CN110116204B - 一种反推式粉末压坯成型装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及智能制造技术领域，且公开了一种反推式粉末压坯成型装置，包括下支架，所述下支架的顶端卡接有压坯装置，所述压坯装置内腔的顶部设有脱模机构，且压坯装置的顶端固定安装有上支架，所述上支架的内腔固定套接有送料系统，且送料系统的内部与压坯装置的内部之间相互连通。该反推式粉末压坯成型装置，通过压坯装置和送料系统的设置，在压坯的过程中逐步添加粉末状原料，使得零件逐步压制成型，与现有的压坯装置相比，不再采用先将原料一次性装填再压制成型的方式，使得零件逐渐填料压制成型，有效的保证了压坯零件中各个部位密度的均匀性，确保了压坯零件的质量，同时保证了压坯零件尺寸的精准度。

Description

一种反推式粉末压坯成型装置
技术领域
本发明涉及智能制造技术领域，具体为一种反推式粉末压坯成型装置。
背景技术
粉末冶金中的压坯工序是保证产品零件质量的一个关键步骤，但是长期以来压坯的密度不符合设计的要求，以及压坯的形位公差较大无法满足设计需求的困扰一直影响着粉末冶金制品工业。
目前，粉末压坯成型主要分为上下同步和等静压的施压方式，但是上下同步施压则会出现压坯零件上不同位置间(特别是中部与两侧间)的密度存在较大差异，从而严重的影响了压坯零件的质量，而在等静压施压的过程中，由于其需要使用到橡胶模存在一定的弹性，从而导致压坯零件的形位公差及压坯的尺寸不易精确控制，生产的效率较低，对于压坯零件的精准度较差。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明提供了一种反推式粉末压坯成型装置，具备压坯的密度均匀性好、质量较高、形位公差较小、压坯零件的尺寸精准度较高的优点，解决了现有的压坯装置上下同步施压对于压坯零件上不同位置间(特别是中部与两侧间) 的密度存在差异，而等静压施压的过程中，容易导致压坯零件的形位公差及压坯的尺寸不易精确控制，生产的效率较低，对于压坯零件的精准性较差的问题。
(二)技术方案
本发明提供如下技术方案：一种反推式粉末压坯成型装置，包括下支架，所述下支架的顶端卡接有压坯装置，所述压坯装置内腔的顶部设有脱模机构，且压坯装置的顶端固定安装有上支架，所述上支架的内腔固定套接有送料系统，且送料系统的内部与压坯装置的内部之间相互连通，所述送料系统的内部与位于上支架顶端的驱动电机之间传动连接。
优选的，所述压坯装置包括高压外筒、下冲模、液压机构和上冲模，所述高压外筒的内壁与下冲模的外表面活动套接，且下冲模的底端与位于下支架内腔顶部的液压机构固定连接，所述高压外筒的内壁且位于下冲模的上方设有上冲模，所述上冲模的顶端通过脱模机构与高压外筒内腔的顶部弹性连接。
优选的，所述送料系统包括注料筒、密封活塞和传动连杆，所述注料筒位于上支架的内腔中，所述注料筒的内壁与密封活塞的外表面活动套接，且密封活塞的顶端与传动连杆的一端固定连接，所述传动连杆的另一端与驱动电机的输出轴固定套接。
优选的，所述密封活塞的有效挤压半径与上冲模的工作半径之比为1:2。
(三)有益效果
本发明具备以下有益效果：
1、该反推式粉末压坯成型装置，通过压坯装置和送料系统的设置，在压胚的过程中逐步添加粉末状原料，使得零件逐步压制成型，与现有的压坯装置相比，不再采用先将原料一次性装填再压制成型的方式，使得零件逐渐填料压制成型，有效的保证了压坯零件中各个部位密度的均匀性，确保了压坯零件的质量，同时保证了压坯零件尺寸的精准度。
2、该反推式粉末压坯成型装置，通过脱模机构的设置，使得该装置在泄压时，利用脱模机构的弹力自动的将压坯零件自动的推落脱模，使其可以形成大规模流程化生产加工，有效的提高了该装置的生产效率。
附图说明
图1为本发明初始状态结构示意图；
图2为本发明压坯状态结构示意图。
图中：1、下支架；2、压坯装置；21、高压外筒；22、下冲模；23、液压机构；24、上冲模；3、脱模机构；4、上支架；5、送料系统；51、注料筒； 52、密封活塞；53、传动连杆；6、驱动电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1-2，一种反推式粉末压坯成型装置，包括下支架1，下支架1 的顶端与压坯装置2的底端之间卡接，压坯装置2内腔的顶部设有脱模机构3，且压坯装置2的顶端固定安装有上支架4，上支架4的内腔设有送料系统5，且送料系统5的内部与压坯装置2的内部之间连通，送料系统5的内部与位于上支架4顶端的驱动电机6之间传动连接。
其中，下支架1的顶端与压坯装置2的底端之间设有弹性橡胶密封圈，以确保下支架1与压坯装置2之间可利用卡扣紧密的卡接在一起。
本技术方案中，压坯装置2包括高压外筒21、下冲模22、液压机构23 和上冲模24，高压外筒21的内壁与下冲模22的外表面活动套接，且下冲模 22的底端与位于下支架1内腔顶部的液压机构23固定连接，高压外筒21的内壁且位于下冲模22的上方设有上冲模24，上冲模24的顶端通过脱模机构 3与高压外筒21内腔的顶部弹性连接。
其中，脱模机构3的内部套装有限位杆，且限位杆的顶端与高压外筒21 内腔的顶部固定连接，用以保护脱模机构3防止其因过渡挤压而发生损坏。
本技术方案中，送料系统5包括注料筒51、密封活塞52和传动连杆53，注料筒51位于上支架4的内腔中，注料筒51的内壁与密封活塞52的外表面活动套接，且密封活塞52的顶端与传动连杆53的一端固定连接，传动连杆 53的另一端与驱动电机6的输出轴固定套接。
其中，注料筒51的内腔与上冲模24的内部之间通过套管相互连通，且套管的内部设有控制阀，以确保在脱模填料的过程中，粉末状原料不会自动的散落到压坯装置2中。
其中，注料筒51一侧的顶部设有输料管道，使得该装置在一次冲压过程后可以自动的将原料输送到注料筒51的内腔中。
本技术方案中，密封活塞52的有效挤压半径与上冲模24的工作半径之比为1:2。
其中，根据压强定律可知，在压强一定的情况下，物体所受到的压力与其受力面积成正比，由密封活塞52的有效挤压半径与上冲模24的工作半径之比为1:2可知，密封活塞52内腔的粉末原料与上冲模24内腔的粉末原料所受到的压力之比为1:4，以确保在粉末原料在挤入到压坯装置2之前，不会因压力过大而发生挤压凝固的情况。
本实施例的使用方法和工作原理：
冲料步骤：在驱动电机6带动传动连杆53进入到右半圈时，传动连杆53 就会带动密封活塞52向上运动，而达到最高处，然后暂时关闭驱动电机6，将粉末状原料从输料管道中输送到注料筒51的内腔中；
压坯步骤：之后驱动电机6继续运转带动传动连杆53转向左半圈，同时在传动连杆53的传动作用下，带动密封活塞52向下运动压缩注料筒51内腔中的粉末原料，将其从套管中挤压到下冲模22与上冲模24之间，在驱动电机6不断的带动密封活塞52向下挤压并将粉末原料挤压到下冲模22与上冲模24之间时，通过液压机构23预定压力的设置，下冲模22会被不断的下压，从而将下冲模22与上冲模24之间粉末原料挤压成型；
脱模步骤：在压坯成型之后，驱动电机6运转到右半圈重复上述中的填料步骤，然后松开下支架1，在下冲模22与上冲模24之间压坯失去向上的压力时，在脱模机构3弹力的作用下挤压高压外筒21内腔中的压坯，使其脱离高压外筒21，从而完成脱模动作，然后再次将下支架1卡接在高压外筒21的底端，启动液压机构23带动下冲模22顶紧上冲模24并挤压脱模机构3，从而完成一次粉末压坯成型作业。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种反推式粉末压坯成型装置，包括下支架(1)，其特征在于：所述下支架(1)的顶端卡接有压坯装置(2)，所述压坯装置(2)内腔的顶部设有脱模机构(3)，且压坯装置(2)的顶端固定安装有上支架(4)，所述上支架(4)的内腔固定套接有送料系统(5)，且送料系统(5)的内部与压坯装置(2)的内部之间相互连通，所述送料系统(5)的内部与位于上支架(4)顶端的驱动电机(6)之间传动连接；所述压坯装置(2)包括高压外筒(21)、下冲模(22)、液压机构(23)和上冲模(24)，所述高压外筒(21)的内壁与下冲模(22)的外表面活动套接，且下冲模(22)的底端与位于下支架(1)内腔顶部的液压机构(23)固定连接，所述高压外筒(21)的内壁上设有上冲模(24)，且所述上冲模(24)位于下冲模(22)的上方，所述上冲模(24)的顶端通过脱模机构(3)与高压外筒(21)内腔的顶部弹性连接；所述送料系统(5)包括注料筒(51)、密封活塞(52)和传动连杆(53)，所述注料筒(51)位于上支架(4)的内腔中，所述注料筒(51)的内壁与密封活塞(52)的外表面活动套接，且密封活塞(52)的顶端与传动连杆(53)的一端固定连接，所述传动连杆(53)的另一端与驱动电机(6)的输出轴固定套接；
其包括以下工作步骤：
冲料步骤：在驱动电机(6)带动传动连杆(53)进入到右半圈时，传动连杆(53)就会带动密封活塞(52)向上运动，而达到最高处，然后暂时关闭驱动电机(6)，将粉末状原料从输料管道中输送到注料筒(51)的内腔中；
压坯步骤：之后驱动电机(6)继续运转带动传动连杆(53)转向左半圈，同时在传动连杆(53)的传动作用下，带动密封活塞(52)向下运动压缩注料筒(51)内腔中的粉末原料，将其从套管中挤压到下冲模(22)与上冲模(24)之间，在驱动电机(6)不断的带动密封活塞(52)向下挤压并将粉末原料挤压到下冲模(22)与上冲模(24)之间时，通过液压机构(23)预定压力的设置，下冲模(22)会被不断的下压，从而将下冲模(22)与上冲模(24)之间粉末原料挤压成型；
脱模步骤：在压坯成型之后，驱动电机(6)运转到右半圈重复上述中的冲料步骤，然后松开下支架(1)，在下冲模(22)与上冲模(24)之间压坯失去向上的压力时，在脱模机构(3)弹力的作用下挤压高压外筒(21)内腔中的压坯，使其脱离高压外筒(21)，从而完成脱模动作，然后再次将下支架(1)卡接在高压外筒(21)的底端，启动液压机构(23)带动下冲模(22)顶紧上冲模(24)并挤压脱模机构(3)，从而完成一次粉末压坯成型作业。
2.根据权利要求1所述的一种反推式粉末压坯成型装置，其特征在于：所述密封活塞(52)的有效挤压半径与上冲模(24)的工作半径之比为1:2。
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