CN1480278A

CN1480278A - 多层模板粉末压制成形模架

Info

Publication number: CN1480278A
Application number: CNA031398030A
Authority: CN
Inventors: 周照耀; 李元元; 王郡文; 邵明; 胡俊文
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2003-07-15
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2004-03-10
Anticipated expiration: 2023-07-15
Also published as: CN1218801C

Abstract

本发明提供一种多层模板粉末压制成形模架，包括模冲、模冲连接座、模板、模板驱动杆、阴模、导柱等构件，模冲连接在模冲连接座上，模冲连接座及阴模连接在模板上，所述下模冲、下模冲连接座的数量都为2个或2个以上，2个或2个以上的下模冲、下模冲连接座分别依次配合连接，各下模冲连接座分别与各独立的下模板配合连结。利用本发明可以根据实际生产的需要压制多台面复杂形状的粉末零件，适用范围广；本发明所制造的零件加工精度高、密度均匀，不会产生裂纹，可以较好地保证复杂零件的加工质量；本发明自动化程度高，利用本发明可明显节约生产设备投资成本，并可大大提高生产效率，可以较好地适用于粉末零件的加工领域。

Description

多层模板粉末压制成形模架

技术领域

本发明涉及一种粉末压制成形机用模架，特别涉及一种多层模板粉末压制成形模架。

背景技术

粉末冶金是制造金属粉末以及以金属粉末(包括混入非金属粉末)为原料，用成形-烧结法制造材料与制品的技术。单轴向刚性模具压制成形法是当前粉末冶金工业普遍采用的方法，传统的粉末冶金模架只能生产一种零件，不同的零件需要设计不同的模架，这往往使得成本加大，生产周期长；现有的粉末冶金模架由模具、模具支座及接合器构成，是为进行粉末移送、控制可动模冲的压制速度及使阴模、模冲与芯棒分别保持在适当的相关位置的装置，在压制成形形状复杂的、多台面零件压坯时，为防止压坯密度不均匀，需要采用粉末移送技术使粉末在装填后进行重排，还要对可动模冲动作顺序以及压制速度进行控制；现有的多层模架采用调节螺钉、挡块或楔形块等控制模冲的运动以实现压制出多台面零件的目的，如在专利号为01239490.4的中国实用新型专利中公开了一种“粉末成型机模架挡块调整机构”，这种调整机构就是利用挡块来调节模具的位置的，但是这类控制结构不能有效地对不同模冲的位置以及运动速度进行分别控制，在压制过程中由于模冲运动的不协调，以及调节螺钉、档块以及楔形块的弹性形变，使得压坯密度不均匀，出现裂纹，因而难以保证复杂零件的成形质量；为了实现压制精度较高的多台面零件，在专利号为01239491.2的中国实用新型专利中公开了一种“粉末成型机模架的双上冲机构”，这种机构在模架上设置了相互配合的内、外冲座结构，可以压制两个台面的零件产品，如需压制台面高度不同的零件，那么需要调整外冲座下的固定螺母使外冲座下移来实现，这种通过螺母来调节外冲座下移的作用方式精度差、工作强度大、自动化程度不高，而且由于外冲座在调整下移时实际上并不能很好地固定其位置，所以在压制零件时不可避免产生施力滞后的现象，这样亦容易导致压坯密度不均匀。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构合理、控制简单方便的多层模板粉末压制成形模架，可对各层模冲进行单独的运动(位移和速度)和压力控制，提高压坯的质量，同时能够压制成型形状复杂的、多台面零件，实现系列零件的加工制造，提高生产效率。

本发明的目的通过下述技术方案实现：本多层模板粉末压制成形模架包括模冲、模冲连接座、模板、模板驱动杆、阴模、阴模座、导柱等构件，模冲连接在模冲连接座上，模冲连接座连接在模板上，阴模连接在阴模座上，其特征在于：所述下模冲、下模冲连接座的数量都为2个或2个以上，2个或2个以上的下模冲、下模冲连接座分别依次配合连接，各下模冲连接座分别与各独立的下模板配合连结。

所述下模冲、下模冲连接座的数量具体可为2～4个。

对于需要加工上二下三台面的复杂形状零件，所述下模冲、下模冲连接座的数量为3个，3个下模冲及下模冲连接座分别依次配合连接，3个下模冲连接座分别与3块下模板配合连结。

所述上模冲、上模冲连接座的数量都为2个或2个以上，2个或2个以上的上模冲、上模冲连接座分别依次配合连接，各上模冲连接座分别与各独立的上模板配合连结。

所述上模冲、上模冲连接座的数量具体可为2～4个。

所述多层模板粉末压制成形模架包括有集成油缸，集成油缸与各下模板相连接以驱动下模板。

所述集成油缸与每个下模板配合连接的数量为4个，均布于下模板的下面以保证下模板受力平衡均匀。

对于加工上二下三台面的复杂形状零件，集成油缸由12个油缸组成，每层下模板下均布4个油缸。

本多层模板粉末压制成形模架与闭环控制系统相连接；具体为闭环控制系统与控制模板的油缸相连接，通过控制模板从而对模冲的速度、位移以及压力进行监控。

本多层模板粉末压制成形模架的作用原理是：根据所要加工的多台面复杂形状零件的要求，通过增减模冲的数量与及调整各模冲的相对位置来实现零件的多台面复杂形状的加工要求，生产不同的零件只需替换阴模和模冲，而不需要更换整个模架；本模架设置的集成油缸可以对模板均匀施力，从而可对粉末零件实现均匀的压制，使所压制的零件密度均匀，提高其压制质量；此外，本模架设置的闭环控制系统能根据不同零件的不同加工要求实现在压制过程中加压-卸压-保压-卸载等一系列复杂操作，对各层模冲进行单独的运动(位移和速度)和压力控制，提高运动精度和压制质量，从而达到较好的加工效果。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：(1)利用本多层模板粉末压制成形模架可以根据实际生产的需要压制多台面复杂形状的粉末零件，适用范围广；(2)本多层模板粉末压制成形模架设置的集成油缸可使零件在压制过程中受力均匀，所设置的闭环控制系统可以根据不同的加工工艺的要求控制实现不同的压制过程，所以由本多层模板粉末压制成形模架制造的零件加工精度高、密度均匀，不会产生裂纹，可以较好地保证复杂零件的加工质量；(3)本多层模板粉末压制成形模架对于系列零件的生产加工，其操作调整可通过控制系统自动完成，并不需如现有技术中的人工手动调整，因而其自动化程度高，生产效率高；(4)利用本多层模板粉末压制成形模架的粉末压制成型机生产不同系列的零件仅需替换模架的阴模和模冲即可，并不需要更换整个模架，因而相对于现有的生产不同零件需要更换不同的模架的设备，本发明可明显节约生产设备投资成本，并可大大提高生产效率。

附图说明

图1是本发明本多层模板粉末压制成形模架的结构示意图。

图2是图1所示多层模板粉末压制成形模架加工上二下三台面的复杂零件的工艺步骤图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

图1示出了本发明的一种结构形式，由图1可见，本多层模板粉末压制成形模架包括以下部分：导柱1、连接板2、模架用油缸3、连接块4、连接杆压圈5、连接杆6、下中模板驱动杆7、下内模板8、下中模板9、下外模板驱动杆10、下外模板11、下外模冲连接座12、阴模座13、上外模冲14、上模板导套15、上模板16、上内模冲底座17、上内模冲压圈18、上外模冲底座19、垫块20、上内模冲21、阴模22、垫片23、24、下外模冲25、下外模冲压圈26、卡环27、下中模冲28、下中模冲压圈29、下内模冲30、下内模冲压圈31、下中模冲连接座32、下内模冲连接座33、芯杆34、芯杆压圈35、下内模冲驱动杆36、垫板37、芯杆连接座38、油缸箱39、模架垫板40、下模冲挡块41、上外模冲压圈42、“T”型块43、上压块44；各构件具体的位置及连接关系为：上模板16通过“T”型块43和上压块44连接在粉末压制成形机的滑块(图1中没有示出)上，由滑块驱动；上外模冲14通过上外模冲压圈42固定在上外模冲底座19上，上外模冲底座19经垫块20通过螺栓与上模板16相连接，因而上外模冲14可随着上模板16运动；上内模冲21通过上内模冲压圈18及上内模冲底座17与粉末压制成形机的上驱动缸相连接。下内模冲30通过下内模冲压圈31与下内模冲连接座33相连接，下内模冲连接座33连接在下内模板8上；下中模冲28通过下中模冲压圈29与下中模冲连接座32相连接，下中模冲连接座32安装在下中模板9上；下外模冲25通过下外模冲压圈26与下外模冲连接座12相连接，下外模冲连接座12安装在下外模板11上。阴模22通过垫片23、24固定装配在阴模座13中，通过导柱1和连接板2与粉末压制成形机的下驱动缸相连接。模架用油缸3一共有12个，每组4个，分为3组，每组分别通过下外模板驱动杆10、下中模板驱动杆7、下内模冲驱动杆36驱动下外模板11、下中模板9、下内模板8；模架用油缸3安装于垫板37下的腔体内，模架用油缸3的下外模板驱动杆10、下中模板驱动杆7、下内模冲驱动杆36分别穿过垫板37与下外模板11、下中模板9、下内模板8相连结；在垫板37的上面设置有下模冲挡块41，用于下模板的定位，降低压制过程中驱动杆对垫板37和油缸箱39的冲击。芯杆34通过芯杆压圈35与芯杆连接座38相连接，芯杆连接座38连接于连接杆6的一端，连接杆6的另一端通过连接杆压圈5与连接块4相连接，连接块4连接在下驱动缸的中心驱动缸上并由其驱动。

图2示出了利用本发明多层模板粉末压制成形模架加工上二下三台面的复杂零件的工艺过程原理，具体步骤如下——

图2(a)中，上模冲、下模冲及阴模处于装粉位置，粉末装填入下模冲与阴模形成的空间内。

图2(b)中，为了防止上模冲下压时粉末溅出，保持下模冲位置不动，将阴模向上移动一小段距离，从而在粉末上形成一防溅空间。

图2(c)中，上模冲下压并至与粉末接触的位置。

图2(d)中，上模冲继续下压，下模冲亦有一定的下移，粉末在模腔中重新分布并逐渐被压紧。

图2(e)中，上模冲压至最底位置，下模冲亦下移至最低位置，此时粉末被压至体积最小状态；在前述(a)～(e)的作用过程中，上、下模冲的具体运动参数由不同零件的压制工艺条件决定。

图2(f)中，松开上模冲的压力，让零件产生一定的回弹；根据实际工艺条件的需要，有时也会保持压力，或者部分卸压。

图2(g)中，阴模与上、下模冲同时上行一段距离，准备零件压坯的脱模。图2(h)中，阴模与芯杆下行。

图2(i)中，中间的芯杆退出零件压坯。

图2(j)中，退回上模冲，零件压坯脱出。

综上所述，本发明提供的多层模板粉末压制成形模架能够很好地解决上二下三台面复杂零件压制过程中压坯密度不均匀的问题。压制相似零件只需更换阴模和模冲即可，因而本多层模板粉末压制成形模架通用性较好，可明显降低生产成本，提高生产效率。

类似地，采用其它数量的上模冲及下模冲按与本发明结构相接近或相同的方式连接构成的多层模板粉末压制成形模架亦属于本发明的技术内容，不超出本发明的保护范围之外。

Claims

1、一种多层模板粉末压制成形模架，包括模冲、模冲连接座、模板、模板驱动杆、阴模、阴模座、导柱等构件，模冲连接在模冲连接座上，模冲连接座连接在模板上，阴模连接在阴模座上，其特征在于：所述下模冲、下模冲连接座的数量都为2个或2个以上，2个或2个以上的下模冲、下模冲连接座分别依次配合连接，各下模冲连接座分别与各独立的下模板配合连结。

2、根据权利要求1所述的多层模板粉末压制成形模架，其特征在于：所述下模冲、下模冲连接座的数量为2～4个。

3、根据权利要求2所述的多层模板粉末压制成形模架，其特征在于：所述下模冲、下模冲连接座的数量为3个，3个下模冲及下模冲连接座分别依次配合连接，3个下模冲连接座分别与3块下模板配合连结。

4、根据权利要求1所述的多层模板粉末压制成形模架，其特征在于：所述上模冲、上模冲连接座的数量都为2个或2个以上，2个或2个以上的上模冲、上模冲连接座分别依次配合连接，各上模冲连接座分别与各独立的上模板配合连结。

5、根据权利要求4所述的多层模板粉末压制成形模架，其特征在于：所述上模冲、上模冲连接座的数量为2～4个。

6、根据权利要求1所述的多层模板粉末压制成形模架，其特征在于：所述多层模板粉末压制成形模架包括集成油缸，集成油缸与各下模板相连接以驱动下模板。

7、根据权利要求6所述的多层模板粉末压制成形模架，其特征在于：所述集成油缸与每个下模板配合连接的数量为4个，均布连接于下模板下面。

8、根据权利要求6所述的多层模板粉末压制成形模架，其特征在于：集成油缸由12个油缸组成，每层下模板下均布4个油缸。