CN107931601B

CN107931601B - 一种粉末冶金零件的成型装置及成型方法

Info

Publication number: CN107931601B
Application number: CN201711008241.0A
Authority: CN
Inventors: 刘爱强; 彭刚; 赵丽丽; 储永代; 张京
Original assignee: Zhuzhou Cemented Carbide Cutting Tools Co Ltd
Current assignee: Zhuzhou Cemented Carbide Cutting Tools Co Ltd
Priority date: 2017-10-25
Filing date: 2017-10-25
Publication date: 2020-02-07
Anticipated expiration: 2037-10-25
Also published as: CN107931601A

Abstract

本发明的一种粉末冶金零件的成型装置及成型方法，装置包括送料皿和成型模组，送料皿包括底座、多个供选装的前封罩、后封罩和多块供选装的隔板，每一个前封罩上均设有至少两个送料管、且各前封罩上的送料管数量均不相同，底座上开设出料口，出料口与成型模组对接，前封罩与后封罩连接并罩设于底座顶部，前封罩的各送料管伸至出料口内，各隔板安装在后封罩内壁、且每一块隔板将相邻的两个送料管隔开。方法包括以下步骤：S1：安装；S2：送料；S3：压制；S4：出模；S5：烧结；S6：保持S2至S5循环进行。本发明具有结构简单、操作方便、成型效率和稳定性高、能实现多料装填、可适于大规模自动化生产的优点。

Description

一种粉末冶金零件的成型装置及成型方法

技术领域

本发明主要涉及粉末冶金技术，尤其涉及一种粉末冶金零件的成型装置及成型方法。

背景技术

粉末冶金是用金属粉末原材料，通过混料、成型、烧结典型工艺，获得制件的工艺过程。粉冶法具有净成型、节能省材、生产稳定的特点，大批量生产稳定性高。目前生产一般为单种料进行生产，未有两种不同混合料进行自动化生产的方式，采用手工装填方式存在控制不准确，生产不稳定的劣势。

粉末冶金制件不同部位要求功能不同，决定不同位置需要不同组分的材料制造。目前，不同组分粉末冶金制件连接方式有机械法和金属学结合法两类。

机械法连接常见有过盈压入、铆接或粘结、连接件等方式，机械连接不受材料类型限制，但或过盈和铆接方法连接强度低、连接件后续加工成本高。

金属学结合法有压接法、热过盈结合、钎焊、融浸结合、扩散结合等。压接法需要将预先压制的产品，在特制模具进行再次压制，适用尺寸较大产品，需要多次压制、多套模具；热过盈是把两种不同材料生坯组合烧结，需要两者的热膨胀系数有差异，结合强度不高；钎焊法是指用焊料对两种不同的材料进行结合，适用范围广，对材料表面粗糙度、结合面状态、材料结合处尺寸、钎焊保护等均有要求；融浸结合利用粉末冶金件的孔隙，将融浸材料加热使之发生原子层面的变化，浸入冶金件内，对材料配比、温度控制要求高；扩散结合法有固相和液相之分，区别是烧结温度的高低，液相温度较高，获得的制件性能也较高，需要模具与制件二次压制产生变形，随后烧结。

上述方式结合，均增加前期或后期的工序，或需要二次加压，或需要严格的材料配比，或需要额外的模具制作。其工序复杂，成型效率底，而且材料配比存在时间差使得成型产品不够稳定、难以实现大规模自动化生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、操作方便、成型效率和稳定性高、能实现多料装填、可适于大规模自动化生产的粉末冶金零件的成型装置及成型方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种粉末冶金零件的成型装置，包括送料皿和成型模组，所述送料皿包括底座、多个供选装的前封罩、后封罩和多块供选装的隔板，每一个所述前封罩上均设有至少两个送料管、且各前封罩上的送料管数量均不相同，所述底座上开设有贯穿的出料口，所述出料口与成型模组进料端对接，所述前封罩与后封罩相互连接并一同罩设于底座顶部，所述前封罩的各送料管伸至出料口内，比送料管数量少一块的各隔板安装在后封罩内壁、且每一块隔板将相邻的两个送料管隔开。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述前封罩包括前板和顶板，所述后封罩包括后板和设于后板两侧部的侧板，所述前板安装在底座前部，所述后板和两块侧板安装在底座的后部及侧部，所述顶板安装在前板以及后板顶部，所述送料管设置在前板上，所述隔板安装后板内壁。

所述前板底部设有前安装台，前板通过前安装台固定在底座前部，所述侧板底部设有侧安装台，侧板通过侧安装台固定在底座侧部。

所述前板倾斜设置、且前板的高位朝向后板，两块所述侧板上设有与前板配合紧贴的斜面。

所述后板上设有滑块，所述隔板与滑块连接。

所述滑块上设有紧定螺栓，所述滑块带动隔板调整至预定位置时所述紧定螺栓顶紧后板。

所述成型模组包括阴模以及分设在阴模上下部的上模冲和下模冲，所述出料口与阴模的进料口对接。

所述阴模上设有承载模板，所述底座上设有滑移座，所述滑移座滑设于承载模板上。

一种粉末冶金零件的成型方法，用上述的粉末冶金零件的成型装置进行，包括以下步骤：

S1：安装：根据所需成型零件粉末种类选择前封罩，前封罩的送料管数量与粉末种类数量匹配，然后选择隔板，隔板数量比送料管数量少一块，再进行送料皿组装，送料皿的出料口内形成多个料舱，每个料舱对应一个送料管，最后进行送料皿和成型模组的对接安装；

S2：送料：送料皿通过出料口对阴模进行多料的送料；

S3：压制：上模冲下移到达阴模内，此时上模冲和下模冲同时相向运动，在运动过程中，生坯达到既定高度，保压；

S4：出模：上模冲回撤离开，下模冲继续上移，继而将产品顶出阴模，通过手动或机械手拣出产品，然后下模冲回撤，回到送料之前的状态；

S5：烧结：将压制后的产品进行烧结成型；

S6：保持S2至S5循环进行。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的粉末冶金零件的成型装置，使用时，根据所需成型零件粉末种类选择前封罩，前封罩的送料管数量与粉末种类数量匹配，然后选择隔板，隔板数量比送料管数量少一块，再进行送料皿组装，送料皿的出料口内形成多个料舱，每个料舱对应一个送料管，最后进行送料皿和成型模组的对接安装，然后送料皿通过出料口对成型模组进行多料的送料，再利用成型模组进行粉末压制成型，再进行出模和烧结成型。较传统结构而言，该成型装置的送料皿采用模块化设计，即设置多个供选装的前封罩，每个前封罩上的送料管数量不同，再配置多块供选装的隔板，选装的隔板数量比送料管数量少一块，再与底座形成快速安装，其结构简单，操作方便，可实现两种或多种混合料的自动装填，可大大提高成型效率成型稳定性，适于大规模自动化生产。本发明的粉末冶金零件的成型方法，采用上述粉末冶金零件的成型装置进行，因此具备上述粉末冶金零件的成型装置相应的技术效果。

附图说明

图1是本发明粉末冶金零件的成型装置的结构示意图。

图2是本发明粉末冶金零件的成型装置中送料皿的结构示意图。

图3是本发明粉末冶金零件的成型装置中前封罩的结构示意图。

图4是本发明粉末冶金零件的成型装置中后封罩的结构示意图。

图5是本发明粉末冶金零件的成型装置中底座的结构示意图。

图6是本发明粉末冶金零件的成型方法的流程图。

图中各标号表示：

1、送料皿；11、底座；111、出料口；112、滑移座；12、前封罩；121、送料管；122、前板；1221、前安装台；123、顶板；13、后封罩；131、后板；1311、滑块；1312、紧定螺栓； 1321、侧安装台；1322、斜面；14、隔板；2、成型模组；21、阴模；211、承载模板；22、上模冲；23、下模冲。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

图1至图5示出了本发明粉末冶金零件的成型装置的一种实施例，该成型装置包括送料皿1和成型模组2，送料皿1包括底座11、多个供选装的前封罩12、后封罩13和多块供选装的隔板14，每一个前封罩12上均设有至少两个送料管121、且各前封罩12上的送料管121数量均不相同，底座11上开设有贯穿的出料口111，出料口111与成型模组2进料端对接，前封罩12与后封罩13相互连接并一同罩设于底座11顶部，前封罩12的各送料管121伸至出料口111内，比送料管121数量少一块的各隔板14安装在后封罩13内壁、且每一块隔板14将相邻的两个送料管121隔开。使用时，根据所需成型零件粉末种类选择前封罩12，前封罩12的送料管121数量与粉末种类数量匹配，然后选择隔板14，隔板14数量比送料管121数量少一块，再进行送料皿1组装，送料皿1的出料口111内形成多个料舱，每个料舱对应一个送料管121，最后进行送料皿1和成型模组2的对接安装，然后送料皿1通过出料口111对成型模组2进行多料的送料，再利用成型模组2进行粉末压制成型，再进行出模和烧结成型。较传统结构而言，该成型装置的送料皿1采用模块化设计，即设置多个供选装的前封罩12，每个前封罩12上的送料管121数量不同，再配置多块供选装的隔板14，选装的隔板14数量比送料管121数量少一块，再与底座11形成快速安装，其结构简单，操作方便，可实现两种或多种混合料的自动装填，可大大提高成型效率成型稳定性，适于大规模自动化生产。

本实施例中，前封罩12包括前板122和顶板123，后封罩13包括后板131和设于后板131两侧部的侧板，前板122安装在底座11前部，后板131和两块侧板安装在底座11的后部及侧部，顶板123安装在前板122以及后板131顶部，送料管121设置在前板122上，隔板14安装后板131内壁。该结构中，前板122、顶板123、侧板和后板131共同围于底座11顶部的相应位置使得内部形成料舱，再根其送料管121数量匹配隔板14，使得料舱又分隔为多个小的料舱，用于混合料的自动装填。

本实施例中，前板122底部设有前安装台1221，前板122通过前安装台1221固定在底座11前部，侧板底部设有侧安装台1321，侧板通过侧安装台1321固定在底座11侧部。该结构中，前板122通过前安装台1221和螺栓安装固定在底座11前部，后封罩13通过侧安装台1321和螺栓安装固定在底座11后部，其结构简单可靠。

本实施例中，前板122倾斜设置、且前板122的高位朝向后板131，两块侧板上设有与前板122配合紧贴的斜面1322。该结构中，将前板122倾斜设置并压紧斜面1322，使得送料管121也呈倾斜伸入出料口111内，便于送料。

本实施例中，后板131上设有滑块1311，隔板14与滑块1311连接。该滑块1311的设置用于调整隔板14，使得分隔而成的料舱大小可根据需求自由调整。

本实施例中，滑块1311上设有紧定螺栓1312，滑块1311带动隔板14调整至预定位置时紧定螺栓1312顶紧后板131。该紧定螺栓1312用于对调整至预定位置的滑块1311进行锁定，防止送料过程中发生误动。

本实施例中，成型模组2包括阴模21以及分设在阴模21上下部的上模冲22和下模冲23，出料口111与阴模21的进料口对接。该结构中，由出料口111送入粉末进入阴模21的型腔内，上模冲22下移到达阴模21内，此时上模冲22和下模冲23同时相向运动进行压制成型，而后，上模冲22回撤离开，下模冲23继续上移，继而将产品顶出阴模21，通过手动或机械手拣出产品，最后下模冲23回撤，回到送料之前的状态，其结构简单实用。

本实施例中，阴模21上设有承载模板211，底座11上设有滑移座112，滑移座112滑设于承载模板211上。该结构中，当需要送料时，成型模组2整体向侧部移动，由于滑移座112滑设于承载模板211，故最终实现出料口111与阴模21的进料口的对接。

图1至图6示出了本发明粉末冶金零件的成型方法的一种实施例，用上述的粉末冶金零件的成型装置进行，包括以下步骤：

S1：安装：根据所需成型零件粉末种类选择前封罩12，前封罩12的送料管121数量与粉末种类数量匹配，然后选择隔板14，隔板14数量比送料管121数量少一块，再进行送料皿1组装，送料皿1的出料口111内形成多个料舱，每个料舱对应一个送料管121，最后进行送料皿1和成型模组2的对接安装；

S2：送料：送料皿1通过出料口111对阴模21进行多料的送料；

S3：压制：上模冲22下移到达阴模21内，此时上模冲22和下模冲23同时相向运动，在运动过程中，生坯达到既定高度，保压；

S4：出模：上模冲22回撤离开，下模冲23继续上移，继而将产品顶出阴模21，通过手动或机械手拣出产品，然后下模冲23回撤，回到送料之前的状态；

S5：烧结：将压制后的产品进行烧结成型；

S6：保持S2至S5循环进行。

较传统成型方法而言，该送料皿1采用模块化设计，即设置多个供选装的前封罩12，每个前封罩12上的送料管121数量不同，再配置多块供选装的隔板14，选装的隔板14数量比送料管121数量少一块，再与底座11形成快速安装，其操作方便，可实现两种或多种混合料的自动装填，可大大提高成型效率成型稳定性，适于大规模自动化生产。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims

1.一种粉末冶金零件的成型装置，包括送料皿（1）和成型模组（2），其特征在于：所述送料皿（1）包括底座（11）、多个供选装的前封罩（12）、后封罩（13）和多块供选装的隔板（14），每一个所述前封罩（12）上均设有至少两个送料管（121）、且各前封罩（12）上的送料管（121）数量均不相同，所述底座（11）上开设有贯穿的出料口（111），所述出料口（111）与成型模组（2）进料端对接，所述前封罩（12）与后封罩（13）相互连接并一同罩设于底座（11）顶部，所述前封罩（12）的各送料管（121）伸至出料口（111）内，比送料管（121）数量少一块的各隔板（14）安装在后封罩（13）内壁、且每一块隔板（14）将相邻的两个送料管（121）隔开，所述前封罩（12）包括前板（122）和顶板（123），所述后封罩（13）包括后板（131）和设于后板（131）两侧部的侧板，所述前板（122）安装在底座（11）前部，所述后板（131）和两块侧板安装在底座（11）的后部及侧部，所述顶板（123）安装在前板（122）以及后板（131）顶部，所述送料管（121）设置在前板（122）上，所述隔板（14）安装后板（131）内壁，所述后板（131）上设有滑块（1311），所述隔板（14）通过一连接杆与滑块（1311）连接，所述滑块（1311）上设有紧定螺栓（1312），所述滑块（1311）带动隔板（14）调整至预定位置时所述紧定螺栓（1312）顶紧后板（131），所述隔板（14）位于顶板（123）的下方，所述顶板（123）设有用于避让滑块（1311）的U形槽。

2.根据权利要求1所述的粉末冶金零件的成型装置，其特征在于：所述前板（122）底部设有前安装台（1221），前板（122）通过前安装台（1221）固定在底座（11）前部，所述侧板底部设有侧安装台（1321），侧板（132）通过侧安装台（1321）固定在底座（11）侧部。

3.根据权利要求2所述的粉末冶金零件的成型装置，其特征在于：所述前板（122）倾斜设置、且前板（122）的高位朝向后板（131），两块所述侧板上设有与前板（122）配合紧贴的斜面（1322）。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的粉末冶金零件的成型装置，其特征在于：所述成型模组（2）包括阴模（21）以及分设在阴模（21）上下部的上模冲（22）和下模冲（23），所述出料口（111）与阴模（21）的进料口对接。

5.根据权利要求4所述的粉末冶金零件的成型装置，其特征在于：所述阴模（21）上设有承载模板（211），所述底座（11）上设有滑移座（112），所述滑移座（112）滑设于承载模板（211）上。