CN107528191A - 粉末压制成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于金属粉末加工技术领域,公开了一种粉末压制成型装置,包括模具体和压制头,模具体内设有型腔,压制头位于型腔上方,型腔的内壁上设有薄膜层,模具体的侧壁上设有若干通气孔;模具体外设有外壳,外壳上设有进气孔和出气孔,进气孔上连接有鼓风机,出气孔上连接有负压风机;还包括导电线圈,导电线圈包括两个导电部和两个绝缘部,且两个导电部连接分别连接在鼓风机和负压风机上;外壳上设有导轨,外壳上还设有电源,电源上连接有导电片,导电片滑动连接在导电线圈上,导轨上设有驱动件。本发明解决了现有技术在粉末压制的过程中,通过人工进行粉末摇平,效果不好,会使得压制成型的碳刷内存在气孔的问题。
Description
技术领域
本发明属于金属粉末加工领域,具体涉及粉末压制成型装置。
背景技术
碳刷,是一种滑动接触件,以石墨粉、铜粉、铝粉、铅粉等作为原材料,并对其进行精确的配比,再进行压制成型。碳刷一般呈方块状,使用时主要是卡接在金属支架上,再利用弹簧将其紧压在转轴上,在电机转动时,将电能通过换向器输送给线圈。
现目前碳刷加工制造工艺主要包括以下步骤:人工称量配料、粉末压制成型、成型后的坯件精加工。在粉末压制时,通常使用压制模具进行压制,包括模具体,模具体内设有型腔,模具体上型腔的上方设有压头,使用时,人工将粉末装填入型腔内,再进行摇平,最后利用压头压制成型。
现目前的碳刷在粉末压制阶段还存在以下技术问题:
1、通过人工对粉末进行摇平,会使得摇动不均匀,导致压制成型的碳刷存在气孔,使得碳刷加工的次品率高;
2、在装入粉末的过程中,粉末会出现扬尘,影响工作的环境,同时会使得工作人员吸入粉末,影响健康;
3、粉末扬尘易导致原料浪费,从而增加碳刷生产的成本。
发明内容
本发明意在提供一种粉末压制成型装置,以解决现有技术在粉末压制的过程中,通过人工进行粉末摇平,效果不好,会使得压制成型的碳刷内存在气孔的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案,粉末压制成型装置,包括模具体和压制头,模具体内沿纵向设置有型腔,压制头位于型腔上方,型腔的内壁上设有薄膜层,薄膜层的上下两端均与型腔的内壁粘接,薄膜层与型腔的内壁之间形成混匀空间,模具体的侧壁上设有若干通气孔;模具体外设有包裹模具体的外壳,外壳与模具体的外壁之间形成进气空间,外壳上设有进气孔和出气孔,进气孔上连接有鼓风机,出气孔上连接有负压风机;还包括导电线圈,导电线圈包括两个导电部和两个绝缘部,导电部和绝缘部交叉设置,且两个导电部分别连接在鼓风机和负压风机上;外壳上鼓风机与负压风机之间设有环形的导轨,导轨的直径与导电线圈直径大小一致;外壳上还设有电源,电源上连接有导电片,导电片包括导电端,导电端滑动连接在导电线圈上,导电端的下部固定连接有连接环,导轨上设有驱动件,驱动件沿导轨做圆周运动,驱动件与连接环固定连接。
本方案技术特征的技术效果:
型腔用于容纳粉末,压制头用于对粉末进行压制。通气孔用于向混匀空间内通入气体或将混匀空间内的气体抽出,鼓风机用于向进气空间内充入气体,气体再通入混匀空间内;负压风机将进气空间内的气体抽出,从而通过通气孔将混匀空间内的气体抽出,通过对混匀空间内充入气体和抽出气体,使得薄膜层发生抖动,从而对型腔内的粉末进行抖动混匀,使得粉末将空隙填充,避免压制成型的碳刷内存在气泡。
导电线圈用于将鼓风机或负压风机与电源连通,导电片用于将电源与导电线圈连通。驱动件带动导电片与导电线连接的一端做圆周运动,从而间断的实现将电源与负压风机或鼓风机连通;当导电片与连接在鼓风机上的导电部接触时,将鼓风机与电源连通,使得鼓风机向进气空间内充入气体,随着驱动件带动导电片转动,导电片与连接在负压风机上的导电部接触,此时,鼓风机与电源断开,导电片将电源与负压风机连通,使得负压风机将进气空间内的气体抽出,从而实现薄膜层的抖动。
本方案的技术原理是:
将粉末放置在型腔内,同时,启动驱动件,驱动件带动导电片的导电端沿着导电线圈转动,当导电片与连接在鼓风机上的导电部接触时,鼓风机与电源连通,向进气空间内充入气体,气体通过通气孔进入混匀空间,将薄膜层鼓起;随着驱动件带动导电片持续转动,导电端与连接在负压风机上的导电部接触,使得负压风机与电源连通,将进气空间内的气体抽出,同时将混匀空间内的气体抽出,实现薄膜层的抖动,使得粉末混匀,同时将粉末间的间隙进行填充;此时关闭驱动件,使得负压风机持续负压,使得薄膜层紧贴在型腔内壁,再利用压制头进行碳刷压制成型。
本方案能产生的技术效果是:1、通过薄膜层的抖动,能够实现型腔内的粉末的抖动,从而实现粉末内的间隙填充,以及粉末摇匀,不需人工操作,避免工人吸入粉末影响健康;
2、通过将导电线圈设置为两个导电部和两个绝缘部,并使得导电部和绝缘部交叉设置,能实现鼓风机和负压风机自动的间隔启动,从而实现薄膜层的抖动;
3、本技术方案中薄膜层抖动时会带动粉末大面积的翻动,因此能将粉末内存在的间隙全部填充,与现有技术相比,能使得压制成型的碳刷内部不存在气泡,从而降低碳刷压制成型的次品率。
以下是基于上述方案的优选方案:
优选方案一:基于基础方案,还包括安装外壳侧壁上的支撑块,所述压制头包括压头和L形的压制杆,压制杆包括竖杆和固定连接在竖杆一端的横杆,竖杆与横杆连接处铰接在支撑块的顶部,压头固定连接在横杆的下表面;竖杆的底部设有液压缸。
有益效果:以压制杆作为杠杆,支撑块作为支点,根据杠杆原理,液压缸带动竖杆横向移动,因此横杆带动压头向下移动,从而实现粉末的压制,同时通过液压缸控制,能实现自动化,减少工人的劳动强度。
优选方案二:基于优选方案一,所述型腔沿纵向贯穿模具体,且型腔的下部滑动连接有挡料板;所述压制头有两个,下方的压制头的压头与挡料板的下表面连接,两个压制头的竖杆的端部铰接。
有益效果:通过两个压制头同时移动进行碳刷压制,能够提高碳刷压制的效果,并且通过两个压制头相向移动,能使得粉末双向受力,从而提升碳刷压制的效率及均匀度。
优选方案三:基于优选方案二,所述模具体的上方设有纵截面呈倒锥形的导料筒,导料筒上端封闭,且导料筒的顶部设有进料口和供压头通过的压制口。导料筒能对粉末进行导向,便于粉末进入型腔内,同时导料筒的上端封闭,能避免粉末进料过程中扬尘,避免粉末的浪费。
优选方案四:基于优选方案三,所述导料筒与模具体可拆卸连接。能方便将导料筒取下,便于碳刷脱模。
优选方案五:基于优选方案四,所述通气孔均倾斜设置,且相邻通气孔的倾斜角度不同。从通气孔内进入混匀空间内的气体的进入方向不同,因此会使得气体在混匀空间内进行撞击,从而使得薄膜层发生抖动,从而进一步提升消除粉末间间隙的效果。
附图说明
图1为本发明粉末压制成型装置的结构示意图;
图2为图1中导电线圈的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
说明书附图中的附图标记包括:模具体1、型腔11、挡料板12、薄膜层13、通气孔14、外壳2、进气孔21、出气孔22、导轨23、鼓风机3、负压风机4、导电线圈5、导电部51、绝缘部52、驱动件6、导电片7、压制头8、压制杆81、竖杆811、横杆812、压头82。
如图1所示,粉末压制成型装置,包括机架、模具体1、压制头8和外壳2,外壳2安装在机架上,模具体1内沿纵向设有型腔11,型腔11的横截面呈矩形,型腔11的底部滑动连接挡料板12。型腔11的内壁上设有薄膜层13,薄膜层13的上、下两端与型腔11的内壁粘接,且薄膜层13与型腔11的内壁之间形成混匀空间。
外壳2包裹在模具体1外,且外壳2与模具体1之间形成进气空间,外壳2上设有与进气空间连通的进气口和出气口,进气口位于出气口上方,进气口上连接有鼓风机3,出气口上连接有负压风机4。模具体1的侧壁上设有若干将进气空间与混匀空间连通的通气孔14,通气孔14均倾斜设置,且相邻通气孔14的倾斜方向不同。
还包括导电线圈5,如图2所示,导电线圈5包括两个导电部51和两个绝缘部52,导电部51和绝缘部52交叉设置,且两个导电部51连接分别连接在鼓风机3和负压风机4上。外壳2上还设有与导电线圈5平行的环形的导轨23,导轨23的直径与导电线圈5的直径一致,导轨23上设有驱动件6,驱动件6为驱动电机,驱动电机上连接有连接环。导轨23的中部设有电源,带能源上连接有导电片7,导电片7未与电源连接的一端为导电端,导电端滑动连接在导电线圈5的内圈上,导电端的下部与连接环固定连接;驱动件6驱动导电片7的导电端做圆周运动。
模具体1的顶端螺纹连接有导料筒,导料筒的纵截面呈倒锥形,且导料筒的顶端封闭,导料筒的顶部设有进料口和压制口。外壳2上安装有支撑块,支撑块的长度大于模具体1的高度。压制头8有两个,且关于模具体1的径向线对称,压制头8包括压头82和呈L形的压制杆81,压制杆81包括竖杆811和横杆812,两个压制头8的竖杆811的端部相连接,两个压制头8的竖杆811与横杆812的连接处分别铰接在支撑块的上、下两端上;横杆812的右端均设有压头82。机架上还设有液压缸,液压缸的推杆连接在两个竖杆811相连接的位置。上方的压制头8的压头82的宽度大于下方的压制头8的压头82的宽度,且上方的压制头8的横截面长、宽与型腔11的横截面的长、宽大小一致。
使用本实施例时,首先将粉末通过进料口倒入型腔11内,通过导料桶对粉末进行导向,并且避免粉末扬尘;在加入粉末的过程中,启动驱动件6,驱动件6带动导电片7的导电端做圆周运动;当导电端与连接在鼓风机3上的导电线圈5的导电部51连接时,鼓风机3与电源连通,鼓风机3向进气空间内充入气体,气体再通过通气口进入混匀空间内,由于通气孔14的角度不同,会使得气体通过不同角度进入混匀空间内,对薄膜层13进行撞击,使得粉末在型腔11内发生移动。
随着驱动件6带动导电片7持续的转动,当导电片7的导电端与连接在负压风机4上的导电线圈5的导电部51接触时,负压风机4与电源连通,负压风机4将混匀空间和进气空间内的气体抽出,随着气体持续的充入、抽出,使得薄膜层13发生抖动,从而使得粉末在型腔11内混匀,使得粉末内的间隙被填满,从而避免压制成型的碳刷内存在气孔。
当压制一个碳刷的粉末全部加入型腔11内后,当导电片7的导电端与连接在负压风机4上的导电线圈5的导电部51接触时,关闭驱动件6,使得负压风机4与电源连通,对进气空间和混匀空间进行负压,将进气空间和混匀空间内的空气抽出,使得薄膜层13紧贴在型腔11的内壁;再启动液压缸,液压缸带动压制杆81的竖杆811向左移动,根据杠杆原理,两个横杆812分别带动压头82相向移动,从而实现碳刷的压制。
对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明技术方案的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (6)
1.粉末压制成型装置,包括模具体和压制头,模具体内沿纵向设置有型腔,压制头位于型腔上方,其特征在于:型腔的内壁上设有薄膜层,薄膜层的上下两端均与型腔的内壁粘接,薄膜层与型腔的内壁之间形成混匀空间,模具体的侧壁上设有若干通气孔;模具体外设有包裹模具体的外壳,外壳与模具体的外壁之间形成进气空间,外壳上设有进气孔和出气孔,进气孔上连接有鼓风机,出气孔上连接有负压风机;还包括导电线圈,导电线圈包括两个导电部和两个绝缘部,导电部和绝缘部交叉设置,且两个导电部分别连接在鼓风机和负压风机上;外壳上鼓风机与负压风机之间设有环形的导轨,导轨的直径与导电线圈直径大小一致;外壳上还设有电源,电源上连接有导电片,导电片包括导电端,导电端滑动连接在导电线圈上,导电端的下部固定连接有连接环,导轨上设有驱动件,驱动件沿导轨做圆周运动,驱动件与连接环固定连接。
2.根据权利要求1所述的粉末压制成型装置,其特征在于:还包括安装外壳侧壁上的支撑块,所述压制头包括压头和L形的压制杆,压制杆包括竖杆和固定连接在竖杆一端的横杆,竖杆与横杆连接处铰接在支撑块的顶部,压头固定连接在横杆的下表面;竖杆的底部设有液压缸。
3.根据权利要求2所述的粉末压制成型装置,其特征在于:所述型腔沿纵向贯穿模具体,且型腔的下部滑动连接有挡料板;所述压制头有两个,下方的压制头的压头与挡料板的下表面连接,两个压制头的竖杆的端部铰接。
4.根据权利要求3所述的粉末压制成型装置,其特征在于:所述模具体的上方设有纵截面呈倒锥形的导料筒,导料筒上端封闭,且导料筒的顶部设有进料口和供压头通过的压制口。
5.根据权利要求4所述的粉末压制成型装置,其特征在于:所述导料筒与模具体可拆卸连接。
6.根据权利要求5所述的粉末压制成型装置,其特征在于:所述通气孔均倾斜设置,且相邻通气孔的倾斜角度不同。
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