CN108555291B - 新型干袋式等静压成型机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型干袋式等静压成型机,包括机架、模具、模具放置机构以及增压机构，模具放置机构包括内高压液压缸、外高强度固定缸、托料座以及直线运动模组，外高强度固定缸安装在机架上，外高强度固定缸沿轴向的两端分别设为第一端和第二端，第一端配设有第一高强度螺栓，第二端配设有第二高强度螺栓，在第二高强螺栓上沿轴向设有供模具穿过的轴孔，轴孔中设有内螺纹，在托料座上设有与内螺纹配合的旋进螺栓和用于驱动旋进螺栓转动的驱动机构，在内高压液压缸的内壁与模具的外壁之间设有用于防止油液泄露的密封模套。本发明简化了设备的整体布局和动作过程，在获得更高成型压力和更好的产品密度的基础上，能够提高生产效率。

Description

新型干袋式等静压成型机

技术领域

本发明涉及一种新型干袋式等静压成型机。

背景技术

等静压成型机主要用于将金属和非金属的粉末压制成高密度棒料、板料以及其它形状的材料，此压制完成的材料经高温烧结后可形成极高硬度的材料，可广泛应用于各种电子产品和机械产品的零部件中。如授权公告号CN 206882783 U，名称为“新型干模式等静压成型机”的中国实用新型专利中，公开了.新型干模式等静压成型机，包括一个受力框架，在受力框架上方设置一个高压成型液压缸，在高压成型液压缸中间设有模套，模套的底端为成型模具，成型模具与高压成型液压缸和模套相配合，在所述的成型模具下端设有一个千斤顶，成型模具套在千斤顶上，所述的千斤顶与成型模具设置在一导轨上，导轨由一前进油压缸带动运动；在所述的导轨下端设置一无杆气压缸，在无杆气压缸上连接一托料架，托料架上支撑一料套。

上述专利的设备主要存在如下三点技术问题和缺陷：

1、设备因使用液压千斤顶和受力框架结构，不符合大量生产使用情况下的作业要求。千斤顶在2分半钟作业一次，一天8个小时高压压力顶升近200次的情况下极易产生液压油泄露而导致高昂的维修费和待机误产的情况，给客户的经济和效率上造成极大损失；受力框架在不断的往复承受1500公斤高压压力的情况下，受力框架间的连接部位易产生间隙和松动的风险，而导致生产安全隐患。

2、设备采用单个高压成型液压缸设计，150Mpa甚至更高的压力下，存在安全隐患。如产生液压油泄露，在如此高压力下，喷射出来的高压液压油可瞬间射穿人体，导致伤亡。

3、设备生产效率比较低，目前压制一次需要耗费2分半钟的时间。

鉴于此，本发明人对上述问题进行深入的研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用更加安全、能够提升产品质量、提高生产效率的新型干袋式等静压成型机。

为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：

新型干袋式等静压成型机,包括机架、用于容置粉末的模具、用于容置模具的模具放置机构以及用于对模具增压的增压机构，所述模具放置机构包括内高压液压缸、套设在内高压液压缸外的外高强度固定缸、用于承放置模具的托料座以及用于驱动托料座沿内高压液压缸的轴向移动的直线运动模组，外高强度固定缸安装在所述机架上，外高强度固定缸沿轴向的两端分别设为第一端和第二端，第一端配设有第一高强度螺栓，第二端配设有第二高强度螺栓，内高压液压缸设置在第一高强螺栓与第二高强螺栓之间，在第二高强螺栓上沿轴向设有供所述模具穿过的轴孔，轴孔中设有内螺纹，在托料座上设有与内螺纹配合的旋进螺栓和用于驱动旋进螺栓转动的驱动机构，所述模具设置在旋进螺栓上，在所述内高压液压缸的内壁与所述模具的外壁之间设有用于防止油液泄露的密封模套。

作为本发明的一种优选方式，所述第一端的内壁设有内螺纹，所述第一高强螺栓的外壁设有与内螺纹配合的外螺纹，所述第二端的内壁设有内螺纹，所述第二高强螺栓的外壁设有与内螺纹配合的外螺纹。

作为本发明的一种优选方式，所述密封模套包括套筒部、设置在套筒部轴向的一端的第一环形垫部以及设置在套筒部轴向的另一端的第二环形垫部，套筒部套设在所述模具外，第一环形垫部设置在所述第一高强螺栓与所述内高压液压缸之间，第二环形垫部设置在所述第二高强螺栓与所述内高压液压缸之间。

作为本发明的一种优选方式，所述密封模套与所述模具之间设有二次套，二次套从所述模具轴向的一端延伸至另一端。

作为本发明的一种优选方式，所述模具为柔性模具，所述密封模套为柔性模套，所述二次套为柔性套。

作为本发明的一种优选方式，所述驱动机构为固定在所述托料座上的电机，所述旋进螺栓安装在电机的输出轴上。

作为本发明的一种优选方式，所述旋进螺栓的上端面设有定位柱，所述模具的下端设有与定位柱配合的定位孔，所述模具为一端开口的筒体。

作为本发明的一种优选方式，所述直线运动模组包括安装在所述机架上的丝杆电机、与丝杆电机连接的丝杆、配设在丝杆上的丝杆螺母以及连接在丝杆螺母上的悬臂，所述托料座安装在悬臂上，在所述机架上设有用于引导悬臂沿内高压液压缸的轴向移动的导轨。

作为本发明的一种优选方式，所述增压机构通过管道与所述内高压液压缸的内壁连通。

作为本发明的一种优选方式，所述增压机构包括液压增压缸、第一高压钢管、第二高压钢管、第三高压刚管、控制阀块、泵、驱动电机以及油箱，第一高压钢管的两端分别与所述内高压液压缸和液压增压缸的出口端连接，第二高压钢管的两端分别与第一高压钢管和油箱连接，第三高压钢管的一端与所述内高压液压缸连接，另一端与所述油箱连接，第一高压油管上设有第一单向阀，第二高压管上设有第一高压气控阀和第一高压手动针阀，第三高压钢管上设有第二高压气控阀和第二高压手动阀，泵与驱动电机传动连接，泵的出口端与控制阀块的进油端连通，控制阀块的出油端与液压增压缸的入口端连通。

采用本发明的技术方案后，设计内高压液压缸和外高强度固定缸，同时采用两个高强度螺栓配合外高强度固定缸来固定内高压液压缸，此设计消除了机架在生产过程中的安全隐患，避免了高压液压油从内高压液压缸泄露导致伤亡的安全隐患且可实现更高的成型压力。本发明通过旋进螺栓旋进外高强度固定缸的结构避免了千斤顶结构设计上存在的问题和缺陷，极大减少了设备维护费用和生产效率。且此结构极大的简化了设备的整体布局和动作过程，在获得更高成型压力和更好的产品密度的基础上，同时实现了生产效率和自动化水平的进一步大幅提升。

附图说明

图1本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的结构简图；

图3为本发明第一种实施方式中模具放置机构的局部结构示意图；

图4为本发明中模具的结构示意图；

图5为本发明第二种实施方式中模具放置机构的局部结构示意图；

图中：

10-机架 21-外高强度固定缸

22-内高压液压缸 221-上盖

222-下盖 30-托料座

31-旋进螺栓 32-悬臂

\3-丝杆 34-导轨

40-模具 41-模具本体

42-模腔 43-上封盖

44-下封盖 45-定位孔

50-密封模套 51-第一环形垫部

52-第二环形垫部 53-套筒部

60-二次套 70-液压增压缸

71-第一高压钢管 72-第二高压钢管

73-第三高压钢管 74-第一高压气控阀

75-第二高压气控阀 76-第一高压手动针阀

77-第二高压手动针阀 78-第一单向阀

79-第二单向阀 710-三通过渡接头

711-第一补油管 712-第二回油管

713-四通过渡接头 714-第一活塞

715-第二活塞 715-连接杆

80-油箱 81-驱动电机

82-泵 83-第一过滤器

84-第二过滤器 85-溢流阀

86-控制阀块 87-电磁换向阀

88-节流阀 89-油包

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图进行详细阐述。

参照图1至图5，新型干袋式等静压成型机,包括机架10、用于容置粉末的模具40、用于容置模具40的模具放置机构以及用于对模具40增压的增压机构。其中，粉末可以为金属粉末或者非金属粉末。

本发明中，所述模具放置机构包括内高压液压缸22、套设在内高压液压缸22外的外高强度固定缸21、用于承放置模具40的托料座30以及用于驱动托料座30沿内高压液压缸的轴向移动的直线运动模组，在第一种实施方式中，内高压液压缸22和外高强度固定缸21沿竖直方向设置。外高强度固定缸21安装在所述机架10上，外高强度固定缸21沿轴向的两端分别设为第一端和第二端，第一端配设有第一高强度螺栓23，第二端配设有第二高强度螺栓24，内高压液压缸22设置在第一高强螺栓23与第二高强螺栓24之间，在第二高强螺栓24上沿轴向设有供所述模具40穿过的轴孔，轴孔中设有内螺纹，在托料座30上设有与内螺纹配合的旋进螺栓31和用于驱动旋进螺栓31转动的驱动机构，所述模具40放置在旋进螺栓31上，在所述内高压液压缸22的内壁与所述模具40的外壁之间设有用于防止油液泄露的密封模套50。

作为本发明的一种优选方式，所述第一端的内壁设有内螺纹，所述第一高强螺栓23的外壁设有与内螺纹配合的外螺纹，所述第二端的内壁设有内螺纹，所述第二高强螺栓24的外壁设有与内螺纹配合的外螺纹。

作为本发明的一种优选方式，所述密封模套50包括套筒部53、设置在套筒部53轴向的一端的第一环形垫部51以及设置在套筒部53轴向的另一端的第二环形垫部52，套筒部53套设在所述模具40外，第一环形垫部51设置在所述第一高强螺栓23与所述内高压液压缸22之间，第二环形垫部52设置在所述第二高强螺栓24与所述内高压液压缸22之间。作为本发明的一种优选方式，所述模具40为柔性模具，所述密封模套50为柔性模套，所述二次套60为柔性套，在实施例中，柔性模具、柔性模套以及柔性套均可以采用橡胶，具体可以选用聚氨酯橡胶。模具40包括模具本体41，模具本体41内具有容置粉末的模腔42，模具41呈一端开口或者两端开口的筒体状，在模具本体41的两端开设有上封盖43和下封盖44，通过上封盖43和下封盖44对粉末进行封闭。

作为本发明的一种优选方式，所述旋进螺栓31的上端面设有定位柱，所述模具40的下端设有与定位柱配合的定位孔45，旋紧螺栓31的上端面形成支撑平台，定位柱设置在支撑平台上，使用时，模具40直接放置在支撑平台上。

作为本发明的一种优选方式，所述密封模套50与所述模具40之间设有二次套60，二次套60从所述模具40轴向的一端延伸至另一端。通过设置二次套60，避免了密封模套50过度形变，同时保证内高压液压缸22内的油液的作用力能够更加均匀地传递至模具40上。本发明中，内高压液压缸轴向的两端设有上盖221和下盖222，下盖222上开设有与上述轴孔对应的通孔，二次套60可以安装在上盖221上，也可以将二次套60套置在模具40外并放置在旋进螺栓31上。

作为本发明的一种优选方式，所述驱动机构为固定在所述托料座30上的电机35，所述旋进螺栓31安装在电机35的输出轴上，通过电机35驱动旋进螺栓31转动。

作为本发明的一种优选方式，所述直线运动模组包括安装在所述机架10上的丝杆电机、与丝杆电机连接的丝杆、配设在丝杆上的丝杆螺母以及连接在丝杆螺母上的悬臂32，所述托料座30安装在悬臂32上，在所述机架10上设有用于引导悬臂32上下移动的导轨34，通过丝杆电机31、丝杆螺母带动悬臂32上下移动，其中，托料做30和悬臂32可以为一体结构，也可以为分体结构。直线运动模组并不局限于采用丝杆电机来驱动，也可以采用油缸、气缸等直线运动机构来驱动托料座30的上下或者水平移动。

采用本发明的技术方案，在使用时，粉末装入模具40后，将模具40放置在旋紧螺栓31上，通过直线运动模组带动托料座30向上运动，并将模具40送入二次套60内，在模具40向上运动至一定位置时，同时电机35驱动旋进螺栓31转动，从而使得旋进螺栓31螺接在第二高强螺栓24内，实现模具40的限位和固定。之后，启动增压机构，通过增压机构向内高压液压缸22内输送液压油，液压油挤压密封模套50和二次套60，密封模套50和二次套60受压形变，并挤压模具40，模具40向中心收缩并挤压粉末，实现粉末的压制，压制完成的材料经高温烧结后可形成极高硬度的材料，可广泛应用于各种电子产品和机械产品的零部件中。

本发明的干袋式等静压成型机设有内高压液压缸22和外高强度固定缸21，将内高压液压缸22以极小间隙装入外高强度固定缸21内腔形成双安全保护和双抗超高压结构，并在外高强度固定缸21上端旋进高强度大螺栓(第一高强螺栓23)且在下端旋进高强度大螺栓(第二高强螺栓24)，功能在于将高压液压缸21固定在外高强度固定缸1内部并且又可承受来自高压液压缸的超高压力。本发明中，在使用过程中，油缸无需进行移动，用于输送油液的管道可以采用钢管，提升抗压能力。

图5为本发明第二种实施方式中模具放置机构的局部结构示意图，在该种实施方式中，内高压液压缸22和外高强度固定缸21沿水平方向布设，此时模具40可以通过公知的方式安装在旋进螺栓31上，再通过直线运动模组送入内高压液压缸22内。当然，本发明中，内高压液压缸22和外高强度固定缸21并不局限于沿竖直方向设置或者沿水平方式设置，也可以采用其它角度布设。

作为本发明的一种优选方式，所述增压机构通过管道与所述内高压液压缸22的内壁连通。

在实施例中，所述增压机构包括液压增压缸70、第一高压钢管71、第二高压钢管72、第三高压刚管73、控制阀块86、泵82、驱动电机81以及油箱80，第一高压钢管71的两端分别与所述内高压液压缸22和液压增压缸70的出口端连接，第二高压钢管72的两端分别与第一高压钢管71和油箱80连接，在实施例中，第一高压钢管71与内高压液压缸22之间设置四通过渡接头713，四通过渡接头713的一个接口与第二高压钢管72连接，四通过渡接头713的两个接口连接至第一高压钢管71，四通过渡接头713的一个接口连接压力检测设备，第三高压钢管73的一端与所述内高压液压缸22连接，另一端与所述油箱80连接，第一高压油管71上设有第一单向阀78，第二高压管72上设有第一高压气控阀74和第一高压手动针阀76，第三高压钢管73上设有第二高压气控阀75和第二高压手动阀77，泵82与驱动电机81传动连接，在泵82与控制阀块86之间设有第一过滤器83，泵82的出口端与控制阀块86的进油端连通，控制阀块86的出油端与液压增压缸70的入口端连通，在控制阀块86上设有溢流阀85，在控制阀块86上还设有电磁换向阀88和节流阀87，节流阀87的出口端与液压增压缸70连通。本发明中，液压增压缸70包括大缸体和小缸体，大缸体内设有第一活塞714，小缸体内设有第二活塞715，第一活塞714与第二活塞715通过连杆716连接，大缸体与节流阀87连通，小缸体通过连接管道与大缸体连通，连接管道上设有第二高压单向阀79和三通过渡接头710，三通过渡接头710的一个进口通过第一补油管711与控制阀块86连通，三通过渡接头710的两个出口分别与大缸体和小缸体连通。采用这种结构，通过第一补油管711向大缸体和小缸体补油，通过大缸体向小缸体实现增压。通过本发明中控制阀块86通过第二回油管712和第二过滤器84与油箱80连通。

本发明在工作时，驱动电机81带动泵82运行，并通过液压钢管在溢流阀85、电磁换向阀88和节流阀87作用下，将低压液压压力转递到液压增压缸70，液压增压缸70将低压液压压力增压并通过第一高压钢管71将超高压液压压力传递到内高压液压缸21内部，形成超高液压，第一高压单向阀78作用在于保证内高压液压缸22内部压力稳定。第一高压气控阀74和第二高压气控阀75，分别在卸压时对高压段和低压段进行卸压控制，让内高压液压缸22中的液压油回流到油箱80中，在第二高压钢管72、第三高压钢管73与油箱80之间还设有油包89，油包89对回流的液压油起到缓冲和减少气泡的作用。

本发明中的增压机构也可以采用其它增压器或系统等可实现增压的设备替换。

本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (10)

1.新型干袋式等静压成型机,包括机架、用于容置粉末的模具、用于容置模具的模具放置机构以及用于对模具增压的增压机构，其特征在于：所述模具放置机构包括内高压液压缸、套设在内高压液压缸外的外高强度固定缸、用于放置模具的托料座以及用于驱动托料座沿内高压液压缸的轴向移动的直线运动模组，外高强度固定缸安装在所述机架上，外高强度固定缸沿轴向的两端分别设为第一端和第二端，第一端配设有第一高强度螺栓，第二端配设有第二高强度螺栓，内高压液压缸设置在第一高强螺栓与第二高强螺栓之间，在第二高强螺栓上沿轴向设有供所述模具穿过的轴孔，轴孔中设有内螺纹，在托料座上设有与内螺纹配合的旋进螺栓和用于驱动旋进螺栓转动的驱动机构，所述模具设置在旋进螺栓上，在所述内高压液压缸的内壁与所述模具的外壁之间设有用于防止油液泄露的密封模套。

2.如权利要求1所述的新型干袋式等静压成型机,其特征在于：所述第一端的内壁设有内螺纹，所述第一高强螺栓的外壁设有与内螺纹配合的外螺纹，所述第二端的内壁设有内螺纹，所述第二高强螺栓的外壁设有与内螺纹配合的外螺纹。

3.如权利要求1所述的新型干袋式等静压成型机,其特征在于：所述密封模套包括套筒部、设置在套筒部轴向的一端的第一环形垫部以及设置在套筒部轴向的另一端的第二环形垫部，套筒部套设在所述模具外，第一环形垫部设置在所述第一高强螺栓与所述内高压液压缸之间，第二环形垫部设置在所述第二高强螺栓与所述内高压液压缸之间。

4.如权利要求3所述的新型干袋式等静压成型机,其特征在于：所述密封模套与所述模具之间设有二次套，二次套从所述模具轴向的一端延伸至另一端。

5.如权利要求4所述的新型干袋式等静压成型机,其特征在于：所述模具为柔性模具，所述密封模套为柔性模套，所述二次套为柔性套。

6.如权利要求1所述的新型干袋式等静压成型机,其特征在于：所述驱动机构为固定在所述托料座上的电机，所述旋进螺栓安装在电机的输出轴上。

7.如权利要求1所述的新型干袋式等静压成型机,其特征在于：所述旋进螺栓的上端面设有定位柱，所述模具的下端设有与定位柱配合的定位孔，所述模具为一端开口的筒体。

8.如权利要求1所述的新型干袋式等静压成型机,其特征在于：所述直线运动模组包括安装在所述机架上的丝杆电机、与丝杆电机连接的丝杆、配设在丝杆上的丝杆螺母以及连接在丝杆螺母上的悬臂，所述托料座安装在悬臂上，在所述机架上设有用于引导悬臂沿内高压液压缸的轴向移动的导轨。

9.如权利要求1所述的新型干袋式等静压成型机,其特征在于：所述增压机构通过管道与所述内高压液压缸的内壁连通。

10.如权利要求1所述的新型干袋式等静压成型机,其特征在于：所述增压机构包括液压增压缸、第一高压钢管、第二高压钢管、第三高压钢管、控制阀块、泵、驱动电机以及油箱，第一高压钢管的两端分别与所述内高压液压缸和液压增压缸的出口端连接，第二高压钢管的两端分别与第一高压钢管和油箱连接，第三高压钢管的一端与所述内高压液压缸连接，另一端与所述油箱连接，第一高压钢管上设有第一单向阀，第二高压钢管上设有第一高压气控阀和第一高压手动针阀，第三高压钢管上设有第二高压气控阀和第二高压手动阀，泵与驱动电机传动连接，泵的出口端与控制阀块的进油端连通，控制阀块的出油端与液压增压缸的入口端连通。

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