CN107282921B - 一种粉末物料压制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及粉末物料压制技术领域，具体涉及一种粉末物料压制装置，包括：支撑组件(1)，成型有至少一个模腔(11)；至少两个送料组件(2)，可移动地设置在所述支撑组件(1)上，所述至少两个送料组件(2)在第一动力组件驱动下可交替移动至所述模腔(11)的进料口处向所述模腔(11)内部注料；压制组件(3)，设置在所述模腔(11)上部，在所述至少两个送料组件(2)的注料动作完成后在第二动力组件的驱动下对所述模腔(11)中的粉末物料进行压制成型。本发明提供了一种结构简单，多种粉末物料可以按需依次注入模腔中的粉末物料压制装置。

Description

一种粉末物料压制装置

技术领域

本发明涉及粉末物料压制技术领域，具体涉及一种粉末物料压制装置。

背景技术

粉末冶金摩擦材料是以金属及其合金为基体，添加摩擦组元和润滑组元，用粉末冶金方法制成的复合材料。粉末冶金摩擦材料具有足够的强度，合适而稳定的摩擦系数，工作平稳可靠，耐磨及污染少等优点，是现代刹车材料家族中应用较为广泛的材料之一。现有的高速列车制动闸片普遍采用的粉末冶金工艺是将含有不同组分的混合料在模腔中压制成具有一定形状的坯块，再将坯块与钢背通过高温高压（烧结）结合在一起，钢背在烧结之前进行表面镀铜处理。随着铁路列车向高速发展的趋势，制动闸片受到的载荷增大，并且闸片中含有大量石墨等非金属元素，这些非金属元素在加压烧结过程中不能实现与钢背的冶金结合，使闸片摩擦材料与钢背之间的结合处容易脱离，造成重大行车安全隐患。为了解决上述技术问题，中国专利CN201779183U公开了一种具有过渡层的粉末冶金闸片，通过在闸片的摩擦材料与钢背之间增加一层1-2mm的过渡层，提高了摩擦材料与钢背的结合强度。但是，现有技术在采用过渡层的形式生产闸片时需要两次人工布料，即先将摩擦材料放入模具内，再将过渡层放入模具内，大大降低了生产效率。

虽然已有技术公开了一些机械化的压制装置，例如中国专利文献CN203919764U公开了一种盘式刹车片压制装置，包括支架和置于支架底部的伸缩机构，伸缩机构顶部的推杆穿过压制腔的底板并置于压制腔内，压制腔顶端中部开有进料口。通过驱动伸缩机构的推杆在压制腔内的上下移动对模具内的刹车片进行压制，解决人工手动拿取刹车片导致的劳动强度高和安全性能差的问题，但是由于在该专利文献中的压制对象刹车片是预先卡装在模具中，并不涉及多种物料的分别加入和加入顺序问题。

而中国专利文献CN203542964U公开了一种刹车片多腔双层注料装置，先通过推动下移动止通板并到位，使下装料模板模腔里的摩擦材料靠自身重量全部注入模具模腔内，再通过推动上移动止通板并到位，使上装料模板模腔里的摩擦材料靠自身重量全部注入模具模腔内。在该专利文献中虽然能够完成两种不同物料的分别加入，但是整个装置的结构比较复杂，需要上移动止通板上的通料孔、下装料模板上的通孔、下移动止通板上的通料孔、底座上的通料孔和刹车片压制成型模具上的模腔的数目、形状和位置完全相同，才能保证摩擦材料顺利注入模腔中，而且只有下层的摩擦材料注入后，上层的摩擦材料才能注入，灵活性较差。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的多种粉末物料在注入同一模腔中时的操作较复杂，对装置本身的精度要求较高，同时注入顺序灵活性较差的缺陷，从而提供一种结构简单，多种粉末物料可以按需依次注入模腔中的粉末物料压制装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种粉末物料压制装置，包括：

支撑组件，成型有至少一个模腔；

至少两个送料组件，可移动地设置在所述支撑组件上，所述至少两个送料组件在第一动力组件驱动下可交替移动至所述模腔的进料口处向所述模腔内部注料；

压制组件，设置在所述模腔上部，在所述至少两个送料组件的注料动作完成后在第二动力组件的驱动下对所述模腔中的粉末物料进行压制成型。

所述的粉末物料压制装置，所述至少两个送料组件沿着所述支撑组件的具有所述模腔进料口的水平面移动，每一所述送料组件具有在所述第一动力组件的驱动下运动至所述模腔的进料口处并将内部储存的粉末物料注入所述模腔的送料位置，和在所述第一动力组件的驱动下离开所述模腔的进料口以停止注料的储料位置。

所述的粉末物料压制装置，所述送料组件包括一料盒和设置在所述料盒一侧的推杆，所述推杆与所述第一动力组件相连，所述料盒与所述支撑组件的接触面上设置有一允许所述粉末物料在重力作用下自由下落的开口。

所述的粉末物料压制装置，还包括一料仓，所述料仓通过柔性连接管与所述料盒连通。

所述的粉末物料压制装置，所述送料组件设置为两个，且在所述模腔的两侧相对设置，两个送料组件中分别盛装有第一粉末物料和第二粉末物料。

所述的粉末物料压制装置，所述支撑组件包括一底座和一安装在所述底座上、可沿所述底座的轴向上下往复运动以形成所述模腔，并在运动到预定位置时将压制成型的物料顶出所述模腔的顶出机构。

所述的粉末物料压制装置，所述顶出机构还连接有一第三动力组件，所述顶出机构的上部中央开设有一通孔，所述底座的上部成型有一与所述通孔相配的插入部，所述通孔的顶端和所述插入部的顶端齐平设置，在所述第三动力组件的作用下所述顶出机构向上运动使得所述通孔部分脱离与所述插入部的接触，从而形成所述模腔。

所述的粉末物料压制装置，所述顶出机构包括设置在上的顶板、设置在下的底板以及连接在所述顶板和底板之间的杆件，所述通孔成型在所述顶板中。

所述的粉末物料压制装置，所述底板上设置有一顶出杆，所述顶出杆的一端与所述第三动力组件连接，另一端延伸至所述底座的插入部的下方以施加驱动力。

所述的粉末物料压制装置，所述顶出杆的另一端安装有一芯杆，所述芯杆穿过所述插入部延伸至所述通孔中。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的粉末物料压制装置，至少两个送料组件在第一动力组件驱动下可交替移动至模腔的进料口处向模腔内部注料，然后在压制组件的作用下压制成型，改变了人工多次布料劳动强度大的缺陷，同时整个装置的结构简单，每一个送料组件都可以自由移动完成注料，装置的灵活性较高，能够满足多层粉末物料分批注入的需求。

2.本发明提供的粉末物料压制装置，送料组件包括一料盒和设置在料盒一侧的推杆，料盒通过柔性连接管连接有料仓，这样第一动力组件只需通过推杆推动料盒移动位置即可，由于料盒的重量较小，因此第一动力组件的输出功率也较小；且料仓中的粉末物料可以通过柔性连接管及时补充到料盒中，从而减少向料仓中注料的步骤，提高生产效率。

3.本发明提供的粉末物料压制装置，模腔通过顶出机构沿底座的轴向上下往复运动形成，这样就可以根据物料的多少控制模腔的深度，便于压制组件进行压制，减少压制组件的运动行程。

4.本发明提供的粉末物料压制装置，顶出机构在第三动力组件的驱动下与压制组件相向运动，可以从上下两个方向同时对模腔中粉末物料进行压制成型，压制作用力强度更大，也更加均匀。芯杆根据需要压制成型的成品是否需要开孔灵活安装在顶出杆上，可以实现多种形式的成品的压制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的粉末物料压制装置的示意图；

图2为图1所示的送料组件的示意图；

图3为图1所示的顶出机构的示意图；

图4为图1所示的底座的示意图；

图5为图1所示的压制组件的示意图。

附图标记说明：

1-支撑组件；2-送料组件；3-压制组件；11-模腔；12-底座；13-顶出机构；21-料盒；22-推杆；23-料仓；24-柔性连接管；31-上冲头；121-支腿；122-支撑板；123-插入部；131-顶板；132-底板；133-杆件；134-顶出杆；135-芯杆；136-连接杆；1221-第一腔体；1222-第二腔体。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1~5所示的粉末物料压制装置的一种具体实施方式，包括支撑组件1，中央成型有一个模腔11。两个送料组件2，在所述模腔11的两侧相对设置，两个送料组件2中分别盛装有第一粉末物料和第二粉末物料，在本实施例中，第一粉末物料为摩擦材料，第二粉末物料为过渡层材料。两个送料组件2沿着所述支撑组件1的具有所述模腔11进料口的水平面移动，每一所述送料组件2具有在所述第一动力组件的驱动下运动至所述模腔11的进料口处并将内部储存的粉末物料注入所述模腔11的送料位置，和在所述第一动力组件的驱动下离开所述模腔11的进料口以停止注料的储料位置。即两个送料组件2在第一动力组件驱动下可交替移动至所述模腔11的进料口处向所述模腔11内部注料，在摩擦材料注料完成后，再向模腔11中注入过渡层材料。压制组件3，设置在所述模腔11上部，在过渡层材料的注料动作完成后在第二动力组件的驱动下对所述模腔11中的粉末物料进行压制成型。第一动力组件和第二动力组件均为液压缸。两次送料和一次压制均通过与压制装置相连的PLC控制系统实现，减少了人工布料的步骤，提高了注料的灵活性。

所述送料组件2包括一料盒21和设置在所述料盒21一侧的推杆22，所述推杆22与所述第一动力组件相连，以扩大料盒21在支撑组件1上的移动距离，同时方便第一动力组件的安装。所述料盒21与所述支撑组件1的接触面上设置有一允许所述粉末物料在重力作用下自由下落的开口，即料盒21的底部为开口设置。还包括一料仓23，所述料仓23通过柔性连接管24与所述料盒21连通。料仓23通过固定件固定在压制装置的架体上，料仓23的体积较大，可以一次性向料仓23中分别注入较多的摩擦材料和过渡层材料，以减少注料次数。在柔性连接管24的作用下，料仓23中的粉末物料可以随时添加到料盒21中，并在料盒21在第一动力组件的驱动下移动至模腔11的进料口时，将盛装的粉末物料注入模腔11中。选用柔性连接管24的作用是不需要移动料仓23的位置，就可以实现料盒21位置的移动，同时不影响连续供料。

所述支撑组件1包括一底座12和一安装在所述底座12上、可沿所述底座12的轴向上下往复运动以形成所述模腔11，并在运动到预定位置时将压制成型的物料顶出所述模腔11的顶出机构13。底座12包括一对支腿121和设置在一对支腿121上方的支撑板122，支撑板122在竖直方向上成型有一对间隔设置的第一腔体1221。所述顶出机构13包括设置在上的顶板131、设置在下的底板132以及连接在所述顶板131和底板132之间的杆件133，所述杆件133设置在所述第一腔体1221中，并可沿第一腔体1221内壁上下运动。所述顶出机构13还连接有一第三动力组件，所述顶出机构13的顶板131中央开设有一通孔，所述底座12的上部成型有一与所述通孔相配的插入部123，在初始位置时，所述通孔的顶端和所述插入部123的顶端齐平设置，在所述第三动力组件的作用下所述顶出机构13向上运动使得所述通孔部分脱离与所述插入部123的接触，从而形成所述模腔11。

所述底板132上设置有一顶出杆134，底座12的支撑板122在竖直方向上还成型有第二腔体1222，第二腔体1222位于一对第一腔体1221之间，所述顶出杆134的一端与所述第三动力组件连接，另一端穿过第二腔体1222延伸至所述底座12的插入部123的下方以施加驱动力。第三动力组件为液压缸，液压缸在PLC控制系统的作用下驱动顶出杆134沿第二腔体1222向上运动，从而使得顶出机构13上端脱离与底座12插入部123的齐平设置，增大模腔11的容积。

所述顶出杆134的另一端安装有一芯杆135，芯杆135通过一连接杆136固定在顶出杆134上，所述芯杆135穿过所述插入部123上预留的孔洞延伸至所述通孔中。这样粉末物料就会注入芯杆135和模腔11之前的空间中，在压制成型并顶出后，就会形成一个中间有孔洞的成品。芯杆135可以根据成品是否需要中间成孔灵活安装。

插入部123为中间成型有空腔的下冲头，压制组件3上安装有与下冲头相配的上冲头31，上冲头31和下冲头同时作用，使得压制更加均匀。

具有过渡层的粉末冶金闸片包括钢背、过渡层和摩擦材料，其中过渡层和摩擦材料压制形成坯块后，再与钢背通过高温高压烧结在一起，坯块的压制成型过程具体如下：

首先将底座12固定在工作台面上，顶端安装下冲头。然后将顶出机构13的两个杆件133安装在底座12的第一腔体1221中，同时下冲头插入顶出机构13的通孔中，二者的顶端齐平，下冲头和顶出杆134之间距离一定的运动空间。再将与料仓23安装好的料盒21放置在顶出机构13的顶板131上，向两个料仓23中分别注入摩擦材料和过渡层材料。最后将液压缸分别与料盒21的推杆22、顶出机构13的顶出杆134以及压制组件3连接。驱动顶出机构13沿第一腔体1221向上运动，使通孔上部形成模腔11，运动距离以将要注入的摩擦材料的多少进行调节，这样可以尽量减少压制组件3的运动行程。然后驱动推杆22向前推动盛装有摩擦材料的料盒21运动至模腔11的开口处开始注料，在注料量达到要求后，驱动其离开模腔11的开口；再驱动顶出机构13沿第一腔体1221继续向上运动，运动距离以将要注入的过渡层材料的多少进行调节，然后驱动另一推杆22向前推动盛装有过渡层材料的料盒23运动至模腔11的开口处注料，并在注料量达到要求后驱动其离开模腔11的开口。再驱动液压组件带动上冲头31向着下冲头的方向运动，此时可以通过液压缸对顶出杆134继续施加作用力，这样上冲头31和下冲头均对模腔11中的物料进行压制，在压制成型后，再次驱动顶出机构134继续向上运动，以将坯块顶出模腔11，进行下一工序。

作为替代的实施方式，料仓23和料盒21也可以通过连接杆连接，连接杆的两端分别与料仓23和料盒21枢接，保证料盒21可以在储料位置和送料位置之间自由移动。

作为替代的实施方式，模腔11可以在顶出机构13上设置多个，可以多组粉末物料同时压制成型，提高工作效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种粉末物料压制装置，其特征在于，包括：

支撑组件(1)，成型有至少一个模腔(11)；

至少两个送料组件(2)，可移动地设置在所述支撑组件(1)上，且在所述模腔(11)的两侧相对设置，所述至少两个送料组件(2)在第一动力组件驱动下可交替移动至所述模腔(11)的进料口处向所述模腔(11)内部注料；

压制组件(3)，设置在所述模腔(11)上部，在所述至少两个送料组件(2)的注料动作完成后在第二动力组件的驱动下对所述模腔(11)中的粉末物料进行压制成型；

所述支撑组件(1)包括一底座(12)和一安装在所述底座(12)上、可沿所述底座(12)的轴向上下往复运动以形成所述模腔(11)，并在运动到预定位置时将压制成型的物料顶出所述模腔(11)的顶出机构(13)；所述顶出机构(13)还连接有一第三动力组件，所述顶出机构(13)的上部中央开设有一通孔，所述底座(12)的上部成型有一与所述通孔相配的插入部(123)，所述通孔的顶端和所述插入部(123)的顶端齐平设置，在所述第三动力组件的作用下所述顶出机构(13)向上运动使得所述通孔部分脱离与所述插入部(123)的接触，从而形成所述模腔(11)；所述顶出机构(13)包括设置在上的顶板(131)、设置在下的底板(132)以及连接在所述顶板(131)和底板(132)之间的杆件(133)，所述通孔成型在所述顶板(131)中；所述底板(132)上设置有一顶出杆(134)，所述顶出杆(134)的一端与所述第三动力组件连接，另一端延伸至所述底座(12)的插入部(123)的下方以施加驱动力；所述顶出杆(134)的另一端安装有一芯杆(135)，所述芯杆(135)穿过所述插入部(123)延伸至所述通孔中。

2.根据权利要求1所述的粉末物料压制装置，其特征在于，所述至少两个送料组件(2)沿着所述支撑组件(1)的具有所述模腔(11)进料口的水平面移动，每一所述送料组件(2)具有在所述第一动力组件的驱动下运动至所述模腔(11)的进料口处并将内部储存的粉末物料注入所述模腔(11)的送料位置，和在所述第一动力组件的驱动下离开所述模腔(11)的进料口以停止注料的储料位置。

3.根据权利要求1所述的粉末物料压制装置，其特征在于，所述送料组件(2)包括一料盒(21)和设置在所述料盒(21)一侧的推杆(22)，所述推杆(22)与所述第一动力组件相连，所述料盒(21)与所述支撑组件(1)的接触面上设置有一允许所述粉末物料在重力作用下自由下落的开口。

4.根据权利要求3所述的粉末物料压制装置，其特征在于，还包括一料仓(23)，所述料仓(23)通过柔性连接管(24)与所述料盒(21)连通。

5.根据权利要求1所述的粉末物料压制装置，其特征在于，所述送料组件(2)设置为两个，且在所述模腔(11)的两侧相对设置，两个送料组件(2)中分别盛装有第一粉末物料和第二粉末物料。

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