CN204430266U - 一种超声波粉末冶金模压成型装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声波粉末冶金模压成型装置，包括上模板，超声波振动机构，上模冲，阴模，下模板，下模冲，底座；超声波振动机构固定连接于上模板下端面，上模冲固定连接于超声波振动机构下端；所述阴模与下模板固定连接，阴模上开有压料孔；下模冲的上端面位于压料孔内；上模冲、压料孔、下模冲三者端面的截面形状相同，并且三者中心轴线共线；在上模板与下模板之间设置有导向机构，上模板通过导向机构导向可以垂直上下运动。本实用新型增加了粉末冶金金属的填充性，减小了金属模压成型所需的压力，有效提高粉末冶金所制零件的致密度、提升了金属零件组织的均匀性；同时本实用新型可以高效的安装使用，装置的使用寿命更长，能效更低。

Description

一种超声波粉末冶金模压成型装置

技术领域

本实用新型涉及模压成型装置，尤其涉及一种带有超声波振动系统的粉末冶金模压成型装置。

背景技术

为获得均匀性好、致密度高的压坯，现有技术中的粉末冶金模压成型装置主要包括温压模压成型装置、等静压模压成型装置、高速压模压成型装置等，但是这些装置设备结构复杂，投资大，能耗高；在《粉末冶金材料科学与工程》期刊第16卷第1期中公开了《超声振动对纯铁粉压坯致密度的影响》一文，其中披露了一种超声波粉末冶金模压成型试验装置；上述装置主要由上、下垫板，上模座，挤压杆，阴模，下模冲，碟形弹簧，导杆，超声波换能器等组成，其通过挤压杆与下模冲在阴模内的配合完成粉末冶金的压坯；故粉末冶金的模压成型对上模冲、阴模、下模冲三者的配合精度要求高，所以在安装时需要三者有较高的同轴度；而期刊中公开的模压成型试验装置整体结构较大，安装时不便于保证上模冲、阴模、下模冲三者的配合精度，从而造成模压成型装置的安装困难；在装置压坯工作过程中，无法对位于上模座的上模冲由于外在环境的干扰造成的偏移进行自动修正，从而影响压坯的均匀性和致密度。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术存在的问题提出了改进，即本实用新型要解决的技术问题是提供一种超声波模压成型装置，在结构简单、投资小、耗能低的情形下获得均匀性好、致密度高的压坯，同时该装置安装简单，能够保证上模冲、阴模、下模冲的配合精度，自动对上模冲的偏移进行修正。

本实用新型解决技术问题的技术方案是提供一种超声波粉末冶金模压成型装置，包括上模板，超声波振动机构，上模冲，阴模，下模板，下模冲，底座；所述上模板位于下模板上部；超声波振动机构固定连接于上模板下端面，上模冲固定连接于超声波振动机构下端；所述底座固定连接于下模板下端；所述阴模与下模板固定连接，阴模上开有压料孔；所述下模冲的上端面位于压料孔内；所述上模冲、压料孔、下模冲三者端面的截面形状相同，并且三者中心轴线共线；在上模板与下模板之间设置有导向机构，所述上模板通过导向机构导向可以垂直上下运动。

本实用新型的一种优选实施方案中，所述导向机构包括导套、导柱；所述导套固定连接于上模板的下端面，所述导柱固定连接于下模板的上端面。

通过在粉末冶金模压成型装置上模板上设置超声波振动机构，可以在投资小、耗能低的情形下获得均匀性好、致密度高的压坯；通过在上模板与下模板之间设置导柱和导套这种导向机构，可以有效地保证上模冲、阴模孔、下模冲三者的配合精度，使得装置的安装更简单，同时，在装置工作过程中，如果位于上模板的上模冲发生偏移，导向机构可以有效地对其进行修正。

本实用新型的一种优选实施方案中,上模板与下模板之间连接有压缩弹簧；所述压缩弹簧套装在导向机构上。

通过在上模板与下模板之间设置与导向机构共轴线的压缩弹簧，可以有效地的使压坯完成后上模板复位，无需将压力机与上模板固定连接或者附加其他复位机构，缩短了工时，减轻了工人的劳动强度。

本实用新型的一种优选实施方案中,所述超声波振动机构包括超声波发生器,超声波换能器，超声波变幅杆，超声波系统支架；所述超声波系统支架固定连接于上模板下端面；所述超声波换能器与超声波系统支架固定连接；所述超声波换能器上端与超声波发生器相连接，下端与超声波变幅杆固定连接；所述超声波变幅杆的下端固接有上模冲。

通过在上模板下面设置超声波系统支架，合理的减少了该超声波振动装置的结构部件，使装置安装更简单，使用更方便；通过在超声波换能器下方增加超声波变幅杆有效地增加了超声振动的幅度和频率，有效地减低了超声振动的能耗，所得压坯均匀性更好、致密度更高，同时加长了超声波系统的使用寿命。

本实用新型的一种优选实施方案中，所述压料孔为通孔，下模板开有可供下模冲通过的通孔。

本实用新型的一种优选实施方案中，该装置还包括自动顶料机构，所述自动顶料机构位于下模板下端，并与下模冲固定连接，下模冲通过自动顶料机构的作用可在压料孔内上下移动，完成顶料。

本实用新型的一种优选实施方案中，所述自动顶料机构,包括上横梁,顶杆,下横梁,动力装置,垫块,下垫板，所述下垫板适当位置开有可以通过顶杆的通孔；所述垫块一端与下模板的下端面固定连接，另外一端与下垫板固定连接；所述上横梁位于下模板与下垫板两者之间，并与下模冲固定连接；所述顶杆一端穿过下垫板上的通孔与上横梁固定连接，另一端与下横梁固接；所述动力装置位于下横梁下部并与其连接。

通过在超声波粉末冶金模压成型装置底部设置自动顶料机构，可以有效地实现自动化生产加工。

本实用新型的一种优选实施方案中，所述上模冲的长度为超声波半波长的整数倍。

通过将上模冲的长度设置为超声波半波长的整数倍可以更有效的提高上模冲的振幅和振动频率，使得压坯均匀性更好、致密度更高。

本实用新型的一种优选实施方案中，所述上模冲、压料孔、下模冲三者端面的截面形状为圆形。

本实用新型的一种优选实施方案中，所述超声波变幅杆与超声波系统支架之间连接有蝶形弹簧。

通过在声波变幅杆与超声波系统支架之间连接有蝶形弹簧，可以保持超声振动机构在压坯过程中受到的压制压力，同时能使得超声能量得到有效传递，从而提高超声波系统的使用寿命，增长装置的使用时间；

附图说明

图1为本实用新型实施例的主视图；

图2为本实用新型超声波振动机构示意图

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

由本实用新型实施例图1可知，本实用新型主要包括上模板1，超声波振动机构2，上模冲3，阴模4，下模板5，下模冲6，底座7，导向机构10，自动顶料机构11；所述超声波振动机构2包括超声波发生器2a,超声波换能器2b，超声波变幅杆2c，超声波系统支架2d；所述导向机构10包括导套10a和导柱10b，所述导套10a固定连接于上模板1的下端面，所述导柱10b固定连接于下模板5上端面。所述上模板1通过导向机构10的导向安装于下模板5的上部，并且导套10a、导柱10b的作用下可以在垂直方向上相对下模板5上下运动。超声波振动机构2固定连接于上模板1的底面，具体连接方式是通过螺钉将超声波系统支架2d固定在上模板1上，超声波换能器2b的下部连接有超声波变幅杆2c,超声波发生器2a通过导线为超声波换能器2b提供能量，超声波发生器2a,超声波换能器2b，超声波变幅杆2c三者组成超声波振动系统，该振动系统通过超声波换能器2b上的法兰用螺钉连接在超声波系统支架2d上。上模冲3通过螺纹连接在超声波变幅杆2c的底端,为达到在上模冲3下端面所发出振动最强的目的，上模冲3的长度为超声波半波长的整数倍。在下模板5上中心开有与阴模4外径相同的通孔8，阴模4通过下模板5上的通孔8与下模板固定连接。底座7固定连接于下模板5的下部。所述阴模4中心开有压料孔9，所述下模冲6位于下模板5的下部，下模冲6上端面位于压料孔9内，下端为自由端，通过调整下模冲6自由端所处的位置，可以调整下模冲6的上端面处于压料孔9内所处的位置。所述上模冲3和下模冲6的端面直径均与压料孔9直径相等，并且三者中心轴线共线，所述上模冲3可在导向机构导向下通过压力机作用进入压料孔9，在压料孔9内的金属粉末通过下模冲6与上模冲3的配合作用在超声波振动系统作用下完成模压成型。自动顶料机构11安装于下模板5的下部，自动顶料机构11包括上横梁11a,顶杆11b,下横梁11c,动力装置11d,垫块11e,下垫板11f，所述下垫板11f上开有可以通过顶杆11b的通孔。垫块11e一端通过螺钉固定在下模板5的下端面，另一端通过螺钉与下垫板11f固定连接；所述上横梁11a位于下模板5与下垫板11f两者之间，并与下模冲6下端固定连接；所述顶杆11b一端穿过下垫板11f上的通孔与上横梁11a固定连接，另一端与下横梁11c固接；所述动力装置11d位于下横梁11c下部并与其连接。底座7通过螺钉固定连接于下垫板11f下端，以支撑整个装置。

使用本实用新型对粉末冶金进行压坯时，首先将装置装在压力机上，在开模状态下，倒金属粉末于阴模4中，然后开启压力机，上模板1通过导向机构10导向在压力机作用下向下运动，位于上模板1下方上模冲3插入阴模4中心的压料孔9中对金属粉末压紧，开启超声波振动系统，上模冲3在超声波系统的作用下，配合下模冲6对金属粉末进行超声波振动压坯，完成对金属粉末的模压成型。压制完成后，开模，上模板1通过压力机的作用向上移动，上模冲3退出压料孔9，归位于初始状态。最后启动自动顶料机构11上的动力装置11d，下模冲6通过自动顶料机构11的作用在压料孔9内沿垂直方向向上运动，从而将模压成型零件顶出。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以对上述实用新型加以改进或变换，所述底座7可安装于所述下垫板11f下方；所述自动顶料机构11可以为其他结构或者将动力装置11d的顶端直接与下模冲6底端直接相连；作为本实用新型的另一种改进，可以将超声波变幅杆2c与上模冲3一体成型，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种超声波粉末冶金模压成型装置，包括上模板(1)，超声波振动机构(2)，上模冲(3)，阴模(4)，下模板(5)，下模冲(6)，底座(7)；

所述上模板(1)位于下模板(5)上部；超声波振动机构(2)固定连接于上模板(1)下端面，上模冲(3)固定连接于超声波振动机构(2)下端；所述底座(7)固定连接于下模板(5)下端；

所述阴模(4)与下模板(5)固定连接，阴模(4)上开有压料孔(9)；所述下模冲(6)的上端面位于压料孔(9)内；所述上模冲(3)、压料孔(9)、下模冲(6)三者端面的截面形状相同，并且三者中心轴线共线；

其特征在于：

在上模板(1)与下模板(5)之间设置有导向机构(10)，所述上模板(1)通过导向机构(10)导向可以垂直上下运动。

2.如权利要求1所述的一种超声波粉末冶金模压成型装置，其特征在于：所述导向机构(10)包括导套(10a)、导柱(10b)；所述导套(10a)固定连接于上模板(1)的下端面，所述导柱(10a)固定连接于下模板(5)的上端面。

3.如权利要求1或2所述的一种超声波粉末冶金模压成型装置， 其特征在于：上模板(1)与下模板(5)之间连接有压缩弹簧；所述压缩弹簧套装在导向机构(10)上。

4.如权利要求1所述的一种超声波粉末冶金模压成型装置，其特征在于：

所述超声波振动机构(2)包括超声波发生器(2a),超声波换能器(2b)，超声波变幅杆(2c)，超声波系统支架(2d)；

所述超声波系统支架(2d)固定连接于上模板(1)下端面；所述超声波换能器(2b)与超声波系统支架(2d)固定连接；所述超声波换能器(2b)上端与超声波发生器(2a)相连接，下端与超声波变幅杆(2c)固定连接；所述超声波变幅杆(2c)的下端固接有上模冲(3)。

5.如权利要求1所述的一种超声波粉末冶金模压成型装置，其特征在于：所述压料孔(9)为通孔，下模板(5)开有可供下模冲(6)通过的通孔(8)。

6.如权利要求5所述的一种超声波粉末冶金模压成型装置，其特征在于：

还包括自动顶料机构(11)，所述自动顶料机构(11)位于下模板(5)下端，并与下模冲(6)固定连接，下模冲(6)通过自动顶料机构(11)的作用可在压料孔(9)内上下移动，完成顶料。

7.如权利要求6所述的一种超声波粉末冶金模压成型装置，其特征在于：

所述自动顶料机构(11),包括上横梁(11a),顶杆(11b),下横梁(11c),动力装置(11d),垫块(11e),下垫板(11f)，所述下垫板(11f)适当位置开有可以通过顶杆(11b)的通孔；

所述垫块(11e)一端与下模板(5)的下端面固定连接，另外一端与下垫板(11f)固定连接；所述上横梁(11a)位于下模板(5)与下垫板(11f)两者之间，并与下模冲(6)固定连接；所述顶杆(11b)一端穿过下垫板(11f)上的通孔与上横梁(11a)固定连接，另一端与下横梁(11c)固接；所述动力装置(11d)位于下横梁(11c)下部并与其连接。

8.如权利要求1或4所述的一种超声波粉末冶金模压成型装置，其特征在于：所述上模冲(3)的长度为超声波半波长的整数倍。

9.如权利要求1所述的一种超声波粉末冶金模压成型装置，其特征在于：所述上模冲(3)、压料孔(9)、下模冲(6)三者端面的截面形状为圆形。

10.如权利要求4所述的一种超声波粉末冶金模压成型装置，其特征在于：所述超声波换能器(2b)与超声波系统支架(2d)之间连接有蝶形弹簧。