CN111283188A - 一种金属粉末冶金成型加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种金属粉末冶金成型加工工艺，包括底板、支撑装置和压制装置，所述的底板呈矩形结构，底板上均匀设置有安装孔，底板上端中部安装有支撑装置，支撑装置上方设置有压制装置，压制装置安装在底板上。本发明可以解决现有的设备在对金属粉末进行压制成型时，压制效果差、效率低，而且在在脱模时，容易对成型后的坯料造成形变甚至损坏，影响坯料的质量效果，而且现有的设备在压制成型的金属粉末进行脱模处理时，通常需要人工将模具拆卸后再进行脱模工作，导致坯料的脱模效果差、效率低，提高了企业的生产成本等难题。

Description

一种金属粉末冶金成型加工工艺
技术领域
本发明涉及金属粉末冶金加工领域，特别涉及一种金属粉末冶金成型加工工艺。
背景技术
粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。汽车摩擦片通常也为粉末冶金制作成型的，汽车摩擦片是指固定在与车轮旋转的制动鼓或制动盘上的摩擦材料，其中的摩擦衬片及摩擦衬块承受外来压力，产生摩擦作用从而达到车辆减速的目的。
目前，现有的汽车摩擦片在通过粉末冶金制作加工时，通常存在以下缺陷：1、现有的设备在对金属粉末进行压制成型时，压制效果差、效率低，而且在在脱模时，容易对成型后的坯料造成形变甚至损坏，影响坯料的质量效果；2、现有的设备在压制成型的金属粉末进行脱模处理时，通常需要人工将模具拆卸后再进行脱模工作，导致坯料的脱模效果差、效率低，提高了企业的生产成本。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明可以解决现有的设备在对金属粉末进行压制成型时，压制效果差、效率低，而且在在脱模时，容易对成型后的坯料造成形变甚至损坏，影响坯料的质量效果，而且现有的设备在压制成型的金属粉末进行脱模处理时，通常需要人工将模具拆卸后再进行脱模工作，导致坯料的脱模效果差、效率低，提高了企业的生产成本等难题。
(二)技术方案
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种金属粉末冶金成型加工工艺，该金属粉末冶金成型加工工艺采用如下加工设备，该加工设备包括底板、支撑装置和压制装置，所述的底板呈矩形结构，底板上均匀设置有安装孔，底板上端中部安装有支撑装置，支撑装置上方设置有压制装置，压制装置安装在底板上。
所述的支撑装置包括支撑架、固定架、模具架、顶升机构和吸附机构，所述的支撑架安装在底板上端中部，支撑架截面呈U型结构，支撑架内部上端安装有固定架，固定架内部上端安装有模具架，固定架内部对称安装有顶升机构，顶升机构上端与模具架相连接，固定架内部中间安装有吸附机构，具体工作时，首先，人工混合后的原材料装入模具架内部，压制装置将原材料压制成所需结构，当压制完毕后，压制装置复原，顶升机构带动模具架将压制后的原料顶出，方便人工将坯料取出，避免人工取出时对坯料造成损坏。
所述的模具架包括环形架、压模板和复位支链，所述的环形架安装在固定架内部上端，环形架内部均匀设置有滑槽，滑槽内部通过滑动配合的方式连接有压模板，压模板内部设置有弧形腔，压模板上端设置有弧形槽，弧形槽内部安装有复位支链，具体工作时，首先，人工带动压模板向下运动，使得压模板运动到最下端，压模板与吸附机构相连接，当压制完毕后，吸附机构与压模板相分离，顶升机构通过压模板带动压制成型的坯料向上运动，复位支链可以带动坯料与压模板相分离，便于人工后续取出。
所述的压制装置包括支撑柱、横板、驱动气缸、滑动板和压制机构，所述的底板上端均匀安装有支撑柱，支撑柱上端之间安装有横板，横板上端中部安装有驱动气缸，驱动气缸的顶端通过法兰连接有滑动板，滑动板通过滑动配合的方式与支撑柱相连接，滑动板下端安装有压制机构，具体工作时，驱动气缸通过横板带动压制机构向下运动，压制机构将模具架内的原材料压制成所需结构。
该金属粉末冶金成型加工工艺包括如下步骤：
S1、原料研磨：将汽车摩擦片加工所需原材料通过球磨机碾磨成粉末状结构；
S2、混料：通过搅拌的方式对步骤S1中配比好的原材料进行充分搅拌混合；
S3、压制成坯：将步骤S2中混合后的原材料装入模具架内部，压制装置内的驱动气缸带动压制机构将原材料压制成所需结构，当压制完毕后，驱动气缸带动压制机构复原，顶升机构带动模具架将压制后的原料顶出，便于坯料取出；
S4、烧结：人工将步骤S3中压制成型的坯料装入石墨或者陶瓷烧舟内，在含有惰性气体的烧结炉内进行充分烧结；
S5、冷却降温：将步骤S4中烧结完毕的坯料放入循环的冷水中冷却到室温；
S6、磨削加工：通过打磨的方式对步骤S5中得到的汽车摩擦片材料进行打磨加工；
S7、包装覆膜：将步骤S6中磨削加工后的汽车摩擦片进行包装覆膜。
优选的，所述的顶升机构包括固定套筒、滑动管、活塞杆和伸缩弹簧，所述的固定套筒安装在固定架上，固定套筒内部为空心结构，固定套筒内部通过滑动配合的方式连接有滑动管，滑动管与固定套筒的连接处设置有密封圈，滑动管上端与模具架相连接，位于模具架与固定套筒之间的滑动管上安装有伸缩弹簧，固定套筒内部中部安装有活塞杆，活塞杆位于滑动管内部，具体工作时，固定套筒与外接气泵相连接，当滑动管跟随模具架运动到最上端时，滑动管与活塞杆相分离，固定套筒内部的气体经滑动管进入模具架内部的弧形腔内，当气体压力逐渐增大时，气体压力带动复位支链向上运动，复位支链进而可以带动坯料与压模板相分离。
优选的，所述的压制机构包括固定压板、移动压板、连杆、一号弹簧、压接杆和二号弹簧，所述的固定压板安装在横板下端中部，固定压板上对称设置有连接槽，连接槽内部通过滑动配合的方式连接有连杆，连杆上端穿过横板连接有一号弹簧，连杆下端之间安装有移动压板，移动压板下端与模具架内部相配合，移动压板上均匀设置有通孔，通孔内部通过滑动配合的方式连接有压接杆，压接杆上端与移动压板之间安装有二号弹簧，具体工作时，当驱动气缸带动横板向下运动时，移动压板先与模具架相接触，当驱动气缸继续向下运动时，固定压板带动压接杆对坯料上均匀压制有沉孔，当驱动气缸带动固定压板向上运动时，二号弹簧带动压接杆首先与坯料相分离，之后，移动压板再与坯料分离，避免成型后的坯料发生损坏。
优选的，所述的复位支链包括弧形板、连接杆、密封塞和连接弹簧，所述的压模板上端均匀设置有通槽，通槽分别与弧形槽和弧形腔连通，弧形槽内部设置有弧形板，弧形板下端面上均匀安装有连接杆，连接杆上安装有密封塞，密封塞与通槽上端密封配合，位于弧形板内侧的连接杆上安装有连接弹簧，具体工作时，当顶升机构内部的气体进入弧形腔内部时，气体压力带动密封塞与通槽相分离，弧形板进而可以将压制成型的坯料顶起。
优选的，所述的吸附机构为电磁铁，且模具架下端设置有与电磁铁配合的铁片，吸附机构上端面设置橡胶垫。
优选的，所述的压模板上端呈弧形结构，压模板内部的弧形腔呈扇形结构，弧形腔内部均匀安装有加强板。
(三)有益效果
1.本发明提供的金属粉末冶金成型加工工艺，其支撑装置可以有效的对成型后的坯料进行自动脱模，避免人工脱模导致的效率低以及易损坏的现象，保证金属粉末坯料的压制效果，提高了生产效率，降低了企业的生产成本。
2.本发明提供的金属粉末冶金成型加工工艺，其压制装置可以有效的对金属粉末进行压制成型，压制效果好、效率高，同时可以有效的对压制成型后的坯料进行防护，避免成型后的坯料发生形变。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的工艺流程图；
图2是本发明的剖面结构示意图；
图3是本发明支撑装置的剖面结构示意图；
图4是本发明模具架的剖面结构示意图；
图5是本发明顶升机构的剖面结构示意图；
图6是本发明压制装置的剖面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图6所示，一种金属粉末冶金成型加工工艺，该金属粉末冶金成型加工工艺采用如下加工设备，该加工设备包括底板1、支撑装置2和压制装置3，所述的底板1呈矩形结构，底板1上均匀设置有安装孔，底板1上端中部安装有支撑装置2，支撑装置2上方设置有压制装置3，压制装置3安装在底板1上。
所述的支撑装置2包括支撑架21、固定架22、模具架23、顶升机构24和吸附机构25，所述的支撑架21安装在底板1上端中部，支撑架21截面呈U型结构，支撑架21内部上端安装有固定架22，固定架22内部上端安装有模具架23，固定架22内部对称安装有顶升机构24，顶升机构24上端与模具架23相连接，固定架22内部中间安装有吸附机构25，具体工作时，首先，人工混合后的原材料装入模具架23内部，压制装置3将原材料压制成所需结构，当压制完毕后，压制装置3复原，顶升机构24带动模具架23将压制后的原料顶出，方便人工将坯料取出，避免人工取出时对坯料造成损坏。
所述的模具架23包括环形架231、压模板232和复位支链234，所述的环形架231安装在固定架22内部上端，环形架231内部均匀设置有滑槽，滑槽内部通过滑动配合的方式连接有压模板232，压模板232内部设置有弧形腔，压模板232上端设置有弧形槽，弧形槽内部安装有复位支链234，所述的压模板232上端呈弧形结构，压模板232内部的弧形腔呈扇形结构，弧形腔内部均匀安装有加强板，具体工作时，首先，人工带动压模板232向下运动，使得压模板232运动到最下端，压模板232与吸附机构25相连接，当压制完毕后，吸附机构25与压模板232相分离，顶升机构24通过压模板232带动压制成型的坯料向上运动，复位支链234可以带动坯料与压模板232相分离，便于人工后续取出。
所述的复位支链234包括弧形板2341、连接杆2342、密封塞2343和连接弹簧2344，所述的压模板232上端均匀设置有通槽，通槽分别与弧形槽和弧形腔连通，弧形槽内部设置有弧形板2341，弧形板2341下端面上均匀安装有连接杆2342，连接杆2342上安装有密封塞2343，密封塞2343与通槽上端密封配合，位于弧形板2341内侧的连接杆2342上安装有连接弹簧2344，具体工作时，当顶升机构24内部的气体进入弧形腔内部时，气体压力带动密封塞2343与通槽相分离，弧形板2341进而可以将压制成型的坯料顶起。
所述的顶升机构24包括固定套筒241、滑动管242、活塞杆243和伸缩弹簧244，所述的固定套筒241安装在固定架22上，固定套筒241内部为空心结构，固定套筒241内部通过滑动配合的方式连接有滑动管242，滑动管242与固定套筒241的连接处设置有密封圈，滑动管242上端与模具架23相连接，位于模具架23与固定套筒241之间的滑动管242上安装有伸缩弹簧244，固定套筒241内部中部安装有活塞杆243，活塞杆243位于滑动管242内部，具体工作时，固定套筒241与外接气泵相连接，当滑动管242跟随模具架23运动到最上端时，滑动管242与活塞杆243相分离，固定套筒241内部的气体经滑动管242进入模具架23内部的弧形腔内，当气体压力逐渐增大时，气体压力带动复位支链234向上运动，复位支链234进而可以带动坯料与压模板232相分离。
所述的吸附机构25为电磁铁，且模具架23下端设置有与电磁铁配合的铁片，吸附机构25上端面设置橡胶垫，电磁铁可以迅速的对模具架23进行准确调节，橡胶垫可以起到缓冲的作用。
所述的压制装置3包括支撑柱31、横板32、驱动气缸33、滑动板34和压制机构35，所述的底板1上端均匀安装有支撑柱31，支撑柱31上端之间安装有横板32，横板32上端中部安装有驱动气缸33，驱动气缸33的顶端通过法兰连接有滑动板34，滑动板34通过滑动配合的方式与支撑柱31相连接，滑动板34下端安装有压制机构35，具体工作时，驱动气缸33通过横板32带动压制机构35向下运动，压制机构35将模具架23内的原材料压制成所需结构。
所述的压制机构35包括固定压板351、移动压板352、连杆353、一号弹簧354、压接杆355和二号弹簧356，所述的固定压板351安装在横板32下端中部，固定压板351上对称设置有连接槽，连接槽内部通过滑动配合的方式连接有连杆353，连杆353上端穿过横板32连接有一号弹簧354，连杆353下端之间安装有移动压板352，移动压板352下端与模具架23内部相配合，移动压板352上均匀设置有通孔，通孔内部通过滑动配合的方式连接有压接杆355，压接杆355上端与移动压板352之间安装有二号弹簧356，具体工作时，当驱动气缸33带动横板32向下运动时，移动压板352先与模具架23相接触，当驱动气缸33继续向下运动时，固定压板351带动压接杆355对坯料上均匀压制有沉孔，当驱动气缸33带动固定压板351向上运动时，二号弹簧356带动压接杆355首先与坯料相分离，之后，移动压板352再与坯料分离，避免成型后的坯料发生损坏。
该金属粉末冶金成型加工工艺包括如下步骤：
S1、原料研磨：将汽车摩擦片加工所需原材料通过球磨机碾磨成粉末状结构；
S2、混料：通过搅拌的方式对步骤S1中配比好的原材料进行充分搅拌混合；
S3、压制成坯：将步骤S2中混合后的原材料装入模具架23内部，压制装置3内的驱动气缸33带动压制机构35将原材料压制成所需结构，当压制完毕后，驱动气缸33带动压制机构35复原，顶升机构24带动模具架23将压制后的原料顶出，便于坯料取出；
S4、烧结：人工将步骤S3中压制成型的坯料装入石墨或者陶瓷烧舟内，在含有惰性气体的烧结炉内进行充分烧结；
S5、冷却降温：将步骤S4中烧结完毕的坯料放入循环的冷水中冷却到室温；
S6、磨削加工：通过打磨的方式对步骤S5中得到的汽车摩擦片材料进行打磨加工；
S7、包装覆膜：将步骤S6中磨削加工后的汽车摩擦片进行包装覆膜。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种金属粉末冶金成型加工工艺，该金属粉末冶金成型加工工艺采用如下加工设备，该加工设备包括底板(1)、支撑装置(2)和压制装置(3)，其特征在于：所述的底板(1)呈矩形结构，底板(1)上均匀设置有安装孔，底板(1)上端中部安装有支撑装置(2)，支撑装置(2)上方设置有压制装置(3)，压制装置(3)安装在底板(1)上；其中：
所述的支撑装置(2)包括支撑架(21)、固定架(22)、模具架(23)、顶升机构(24)和吸附机构(25)，所述的支撑架(21)安装在底板(1)上端中部，支撑架(21)截面呈U型结构，支撑架(21)内部上端安装有固定架(22)，固定架(22)内部上端安装有模具架(23)，固定架(22)内部对称安装有顶升机构(24)，顶升机构(24)上端与模具架(23)相连接，固定架(22)内部中间安装有吸附机构(25)；
所述的模具架(23)包括环形架(231)、压模板(232)和复位支链(234)，所述的环形架(231)安装在固定架(22)内部上端，环形架(231)内部均匀设置有滑槽，滑槽内部通过滑动配合的方式连接有压模板(232)，压模板(232)内部设置有弧形腔，压模板(232)上端设置有弧形槽，弧形槽内部安装有复位支链(234)；
所述的压制装置(3)包括支撑柱(31)、横板(32)、驱动气缸(33)、滑动板(34)和压制机构(35)，所述的底板(1)上端均匀安装有支撑柱(31)，支撑柱(31)上端之间安装有横板(32)，横板(32)上端中部安装有驱动气缸(33)，驱动气缸(33)的顶端通过法兰连接有滑动板(34)，滑动板(34)通过滑动配合的方式与支撑柱(31)相连接，滑动板(34)下端安装有压制机构(35)；
该金属粉末冶金成型加工工艺包括如下步骤：
S1、原料研磨：将汽车摩擦片加工所需原材料通过球磨机碾磨成粉末状结构；
S2、混料：通过搅拌的方式对步骤S1中配比好的原材料进行充分搅拌混合；
S3、压制成坯：将步骤S2中混合后的原材料装入模具架(23)内部，压制装置(3)内的驱动气缸(33)带动压制机构(35)将原材料压制成所需结构，当压制完毕后，驱动气缸(33)带动压制机构(35)复原，顶升机构(24)带动模具架(23)将压制后的原料顶出，便于坯料取出；
S4、烧结：人工将步骤S3中压制成型的坯料装入石墨或者陶瓷烧舟内，在含有惰性气体的烧结炉内进行充分烧结；
S5、冷却降温：将步骤S4中烧结完毕的坯料放入循环的冷水中冷却到室温；
S6、磨削加工：通过打磨的方式对步骤S5中得到的汽车摩擦片材料进行打磨加工；
S7、包装覆膜：将步骤S6中磨削加工后的汽车摩擦片进行包装覆膜。
2.根据权利要求1所述的一种金属粉末冶金成型加工工艺，其特征在于：所述的顶升机构(24)包括固定套筒(241)、滑动管(242)、活塞杆(243)和伸缩弹簧(244)，所述的固定套筒(241)安装在固定架(22)上，固定套筒(241)内部为空心结构，固定套筒(241)内部通过滑动配合的方式连接有滑动管(242)，滑动管(242)与固定套筒(241)的连接处设置有密封圈，滑动管(242)上端与模具架(23)相连接，位于模具架(23)与固定套筒(241)之间的滑动管(242)上安装有伸缩弹簧(244)，固定套筒(241)内部中部安装有活塞杆(243)，活塞杆(243)位于滑动管(242)内部。
3.根据权利要求1所述的一种金属粉末冶金成型加工工艺，其特征在于：所述的压制机构(35)包括固定压板(351)、移动压板(352)、连杆(353)、一号弹簧(354)、压接杆(355)和二号弹簧(356)，所述的固定压板(351)安装在横板(32)下端中部，固定压板(351)上对称设置有连接槽，连接槽内部通过滑动配合的方式连接有连杆(353)，连杆(353)上端穿过横板(32)连接有一号弹簧(354)，连杆(353)下端之间安装有移动压板(352)，移动压板(352)下端与模具架(23)内部相配合，移动压板(352)上均匀设置有通孔，通孔内部通过滑动配合的方式连接有压接杆(355)，压接杆(355)上端与移动压板(352)之间安装有二号弹簧(356)。
4.根据权利要求1所述的一种金属粉末冶金成型加工工艺，其特征在于：所述的复位支链(234)包括弧形板(2341)、连接杆(2342)、密封塞(2343)和连接弹簧(2344)，所述的压模板(232)上端均匀设置有通槽，通槽分别与弧形槽和弧形腔连通，弧形槽内部设置有弧形板(2341)，弧形板(2341)下端面上均匀安装有连接杆(2342)，连接杆(2342)上安装有密封塞(2343)，密封塞(2343)与通槽上端密封配合，位于弧形板(2341)内侧的连接杆(2342)上安装有连接弹簧(2344)。
5.根据权利要求1所述的一种金属粉末冶金成型加工工艺，其特征在于：所述的吸附机构(25)为电磁铁，且模具架(23)下端设置有与电磁铁配合的铁片，吸附机构(25)上端面设置橡胶垫。
6.根据权利要求1所述的一种金属粉末冶金成型加工工艺，其特征在于：所述的压模板(232)上端呈弧形结构，压模板(232)内部的弧形腔呈扇形结构，弧形腔内部均匀安装有加强板。
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