CN115488337A - 制砂耐磨条制备用等静压处理组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制砂耐磨条制备用等静压处理组件，包括等静压室和位于等静压室内部的模具，所述模具的顶部设置模具盖板，所述模具的底部设置模具底板，所述模具包括四个相互垂直且收尾相贴的模具板，所述模具板相贴面滑动密封连接，等静压室顶部设置贯穿等静压室的排气管，等静压室底部设置贯穿等静压室的顶出管，本发明中的制砂耐磨条制备用等静压处理组件，用于实现耐磨条胚体致密度在成型时的测量，得到致密度合格的耐磨条，提高成品率，同时保证耐磨条的边角不易损。

Description

制砂耐磨条制备用等静压处理组件

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术领域，尤其涉及一种制砂耐磨条制备用等静压处理组件。

背景技术

制砂机在制砂过程中，由于石料对破碎件产生较大冲击，破碎件易磨损，因此制砂机的破碎部件使用硬质合金耐磨条提高使用寿命。硬质合金耐磨条通过合金粉末压制成型，包括液压机模压成型和等静压成型，然后烧结获得对应的目标胚体。

方形的耐磨条在等静压成型处理过程中，柔性的条状方形模具其角容易在高压下形变，导致尺寸不合格。而且，耐磨条的致密度影响其整体质量，致密度一般在形成胚体后使用致密度仪进行测量，不能在成型过程中实时进行测量，实现成型过程中的质量把控。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中耐磨条等静压成型边角易损、致密度需成型后测量的问题，而提出的一种制砂耐磨条制备用等静压处理组件，用于实现耐磨条胚体致密度在成型时的测量，同时保证耐磨条的边角不易损。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

制砂耐磨条制备用等静压处理组件，包括等静压室和位于等静压室内部的模具。具体的，所述模具的顶部设置模具盖板，所述模具的底部设置模具底板，所述模具包括四个相互垂直且收尾相贴的模具板，等静压室上设置高压气管，可往等静压室通入高压气体，用于对模具的模具板施压。所述模具板相贴面滑动密封连接，即使模具板在受到等静压室的均匀压力后发生位移，可以保持方形长条的形状，保证耐磨条胚体边角不易损。模具板顶部设置与模具盖板侧面相匹配的斜边，模具板底部设置与模具底板侧面相匹配的斜边。当模具板发生位移后，模具盖板和模具底板可相对模具板的位置移动，保持模具上下两端的密封。

进一步的，模具板与等静压室之间设置随动气缸，所述随动气缸包括缸体和位于缸体内部的活塞，所述活塞的一端通过连接杆与模具板固定连接，缸体内部于连接杆外部设置弹性囊体，活塞设置弹性囊体侧通过孔洞与等静压室连通。弹性囊体的气口通气软管与等静压室外部连通，通气软管于等静压室外部段设置调整气阀，所述调整气阀可通过开闭对弹性囊体进行充气和放气。所述活塞的一端通过施压弹性体与缸体的内壁连接。

在成型加工之前，根据耐磨条的尺寸，通过对弹性囊体充气，调整模具板之间的位置，使得模具的尺寸与耐磨条相对应。当等静压室充满高压时，弹性囊体受到高压收缩，在施压弹性体的配合下，活塞具有一定活动余量，可配合模具板的位移移动。

本处的调整气阀为三通阀，调整气阀还连接储气囊，用于储存弹性囊体受压排出的气体，当成型完毕，储气囊可将气体放出，使得活塞回位，拉动模具板，用于模具的胚体脱模。

进一步的，所述等静压室顶部设置贯穿等静压室的排气管，所述模具盖板活动连接排气管的下端，排气管的上端设置上连接块，所述模具盖板和上连接块之间设置上弹性体，上弹性体用于保持模具盖板与模具板的贴紧。

进一步的，所述模具盖板上设置连通模具和排气管的气孔，所述上连接块上设置导气管，排气管可连通模具的内部和外部，导气管可用于连接真空泵，用于模具的排气。

进一步的，等静压室底部设置贯穿等静压室的顶出管，所述模具底板活动连接顶出管的上端，顶出管的下端设置下连接块，所述模具底板和下连接块之间设置下弹性体，下弹性体用于保持模具底板与模具板的贴紧。

本发明还包括耐磨条合格致密度的测量方法，所述测量方法包括以下步骤：使用检测电路测量耐磨条成型完毕后的电阻R3。当电阻R3大于标准电阻的最大值，则致密度不够；当电阻R3位于标准电阻范围内，则致密度合格。

上述标准电阻得到的方法包括以下步骤：

步骤A1：抽样取若干紧致度合格的耐磨条，在同样温度和高压环境下测量得到每个耐磨条的电阻值并进行记录，并将电阻值进行从下到大的排序，得到r1、r2、r3、...、rn；

步骤A2：去除r1和rn，求得r2、r3、...、r(n-1)的平均值Rav，并求得r2、r3、...、r(n-1)的方差σ；

步骤A3：取平均值Rav与方差σ的和为最大电阻值Rmax，取平均值Rav与方差σ的差为最小电阻值Rmin，标准电阻的区间为[Rmin，Rmax]。

上述检测电路包括电源、电阻R1、电阻R2、开关K1、开关K2、电压表和负载接入端，所述电源、电阻R1、电阻R2、开关K1串联和负载接入端串联，所述开关K2与电阻R2并联，电压表与电阻R1并联。

进一步的，所述上连接块上设置用于连接检测电路的上接电板，模具盖板底部固定设置上导体接触块，所述上导体接触块通过导体与上接电板电性连接。所述下连接块也设置用于连接检测电路的下接电板，模具底板的顶部固定设置下导体接触块，所述下导体接触块通过导体与下接电板电性连接。

上述负载接入端两端用于分别连接上接电板和下接电板。当耐磨条成型后，通过上接电板和上导体接触块连接耐磨条的上端，通过下接电板和下导体接触块连接耐磨条的下端。上弹性体和下弹性体同时可对应保持上导体接触块和下导体接触块接触。

对耐磨条的致密度进行测量时，闭合开关K1和K2，此时电压表测量电阻R1两端的电压V，可以通过计算得到耐磨条的电阻值R3，R3＝(220-V)R1/V。

本发明中，所述等静压室还设置磁板，磁板之间的模具可形成磁场。在合金粉末成型过程中，可以通过检测电路对合金粉末进行通电，使得合金粉末带电，带电的合金粉末可在磁场中移动，通过改变磁场的磁极，可使得合金粉末产生振动，在成型过程中有利于气体的排出，提升合金粉末成型效率和致密均匀度。

当成型排气时，闭合开关K1，打开开关K2，此时电阻R1和电阻R2同时接入电路，电阻R2为可变电阻，用于根据合金粉末的致密程度，调节合金粉末堆两端的电压，使得合金粉末中产生合适的微电流。

本发明的有益效果是：

1、本制砂耐磨条制备用等静压处理组件用于硬质合金耐磨条的合金粉末等静压成型，通过四个相互垂直且收尾相贴的模具板形成模具，模具板在受到等静压室的均匀压力后发生位移，可以保持方形长条的形状，保证耐磨条胚体边角不易损。

2、本制砂耐磨条制备用等静压处理组件用在成型的过程中对合金粉末进行通电，使合金粉末颗粒带电振动，便于粉末颗粒之间的空气排出，提升合金粉末成型效率和致密均匀度，同时，可用于成型后耐磨条的电阻检测，在等静压过程中得到致密度合格的耐磨条，提高成品率，功能实用。

3、本制砂耐磨条制备用等静压处理组件设置随动缸，随动缸可调整模具尺寸，同时可在高压下可释放其活塞的移动量，配合模具板的位移，同时方便成型后的脱模。

附图说明

图1为本等静压处理组件水平方向结构示意图；

图2为本等静压处理组件竖直方向的结构示意图；

图3为本等静压处理组件随动缸的结构示意图；

图4为本等静压处理组件竖直方向A处的结构示意图；

图5为本等静压处理组件竖直方向B处的结构示意图；

图6为本等静压处理组件检测电路的结构示意图。

图中：1、模具；2、模具盖板；3、排气管；4、顶出管；5、随动缸；6、静压室；7、模具底板；8、支撑架；9、顶出杆；10、高压气管；11、电磁块；12、调节螺杆；31、上导体接触块；32、上弹性体；33、上连接块；34、气孔；35、导气管；36、上接电板；37、安装座；41、下导体接触块；42、下弹性体；43、下连接块；44、下接电板；51、缸体；52、活塞；53、施压弹性体；54、连接杆；55、弹性囊体；56、通气软管；57、调整气阀；58、储气囊；61、上盖；62、下盖。

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。

实施例1

参照图1-2，制砂耐磨条制备用等静压处理组件，包括等静压室6和位于等静压室6内部的模具1。具体的，所述模具1的顶部设置模具盖板2，所述模具1的底部设置模具底板7，所述模具1包括四个相互垂直且收尾相贴的模具板，等静压室6上设置高压气管10，可往等静压室6通入高压气体，用于对模具1的模具板施压。所述模具板相贴面滑动密封连接，即使模具板在受到等静压室6的均匀压力后发生位移，可以保持方形长条的形状，保证耐磨条胚体边角不易损。模具板顶部设置与模具盖板2侧面相匹配的斜边，模具板底部设置与模具底板7侧面相匹配的斜边。当模具板发生位移后，模具盖板2和模具底板7可相对模具板的位置移动，保持模具1上下两端的密封。

进一步的，模具板与等静压室6之间设置随动气缸5，参考图3，所述随动气缸5包括缸体51和位于缸体51内部的活塞52，所述活塞52的一端通过连接杆54与模具板固定连接，缸体51内部于连接杆54外部设置弹性囊体55，活塞52设置弹性囊体55侧通过孔洞与等静压室6连通。弹性囊体55的气口通气软管56与等静压室6外部连通，通气软管56于等静压室6外部段设置调整气阀57，所述调整气阀57可通过开闭对弹性囊体55进行充气和放气。所述活塞52的一端通过施压弹性体53与缸体51的内壁连接。

在成型加工之前，根据耐磨条的尺寸，通过对弹性囊体55充气，调整模具板之间的位置，使得模具的尺寸与耐磨条相对应。当等静压室6充满高压时，弹性囊体55受到高压收缩，在施压弹性体53的配合下，活塞52具有一定活动余量，可配合模具板的位移移动。

本处的调整气阀57为三通阀，调整气阀57还连接储气囊58，用于储存弹性囊体55受压排出的气体，当成型完毕，储气囊58可将气体放出，使得活塞52回位，拉动模具板，用于模具1的胚体脱模。

本实施例，等静压室6内壁设置加热件，在进行等静压处理时提供合适的工艺温度。对应的，等静压室6还设置对应的冷却件，用于耐磨条的冷却。

本实施例中的等静压室6顶部设置贯穿等静压室6的排气管3，排气管3的外壁旋转密封连接安装座37，等静压室6的上端设置用于等静压室6上部密封的上盖61，安装座37与上盖61螺纹连接，安装座37的直径大于耐磨条的对角线尺寸，方便耐磨条胚体出料。参考图4，所述模具盖板2活动连接排气管3的下端，排气管3的上端设置上连接块33，所述模具盖板2和上连接块33之间设置上弹性体32，上弹性体32用于保持模具盖板2与模具板的贴紧。

进一步的，所述模具盖板2上设置连通模具1和排气管3的气孔34，所述上连接块33上设置导气管35，排气管3可连通模具1的内部和外部，导气管35可用于连接真空泵，用于模具的排气。

进一步的，等静压室6底部设置贯穿等静压室6的顶出管4，参考图5，所述模具底板7活动连接顶出管4的上端，顶出管4的下端设置下连接块43，所述模具底板7和下连接块43之间设置下弹性体42，下弹性体42用于保持模具底板7与模具板的贴紧。

实施例2

实施例1不同的是，本发明还包括耐磨条合格致密度的测量方法，所述测量方法包括以下步骤：使用检测电路测量耐磨条成型完毕后的电阻R3。当电阻R3大于标准电阻的最大值，则致密度不够；当电阻R3位于标准电阻范围内，则致密度合格。

上述标准电阻得到的方法包括以下步骤：

步骤A1：抽样取若干紧致度合格的耐磨条，在同样温度和高压环境下测量得到每个耐磨条的电阻值并进行记录，并将电阻值进行从下到大的排序，得到r1、r2、r3、...、rn；

步骤A2：去除r1和rn，求得r2、r3、...、r(n-1)的平均值Rav，并求得r2、r3、...、r(n-1)的方差σ；

步骤A3：取平均值Rav与方差σ的和为最大电阻值Rmax，取平均值Rav与方差σ的差为最小电阻值Rmin，标准电阻的区间为[Rmin，Rmax]。

参考图6，上述检测电路包括电源、电阻R1、电阻R2、开关K1、开关K2、电压表和负载接入端，所述电源、电阻R1、电阻R2、开关K1串联和负载接入端串联，所述开关K2与电阻R2并联，电压表与电阻R1并联。

进一步的，所述上连接块33上设置用于连接检测电路的上接电板36，模具盖板2底部固定设置上导体接触块31，所述上导体接触块31通过导体与上接电板36电性连接。所述下连接块43也设置用于连接检测电路的下接电板44，模具底板7的顶部固定设置下导体接触块41，所述下导体接触块41通过导体与下接电板44电性连接。

上述负载接入端两端用于分别连接上接电板36和下接电板44。当耐磨条成型后，通过上接电板36和上导体接触块31连接耐磨条的上端，通过下接电板44和下导体接触块41连接耐磨条的下端。上弹性体32和下弹性体42同时可对应保持上导体接触块31和下导体接触块41接触。

对耐磨条的致密度进行测量时，闭合开关K1和K2，此时电压表测量电阻R1两端的电压V，可以通过计算得到耐磨条的电阻值R3，R3＝(220-V)R1/V。

本发明中，所述等静压室6还设置磁板11，磁板11之间的模具1可形成磁场。在合金粉末成型过程中，可以通过检测电路对合金粉末进行通电，使得合金粉末带电，带电的合金粉末可在磁场中移动，通过改变磁场的磁极，可使得合金粉末产生振动，在成型过程中有利于气体的排出，提升合金粉末成型效率和致密均匀度。

当成型排气时，闭合开关K1，打开开关K2，此时电阻R1和电阻R2同时接入电路，电阻R2为可变电阻，用于根据合金粉末的致密程度，调节合金粉末堆两端的电压，使得合金粉末中产生合适的微电流。

进一步的，所述等静压室6的底部设置下盖62，下盖62用于等静压室6底部的密封。下盖62设置支撑架8，所述支撑架8上设置调节螺杆12，调节螺杆12的上端旋转连接顶出杆9，顶出杆9)的上部贯穿下连接块43延伸至模具底板7的下方。旋转调节螺杆12，可在竖直方向调节顶出杆9的位置。

在成型加工之前，旋转调节螺杆12，顶出杆9可用于支撑模具底板7，使其紧贴于模具1。在进行成型完毕后，旋转调节螺杆12，顶出杆9可推动模具底板7，将耐磨条的上端顶出等静压室6。

本制砂耐磨条制备用等静压处理组件的工作过程为：

步骤一：根据耐磨条的尺寸，通过对弹性囊体55充气，调整模具板之间的位置，使得模具的尺寸与耐磨条相对应，随后旋转调节螺杆12，推动顶出杆9支撑模具底板7，使模具底板7紧贴于模具1；

然后通过旋转排气管3，解除安装座37与上盖61的螺纹连接以及模具盖2与模具1之间螺纹连接，拿开排气管3后，将合金粉末放入模具1中；

步骤二：进料完毕，通过旋转排气管3，完成安装座37与上盖61的螺纹连接以及模具盖2与模具1之间螺纹连接，实现模具1以及等静压室6的密封；

步骤三：高压气管10打开进行进气，高压气体进入等静压室6，合金粉末进行挤压成型，弹性囊体55受到高压收缩，在施压弹性体53的配合下，活塞52具有一定活动余量，可配合模具板的位移移动；等静压室6的加热件提供合适的工艺温度；

同时，对检测电路进行操作，闭合开关K1，打开开关K2，使得合金粉末中产生合适的微电流，使得合金粉末带电；然后磁板11开始工作，形成磁场，电的合金粉末可在磁场中移动，通过改变磁场的磁极，可使得合金粉末产生振动，帮助模具内部气体的排出，提升合金粉末成型效率和致密均匀度；

步骤四：等静压工艺完成到一定程度，耐磨条初步形成，对耐磨条的致密度进行测量，闭合开关K1和K2，此时电压表测量电阻R1两端的电压V，可以通过计算得到耐磨条的电阻值R3，R3＝(220-V)R1/V；

当电阻R3大于标准电阻的最大值，则致密度不够，进入步骤五；当电阻R3位于标准电阻范围内，则致密度合格，进入步骤六。

步骤五：继续进行等静压工艺处理，直到电阻R3位于标准电阻范围内，然后进入步骤六；

步骤六：高压气管10打开进行排气，解除等静压室6内部的高压，同时冷却等静压室6，使得耐磨条降温；

储气囊58可将气体放出，使得活塞52回位，拉动模具板，用于模具1的胚体脱模；

步骤七：旋转排气管3，解除安装座37与上盖61的螺纹连接以及模具盖2与模具1之间螺纹连接，取下安装座37，上盖62连接安装座37的位置形成出料孔；

通过对弹性囊体55充气，增大模具水平方向的尺寸，使模具底板7完全位于模具板之间，旋转调节螺杆12，顶出杆9)可推动模具底板7往上移动，将耐磨条的上端顶出等静压室6，可从上盖62的出料孔将耐磨条取出。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.制砂耐磨条制备用等静压处理组件，包括等静压室(6)和位于等静压室(6)内部的模具(1)，所述模具(1)的顶部设置模具盖板(2)，所述模具(1)的底部设置模具底板(7)，其特征在于，所述模具(1)包括四个相互垂直且收尾相贴的模具板，所述模具板相贴面滑动密封连接，模具板顶部设置与模具盖板(2)侧面相匹配的斜边，模具板底部设置与模具底板(7)侧面相匹配的斜边；

模具板与等静压室(6)之间设置随动气缸(5)，所述随动气缸(5)包括缸体(51)和位于缸体(51)内部的活塞(52)，所述活塞(52)的一端通过连接杆(54)与模具板固定连接，缸体(51)内部于连接杆(54)外部设置弹性囊体(55)，弹性囊体(55)的气口通气软管(56)与等静压室(6)外部连通；所述活塞(52)的一端通过回位弹性体(53)与缸体(51)的内壁连接；

所述等静压室(6)顶部设置贯穿等静压室(6)的排气管(3)，等静压室(6)底部设置贯穿等静压室(6)的顶出管(4)；

所述模具盖板(2)活动连接排气管(3)的下端，排气管(3)的上端设置上连接块(33)，所述模具盖板(2)和上连接块(33)之间设置上弹性体(32)，所述模具盖板(2)上设置连通模具(1)和排气管(3)的气孔(34)，所述上连接块(33)上设置导气管(35)；

所述模具底板(7)活动连接顶出管(4)的上端，顶出管(4)的下端设置下连接块(43)，所述模具底板(7)和下连接块(43)之间设置下弹性体(42)。

2.根据权利要求1所述的制砂耐磨条制备用等静压处理组件，其特征在于，还包括耐磨条合格致密度的测量方法，所述测量方法包括以下步骤：使用检测电路测量耐磨条成型完毕后的电阻R3；

当电阻R3大于标准电阻的最大值，则致密度不够；当电阻R3位于标准电阻范围内，则致密度合格。

3.根据权利要求2所述的制砂耐磨条制备用等静压处理组件，其特征在于，所述检测电路包括电源、电阻R1、电阻R2、开关K1、开关K2、电压表和负载接入端，所述电源、电阻R1、电阻R2、开关K1串联和负载接入端串联，所述开关K2与电阻R2并联，电压表与电阻R1并联。

4.根据权利要求3所述的制砂耐磨条制备用等静压处理组件，其特征在于，所述标准电阻得到的方法包括以下步骤：

步骤A1：抽样取若干紧致度合格的耐磨条，在同样温度和高压环境下测量得到每个耐磨条的电阻值并进行记录，并将电阻值进行从下到大的排序，得到r1、r2、r3、...、rn；

步骤A2：去除r1和rn，求得r2、r3、...、r(n-1)的平均值Rav，并求得r2、r3、...、r(n-1)的方差σ；

步骤A3：取平均值Rav与方差σ的和为最大电阻值Rmax，取平均值Rav与方差σ的差为最小电阻值Rmin，标准电阻的区间为[Rmin，Rmax]。

5.根据权利要求4所述的制砂耐磨条制备用等静压处理组件，其特征在于，所述上连接块(33)上设置用于连接检测电路的上接电板(36)，模具盖板(2)底部固定设置上导体接触块(31)，所述上导体接触块(31)通过导体与上接电板(36)电性连接。

所述下连接块(43)也设置用于连接检测电路的下接电板(44)，模具底板(7)的顶部固定设置下导体接触块(41)，所述下导体接触块(41)通过导体与下接电板(44)电性连接。

6.根据权利要求1-5任一一项所述的制砂耐磨条制备用等静压处理组件，其特征在于，所述等静压室(6)的下盖(62)设置支撑架(8)，所述支撑架(8)上设置调节螺杆(12)，调节螺杆(12)的上端旋转连接顶出杆(9)，顶出杆(9)的上部贯穿下连接块(43)延伸至模具底板(7)的下方。

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