CN110481086A - 一种多通道变阻尼粉末成型压制工装及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多通道变阻尼粉末成型压制工装及其控制方法，属于粉末压制成型技术领域。包括多通道压力平衡器、比例节流阀和蓄能器，其中多通道压力平衡器安装于压机上滑块和压制模具之间，多通道压力平衡器包括缸体，缸体内设置多个柱塞腔，各柱塞腔内充满液压油且相互连通，并与缸体上开设的控制口相连，各柱塞腔内安装柱塞，缸体安装于上滑块下部，在压力作用下各柱塞可在柱塞腔内自由伸缩并作用在压制模具上；该平衡器通过控制口依次与比例节流阀、蓄能器连接。该工装具有多个柱塞，可实现一压多出，提高粉末成型的生产效率；对压机的装配精度无过高要求，各柱塞可自由移动以补偿压机的装配误差以及压制模具的安装误差，从而保证一致性。

Description

一种多通道变阻尼粉末成型压制工装及其控制方法
技术领域
本发明涉及粉末压制成型技术领域，具体涉及一种能够实现粉末高质量批量成型的多通道变阻尼粉末成型压制工装及其控制方法。
背景技术
粉末压制成形是一种特殊的零件成型方法，其通过压制力使粉末密实成具有一定形状、尺寸、密度和强度的坯块，主要应用于粉末冶金的成型工艺以及含能材料的成型压制。目前，普遍在粉末成型机的上滑块上布置多个机械式压头，以实现一压多出，提高压制效率。但该机械式压头不能自由伸缩，无法补偿压机的垂直度和平行度误差，也无法补偿各压制模具的高度差，造成批量压制时坯件质量的一致性差。
发明内容
为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种多通道变阻尼粉末成型压制工装及其控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种多通道变阻尼粉末成型压制工装，包括多通道压力平衡器、比例节流阀和蓄能器，其中多通道压力平衡器安装于压机上滑块和压制模具之间，多通道压力平衡器包括缸体，缸体内设置多个柱塞腔，各柱塞腔内充满液压油且相互连通，并与缸体上开设的控制口相连，各柱塞腔内安装柱塞，缸体安装于上滑块下部，在压力作用下各柱塞可在柱塞腔内自由伸缩并作用在压制模具上；该平衡器通过控制口依次与比例节流阀、蓄能器连接。
根据帕斯卡定律，多通道压力平衡器内的压力处处相等，当柱塞处于浮动状态时，柱塞在压制反力和液压力的共同作用下保持平衡状态，从而保证了各个柱塞输出的压力均相等，同时每个柱塞可伸出不同的长度，以补偿压机的垂直度、平行度误差以及压制模具的高度差，从而保证批量压制的一致性。
进一步的，还包括测力传感器和控制器，所述测力传感器位于压制模具底部，测力传感器通过电缆与控制器相连，控制器通过电缆与比例节流阀相连。
进一步的，所述缸体内设置的多个柱塞腔的横截面相等，且各柱塞的作用面积相等。
进一步的，所述缸体内设置9个柱塞腔，其中1个柱塞腔设置在缸体的中部，其余8个柱塞腔以中部的柱塞腔为圆心呈圆型等间距设置。
本发明还提供了一种多通道变阻尼粉末成型压制工装控制方法，包括上述的多通道变阻尼粉末成型压制工装，具体步骤如下：
步骤1：控制器根据各柱塞的压力差，控制比例节流阀的开口大小，改变系统的阻尼，调节进入蓄能器的油液体积，使柱塞全部处于浮动状态，以保证各柱塞输出的力均相等；
步骤2：进行粉末成型压制；
步骤3：压制结束后，打开比例节流阀，蓄能器内的油液在气囊压力的作用下返回到压力平衡器。
更优选的技术方案是：在所述步骤2的压制过程中，测力传感器检测多通道压力平衡器各柱塞输出的压力，并反馈给控制器。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
1)该工装具有多个柱塞，可实现一压多出，提高粉末成型的生产效率；
2)对压机的装配精度无过高要求，各柱塞可自由移动以补偿压机的装配误差以及压制模具的安装误差，从而保证批量压制的一致性。
3)本发明的多通道变阻尼粉末成型压制工装可以安装在绝大多数压机上，通用性强，适合推广使用。
附图说明
图1为本发明一种多通道变阻尼粉末成型压制工装的整体结构示意图。
图2是图1中多通道压力平衡器的仰视图。
图3是该工装的控制方法示意图。
图中，1-压机上滑块，2-多通道压力平衡器，3-压制模具，4-比例节流阀，5-蓄能器，6-测力传感器，7-控制器，11-缸体，12-柱塞腔，13-柱塞，14-控制口。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1:
如图1和2所示，图1给出了本发明一个较佳的实施例的结构示意图，一种多通道变阻尼粉末成型压制工装，其主要包括多通道压力平衡器2、比例节流阀4、蓄能器5、测力传感器6、控制器7。该多通道压力平衡器2包含多个柱塞13，且各柱塞13的作用面积相等，多通道压力平衡器2通过控制口14依次与比例节流阀4、蓄能器5连接。在本实施例中，压力传感器的型号为NP10，控制器的型号为s7200,比例节流阀的型号为FES16。
通过调节比例节流阀4的开口，控制流入蓄能器5的油液体积，使各个柱塞13处于悬浮状态。平衡器内充满液压油，压力处处相等，当柱塞13处于浮动状态时，柱塞13在压制模具3反力和液压力的共同作用下保持平衡状态，从而保证了各个柱塞13输出的压力均相等，同时每个柱塞13可伸出不同的长度，以补偿压机的垂直度、平行度误差以及压制模具3的高度差，从而保证批量压制的一致性。
在图1和图2中，多通道压力平衡器2包括缸体11，缸体11内设置多个柱塞腔12，各柱塞腔12内充满液压油且相互连通，并与缸体11上开设的控制口14相连，各腔内安装柱塞13，缸体11安装于上滑块下部，柱塞13伸出并作用在压制模具3上。此工装具有多个柱塞13可实现一压多出。
在本实施例中，所述缸体11内设置的多个柱塞腔12的横截面相等，且各柱塞13的作用面积相等。具体的，所述缸体11内设置9个柱塞腔12，其中1个柱塞腔12设置在缸体11的中部，其余8个柱塞腔12以中部的柱塞腔12为圆心呈圆型等间距设置。
测力传感器6位于压制模具3底部，测力传感器6通过电缆与控制器7相连，控制器7通过电缆与比例节流阀4相连。
相比现有技术，本发明的有益效果是，该工装具有多个柱塞13，可实现一压多出，可提高粉末成型的生产效率；利用帕斯卡定律保证各柱塞13输出力均相等，且各柱塞13可自由移动，可补偿压机的平行度、垂直度误差以及压制模具3高度差，从而保证粉末批量压制成型的一致性。
本实施例还提供了一种多通道变阻尼粉末成型压制工装控制方法，包括上述的多通道变阻尼粉末成型压制工装，具体步骤如下：
步骤1：控制器7根据各柱塞13的压力差，控制比例节流阀4的开口大小，改变系统的阻尼，调节进入蓄能器5的油液体积，使柱塞13全部处于浮动状态，以保证各柱塞13输出的力均相等；
步骤2：进行粉末成型压制；
步骤3：压制结束后，打开比例节流阀4，蓄能器5内的油液在气囊压力的作用下返回到压力平衡器。
更优选的技术方案是：在所述步骤2的压制过程中，测力传感器6检测多通道压力平衡器2各柱塞13输出的压力，并反馈给控制器7。
在图3中，在压制过程中，测力传感器6检测多通道压力平衡器2中各个柱塞13输出的压力，并反馈给控制器7，控制器7根据各柱塞13的压力差，控制比例节流阀4的开口大小，改变系统的阻尼，调节进入蓄能器5的油液体积，使各柱塞13处于浮动状态，以保证各柱塞13输出的力相同。进行粉末成型压制；压制完成后，打开比例节流阀4，蓄能器5内的油液在气囊压力的作用下返回到压力平衡器。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多通道变阻尼粉末成型压制工装，其特征在于：包括多通道压力平衡器(2)、比例节流阀(4)和蓄能器(5)，其中多通道压力平衡器(2)安装于压机上滑块(1)和压制模具(3)之间，多通道压力平衡器(2)包括缸体(11)，缸体(11)内设置多个柱塞腔(12)，各柱塞腔(12)内充满液压油且相互连通，并与缸体(11)上开设的控制口(14)相连，各柱塞腔(12)内安装柱塞(13)，缸体(11)安装于上滑块下部，在压力作用下各柱塞(13)可在柱塞腔(12)内自由伸缩并作用在压制模具(3)上；该平衡器通过控制口(14)依次与比例节流阀(4)、蓄能器(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种多通道变阻尼粉末成型压制工装，其特征在于：还包括测力传感器(6)和控制器(7)，所述测力传感器(6)位于压制模具(3)底部，测力传感器(6)通过电缆与控制器(7)相连，控制器(7)通过电缆与比例节流阀(4)相连。
3.根据权利要求1所述的一种多通道变阻尼粉末成型压制工装，其特征在于：所述缸体(11)内设置的多个柱塞腔(12)的横截面相等，且各柱塞(13)的作用面积相等。
4.根据权利要求3所述的一种多通道变阻尼粉末成型压制工装，其特征在于：所述缸体(11)内设置9个柱塞腔(12)，其中1个柱塞腔(12)设置在缸体(11)的中部，其余8个柱塞腔(12)以中部的柱塞腔(12)为圆心呈圆型等间距设置。
5.一种多通道变阻尼粉末成型压制工装控制方法，其特征在于：包括权利要求1-4任一权利要求所述的多通道变阻尼粉末成型压制工装，具体步骤如下：
步骤1：控制器(7)根据各柱塞(13)的压力差，控制比例节流阀(4)的开口大小，改变系统的阻尼，调节进入蓄能器(5)的油液体积，使柱塞(13)全部处于浮动状态，以保证各柱塞(13)输出的力均相等；
步骤2：进行粉末成型压制；
步骤3：压制结束后，打开比例节流阀(4)，蓄能器(5)内的油液在气囊压力的作用下返回到压力平衡器。
6.根据权利要求5所述的一种多通道变阻尼粉末成型压制工装控制方法，其特征在于：在所述步骤2的压制过程中，测力传感器(6)检测多通道压力平衡器(2)各柱塞(13)输出的压力，并反馈给控制器(7)。
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