CN117983812A - 一种液压伸缩缸、粉末压机及压制工艺 - Google Patents

Abstract

一种粉末压机，包括机架、下冲头、上冲头、模腔，以及液压伸缩缸，所述液压伸缩缸固定设置在机架上，所述模腔由所述液压伸缩缸驱动沿高度方向动作，所述下冲头固定在机架上，且间隙配合在模腔中，所述上冲头安装在机架上，沿高度方向动作，与模腔对应。本发明结构简单、安全可靠，可有效避免粉末原料在压制过程中出现扑粉现象。

Description

一种液压伸缩缸、粉末压机及压制工艺

技术领域

本发明涉及模具领域，特别涉及一种液压伸缩缸、粉末压机及压制工艺。

背景技术

粉末成形，是粉末原料密实成具有一定形状、尺寸、密度和强度的坯块的工艺过程，是粉末冶金工艺的基本工序之一。

通常，粉末压机是利用容积法对型腔加料，加料的粉末原料保持与模腔上端面齐平，上冲头下压接触粉末原料时，造成粉末原料部分外扑，弥漫在空气中，这不仅造成粉末原料的浪费，还对环境造成污染，特别是针对易然粉尘(如铝粉)，当达到一定浓度时还具有爆炸的风险。

因此，如何避免粉末压机加工过程粉末原料外扑，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的之一是针对现有技术的不足，提供一种粉末压机，其结构简单、安全可靠，可有效避免粉末原料在压制过程中出现扑粉现象。

本发明的目的之二是提供一种上述粉末压机粉末压制成型的工艺，其工艺简单、加工精度高，可有效避免粉末原料在压制过程中出现扑粉现象。

实现本发明目的之一的技术方案是：一种液压伸缩缸，包括缸体、活塞杆、第一活塞、第二活塞，所述缸体的安装腔内间隔设置第一凸环、第二凸环、第三凸环，所述活塞杆安装在安装腔中，活塞杆的第一端外伸出第一凸环，且密封配合，活塞杆的第二端穿过第二凸环、外伸出第三凸环，固定连接有限位螺母，活塞杆与第二凸环密封配合，所述第一活塞固定安装在活塞杆上，位于第一凸环、第二凸环之间，且第一活塞与安装腔密封配合，所述第二活塞活套在活塞杆上，与安装腔、活塞杆密封配合，所述缸体上设置第一油孔、第二油孔、第三油孔，均与安装腔连通，第一油孔位于第一活塞和第一凸环之间、第二油孔位于第一活塞和第二凸环之间、第三油孔位于第二凸环和第二活塞之间。

所述第一凸环、第三凸环通过可拆卸式连接固定安装在安装腔的两端。

所述第二活塞的外周壁呈二级阶梯结构，呈二级阶梯结构的第二活塞大径段与安装腔密封配合，小径段与第三凸环间隙配合，所述限位螺母的外径小于第三凸环的内径。

一种粉末压机，包括机架、下冲头、上冲头、模腔，以及任一上述的液压伸缩缸，所述液压伸缩缸固定设置在机架上，所述模腔由所述液压伸缩缸驱动沿高度方向动作，所述下冲头固定在机架上，且间隙配合在模腔中，所述上冲头安装在机架上，沿高度方向动作，与模腔对应。

还包括第一活动模板、第二活动模板，所述模腔设置在第一活动模板上，且第一活动模板通过多个导向杆固定在第二活动模板上，所述第二活动模板与所述液压伸缩缸活塞杆的第一端固定连接。

还包括固定板，所述固定板固定设置在机架上，所述下冲头固定安装在固定板的上面，且各导向杆间隙配合在固定板中。

实现本发明目的之二的技术方案是：任一上述粉末压机的压制工艺，包括以下步骤：

1)向第二油孔、第三油孔注油，使第二活塞朝下动作由第三凸环轴向限位、限位螺母由第二活塞轴向限位；

2)向模腔中加粉末原料，至粉末原料表面与模腔上端面齐平；

3)停止向第三油孔注油，第一活塞带动活塞杆朝上动作，使限位螺母带动第二活塞朝上动作由第二凸环轴向限位，使模腔朝上动作的高度固定，粉末粉料表面与模腔上端面形成高度差；

4)上冲头朝下动作，间隙配合在模腔中；

5)上冲头继续朝下动作，接触粉末原料表面进行压制成型；

6)卸料后，向第一油孔、第二油孔、第三油孔注油，使第二活塞朝下动作由第三凸环轴向限位、限位螺母由第二活塞轴向限位。

步骤1)中，第二油孔的油压小于第三油孔的油压。

采用上述技术方案具有以下有益效果：

1、液压伸缩缸包括缸体、活塞杆、第一活塞、第二活塞。所述缸体的安装腔内间隔设置第一凸环、第二凸环、第三凸环，所述活塞杆安装在安装腔中，活塞杆的第一端外伸出第一凸环，且密封配合，活塞杆的第二端穿过第二凸环、外伸出第三凸环，固定连接有限位螺母，活塞杆与第二凸环密封配合，也即，第一凸环、第二凸环之间的空间为密封空间。所述第一活塞固定安装在活塞杆上，位于第一凸环、第二凸环之间，且第一活塞与安装腔密封配合，也即，第一活塞与活塞杆同步动作，第一凸环、第二凸环、活塞杆、第一活塞形成一个常规的液压伸缩杆结构。所述第二活塞活套在活塞杆上，与安装腔、活塞杆密封配合，也即，第二活塞与活塞杆可相对滑动，并通过第二活塞与限位螺母配合，实现对活塞杆的机械式轴向限位，保证定位精度和可靠性。所述缸体上设置第一油孔、第二油孔、第三油孔，均与安装腔连通，第一油孔位于第一活塞和第一凸环之间、第二油孔位于第一活塞和第二凸环之间、第三油孔位于第二凸环和第二活塞之间，通过第一油孔、第二油孔、第三油孔进油、排油，既能实现活塞杆的正常轴向动作，还可实现对活塞杆的二级机械轴向定位，满足企业实际需求。

2、第一凸环、第三凸环通过可拆卸式连接固定安装在安装腔的两端，利于加工及维护。

3、粉末压机包括机架、下冲头、上冲头、模腔，以及任一上述的液压伸缩缸。所述液压伸缩缸固定设置在机架上，所述模腔由所述液压伸缩缸驱动沿高度方向动作，也即，模腔的高度可调节，且可二级机械定位。所述下冲头固定在机架上，且间隙配合在模腔中，下冲头的顶面与模腔之间的空间形成粉末原料的加料空间，且该加料空间的容积可通过调节液压伸缩缸限位螺母的配合长度进行调节，进而实现控制粉末原料装填量的目的，满足不同工件、不同粉末原料、不同压制力度的实际生产需求，且调节精度高、调节稳定。所述上冲头安装在机架上，沿高度方向动作，与模腔对应，模腔的初始高度作为装料高度，由液压伸缩缸机械限位，保证填料的一致性，在上冲头下压前，模腔由液压伸缩缸驱动至成型高度，且通过液压伸缩缸机械定位，使粉末原料表面位于模腔上端面下方，上冲头先对模腔形成密封后，再接触粉末原料并挤压成型，避免装填的粉末原料外扑。

4、本发明压制工艺，通过控制第一油孔、第二油孔、第三油孔的进油，即可机械限位模腔的高度，进而保持模腔在装料高度或压制高度，在满足正常粉末挤压成型的前提下，可有效避免装填的粉末原料外扑，而不需要精确控制第一油孔或第二油孔或第三油孔的油压，也不需要复杂的控制程序来调节液压油量，是一种简单、可靠、精度高的压制工艺。

下面结合附图和具体实施方式作进一步的说明。

附图说明

图1为实施例1液压伸缩缸的结构示意图；

图2为图1中M处放大图；

图3为实施例2粉末压机的结构示意图。

图4为实施例3装料状态图；

图5为图4中N处放大图；

图6为实施例3压制状态图；

图7为图6中P处放大图。

附图中，1为缸体，101为第一凸环，102为第二凸环，103为第三凸环，2为活塞杆，3为第一活塞，4为第二活塞，5为限位螺母，6为第一油孔，7为第二油孔，8为第三油孔，9为机架，10为下冲头，11为上冲头，12为模腔，13为第一活动模板，14为第二活动模板，15为导向杆，16为固定板。

具体实施方式

实施例1

参见图1和图2，液压伸缩缸包括缸体1、活塞杆2、第一活塞3、第二活塞4。所述缸体1的安装腔内间隔设置第一凸环101、第二凸环102、第三凸环103，具体的，第二凸环与缸体为一体成型，而第一凸环101、第三凸环103通过可拆卸式连接固定安装在安装腔的两端。所述活塞杆2安装在安装腔中，活塞杆2的第一端外伸出第一凸环101，且密封配合，活塞杆2的第二端穿过第二凸环102、外伸出第三凸环103，固定连接有限位螺母5，活塞杆1与第二凸环102密封配合，具体的，限位螺母是通过螺纹配合固定安装在活塞杆的第二端，且限位螺母5的外径小于第三凸环103的内径。所述第一活塞3固定安装在活塞杆2上，位于第一凸环101、第二凸环102之间，且第一活塞3与安装腔密封配合，所述第二活塞4活套在活塞杆2上，与安装腔、活塞杆2密封配合，具体的，第二活塞4的外周壁呈二级阶梯结构，呈二级阶梯结构的第二活塞大径段与安装腔密封配合，小径段与第三凸环间隙配合。所述缸体1上设置第一油孔6、第二油孔7、第三油孔8，均与安装腔连通，第一油孔6位于第一活塞3和第一凸环101之间、第二油孔7位于第一活塞3和第二凸环102之间、第三油孔8位于第二凸环102和第二活塞4之间。

实施例2

参见图3，粉末压机包括机架9、下冲头10、上冲头11、模腔12，以及实施例1的液压伸缩缸，所述液压伸缩缸固定设置在机架9上，具体的，液压伸缩缸的缸体固定在机架上，活塞杆的第一端竖直朝上延伸，而活塞杆的第二端位于底部。所述模腔12由所述液压伸缩缸驱动沿高度方向动作，具体的，还包括第一活动模板13、第二活动模板14，所述模腔12设置在第一活动模板13上，且第一活动模板13通过多个导向杆15固定在第二活动模板14上，所述第二活动模板14与所述液压伸缩缸活塞杆的第一端固定连接。所述下冲头10固定在机架上，且间隙配合在模腔12中，具体的，还包括固定板16，所述固定板16固定设置在机架9上，位于第一活动模板、第二活动模板之间，下冲头10固定安装在固定板16的上面，且各导向杆15间隙配合在固定板16中。所述上冲头11安装在机架9上，通过常规的伸缩缸驱动沿高度方向动作，与模腔12对应。

实施例3

采用实施例2的粉末压机利用粉末原料进行压制成型的压制工艺，包括以下步骤：

1)向第二油孔、第三油孔注油，使第二活塞朝下动作由第三凸环轴向限位、限位螺母由第二活塞轴向限位，如图4、图5所示，该状态下，型腔的高度为装料高度，根据不同产品、原料、工艺，可通过调整限位螺母的配合长度达到调节型腔高度的目的；

2)向模腔中加粉末原料，至粉末原料表面与模腔上端面齐平；

3)停止向第三油孔注油，第一活塞带动活塞杆朝上动作，使限位螺母带动第二活塞朝上动作由第二凸环轴向限位，使模腔朝上动作的高度固定，如图6、图7所示，该状态下，型腔的高度为压料高度，可避免出现扑粉现象，粉末粉料表面与模腔上端面形成高度差；

4)上冲头朝下动作，间隙配合在模腔中；

5)上冲头继续朝下动作，接触粉末原料表面进行压制成型；

6)卸料后，向第一油孔、第二油孔、第三油孔注油，使第二活塞朝下动作由第三凸环轴向限位、限位螺母由第二活塞轴向限位。

Claims (8)

1.一种液压伸缩缸，其特征在于：包括缸体(1)、活塞杆(2)、第一活塞(3)、第二活塞(4)，

所述缸体(1)的安装腔内间隔设置第一凸环(101)、第二凸环(102)、第三凸环(103)，

所述活塞杆(2)安装在安装腔中，活塞杆(2)的第一端外伸出第一凸环(101)，且密封配合，活塞杆(2)的第二端穿过第二凸环(102)、外伸出第三凸环(103)，固定连接有限位螺母(5)，活塞杆(1)与第二凸环(102)密封配合，

所述第一活塞(3)固定安装在活塞杆(2)上，位于第一凸环(101)、第二凸环(102)之间，且第一活塞(3)与安装腔密封配合，所述第二活塞(4)活套在活塞杆(2)上，与安装腔、活塞杆(2)密封配合，

所述缸体(1)上设置第一油孔(6)、第二油孔(7)、第三油孔(8)，均与安装腔连通，第一油孔(6)位于第一活塞(3)和第一凸环(101)之间、第二油孔(7)位于第一活塞(3)和第二凸环(102)之间、第三油孔(8)位于第二凸环(102)和第二活塞(4)之间。

2.根据权利要求1所述的液压伸缩缸，其特征在于：所述第一凸环(101)、第三凸环(103)通过可拆卸式连接固定安装在安装腔的两端。

3.根据权利要求1所述的液压伸缩缸，其特征在于：所述第二活塞(4)的外周壁呈二级阶梯结构，呈二级阶梯结构的第二活塞大径段与安装腔密封配合，小径段与第三凸环间隙配合，所述限位螺母(5)的外径小于第三凸环(103)的内径。

4.一种粉末压机，其特征在于：包括机架(9)、下冲头(10)、上冲头(11)、模腔(12)，以及权利要求1-3任一所述的液压伸缩缸，所述液压伸缩缸固定设置在机架(9)上，

所述模腔(12)由所述液压伸缩缸驱动沿高度方向动作，所述下冲头(10)固定在机架上，且间隙配合在模腔(12)中，所述上冲头(11)安装在机架(9)上，沿高度方向动作，与模腔(12)对应。

5.根据权利要求4所述的粉末压机，其特征在于：还包括第一活动模板(13)、第二活动模板(14)，所述模腔(12)设置在第一活动模板(13)上，且第一活动模板(13)通过多个导向杆(15)固定在第二活动模板(14)上，所述第二活动模板(14)与所述液压伸缩缸活塞杆的第一端固定连接。

6.根据权利要求5所述的粉末压机，其特征在于：还包括固定板(16)，所述固定板(16)固定设置在机架(9)上，所述下冲头(10)固定安装在固定板(16)的上面，且各导向杆(15)间隙配合在固定板(16)中。

7.权利要求4-6任一粉末压机的压制工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)向第二油孔、第三油孔注油，使第二活塞朝下动作由第三凸环轴向限位、限位螺母由第二活塞轴向限位；

2)向模腔中加粉末原料，至粉末原料表面与模腔上端面齐平；

3)停止向第三油孔注油，第一活塞带动活塞杆朝上动作，使限位螺母带动第二活塞朝上动作由第二凸环轴向限位，使模腔朝上动作的高度固定，粉末粉料表面与模腔上端面形成高度差；

4)上冲头朝下动作，间隙配合在模腔中；

5)上冲头继续朝下动作，接触粉末原料表面进行压制成型；

6)卸料后，向第一油孔、第二油孔、第三油孔注油，使第二活塞朝下动作由第三凸环轴向限位、限位螺母由第二活塞轴向限位。

8.根据权利要求7所述的压制工艺，其特征在于，步骤1)中，第二油孔的油压小于第三油孔的油压。