CN117584519A - 双工位干袋式等静压机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压力机技术领域，具体涉及一种双工位干袋式等静压机，包括底板、龙门架、等静压组件和移动框架，等静压组件包括高压腔体、上活塞、挡圈、模具、托料盘、下活塞和芯棒，移动框架包括框体和顶缸。本发明的双工位干袋式等静压机，双工位交替作业以提高工作效率，同时设备成本也较低，克服了现有设备成本与工作效率不可兼得的技术缺陷；通过上提上活塞使进料孔与芯棒顶端之间形成进料间隙，然后依次通过进料孔和进料间隙完成装料，不需人工搬模具灌粉等繁琐步骤，省时省力；通过托料盘下降使得已成型产品下降至脱离高压腔体，然后完成取料，模具不随料一起取出，节省了料模分离步骤，进一步降低了劳动力，提高了工作效率。

Description

双工位干袋式等静压机

技术领域

本发明涉及压力机技术领域，尤其涉及一种双工位干袋式等静压机。

背景技术

干袋式等静压机是将装有粉料的模具置于高压腔体内，利用增压器向高压腔体内充入高压介质增压，从而使粉料等静压成型的设备。

目前干袋式等静压机存在如下缺陷：其一，采用单高压腔结构，如果要提高效率则需设置两套或多套独立的设备，设备成本较高；其二，装料和取料时皆需将模具从高压腔内取出，操作较为繁琐，劳动强度较大。

发明内容

为克服现有干袋式等静压机存在的设备成本与工作效率不可兼得、装取料费时费力的技术缺陷，本发明提供了一种双工位干袋式等静压机。

本发明提供的双工位干袋式等静压机，包括：

底板；

龙门架，其包括横梁和两根固定柱，所述横梁左右分布，所述固定柱的下端固定在所述底板上；

等静压组件，其设有两套且左右分布在所述横梁上，所述等静压组件包括高压腔体、上活塞、挡圈、模具、托料盘、下活塞和芯棒，所述高压腔体置于所述横梁上且上下两端开口，所述上活塞的底部套接于所述高压腔体的上端开口内，所述上活塞的顶部径向外凸形成搭接于所述高压腔体顶端的环形支撑部，所述上活塞的中心开设有进料孔，所述挡圈固定在所述高压腔体的下端开口内，所述模具置于所述上活塞与挡圈之间，所述模具与高压腔体之间形成适于填充高压介质的第一腔体，所述托料盘位于所述高压腔体的正下方且通过第一升降驱动件安装在所述固定柱上，所述托料盘开设有安装孔，所述下活塞的下部贯穿所述安装孔、中部径向外凸形成挡肩、上部适于伸入并套接在所述挡圈内，所述芯棒固定在所述下活塞的顶部，所述托料盘处于下极限位置时所述芯棒置于所述高压腔体的下方，所述托料盘处于上极限位置时所述芯棒的顶端套接在所述进料孔内且所述芯棒与模具之间形成适于填充粉料的第二腔体；

移动框架，其包括框体和顶缸，所述框体的轴线左右方向布置，所述框体的下端滑动连接在所述底板上且滑动方向为左右方向，所述顶缸位于所述框体的内侧底部，所述框体具有顶部位于上活塞正上方且顶缸位于下活塞正下方的工作状态，且所述框体通过左右移动分别对接两套等静压组件形成所述工作状态。

可选的，所述下活塞采用磁性材料制成，所述托料盘的顶面设有环形电磁铁，所述环形电磁铁同轴布置在所述安装孔的外侧且与所述挡肩的下表面接触。

可选的，所述环形支撑部向左右两侧延伸形成延伸块，所述延伸块连接有适于驱动所述上活塞升降的第二升降驱动件，所述第二升降驱动件安装在所述高压腔体外侧。

可选的，所述芯棒的顶端侧面为锥面，且所述锥面的大径端位于小径端的下方。

可选的，所述底板上设有左右布置的导轨，所述导轨设有两条且分别位于所述龙门架的前后两侧，所述框体的下端固定有箱式底座，所述箱式底座的前后两端皆设有滚轮，所述滚轮支撑在所述导轨上。

可选的，所述箱式底座连接有适于驱动其左右滑动的水平直线驱动件。

可选的，所述框体包括上半圆梁、下半圆梁和立柱，所述上半圆梁与下半圆梁上下对称且矩形面相对，所述立柱设有前后分布的两根且皆连接在所述上半圆梁的矩形面与下半圆梁的矩形面之间。

可选的，所述框体的内侧顶部设有上梁承压板，所述框体的内侧底部设有下梁承压板，所述顶缸位于所述下梁承压板上，所述顶缸与下活塞的配合面以及所述环形支撑部与上梁承压板的配合面皆为水平布置的平面。

可选的，所述框体的侧面缠绕有第一预应力钢带，所述上半圆梁的两端面、立柱的左右端面以及下半圆梁的两端面皆设有贴板，所述贴板外伸于所述框体的外边缘以形成适于容置所述第一预应力钢带的第一缠绕槽。

可选的，所述高压腔体的侧面缠绕有第二预应力钢带，所述高压腔体的上端外侧壁和下端外侧壁皆设有挡环，两个挡环之间形成适于容置所述第二预应力钢带的第二缠绕槽。

本发明提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本发明提供的双工位干袋式等静压机，包括底板、龙门架、等静压组件和移动框架，等静压组件包括高压腔体、上活塞、挡圈、模具、托料盘、下活塞和芯棒，移动框架包括框体和顶缸；移动框架通过左右移动能够分别对接两套等静压组件形成两个工位，双工位交替作业以提高工作效率，同时相对于设置两套独立的设备而言，设备成本也较低，克服了现有设备成本与工作效率不可兼得的技术缺陷；通过上提上活塞使进料孔与芯棒顶端之间形成进料间隙，然后依次通过进料孔和进料间隙完成装料，不需人工搬模具灌粉等繁琐步骤，省时省力；通过托料盘下降使得已成型产品下降至脱离高压腔体，然后完成取料，模具不随料一起取出，节省了料模分离步骤，进一步降低了劳动力，提高了工作效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本发明实施例中双工位干袋式等静压机的结构示意图；

图2表示图1中A-A处的剖视图；

图3表示图1中B处的局部放大图；

图4表示本发明实施例中双工位干袋式等静压机的俯视图。

图中：

1、底板；11、导轨；2、龙门架；21、横梁；22、固定柱；221、安装梁；3、等静压组件；31、高压腔体；311、第二预应力钢带；312、挡环；32、上活塞；321、环形支撑部；322、进料孔；323、延伸块；33、挡圈；34、模具；341、内模；342、外模；343、压盖；344、垫圈；345、翻边；35、托料盘；351、安装孔；352、环形电磁铁；36、下活塞；361、挡肩；37、芯棒；38、第一升降驱动件；381、电机；382、丝杠；383、滑块；384、导向杆；4、移动框架；41、框体；411、上半圆梁；412、下半圆梁；413、立柱；414、上梁承压板；415、下梁承压板；416、第一预应力钢带；42、顶缸；43、箱式底座；44、滚轮；45、水平直线驱动件；46、贴板；5、增压器；100、第一腔体；200、第二腔体。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面将对本发明的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在描述中，需要说明的是，术语 “第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

参照图1，本实施例提供一种双工位干袋式等静压机，包括底板1、龙门架2、等静压组件3和移动框架4。龙门架2包括横梁21和两根固定柱22，横梁21左右分布，固定柱22的下端固定在底板1上。等静压组件3设有两套且左右分布在横梁21上，等静压组件3包括高压腔体31、上活塞32、挡圈33、模具34、托料盘35、下活塞36和芯棒37，高压腔体31置于横梁21上且上下两端开口，上活塞32的底部套接于高压腔体31的上端开口内，上活塞32的顶部径向外凸形成搭接于高压腔体31顶端的环形支撑部321，上活塞32的中心开设有进料孔322，挡圈33固定在高压腔体31的下端开口内，模具34置于上活塞32与挡圈33之间，模具34与高压腔体31之间形成适于填充高压介质的第一腔体100，托料盘35位于高压腔体31的正下方且通过第一升降驱动件38安装在固定柱22上，托料盘35开设有安装孔351，下活塞36的下部贯穿安装孔351、中部径向外凸形成挡肩361、上部适于伸入并套接在挡圈33内，芯棒37固定在下活塞36的顶部，托料盘35处于下极限位置时芯棒37置于高压腔体31的下方，托料盘35处于上极限位置时芯棒37的顶端套接在进料孔322内且芯棒37与模具34之间形成适于填充粉料的第二腔体200。移动框架4包括框体41和顶缸42，框体41的轴线左右方向布置，框体41的下端滑动连接在底板1上且滑动方向为左右方向，顶缸42位于框体41的内侧底部，框体41具有顶部位于上活塞32正上方且顶缸42位于下活塞36正下方的工作状态，且框体41通过左右移动分别对接两套等静压组件3形成工作状态。

如图1所示，本实施例的下活塞36采用磁性材料制成，托料盘35的顶面设有环形电磁铁352，环形电磁铁352同轴布置在安装孔351的外侧且与挡肩361的下表面接触。实际使用时，由于模具34或下活塞36的变形，在托料盘35下降时，下活塞36容易卡在高压腔体31内无法脱落，本实施例通过增设环形电磁铁352，一方面在下活塞36随托料盘35下降时使环形电磁铁352通电与下活塞36吸合，以保证下活塞36能够从高压腔体31内脱离并与托料盘35同步下降，另一方面在顶缸42顶升下活塞36时使环形电磁铁352失电，避免吸合力对顶缸42的顶升造成阻碍。

需要说明的是，“下活塞36的下部贯穿安装孔351”即：下活塞36外伸于安装孔351的下方，目的是保证顶缸42顶升下活塞36时不与托料盘35接触，避免涂料盘的结构损坏。

如图1所示，第一升降驱动件38为竖向布置的电机丝杠副，电机丝杠副的滑块383与托料盘35连接。

具体的，固定柱22的上部和下部皆固定有安装梁221，电机丝杠副的丝杠382两端分别转动连接在两个安装梁221上，电机丝杠副的导向杆384两端分别固定连接在两个安装梁221上，电机丝杠副的电机381通过同步带与丝杠382下端传动连接。

更具体的，如图4所示，每套电机丝杠副皆包括两根丝杠382和两根导向杆384，保证托料盘35传动的稳定性。

如图1至图3所示，模具34包括内模341和外模342，外模342与高压腔体31之间形成第一腔体100，内模341与芯棒37之间形成第二腔体200。

具体的，上活塞32下端面的径向外部设有环形安装槽，环形安装槽内设有压盖343，压盖343的下端面径向外部设有第一环形卡槽，压盖343的径向内部高于上活塞32的下端面以形成第二环形卡槽，挡圈33的上端面对应第一环形卡槽设有第三环形卡槽，外模342的上端卡接在第一环形卡槽中、下端卡接在第三环形卡槽中，内模341的上端卡接在第二环形卡槽中。下端抵接于挡圈33的上端面。这样的结构能够实现内模341和外模342的定位，提供模具34的结构稳定性，避免模具34脱落。

更具体的，内模341的上端与第二环形卡槽的槽底之间、外模342的上端与第一环形卡槽的槽底之间以及外模342的下端与第三环形卡槽的槽底之间皆设有垫圈344。垫圈344具有缓冲作用，在模具34受到竖向压力时能够起到缓冲作用，进一步避免模具34脱落。

细节的，外模342的上下两端皆设有径向外翻的翻边345，翻边345抵接高压腔体31的内壁，以使得外模342与高压腔体31之间形成第一腔体100。

如图1所示，本实施例的环形支撑部321向左右两侧延伸形成延伸块323，延伸块323连接有适于驱动上活塞32升降的第二升降驱动件，第二升降驱动件安装在高压腔体31外侧。装料时，第二升降驱动件驱使上活塞32上升直至进料孔322与芯棒37顶端之间形成进料间隙，通过进料孔322和进料间隙完成装料；装料完毕后，第二升降驱动件驱使上活塞32下降直至环形支撑部321重新搭接在高压腔体31的顶端。通过机械控制上活塞32的升降，精度更高，也更加省力。其他实施例中，也可手动上提上活塞32以完成装料。

具体的，第二升降驱动件为气缸。

如图1所示，本实施例的芯棒37的顶端侧面为锥面，且锥面的大径端位于小径端的下方。将芯棒37的顶端侧面设为锥面，一方面利于芯棒37伸入进料孔322内，能够避免芯棒37与上活塞32碰撞造成的结构损坏，另一方面也能够引导粉料流向进料间隙，减少残留在芯棒37顶端的粉料。

如图1、图2和图4所示，底板1上设有左右布置的导轨11，导轨11设有两条且分别位于龙门架2的前后两侧，框体41的下端固定有箱式底座43，箱式底座43的前后两端皆设有滚轮44，滚轮44支撑在导轨11上。框体41通过滚轮44和导轨11组成的导轨副，移动更加省力。

进一步的，箱式底座43连接有适于驱动其左右滑动的水平直线驱动件45。通过机械控制框体41的左右移动，精度更高，也更加省力。其他实施例中，也可手动推拉框体41左右移动。

具体的，水平直线驱动件45为推拉油缸，推拉油缸左右方向布置且一端与箱式底座43固定连接、另一端与底板1直接或间接固定连接。

更具体的，推拉油缸的缸体贯穿并固定在箱式底座43内，推拉油缸的活塞杆端部与底板1通过油缸座间接连接。相对于将推拉油缸的端部与箱式底座43连接的方案而言，本方案能够提高在同样空间尺寸下的推拉油缸行程，设计更为简单。

如图1和图2所示，本实施例的框体41包括上半圆梁411、下半圆梁412和立柱413，上半圆梁411与下半圆梁412上下对称且矩形面相对，立柱413设有前后分布的两根且皆连接在上半圆梁411的矩形面与下半圆梁412的矩形面之间。上半圆梁411、立柱413和下半圆梁412所形成框体41的侧面为光滑曲面，不存在棱角，利于在框体41侧面缠绕预应力结构。

容易理解的，半圆梁具有四个面：半圆柱面、矩形面以及两个半圆面。

具体的，框体41的内侧顶部设有上梁承压板414，框体41的内侧底部设有下梁承压板415，顶缸42位于下梁承压板415上，顶缸42与下活塞36的配合面以及环形支撑部321与上梁承压板414的配合面皆为水平布置的平面。因为等静压成型时，顶缸42顶升下活塞36使得高压腔体31和上活塞32同步上升，顶缸42与下活塞36的配合面以及环形支撑部321与上梁承压板414的配合面之间皆存在较大的挤压力，本实施例将配合面设为水平布置的平面，减小了同等压力下的压强，更利于维持结构的稳定。

具体的，顶缸42为顶升油缸。

进一步的，如图1和图2所示，框体41的侧面缠绕有第一预应力钢带416，上半圆梁411的两端面、立柱413的左右端面以及下半圆梁412的两端面皆设有贴板46，贴板46外伸于框体41的外边缘以形成适于容置第一预应力钢带416的第一缠绕槽。第一预应力钢带416缠绕在第一缠绕槽内，能够提高框体41的结构强度，避免等静压成型时框体41受压而变形。

如图2所示，本实施例的高压腔体31的侧面缠绕有第二预应力钢带311，高压腔体31的上端外侧壁和下端外侧壁皆设有挡环312，两个挡环312之间形成适于容置第二预应力钢带311的第二缠绕槽。第二预应力钢带311缠绕在第二缠绕槽内，能够提高高压腔体31的结构强度，避免等静压成型时高压腔体31受压而变形。

需要说明的是，如图4所示，底板1上还设有三个用以增压的增压器5，其中一个位于箱式底座43上用以为顶缸42增压，剩余两个位于底板1上分别用以为两个高压腔体31增压。

本实施例的双工位干袋式等静压机的工作原理如下：

上料成型操作步骤如下：

1）通过水平直线驱动件45驱动框体41左右移动，使进料口外露；

2）通过第一升降驱动件38驱动托料盘35上升，带动下活塞36和芯棒37同步上升，直至托料盘35运动至上极限位置；

3）通过第二升降驱动件驱动上活塞32上移，使进料孔322与芯棒37顶端之间形成进料间隙；

4）将粉料依次通过进料孔322、进料间隙装入第二腔体200内；

5）装料完毕后，通过第二升降驱动件驱动上活塞32下移，使得环形支撑部321搭接在高压腔体31的顶端；

6）通过水平直线驱动件45驱动框体41左右移动，使框体41对接等静压组件3形成工作状态；

7）通过顶杆顶升下活塞36上升，下活塞36通过挡肩361带动高压腔体31和上活塞32整体上升，消除环形支撑部321与上梁承压板414之间、下活塞36与顶缸42之间的间隙；

8）通过增压器对高压腔体31执行加压、保压和泄压步骤；

取料操作步骤如下：

1）通过水平直线驱动件45驱动框体41左右移动，使下活塞36的下方形成空区；

2）控制环形电磁铁352通电；

3）通过第一升降驱动件38驱动托料盘35下降，带动下活塞36、芯棒37以及已成型产品同步下降，直至托料盘35运动至下极限位置；

4）将已成型产品从芯棒37中取下；

5）控制环形电磁铁352失电。

工作时，其中一个等静压组件3执行上料成型操作时，另一个等静压组件3可同步执行取料操作，然后交替作业，重复循环能够实现双高压腔快速高效不间断压料的目的。

以上仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。尽管参照前述各实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离各实施例技术方案的范围，其均应涵盖权利要求书的保护范围中。

Claims (10)

1.一种双工位干袋式等静压机，其特征在于，包括：

底板（1）；

龙门架（2），其包括横梁（21）和两根固定柱（22），所述横梁（21）左右分布，所述固定柱（22）的下端固定在所述底板（1）上；

等静压组件（3），其设有两套且左右分布在所述横梁（21）上，所述等静压组件（3）包括高压腔体（31）、上活塞（32）、挡圈（33）、模具（34）、托料盘（35）、下活塞（36）和芯棒（37），所述高压腔体（31）置于所述横梁（21）上且上下两端开口，所述上活塞（32）的底部套接于所述高压腔体（31）的上端开口内，所述上活塞（32）的顶部径向外凸形成搭接于所述高压腔体（31）顶端的环形支撑部（321），所述上活塞（32）的中心开设有进料孔（322），所述挡圈（33）固定在所述高压腔体（31）的下端开口内，所述模具（34）置于所述上活塞（32）与挡圈（33）之间，所述模具（34）与高压腔体（31）之间形成适于填充高压介质的第一腔体（100），所述托料盘（35）位于所述高压腔体（31）的正下方且通过第一升降驱动件（38）安装在所述固定柱（22）上，所述托料盘（35）开设有安装孔（351），所述下活塞（36）的下部贯穿所述安装孔（351）、中部径向外凸形成挡肩（361）、上部适于伸入并套接在所述挡圈（33）内，所述芯棒（37）固定在所述下活塞（36）的顶部，所述托料盘（35）处于下极限位置时所述芯棒（37）置于所述高压腔体（31）的下方，所述托料盘（35）处于上极限位置时所述芯棒（37）的顶端套接在所述进料孔（322）内且所述芯棒（37）与模具（34）之间形成适于填充粉料的第二腔体（200）；

移动框架（4），其包括框体（41）和顶缸（42），所述框体（41）的轴线左右方向布置，所述框体（41）的下端滑动连接在所述底板（1）上且滑动方向为左右方向，所述顶缸（42）位于所述框体（41）的内侧底部，所述框体（41）具有顶部位于上活塞（32）正上方且顶缸（42）位于下活塞（36）正下方的工作状态，且所述框体（41）通过左右移动分别对接两套等静压组件（3）形成所述工作状态。

2.根据权利要求1所述的双工位干袋式等静压机，其特征在于，所述下活塞（36）采用磁性材料制成，所述托料盘（35）的顶面设有环形电磁铁（352），所述环形电磁铁（352）同轴布置在所述安装孔（351）的外侧且与所述挡肩（361）的下表面接触。

3.根据权利要求1所述的双工位干袋式等静压机，其特征在于，所述环形支撑部（321）向左右两侧延伸形成延伸块（323），所述延伸块（323）连接有适于驱动所述上活塞（32）升降的第二升降驱动件，所述第二升降驱动件安装在所述高压腔体（31）外侧。

4.根据权利要求1所述的双工位干袋式等静压机，其特征在于，所述芯棒（37）的顶端侧面为锥面，且所述锥面的大径端位于小径端的下方。

5.根据权利要求1所述的双工位干袋式等静压机，其特征在于，所述底板（1）上设有左右布置的导轨（11），所述导轨（11）设有两条且分别位于所述龙门架（2）的前后两侧，所述框体（41）的下端固定有箱式底座（43），所述箱式底座（43）的前后两端皆设有滚轮（44），所述滚轮（44）支撑在所述导轨（11）上。

6.根据权利要求5所述的双工位干袋式等静压机，其特征在于，所述箱式底座（43）连接有适于驱动其左右滑动的水平直线驱动件（45）。

7.根据权利要求1至6任一项所述的双工位干袋式等静压机，其特征在于，所述框体（41）包括上半圆梁（411）、下半圆梁（412）和立柱（413），所述上半圆梁（411）与下半圆梁（412）上下对称且矩形面相对，所述立柱（413）设有前后分布的两根且皆连接在所述上半圆梁（411）的矩形面与下半圆梁（412）的矩形面之间。

8.根据权利要求7所述的双工位干袋式等静压机，其特征在于，所述框体（41）的内侧顶部设有上梁承压板（414），所述框体（41）的内侧底部设有下梁承压板（415），所述顶缸（42）位于所述下梁承压板（415）上，所述顶缸（42）与下活塞（36）的配合面以及所述环形支撑部（321）与上梁承压板（414）的配合面皆为水平布置的平面。

9.根据权利要求7所述的双工位干袋式等静压机，其特征在于，所述框体（41）的侧面缠绕有第一预应力钢带（416），所述上半圆梁（411）的两端面、立柱（413）的左右端面以及下半圆梁（412）的两端面皆设有贴板（46），所述贴板（46）外伸于所述框体（41）的外边缘以形成适于容置所述第一预应力钢带（416）的第一缠绕槽。

10.根据权利要求1至6任一项所述的双工位干袋式等静压机，其特征在于，所述高压腔体（31）的侧面缠绕有第二预应力钢带（311），所述高压腔体（31）的上端外侧壁和下端外侧壁皆设有挡环（312），两个挡环（312）之间形成适于容置所述第二预应力钢带（311）的第二缠绕槽。