CN117863624B - 粉末成型机、粉末成型机的控制方法以及粉末成型件 - Google Patents

粉末成型机、粉末成型机的控制方法以及粉末成型件 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种粉末成型机、粉末成型机的控制方法以及粉末成型件,粉末成型机包括:冲压模架,冲压模架包括第一模架、母模和第二模架,母模具有使第一模架的第一模头和第二模架的第二模头均伸入的成型孔;填粉机构,填粉机构用于向成型孔内装填冶金粉末;液压件,液压件与第一模头连接配合且适于向第一模头提供冲压压力;位移控制机构,位移控制机构与第一模头连接配合,且位移控制机构具有驱动电机,驱动电机适于驱动第一模头沿第一方向运动;母模驱动机构,母模驱动机构用于驱动母模沿第一方向运动;控制器。通过利用位移控制机构控制第一模头的行程,与现有技术相比,本申请可以提高粉末成型件的加工精度,从而提高粉末成型件的良品率。

Description

粉末成型机、粉末成型机的控制方法以及粉末成型件
技术领域
本申请涉及零件成型领域,尤其是涉及一种粉末成型机、一种粉末成型机的控制方法以及一种粉末成型件。
背景技术
相关技术中,粉末成型机用于将冶金粉末冲压加工形成粉末成型件,现有的粉末成型机在加工粉末成型件的过程中,液压件向冲压模架的模头提供冲压压力并且驱动模头运动,由于模头的运动行程与液压件内的液体体积相关,粉末成型机难以精准地控制模头的运动行程,导致加工后的粉末成型件难以满足相关加工精度的要求,从而降低了粉末成型件的良品率。
发明内容
为了提高粉末成型件的加工精度,同时提高粉末成型件的良品率,本申请提供一种粉末成型机。
本申请进一步地提供了一种粉末成型机的控制方法。
本申请进一步地提供了一种粉末成型件。
本申请提供的一种粉末成型机采用如下的技术方案:
一种粉末成型机,包括:冲压模架,所述冲压模架包括第一模架、母模和第二模架,沿所述粉末成型机的第一方向上,所述第一模架与所述第二模架间隔开设置,所述母模位于所述第一模架和所述第二模架之间,所述母模具有使所述第一模架的第一模头和所述第二模架的第二模头均伸入的成型孔;填粉机构,所述填粉机构用于向所述成型孔内装填冶金粉末;液压件,所述液压件与所述第一模头连接配合且适于向所述第一模头提供冲压压力;位移控制机构,所述位移控制机构与所述第一模头连接配合,且所述位移控制机构具有驱动电机,所述驱动电机适于驱动所述第一模头沿所述第一方向运动;母模驱动机构,所述母模驱动机构用于驱动所述母模沿所述第一方向运动;控制器,所述液压件、所述驱动电机、所述母模驱动机构和所述填粉机构均与所述控制器通信连接,所述控制器用于控制所述液压件、所述驱动电机、所述母模驱动机构和所述填粉机构工作。
通过采用上述技术方案,位移控制机构控制第一模头的运动行程,且液压件控制第一模头的冲压压力,液压件和位移控制机构配合可以驱动第一模头以预设运动行程和冲压压力精准地冲压成型孔内的冶金粉末,通过控制器控制冲压模架、填粉机构以及母模驱动机构,可以使粉末成型机冲压形成粉末成型件,与现有技术相比,可以提高粉末成型件的加工精度,从而可以提高粉末成型件的良品率。
优选的,所述粉末成型机还包括外壳体,所述冲压模架设于所述外壳体内,所述液压件和所述驱动电机均固定于所述外壳体,所述第一模架还包括运动座,所述运动座与所述第一模头连接配合;所述位移控制机构还设有传动组件,所述传动组件连接于所述驱动电机和所述运动座之间,沿所述第一方向上,所述驱动电机适于通过所述传动组件驱动所述运动座靠近或远离所述驱动电机运动,以带动所述第一模头沿所述第一方向运动。
通过采用上述技术方案,传动组件连接于驱动电机和运动座之间,驱动电机适于通过传动组件驱动运动座靠近或远离驱动电机运动,以带动第一模头沿粉末成型机的第一方向运动,传动组件可以将驱动电机平稳地传导至运动座,以精准地控制运动座的运动行程。
优选的,所述传动组件包括丝杠和螺母,所述丝杠沿所述第一方向延伸设置,所述驱动电机的动力输出端与所述丝杠的一端固定连接,所述驱动电机适于驱动所述丝杠沿所述丝杠的中心轴线转动,所述螺母设于所述运动座且套设于所述丝杠外侧,所述螺母适于沿所述丝杠运动。
通过采用上述技术方案,通过使螺母的内螺纹与丝杠的外螺纹止抵,当丝杠未被驱动电机驱动时,螺母与丝杠之间形成自锁,如此可以尽量避免液压件向运动座输出压力后,运动座在压力的作用下沿粉末成型机的第一方向运动。
优选的,所述位移控制机构设有多个所述驱动电机和多个所述传动组件,多个所述驱动电机和多个所述传动组件一一对应,多个所述传动组件的所述丝杠均靠近所述运动座的边缘设置,且多个所述丝杠沿所述运动座的周向方向依次间隔开设置。
通过采用上述技术方案,通过将多个丝杠沿运动座的周向方向依次间隔开设置,可以使运动座的边缘受到的驱动力大小一致,进而可以提高运动座的运动精度。进而可以提升粉末成型机的加工精度。
优选的,所述位移控制机构还包括:电机控制器,所述驱动电机和所述控制器均与所述电机控制器通信连接,所述电机控制器用于控制所述驱动电机的动力输出端的转动方向和转动角度。
通过采用上述技术方案,通过电机控制器控制伺服电机的动力输出端的转动方向和转动角度,以及时调整传动组件带动第一模头沿粉末成型机的第一方向运动的距离和速度,可以提高第一模头的运动精度,有助于进一步地提高粉末成型件的产品一致性,进而可以进一步地提高粉末成型机的产品品质。
优选的,所述位移控制机构还包括:位置检测件,所述位置检测件设于所述运动座,所述位置检测件与所述电机控制器通信连接,所述位置检测件用于检测所述第一模头与所述母模之间的间隔距离,所述电机控制器适于根据所述位置检测件检测的位置信号控制所述驱动电机驱动所述第一模头运动。
通过采用上述技术方案,通过电机控制器利用位移传感器的检测信号控制第一模头与母模之间的间隔距离,可以进一步地实现粉末成型机对第一模头的运动行程的闭环控制,从而可以进一步地提高第一模头的运动精度,进而可以进一步地提高粉末成型机的产品品质。
优选的,所述粉末成型机还包括压力检测件,所述压力检测件设于所述运动座,所述压力检测件与所述控制器通信连接,所述控制器适于根据所述压力检测件检测的压力信号控制所述液压件增大或减小输出压力,和/或控制所述驱动电机驱动所述第一模头沿所述第一方向运动。
通过采用上述技术方案,通过压力检测件检测液压件对第一模头的输出压力,并且通过压力检测件将信号反馈给控制器,可以使液压件的输出压力满足粉末成型件的成型要求,可以尽量防止粉末成型件开裂,进而可以提高粉末成型件的良品率。
优选的,所述第一模架还设有缓冲件和安装座,所述缓冲件连接于所述运动座和所述安装座之间,所述缓冲件用于保护所述粉末成型机加工形成的粉末成型件;所述安装座远离所述缓冲件的端壁设有装夹件,所述装夹件用于将所述第一模头固定于所述安装座。
通过采用上述技术方案,通过在第一模架设置缓冲件,缓冲件在粉末成型件脱模时起到缓冲的作用,可以有效地降低冶金粉末被冲压形成粉末成型件产生的弹性后效,从而可以尽量避免粉末成型件在脱模后开裂,进一步提升粉末成型件的良品率。
本申请提供的一种粉末成型机的控制方法采用如下技术方案:
一种粉末成型机的控制方法,所述控制方法适用于上述的一种粉末成型机,控制方法包括以下步骤:降低液压件的输出压力至初始压力值,以及沿所述粉末成型机的第一方向上,控制位移控制机构驱动冲压模架的第一模头远离冲压模架的第二模头运动至第一预设位置,以及控制母模驱动机构驱动冲压模架的母模远离第二模头运动至第二预设位置;控制填粉机构伸入所述第一模头和所述母模间的间隙内且使所述填粉机构的填粉口与所述母模的成型孔相对,利用填粉机构向所述母模的成型孔内装填冶金粉末,且当所述冶金粉末装填进所述成型孔后,控制所述填粉机构从所述第一模头与所述母模间的间隙移出;控制所述位移控制机构驱动所述第一模头靠近所述第二模头运动至第三预设位置;提高液压件的输出压力至预设压力值,以及控制所述位移控制机构驱动所述第一模头靠近所述第二模头运动至第四预设位置,以及控制所述母模驱动机构驱动所述母模靠近所述第二模头运动至第五预设位置,其中,所述第三预设位置位于所述第四预设位置和所述第一预设位置之间,且当所述第一模头位于所述第四预设位置时所述第一模头伸入所述成型孔内;降低液压件的输出压力至初始压力值,以及控制所述位移控制机构驱动所述第一模头运动至所述第一预设位置,以及控制母模驱动机构驱动冲压模架的母模靠近所述第二模头运动至第六预设位置;输出冲压成型的粉末成型件;控制母模驱动机构驱动冲压模架的母模远离所述第二模头运动至所述第二预设位置。
通过采用上述技术方案,通过使用控制方法控制粉末成型机工作,位移控制机构控制第一模头的运动行程,且液压件控制第一模头的冲压压力,液压件和位移控制机构配合可以驱动第一模头以预设运动行程和冲压压力精准地冲压成型孔内的冶金粉末,通过控制器控制冲压模架、填粉机构以及母模驱动机构,可以使粉末成型机冲压形成粉末成型件,与现有技术相比,可以提高粉末成型件的加工精度,从而可以提高粉末成型件的良品率。
本申请提供的一种粉末成型件采用如下技术方案:
一种粉末成型件,所述粉末成型件由粉末成型机冲压冶金粉末制成,所述粉末成型机为上述的一种粉末成型机。
通过采用上述技术方案,通过位移控制机构控制第一模头的运动行程,且液压件控制第一模头的冲压压力,液压件和位移控制机构配合可以驱动第一模头以预设运动行程和冲压压力精准地冲压成型孔内的冶金粉末,通过控制器控制冲压模架、填粉机构以及母模驱动机构,可以使粉末成型机冲压形成粉末成型件,与现有技术相比,粉末成型件利用上述实施例的粉末成型机制成时加工精度更高,粉末成型件的产品一致性更好,从而可以提高粉末成型件的良品率。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.位移控制机构控制第一模头的运动行程,且液压件控制第一模头的冲压压力,液压件和位移控制机构配合可以驱动第一模头以预设运动行程和冲压压力精准地冲压成型孔内的冶金粉末,通过控制器控制冲压模架、填粉机构以及母模驱动机构,可以使粉末成型机冲压形成粉末成型件,与现有技术相比,可以提高粉末成型件的加工精度,从而可以提高粉末成型件的良品率;
2.通过使螺母的内螺纹与丝杠的外螺纹止抵,当丝杠未被驱动电机驱动时,螺母与丝杠之间形成自锁,如此可以尽量避免液压件向运动座输出压力后,运动座在压力的作用下沿粉末成型机的第一方向运动。
附图说明
图1是根据本申请实施例所述的粉末成型机的示意图;
图2是根据本申请实施例所述的粉末成型机去除外壳体的示意图;
图3是根据本申请实施例所述的粉末成型机去除外壳体的另一角度的示意图;
图4是根据本申请实施例所述的粉末成型机去除外壳体的另一角度的示意图;
图5是图4中A处的放大示意图;
图6是根据本申请实施例所述的粉末成型机去除液压件和位移控制机构的示意图;
图7是根据本申请实施例所述的冲压模架的示意图;
图8是根据本申请实施例所述的粉末成型机的控制方法流程图。
附图标记说明:
100、粉末成型机;
10、冲压模架;101、第一模架;1011、运动座;1012、压力检测件;1013、缓冲件;1014、安装座;1015、装夹件;1016、夹紧部;
102、母模;103、第二模架;
20、填粉机构;30、液压件;
40、位移控制机构;401、驱动电机;402、传动组件;4021、丝杠;4022、螺母;403、电机控制器;404、位置检测件;
50、母模驱动机构;60、外壳体。
具体实施方式
以下结合附图1-图8对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种粉末成型机100,粉末成型机100用于加工粉末成型件,具体而言,粉末成型机100冲压冶金粉末制成粉末成型件,粉末成型件被冲压后可以经过烧结等工艺处理以形成零部件,粉末成型机100可以冲压金属粉末以加工形成金属粉末成型件,例如通过粉末成型机100冲压合金粉末以加工生产低速齿轮等,当然粉末成型机100也可以冲压非金属粉末(例如陶瓷粉末等),例如粉末成型机100可以用于加工绝缘片。下面以粉末成型件为绝缘片对本申请进行说明,绝缘片为一种广泛用于新能源汽车的粉末成型件,绝缘片可以提高新能源汽车的安全性能。
参照图1-图8,根据本申请实施例所述的粉末成型机包括:冲压模架10、填粉机构20、液压件30、位移控制机构40、母模驱动机构50和控制器。冲压模架10包括第一模架101、母模102和第二模架103,沿粉末成型机100的第一方向上,第一模架101与第二模架103间隔开设置,需要说明的是,粉末成型机100可以为立式粉末成型机100或者卧式粉末成型机100,以立式粉末成型机100为例,如图2所示,粉末成型机100的第一方向可以指粉末成型机100的高度方向,粉末成型机100的高度方向可以为图2的上下方向。
第一模架101与第二模架103之间能产生相对运动,母模102位于第一模架101和第二模架103之间,第一模架101的第一模头(图中未示出)靠近母模102设置,第二模架103的第二模头(图中未示出)靠近母模102设置,母模102具有使第一模架101的第一模头和第二模架103的第二模头均伸入的成型孔,成型孔沿粉末成型机100的第一方向贯穿母模102。需要说明的是,母模102的成型孔的几何形状和尺寸大小均可以根据粉末成型件的形状和尺寸大小进行设定,以满足不同形状及尺寸的粉末成型件的加工需求,当第一模架101的第一模头和第二模架103的第二模头均伸入成型孔时,在第一模头和第二模头的共同挤压作用下,可以起到对成型孔内冶金粉末冲压成型的技术效果,粉末成型件的紧实度提高,冶金粉末能够聚合形成具有预设形状和尺寸大小的粉末成型件。
并且,当第一模架101的第一模头从母模102内移出时,第一模架101的第一模头和母模102之间形成有间隙,间隙适于填粉机构20伸入或移出,填粉机构20可以通过送粉软管与粉筒连接,沿粉末成型机100的第一方向上,粉筒与填粉机构20间隔开设置,且粉筒位于填粉机构20的上方,粉筒用于向填粉机构20内输送冶金粉末,填粉机构20用于向成型孔内装填冶金粉末,具体而言,填粉机构20靠近母模102的一侧设有粉盒,粉盒适于伸入或移出第一模头和母模102间的间隙,且粉盒与母模102止抵配合,粉盒靠近母模102的一端的端壁对应设有填粉口,粉盒内的冶金粉末穿过填粉口后进入母模102的成型孔内,可以起到填粉机构20向母模102装填冶金粉末的技术效果。
第一模架101远离第二模架103的一侧设置有液压件30,液压件30的动力输出端与第一模架101的一端连接配合,由此可以使液压件30与第一模头间接地连接配合且适于向第一模头提供冲压压力,如图2所示,液压件30可以构造为液压缸,液压缸的一端连接有副油箱,需要说明的是,液压缸的额定压力值可以根据实际情况进行设定,例如在本申请的一些具体实施例中,液压缸的额定压力值可以设定为200t,也就是说,液压缸可以向第一模头提供200t的冲压压力,通过液压缸施加适宜的压力,可以使冶金粉末形成符合加工要求的粉末成型件。
进一步地,液压件30与位移控制机构40均设于第一模架101的同一侧,位移控制机构40与第一模头连接配合,需要说明的是,位移控制机构40与第一模头之间可以间接地连接在一起。并且,位移控制机构40具有驱动电机401,驱动电机401适于驱动第一模头沿粉末成型机100的第一方向运动,在如图3所示的实施例中,驱动电机401可以为伺服电机,第一模头被伺服电机驱动时靠近或远离第二模头运动,通过位移控制机构40与第一模头连接配合,位移控制机构40能够控制第一模头的运动行程,可以使第一模头精准地沿粉末成型机100的第一方向运动,可以使第一模头安装预设路线和速度运动至预设位置,可以提高粉末成型机100的加工精度,有助于保证粉末成型件的产品一致性,进而可以提高加工后粉末成型件的良品率。
同时,第二模架103远离第一模架101的一侧设置有母模驱动机构50,并且母模驱动机构50位于粉末成型机100的底端,母模驱动机构50用于驱动母模102沿粉末成型机100第一方向运动,母模驱动机构50包括多个伺服驱动电机,在多个伺服驱动电机的驱动下母模102靠近或远离第二模头运动,在一些具体的实施例中,伺服驱动电机可以为四个,在其他一些实施例中,伺服驱动电机可以为两个或者四个以上。伺服驱动电机通过联轴器和冲压模架10连接,可以使母模102精准地沿粉末成型机100的第一方向运动,可以进一步提高粉末成型机100的加工精度,有助于提高粉末成型件的产品一致性,通过将母模驱动机构50设于粉末成型机100的底端,可以降低母模驱动机构50在粉末成型机100的重心位置,从而可以使母模驱动机构50驱动母模102时更加稳定。
液压件30、驱动电机401、母模驱动机构50和填粉机构20均与控制器通信连接,控制器用于控制液压件30、驱动电机401、母模驱动机构50和填粉机构20工作。具体而言,控制器能够控制液压件30的输出压力以及控制驱动电机401驱动第一模头靠近或远离第二模头运动,粉末成型件冲压冶金粉末时,控制器能够精准地控制第一模头与第二模头之间的距离及第一模头作用于冶金粉末的冲压压力,通过控制器控制液压件30的输出压力、控制驱动电机401驱动第一模头靠近或远离第二模头运动、控制母模驱动机构50驱动冲压模架10的母模102靠近或远离第二模头运动以及控制填粉机构20伸入/移出第一模头和母模102间的间隙内,可以起到对粉末成型机100精确控制的技术效果,进而可以使粉末成型机100自动加工生产一致性更好的粉末成型件。
由此,位移控制机构40控制第一模头的运动行程,且液压件30控制第一模头的冲压压力,液压件30和位移控制机构40配合可以驱动第一模头以预设运动行程和冲压压力精准地冲压成型孔内的冶金粉末,通过控制器控制冲压模架10、填粉机构20以及母模驱动机构50,可以使粉末成型机100冲压形成粉末成型件,与现有技术相比,可以提高粉末成型件的加工精度,从而可以提高粉末成型件的良品率。
参见图1、图2和图3,在本申请一些实施例中,粉末成型机100还包括外壳体60,冲压模架10设置于外壳体60内,通过将冲压模架10设于外壳体60内,外壳体60可以对冲压模架10起到防护作用,可以有效防止操作人员直接接触冲压模架10,可以尽量排除操作过程中的安全隐患。
液压件30和驱动电机401均固定于外壳体60,具体而言,液压件30和驱动电机401均设置于外壳体60的上端,且液压件30和驱动电机401均位于冲压模架10的上方。第一模架101还包括运动座1011,运动座1011与第一模头连接配合,运动座1011运动时带动第一模头沿粉末成型机100的第一方向运动。
位移控制机构40还设置有传动组件402,传动组件402连接于驱动电机401和运动座1011之间,沿粉末成型机100的第一方向上,驱动电机401适于通过传动组件402驱动运动座1011靠近或远离驱动电机401运动,以带动第一模头沿粉末成型机100的第一方向运动,传动组件402可以将驱动电机401平稳地传导至运动座1011,以精准地控制运动座1011的运动行程。
参见图2和图3,在本申请一些实施例中,传动组件402包括丝杠4021和螺母4022,丝杠4021沿粉末成型机100的第一方向延伸设置,驱动电机401的动力输出端与丝杠4021的一端固定连接,具体而言,驱动电机401的动力输出端之间连接有联轴器,驱动电机401通过联轴器和丝杠4021远离运动座1011的一端连接,驱动电机401适于驱动丝杠4021沿丝杠4021的中心轴线转动。
螺母4022设于运动座1011且套设于丝杠4021外侧,其中,丝杠4021具有外螺纹,在一些具体的实施例中,如图3所示,螺母4022可以构造为具有内螺纹的轴套,丝杠4021和螺母4022螺接配合,螺母4022适于沿丝杠4021运动。相较于利用机械滑块及齿轮带动第一模头运动,通过丝杠4021和螺母4022相互配合,可以减少位移控制机构40中传动件的数量,从而可以简化位移控制机构40的整体结构,进而可以提升粉末成型机100的工作稳定性。
进一步地,通过使螺母4022的内螺纹与丝杠4021的外螺纹止抵,当丝杠4021未被驱动电机401驱动时,螺母4022与丝杠4021之间形成自锁,如此可以尽量避免液压件向运动座1011输出压力后,运动座1011在压力的作用下沿粉末成型机100的第一方向运动。
参见图2和图3,在本申请一些实施例中,位移控制机构40可以设置有多个驱动电机401和多个传动组件402,多个驱动电机401和多个传动组件402一一对应,多个传动组件402的丝杠4021均靠近运动座1011的边缘设置,且多个丝杠4021沿运动座1011的周向方向依次间隔开设置。
在如图3所示的实施例中,驱动电机401可以为两个,由于驱动电机401与传动组件402一一对应,也就是说,驱动电机401和传动组件402中丝杠4021的数量相等,两个丝杠4021对称设置于运动座1011的两侧。当然在其他一些实施例中,驱动电机401的数量可以实际情况进行设定,控制器可以控制多个驱动电机401协同工作,多个驱动电机401可以同步控制对应的丝杠4021转动以驱动安装座沿粉末成型机100的第一方向运动。通过将多个丝杠4021沿运动座1011的周向方向依次间隔开设置,可以使运动座1011的边缘受到的驱动力大小一致,进而可以提高运动座1011的运动精度。进而可以提升粉末成型机100的加工精度。
参见图2和图3,在本申请一些实施例中,位移控制机构40还包括电机控制器403,驱动电机401和控制器均与电机控制器403通信连接,电机控制器403用于控制驱动电机401的动力输出端的转动方向和转动角度。在如图1所示的实施例中,电机控制器403可以为电机编码器,电机编码器靠近第一模架101的顶端设置,通过电机编码器控制伺服电机的动力输出端的转动方向和转动角度,以及时调整传动组件402带动第一模头沿粉末成型机100的第一方向运动的距离和速度,可以提高第一模头的运动精度,有助于进一步地提高粉末成型件的产品一致性,进而可以进一步地提高粉末成型机100的产品品质。
参见图3,在本申请一些实施例中,位移控制机构40还可以包括位置检测件404,位置检测件404可以设置于运动座1011,位置检测件404与电机控制器403通信连接,位置检测件404用于检测第一模头与母模102之间的间隔距离,电机控制器403适于根据位置检测件404检测的位置信号控制驱动电机401驱动第一模头运动。位置检测件404可以构造为位移传感器,通过电机控制器利用位移传感器的检测信号控制第一模头与母模102之间的间隔距离,可以进一步地实现粉末成型机100对第一模头的运动行程的闭环控制,从而可以进一步地提高第一模头的运动精度,进而可以进一步地提高粉末成型机100的产品品质。
参见图2、图4和图7,在本申请一些实施例中,粉末成型机100还可以包括压力检测件1012,压力检测件1012可以设置于运动座1011,压力检测件1012与控制器通信连接,控制器适于根据压力检测件1012检测的压力信号控制液压件30增大或减小输出压力,和/或控制驱动电机401驱动第一模头沿粉末成型机100的第一方向运动。如图2所示,压力检测件1012可以为压力传感器,压力传感器位于运动座1011靠近第一模头的一端,通过压力传感器检测液压件30对第一模头的输出压力,并且通过压力传感器将信号反馈给控制器,可以使液压件30的输出压力满足粉末成型件的成型要求,可以尽量防止粉末成型件开裂,进而可以提高粉末成型件的良品率。
参见图2、图4、图5和图6,在本申请一些实施例中,第一模架101还可以设置有缓冲件1013和安装座1014,缓冲件1013连接于运动座1011和安装座1014之间,缓冲件1013用于保护粉末成型机100加工形成的粉末成型件。缓冲件1013可以为缓冲气垫,缓冲气垫的缓冲行程可以根据实际情况进行设定,例如在本申请的一些具体的实施例中,缓冲气垫的缓冲行程可以设定为125mm,缓冲气垫在粉末成型件脱模时起到缓冲的作用,可以有效地降低冶金粉末被冲压形成粉末成型件产生的弹性后效,从而可以尽量避免粉末成型件在脱模后开裂,进一步提升粉末成型件的良品率。
同时,安装座1014远离缓冲件1013的端壁设置有装夹件1015,装夹件1015用于将第一模头固定于安装座1014。如图5所示,装夹件1015可以构造为自动夹紧器,多个自动夹紧器对称设置于安装座1014下端的两侧,通过利用油液或压缩空气控制自动夹紧器的夹紧部1016的转动行程,进而可以夹紧部1016可以夹紧第一模头。相较于使用螺栓、柳钉等其他紧固件将第一模头固定于安装座1014,自动夹紧器作用于第一模头的夹紧力一致性更好,如此可以提高第一模头和安装座1014的连接强度,通过控制气源的输入压力值,可以精确控制自动夹紧器产生的紧固力,以满足不同的使用需求,例如在本申请的一些具体的实施例中,自动夹紧器的夹紧力可以设定为4吨,进一步的,通过利用自动夹紧器夹紧或解锁第一模头,可以便于操作人员更换适宜的第一模头,降低了第一模头的更换难度。
参见图8,为了实现上述实施例,本申请进一步地公开了一种粉末成型机的控制方法,控制方法适用于上述实施例的粉末成型机100,控制方法包括以下步骤:
S1、降低液压件的输出压力至初始压力值,以及沿粉末成型机的第一方向上,控制位移控制机构驱动冲压模架的第一模头远离冲压模架的第二模头运动至第一预设位置,以及控制母模驱动机构驱动冲压模架的母模远离第二模头运动至第二预设位置。其中,通过使第一模头和母模均远离第二模头,可以使第一模头和母模之间形成间隙,且可以使母模的成型孔内形成充足的粉末储存空间。
S2、控制填粉机构伸入第一模头和母模间的间隙内且使填粉机构的填粉口与母模的成型孔相对,利用填粉机构向母模的成型孔内装填冶金粉末,且当冶金粉末装填进成型孔后,控制填粉机构从第一模头与母模间的间隙移出。具体而言,粉筒用于向粉盒内输送冶金粉末后,粉盒伸入第一模头和母模间的间隙内以使填粉口与母模的成型孔正对设置,粉盒内的冶金粉末可以充入母模的成型孔内。进一步地,粉盒伸入第一模头和母模间的间隙内的过程中还可以将前一次冲压流程中冲压形成的粉末成型件从第一模头和母模间推出。
S3、控制位移控制机构驱动第一模头靠近第二模头运动至第三预设位置。在一些实施例中,第一模头位于第三预设位置时,第一模头与冶金粉末堆的顶层接触,当然在另外一些实施例中,第一模头位于第三预设位置时,第一模头位于冶金粉末堆的上方。
S4、提高液压件的输出压力至预设压力值,以及控制位移控制机构驱动第一模头靠近第二模头运动至第四预设位置,以及控制母模驱动机构驱动母模靠近第二模头运动至第五预设位置,其中,第三预设位置位于第四预设位置和第一预设位置之间,且当第一模头位于第四预设位置时第一模头伸入成型孔内。其中,液压件可以根据生产要求将输出压力逐渐提高至预设压力值,液压件的预设压力值可以为粉末成型件的成型压力,位移控制机构可以根据生产要求逐渐驱动第一模头从第三预设位置运动至第四预设位置,以将冶金粉末压合为具有预设厚度尺寸的粉末成型件。
进一步地,液压件将输出压力提高至预设压力值、位移控制机构驱动第一模头运动至第四预设位置后,通过使第一模头静止保压第一预设时间,可以使冶金粉末充分压实,从而可以提高粉末成型件的产品品质,第一预设时间可以根据实际生产需求进行设定。
S5、降低液压件的输出压力至初始压力值,以及控制位移控制机构驱动第一模头运动至第一预设位置,以及控制母模驱动机构驱动冲压模架的母模靠近第二模头运动至第六预设位置。通过使母模进一步地运动至第六预设位置,母模相对第二模头运动时可以使第二模头将粉末成型件从成型孔内顶出,从而便于机械臂和操作工人取出粉末成型件。
S6、输出冲压成型的粉末成型件。具体而言,输出粉末成型件的方法包括但不限于利用机械臂取出、手动取出、粉盒推出等方式。
S7、控制母模驱动机构驱动冲压模架的母模远离第二模头运动至第二预设位置。
需要说明的是,第一模头的第一预设位置、第三预设位置,以及母模的第二预设位置、第六预设位置均可以根据冲压模架的尺寸进行设定,第一模头的第四预设位置,以及母模的第五预设位置可以根据粉末成型件的实际厚度尺寸进行设定。
由此,通过使用控制方法控制粉末成型机工作,位移控制机构控制第一模头的运动行程,且液压件控制第一模头的冲压压力,液压件和位移控制机构配合可以驱动第一模头以预设运动行程和冲压压力精准地冲压成型孔内的冶金粉末,通过控制器控制冲压模架、填粉机构以及母模驱动机构,可以使粉末成型机冲压形成粉末成型件,与现有技术相比,可以提高粉末成型件的加工精度,从而可以提高粉末成型件的良品率。
基于此,本申请进一步地公开了一种粉末成型件,根据本申请实施例所述的粉末成型件,粉末成型件由粉末成型机100冲压冶金粉末制成,冶金粉末可以为金属粉末、非金属粉末、陶瓷粉末等,也就是说,粉末成型件可以为金属件、非金属件或陶瓷件等,粉末成型机为上述实施例所述的粉末成型机100。
通过位移控制机构40控制第一模头的运动行程,且液压件30控制第一模头的冲压压力,液压件30和位移控制机构40配合可以驱动第一模头以预设运动行程和冲压压力精准地冲压成型孔内的冶金粉末,通过控制器控制冲压模架10、填粉机构20以及母模驱动机构50,可以使粉末成型机100冲压形成粉末成型件,与现有技术相比,粉末成型件利用上述实施例的粉末成型机100制成时加工精度更高,粉末成型件的产品一致性更好,从而可以提高粉末成型件的良品率。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种粉末成型机,其特征在于,包括:
冲压模架(10),所述冲压模架(10)包括第一模架(101)、母模(102)和第二模架(103),沿所述粉末成型机(100)的第一方向上,所述第一模架(101)与所述第二模架(103)间隔开设置,所述母模(102)位于所述第一模架(101)和所述第二模架(103)之间,所述母模(102)具有使所述第一模架(101)的第一模头和所述第二模架(103)的第二模头均伸入的成型孔;
填粉机构(20),所述填粉机构(20)用于向所述成型孔内装填冶金粉末;
液压件(30),所述液压件(30)与所述第一模头连接配合且适于向所述第一模头提供冲压压力;
位移控制机构(40),所述位移控制机构(40)与所述第一模头连接配合,且所述位移控制机构(40)具有驱动电机(401),所述驱动电机(401)适于驱动所述第一模头沿所述第一方向运动;
母模驱动机构(50),所述母模驱动机构(50)用于驱动所述母模(102)沿所述第一方向运动;
控制器,所述液压件(30)、所述驱动电机(401)、所述母模驱动机构(50)和所述填粉机构(20)均与所述控制器通信连接,所述控制器用于控制所述液压件(30)、所述驱动电机(401)、所述母模驱动机构(50)和所述填粉机构(20)工作;所述粉末成型机(100)还包括外壳体(60),所述冲压模架(10)设于所述外壳体(60)内,所述液压件(30)和所述驱动电机(401)均固定于所述外壳体(60),所述第一模架(101)还包括运动座(1011),所述运动座(1011)与所述第一模头连接配合;
所述位移控制机构(40)还设有传动组件(402),所述传动组件(402)连接于所述驱动电机(401)和所述运动座(1011)之间,沿所述第一方向上,所述驱动电机(401)适于通过所述传动组件(402)驱动所述运动座(1011)靠近或远离所述驱动电机(401)运动,以带动所述第一模头沿所述第一方向运动;
所述位移控制机构(40)还包括:电机控制器(403),所述驱动电机(401)和所述控制器均与所述电机控制器(403)通信连接,所述电机控制器(403)用于控制所述驱动电机(401)的动力输出端的转动方向和转动角度;
所述位移控制机构(40)还包括:位置检测件(404),所述位置检测件(404)设于所述运动座(1011),所述位置检测件(404)与所述电机控制器(403)通信连接,所述位置检测件(404)用于检测所述第一模头与所述母模(102)之间的间隔距离,所述电机控制器(403)适于根据所述位置检测件(404)检测的位置信号控制所述驱动电机(401)驱动所述第一模头运动;
压力检测件(1012),所述压力检测件(1012)设于所述运动座(1011),所述压力检测件(1012)与所述控制器通信连接,所述控制器适于根据所述压力检测件(1012)检测的压力信号控制所述液压件(30)增大或减小输出压力,和/或控制所述驱动电机(401)驱动所述第一模头沿所述第一方向运动。
2.根据权利要求1所述的一种粉末成型机,其特征在于,所述传动组件(402)包括丝杠(4021)和螺母(4022),所述丝杠(4021)沿所述第一方向延伸设置,所述驱动电机(401)的动力输出端与所述丝杠(4021)的一端固定连接,所述驱动电机(401)适于驱动所述丝杠(4021)沿所述丝杠(4021)的中心轴线转动,所述螺母(4022)设于所述运动座(1011)且套设于所述丝杠(4021)外侧,所述螺母(4022)适于沿所述丝杠(4021)运动。
3.根据权利要求2所述的一种粉末成型机,其特征在于,所述位移控制机构(40)设有多个所述驱动电机(401)和多个所述传动组件(402),多个所述驱动电机(401)和多个所述传动组件(402)一一对应,多个所述传动组件(402)的所述丝杠(4021)均靠近所述运动座(1011)的边缘设置,且多个所述丝杠(4021)沿所述运动座(1011)的周向方向依次间隔开设置。
4.根据权利要求1所述的一种粉末成型机,其特征在于,所述第一模架(101)还设有缓冲件(1013)和安装座(1014),所述缓冲件(1013)连接于所述运动座(1011)和所述安装座(1014)之间,所述缓冲件(1013)用于保护所述粉末成型机(100)加工形成的粉末成型件;
所述安装座(1014)远离所述缓冲件(1013)的端壁设有装夹件(1015),所述装夹件(1015)用于将所述第一模头固定于所述安装座(1014)。
5.一种粉末成型机的控制方法,所述控制方法适用于根据权利要求1-4中任一项所述的一种粉末成型机,其特征在于,所述控制方法包括:
降低液压件的输出压力至初始压力值,以及沿所述粉末成型机的第一方向上,控制位移控制机构驱动冲压模架的第一模头远离冲压模架的第二模头运动至第一预设位置,以及控制母模驱动机构驱动冲压模架的母模远离第二模头运动至第二预设位置;
控制填粉机构伸入所述第一模头和所述母模间的间隙内且使所述填粉机构的填粉口与所述母模的成型孔相对,利用填粉机构向所述母模的成型孔内装填冶金粉末,且当所述冶金粉末装填进所述成型孔后,控制所述填粉机构从所述第一模头与所述母模间的间隙移出;
控制所述位移控制机构驱动所述第一模头靠近所述第二模头运动至第三预设位置;
提高液压件的输出压力至预设压力值,以及控制所述位移控制机构驱动所述第一模头靠近所述第二模头运动至第四预设位置,以及控制所述母模驱动机构驱动所述母模靠近所述第二模头运动至第五预设位置,其中,所述第三预设位置位于所述第四预设位置和所述第一预设位置之间,且当所述第一模头位于所述第四预设位置时所述第一模头伸入所述成型孔内;
降低液压件的输出压力至初始压力值,以及控制所述位移控制机构驱动所述第一模头运动至所述第一预设位置,以及控制母模驱动机构驱动冲压模架的母模靠近所述第二模头运动至第六预设位置;
输出冲压成型的粉末成型件;
控制母模驱动机构驱动冲压模架的母模远离所述第二模头运动至所述第二预设位置。
6.一种粉末成型件,其特征在于,所述粉末成型件由粉末成型机(100)冲压冶金粉末制成,所述粉末成型机为根据权利要求1-4中任一项所述的一种粉末成型机。
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