机，所述驱动电机连接电控系统，丝杠与导轨平行设置，在丝杠的外缘面上丝接有丝母，所述丝母固定在滑块的下部面。
所述的硬质合金大制品的自动成型装置，所述自动称粉机构设置在支撑架上，所述支撑架设置在整体框架的后部。
一种硬质合金大制品的自动成型方法，所述成型方法首先将下冲、模套和上冲分别装在下模板、阴模板和上模板上，然后通过自动称粉机构自动称料，称完料后自动称粉机构将料加入到自动加料机构中，此时阴模板带动模套上升到装粉位置，自动润滑机构沿导轨运行至模套处自动喷涂润滑剂，然后自动加料机构沿导轨运行至模套处自动加入原料，完成加料后自动加料机构退回至原位，上模板带动上冲下压，当上冲进入模套一段距离后上冲和模套一起向下浮动压制，压制过程中分多次自动排气，压制完成后进入保压位置，保压完成后设备开始自动卸压，卸压时模套随阴模板下拉至脱模位置实现脱模，脱模时上冲压在压坯上，待压坯完全离开模套后上冲再离开压坯，即可以实现脱模保护，脱模后自动取坯机构夹取压坯，夹取压坯后的自动取坯机构再沿导轨将压坯运送到放坯位置，放坯后自动取坯机构上升一段距离再退回到初始位置就完成一个压制成型过程。
采用如上所述的技术方案，具有如下有益效果：
本发明所述的一种硬质合金大制品的自动成型装置及其成型方法，本发明通过电控系统控制装粉、压制、保压、保护脱模和运送压坯等过程，实现了产品的自动称料和自动加料，解决了手动称料易出现误差和手动加料工人劳动强度大的问题，本发明最大成型压力在600吨以上，通过本发明可以实现硬质合金大制品的自动化压制成型，代替了硬质合金大制品传统的手动压制方式，提高了硬质合金大制品生产效率及产品质量稳定性，降低了员工的劳动强度，本发明具有结构精简，维护方便，高效节能，生产运行成本低等特点。
【附图说明】
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明另一方向的立体结构示意图；
图3为本发明成型时装粉位置示意图；
图4为本发明成型时保压位置示意图；
图5为本发明成型时保护脱模位置示意图；
在图中：1、整体框架；2、上模板；3、阴模板；4、限位机构；5、下模板；6、电控系统；7、导轨；8、自动取坯机构；9、自动称粉机构；10、自动润滑机构；11、自动加料机构；12、上冲；13、模套；14、下冲；15、原料；16、压坯；17、支撑架。
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例；
首先需要说明的是本发明在限定部件结构时采用的位置关系的描述，均以说明书附图为依据；
结合附图1～5，本发明所述的一种硬质合金大制品的自动成型装置，包括整体框架1、模架机构、电控系统6、自动取坯机构8、自动称粉机构 9和自动加料机构11，所述整体框架1设置在支撑架17上，在所述整体框架1的内部设有模架机构，所述模架机构包括上模板2、阴模板3、限位机构4和下模板5，在所述上模板2的下部面设有上冲12，在上模板2的下方设有阴模板3，在阴模板3上设有模套13，在阴模板3的下方设有下模板5，所述下模板5的上部面设有下冲14，所述上冲12、模套13和下冲 14为同轴设置，在下冲14一侧的下模板5上设有限位机构4，所述限位机构4为限位块，限位块的目的就是当阴模板3下降到预定高度时，由限位块强行限制阴模板3继续下降，进而防止事故的发生；
进一步，为了提高阴模板3与上模板2运动的稳定性，在所述阴模板 3上设有复数个上导柱，每个上导柱分别插接在上模板2上设置的上引导孔内，为了提高阴模板3与下模板5运动的稳定性，在阴模板3上导柱的内侧分别设有下引导孔，在下引导孔内设有下导柱，所述下导柱的下端固定在下模板5上；
进一步，所述模架机构中上模板2的上部面连接上驱动机构，所述上驱动机构为油缸或气缸中的一种，其中优选油缸，所述油缸通过电控系统 6控制，电控系统6设置在整体框架1一侧的支撑架17上；所述上驱动机构设置在整体框架1内框的上部面，上驱动机构驱动上模板2做上下的往复运动，在模架机构中阴模板3上设有模套13，在所述模套13两侧的阴模板3上分别设有相互平行的导轨7，所述导轨7的两端分别通过设置在阴模板3前后两端上的延伸杆固定，即导轨7的两端分别延伸出整体框架 1，在所述导轨7上滑动设有滑块，所述滑块连接滑块驱动机构，所述滑块驱动机构包括驱动电机、丝母和丝杠，所述丝杠通过固定座设置在阴模板 3上，在丝杠的端部连接有驱动电机，所述驱动电机连接电控系统6，丝杠与导轨7平行设置，在丝杠的外缘面上丝接有丝母，所述丝母固定在滑块的下部面；滑块驱动机构连接电控系统6，在滑块上分别设有自动取坯机构8和自动加料机构11；
进一步，为了提高使用效果，在所述滑块上设有自动润滑机构10，所述自动润滑机构10设置自动加料机构11的后端；在整体框架1的后部设有自动称粉机构9，自动称粉机构9是一个单独机构，自动称粉机构9位于导轨7后端的上方，称完料后通过电控系统6会自动放料到自动加料机构11中，自动称粉机构9可以设置在支撑架上，所述支撑架设置在整体框架1的后部；所述自动称粉机构9的出料口对应自动加料机构11的料斗，阴模板3的下部面连接下驱动机构，下驱动机构驱动阴模板3做上下的往复运动，所述下驱动机构为油缸或气缸中的一种，其中优选油缸，所述油缸通过电控系统6控制，在阴模板3的下方设有下模板5，所述下模板5 和下驱动机构分别设置在整体框架1内框的下部面，所述自动取坯机构8、自动称粉机构9和自动加料机构11连接电控系统6形成所述的硬质合金大制品的自动成型装置。
一种硬质合金大制品的自动成型方法，所述成型方法首先将下冲14、模套13和上冲12分别装在下模板5、阴模板3和上模板2上，然后通过自动称粉机构9自动称料，称完料后自动称粉机构9将料加入到自动加料机构11中，此时阴模板3带动模套13上升到装粉位置，自动润滑机构10 沿导轨7运行至模套13处自动喷涂润滑剂，然后自动加料机构11沿导轨 7运行至模套13处自动加入原料15，完成加料后自动加料机构11退回至原位，上模板2带动上冲12下压，当上冲12进入模套13一段距离后上冲 12和模套13一起向下浮动压制，压制过程中分多次自动排气，压制完成后进入保压位置，保压完成后设备开始自动卸压，卸压时模套13随阴模板 3下拉至脱模位置实现脱模，脱模时上冲12压在压坯16上，待压坯16完全离开模套13后上冲12再离开压坯16，即可以实现脱模保护，脱模后自动取坯机构8夹取压坯16，夹取压坯16后的自动取坯机构8再沿导轨7 将压坯16运送到放坯位置，放坯后自动取坯机构8上升一段距离再退回到初始位置就完成一个压制成型过程。
本发明中上冲12装在上模板2上，模套13装在阴模板3上，下冲14 装在下模板5上，上冲12可以随着上模板2上下运动，模套13可以随着阴模板3上下运动，下冲固定在下模板5上不动。压制成型位置主要通过限位机构4和电控系统6中的限压设置来实现。
本发明的具体实施例如下：
本发明可以用在超大硬质合金顶锤的压制成型，超大硬质合金顶锤重量上一般大于30KG，以一种直径为175mm的顶锤为例，其压坯单重为40kg，压制时首先将175mm的顶锤模具的下冲14、模套13、上冲12分别装在本发明设备的下模板5、阴模板3、及上模板2上，然后通过自动称粉机构9自动称取原料40kg，称完料后会将料加入到自动加料机构11的料斗中，然后阴模板3带动模套13上升到装粉位置(如图3所示)，自动润滑机构10沿导轨7运行至模套13的模套口处自动喷涂润滑剂油酸，然后自动加料机构 11沿导轨7运行至模套13的模套口后自动打开料斗阀门向模套13内加入原料15，完成加料后自动加料机构11退回至设置位置，接着上模板2带动上冲12下压，当上冲12完全进入模套13后，上冲12和模套13一起向下浮动压制，压制过程中可以分4次自动排气和保压，保压时间可设置到几秒到10分钟之间，压制完成后进入最终保压位置(如图4所示)，最终保压位置可通过限位机构4控制，保压完成后设备开始自动泄压，泄压时模套13随阴模板3下拉至脱模位置(如图5所示)实现脱模，脱模时上冲 12可以压在压坯16上待压坯16完全离开模套13后才离开压坯16，即可以实现脱模保护。脱模后自动取坯机构8夹取175mm的 顶锤压坯16，再沿导轨 7运送压坯16到压机外的放坯位置，放坯后自动取坯机构8上升一段距离再退回到初始位置完成一个175mm的顶锤的压制成型过程。
本发明由PLC程序精确控制，设备操作简便，单次压制时不需要人工组装模具，劳动强度低，安全系数高，生产效率高，比传统的手动压制班产量可提高100％，产品质量稳定可靠；
本发明设置自动称粉机构9和自动加料机构11，实现了产品的自动称料和自动加料，解决了手动称料易出现误差和手动加料工人劳动强度大的问题；
本发明设置的自动取坯机构8解决了人工手动取坯劳动强度大，且压坯16易被人为损坏的问题；
本发明具有结构精简，维护方便，高效节能，生产运行成本低。
利用本发明生产的硬质合金大制品密度均匀、产品尺寸精度高，质量稳定，劳动强度低，生产效率比手动压制提高100％以上。
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的。但是应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (6)

1.一种硬质合金大制品的自动成型装置，包括整体框架(1)、模架机构、电控系统(6)、自动取坯机构(8)、自动称粉机构(9)和自动加料机构(11)，其特征是：在所述整体框架(1)的内部设有模架机构，所述模架机构包括上模板(2)、阴模板(3)、限位机构(4)和下模板(5)，在所述上模板(2)的下部面设有上冲(12)，在上模板(2)的下方设有阴模板(3)，在阴模板(3)上设有模套(13)，在阴模板(3)的下方设有下模板(5)，所述阴模板(3)上设有复数个上导柱，每个上导柱分别插接在上模板(2)上设置的上引导孔内，在阴模板(3)上导柱的内侧分别设有下引导孔，在下引导孔内设有下导柱，所述下导柱的下端固定在下模板(5)上，所述下模板(5)的上部面设有下冲(14)，所述上冲(12)、模套(13)和下冲(14)为同轴设置，在下冲(14)一侧的下模板(5)上设有限位机构(4)，所述限位机构(4)为限位块，所述模架机构中上模板(2)的上部面连接上驱动机构，所述上驱动机构设置在整体框架(1)内框的上部面，在模架机构中阴模板(3)上设有模套(13)，在所述模套(13)两侧的阴模板(3)上分别设有相互平行的导轨(7)，在所述导轨(7)上滑动设有滑块，所述滑块上设有自动润滑机构(10)，所述自动润滑机构(10)设置在自动加料机构(11)的后端，所述滑块连接滑块驱动机构，在滑块上分别设有自动取坯机构(8)和自动加料机构(11)，在整体框架(1)的后部设有自动称粉机构(9)，所述自动称粉机构(9)的出料口对应自动加料机构(11)的料斗，阴模板(3)的下部面连接下驱动机构，在阴模板(3)的下方设有下模板(5)，所述下模板(5)和下驱动机构分别设置在整体框架(1)内框的下部面，所述自动取坯机构(8)、自动称粉机构(9)和自动加料机构(11)连接电控系统(6)形成所述的硬质合金大制品的自动成型装置。
2.根据权利要求1所述的硬质合金大制品的自动成型装置，其特征是：所述上驱动机构为油缸或气缸中的一种。
3.根据权利要求1所述的硬质合金大制品的自动成型装置，其特征是：所述下驱动机构为油缸或气缸中的一种。
4.根据权利要求1所述的硬质合金大制品的自动成型装置，其特征是：所述滑块驱动机构包括驱动电机、丝母和丝杠，所述丝杠通过固定座设置在阴模板(3)上，在丝杠的端部连接有驱动电机，所述驱动电机连接电控系统(6)，丝杠与导轨(7)平行设置，在丝杠的外缘面上丝接有丝母，所述丝母固定在滑块的下部面。
5.根据权利要求1所述的硬质合金大制品的自动成型装置，其特征是：所述自动称粉机构(9)设置在支撑架上，所述支撑架设置在整体框架(1)的后部。
6.利用权利要求1～5任一权利要求所述的一种硬质合金大制品的自动成型装置的一种硬质合金大制品的自动成型方法，其特征是：所述成型方法首先将下冲(14)、模套(13)和上冲(12)分别装在下模板(5)、阴模板(3)和上模板(2)上，然后通过自动称粉机构(9)自动称料，称完料后自动称粉机构(9)将料加入到自动加料机构(11)中，此时阴模板(3)带动模套(13)上升到装粉位置，自动润滑机构(10)沿导轨(7)运行至模套(13)处自动喷涂润滑剂，然后自动加料机构(11)沿导轨(7)运行至模套(13)处自动加入原料(15)，完成加料后自动加料机构(11)退回至原位，上模板(2)带动上冲(12)下压，当上冲(12)进入模套(13)一段距离后上冲(12)和模套(13)一起向下浮动压制，压制过程中分多次自动排气，压制完成后进入保压位置，保压完成后设备开始自动卸压，卸压时模套(13)随阴模板(3)下拉至脱模位置实现脱模，脱模时上冲(12)压在压坯(16)上，待压坯(16)完全离开模套(13)后上冲(12)再离开压坯(16)，即可以实现脱模保护，脱模后自动取坯机构(8)夹取压坯(16)，夹取压坯(16)后的自动取坯机构(8)再沿导轨(7)将压坯(16)运送到放坯位置，放坯后自动取坯机构(8)上升一段距离再退回到初始位置就完成一个压制成型过程。
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