CN205967403U - 一种自动压制成型装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的自动压制成型装置包括自动压制成型模具、向成型模具输送粉末的给料机构、以及承载成型模具并向成型模具施加压力的自动机械压力机；自动压制成型模具主要由第一上冲、第一阴模、第一下冲和芯杆构成；第一上冲套在第一芯杆上并与第一阴模内侧接触；第一下冲包括下内冲和下外冲；下外冲套在下内冲上并于第一阴模内侧接触，下内冲套在第一芯杆上；第一上冲、第一阴模、下外冲、下内冲和芯杆之间形成模腔。本实用新型提供的自动压制成型装置实现了自动装料、压制、退模，提高了生产效率；在退模过程中使用了预加载力减缓了压制品的弹性后效释放速度，有效减少了压制裂纹现象；减少过程人为因素的影响，压制品生产合格率得到提高。

Description

一种自动压制成型装置

技术领域

本实用新型属于硬质合金产品制造技术领域，涉及粉末冶金硬质合金产品加工技术，具体涉及一种粉末冶金硬质合金产品加工过程中使用的自动压制成型装置。

背景技术

一直以来，硬质合金产品都是采用人工手动压制成型，首先需要一个人称量出单重满足工艺要求的粉末放在容器中，另一个人将容器中的粉末倒入手压模具腔内，然后手动控制压制，接着手动控制退模。这种成型方法不仅难以保证空腔各部位粉末量一致，从而使压制产品各部位密度差异很大，压制的产品烧结后易变形；并且在压制、退模过程中，受到人为因素影响较大，导致产品易出现裂纹、质量稳定性差。

以制备如图1所示的有齿的台阶圆环产品为例，传统工艺中是采用如图2所示的模具在单柱液压机上手动压制成型。该手动成型模具1主要由手动压模上冲11、限止器12、手动压模阴模3、手动压模下冲4和手动压模芯杆5构成，手动压模上冲1套在手动压模芯杆5上且与手动压模阴模3内侧接触，手动压模下冲4套在手动压模芯杆5上且与手动压模阴模3内侧接触，且手动压模阴模3的下部抵接手动压模下冲4的环形台阶上，限止器2位于手动压模阴模3上端且与阴模同轴。利用该模具对粉末合金进行压制成型的操作过程主要包括：一个人在电子秤上称量出单重满足工艺要求的粉末放在容器中，另一个人将容器中的粉末倒入手压模空腔内，将手动压模上冲1放入模具空腔内，接着讲模具送入单柱液压机压柱正下方，然后手动控制压柱下压，粉末被压制成具有一定密度及强度的压制品，然后控制压柱向上移动，取掉限止器2和手动压模下冲4，将模具换向上冲置于工作台上，并在手动压模阴模3与压柱之间放置脱模具辅助环，控制压柱下压，手扶阴模外，使手动压模阴模3和手动压模芯杆5下移，直至压制品完全脱离阴模，手动控制压柱上移，将上冲和压制品一同取出，将上冲无压制端放置在平台上，用手取压制片，然后模具重新组合再装料。这种成型方法需要两个人配合操作，生产效率非常低，单人班产量约为40件；且因为手动将料倒入模具空腔时难以保证空腔各部位粉末量均匀一致，致使压制品各部位密度差异比较大，后期烧结时易变形；此外，在压制成型后取压制品时，由于手的平稳性不好，易导致压制品齿部出现裂纹。

再如制备权利要求3所示的端面有齿的内锥圆环产品，传统工艺中是在单柱液压机上手动压制成型；仍需要一个人称量出单重满足工艺要求的粉末放在容器中，另一个人组装模具，并将容器中的粉末倒入模具空腔内，然后手动压制，接着手动控制退模。这 种成型方法需要两个人配合完成操作，生产效率非常低，单人班产量约为160件；与前一种成型方法类似，由于是手动将料倒入模具空腔难以保证空腔各部位粉末量的均匀一致，导致压制品各部位密度差异大，后期烧结易变形，在压制成型后取压制品时，由于手的平稳性不好，易导致压制品齿部出现裂纹。

由此可见，传统硬质合金成型方法，均存在生产效率低、劳动强度大、产品合格率低等问题；研究一种能够实现自动上料、自动压制成型的模具，在硬质合金加工方面具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在，提供一种自动压制成型装置，通过对装料、压制、退模等环节的自动化，从而大幅度提高硬质合金产品的生产效率，同时提高此类产品质量的稳定性。

为了达到上述目的，本实用新型采取以下技术方案来实现。

本实用新型提供了一种自动压制成型装置，包括自动压制成型模具、向成型模具输送粉末的第一给料机构、以及承载成型模具并向成型模具施加压力的自动机械压力机；

所述自动压制成型模具主要由第一上冲、第一阴模、第一下冲和第一芯杆构成；第一上冲套在第一芯杆上并与第一阴模内侧接触；第一下冲包括下内冲和下外冲；下外冲套在下内冲上并于第一阴模内侧接触，下内冲套在第一芯杆上；第一上冲、第一阴模、下外冲、下内冲和第一芯杆之间形成模腔；

所述第一给料机构包括覆盖在由第一阴模、第一芯杆及第一下冲形成的空腔上方的料靴；

所述自动机械压力机构主要由自上而下的第一上模架、第一预加载机构、第一凹模板、第一底座和第一下模架构成；第一上模架下端与第一上冲紧固连接，且第一上模架设置有安装第一预加载机构的空腔；第一凹模板用于安装第一阴模；第一底座安装在机架上，用于安装下内冲，下外冲安装在浮动板上，浮动板通过力传递杆与安装在第一底座上的支撑气缸连接；第一下模架与穿过第一底座的第一芯杆紧固连接；

第一上模架设置的导向杆自端面向下延伸，穿过用于安放第一底座的机架；第一凹模板上部的导向杆穿过第一上模架与第一上冲紧固连接的安装板，第一下模架上部的导向杆穿过第一底座与第一凹模板紧固连接。

采用本实用新型自动压制成型装置，利用自动压制成型模具可以实现对复杂产品的自动机械化成型；给料机构，可以使模腔内的粉末分布均匀、且粉末松装密度在比较窄的范围内波动，波动范围在4％以内；自动机械压力机构，针对改进的模具，将下内冲固定在机架的第一底座上，并设置了用于安装下外冲的浮动板，做作用力下，浮动板会带动通过下外冲相对下内冲移动，一方面可以改变下内冲与下外冲形成的空间来调节压制品环形部位的高度，此外，还可以调节压制品环形部位的密度，从而避免因密度不均而造成的裂纹等现象，提高产品质量。相对于传统只能压制一种类型的手动压制模具，上述自动压制成型装置可以通过第一凹模板、浮动板起始位置的调整，来压制一系列具有相同端面结构的相似类型产品。

上述自动压制成型装置，自动压制成型模具的第一上冲、第一阴模和第一芯杆之间构成模腔的台阶空腔，下外冲、下内冲和第一芯杆之间构成模腔的环腔，下内冲端面设置的凹槽构成模腔的齿腔。通过该自动压制成型模具可以压制小端面有齿的台阶圆环。此外，通过第一上冲内侧向外延伸出的锥形台阶，有助于成型压制品台阶环内侧的倒角，上述结构改进，利用第一上冲、下内冲和下外冲的自由组合来配置压制品的形状，减少对第一阴模和第一芯杆的结构设计，从而减少对第一阴模和第一芯杆的应力作用，延长其使用寿命。

上述自动压制成型装置，第一下模架下方与调节第一凹模板高度的第一升降机构连接。通过第一升降机构的上下移动，可以实现对第一阴模上端面与下内冲上端面之间距离的调整，从而调整压制品的高度。

上述自动压制成型装置，自动机械压力机进一步设置有用于调节下外冲脱模位置的调节机构，主要由与第一凹模板连接的带挡块的插销和与浮动板连接的滑块构成，插销通过蜗杆副调节其长短。粉末压制完成后，压制品开始逐步脱离模具，首先是压制品脱离第一阴模，然后是制品脱离下外冲，调节机构就是调整下外冲向下移动的时间点，从而实现压制品脱离下外冲。具体实现过程是插销插入滑块时，使滑块向右移动，这样浮动板与限位块之间就有空间，然后插销上的挡块推动浮动板向下移动，与浮动板连接的下外冲也随之向下移动。

上述自动压制成型装置，自动机械压力机进一步设置有用于限制下外冲移动距离的限位块，限位块设置在第一底座上且位于下内冲环形台阶的上方。

基于上述压制圆环、特别是端面有齿的台阶圆环的自动压制成型装置工作原理，本实用新型进一步设计了另外一种压制圆环、特别适用于端面有齿的内锥圆环的自动压制成型装置。

本实用新型提供的另外一种自动压制成型装置，包括自动压制成型模具、向成型模 具输送粉末的给料机构、以及承载成型模具并向成型模具施加压力的自动机械压力机；

所述自动压制成型模具，主要由第二上冲、第二阴模、第二下冲和第二芯杆构成；第二下冲套在第二芯杆上并与第二阴模内侧接触；第二上冲套在第二芯杆上并与第二阴模内侧接触；第二上冲、第二阴模、第二下冲和第二芯杆之间形成模腔；

所述给料机构包括覆盖在由第二阴模、第二芯杆及第二下冲形成的空腔上方的料靴；

所述自动机械压力机构主要由自上而下的第二上模架、第二预加载机构、第二凹模板、第二底座和第二下模架构成；第二上模架下端与第二上冲紧固连接，且第二上模架设置有安装第二预加载机构的空腔；第二凹模板用于安装第二阴模；第二底座安装在机架上，用于安装第二下冲；第二下模架与穿过第二底座的第二芯杆紧固连接；

第二上模架设置的导向杆自端面向下延伸，穿过用于安放第二底座的机架；第二凹模板上部的导向杆穿过第二上模架与第二上冲紧固连接的安装板，第二下模架上部的导向杆穿过第二底座与第二凹模板紧固连接。

采用本实用新型自动压制成型装置，利用自动压制成型模具可以实现对复杂产品的自动机械化成型；给料机构，可以使模腔内的粉末分布均匀、且粉末松装密度在比较窄的范围内波动，波动范围在4％以内；自动机械压力机构，针对改进的模具，将第二下冲固定在机架的第二底座上，第二阴模固定在第二凹模板上，第二芯杆与下模架固定在一起，第二芯杆在压力作用下相对第二下冲相对移动，一方面可以改变下内冲与下外冲形成的空间来调节压制品环形部位的高度，此外，还可以调节压制品环形部位的密度，从而避免因密度不均而造成的裂纹等现象，提高产品质量。相对于传统只能压制一种类型的手动压制模具，上述自动压制成型装置可以通过第二凹模板、第二模架起始位置的调整，来压制一系列具有相同端面结构的相似类型产品。

上述自动压制成型装置，自动压制成型模具的第二上冲的壁厚大于第二下冲的壁厚；第二芯杆由截面积不等的两部分圆柱构成，其两部分圆柱之间通过圆台过渡衔接；第二上冲的凹槽构成模腔的齿腔。通过该自动压制成型模具可以压制端面有齿的内锥圆环。当第二阴模下部向内延伸形成台阶时，第二芯杆上部和第二上冲构成模腔的大环形空腔，第二阴模下部、第二芯杆下部和第二下冲构成模腔的小环形空腔还可以压制由截面不同的两部分构成的端面有齿内锥圆环(或是外侧设置环形台阶的端面有齿内锥圆环)。此外，这里的第二阴模结构可以由第一种自动压制成型模具中的下内冲和下外冲来替代组合相应的结构。

上述自动压制成型装置，第二下模架下方与调节第二凹模板高度的第二升降机构连 接。通过第二升降机构的上下移动，可以实现对第二阴模上端面与第二下冲上端面之间距离的调整，从而调整压制品的高度。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、采用本实用新型提供的自动压制成型装置，实现了自动装料、压制、退模，大大提高了生产效率、降低了劳动强度；减少了人为因素影响，提高了压制品质量。

2、采用本实用新型提供的自动压制成型模具，可以实现对有齿台阶环或者端面有齿内锥环等一系列产品的压制。

3、采用本实用新型提供的自动机械压力机构，通过调整凹模板实现阴模端面相对下冲端面起始位置的调节，来满足不同高度产品要求。

附图说明

图1是有齿台阶圆环产品结构示意图；其中，图1(a)为主视图，图1(b)为立体图，图1(c)为图1(a)沿A-A线的剖视图。

图2为现有手动成型模具结构示意图。

图3为本实用新型实施例自动压制成型模具结构示意图。

图4为本实用新型实施例自动压制成型装置结构示意图。

图5为利用本实用新型实施例自动成型装置对粉末物料进行压制的流程示意图。

图6为端面有齿内锥圆环结构示意图；其中，图6(a)为主视图，图6(b)为图6(a)沿B-B线的剖视图，图6(c)为俯视图。

图7为本实用新型另一实施例自动压制成型模具结构示意图。

图8为本实用新型另一实施例自动压制成型装置结构示意图。

图9为利用本实用新型另一实施例自动成型装置对粉末物料进行压制的流程示意图。

其中1-手动成型模具，11-手动压模上冲，2-限止器，3-手动压模阴模，4-手动压模下冲，5-手动压模芯杆；

2-第一自动压制成型模具，21-第一上冲，22-第一阴模，23-第一下冲，231-下内冲，232-下外冲，24-第一芯杆，25-第一上模架，26-第一给料机构，27-第一预加载机构，28-第一凹模板，29-浮动板，210-支撑气缸，211-第一底座，212-限位块，213-调节机构，214-第一下模架，215-第一升降机构；

3-第二自动压制成型模具，31-第二上冲，32-第二阴模，33-第二下冲，34-第二芯杆，35-第二上模架，36-第二给料机构，37-第二预加载机构，38-第二凹模板，39-第二底座，310-第二下模架，311-第二升降机构。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1

本实施例针对的产品为如图1中所示有齿台阶环产品，图1(a)为主视图，图1(b)为立体图，图1(c)为图1(a)沿A-A线的剖视图；该有齿台阶环产品包括环形主体，环形主体的一端面沿圆周方向均匀设置有若干凸出的齿，环形主体的另一端设置有向外延伸的台阶，台阶环内侧底部为了便于与其他部件装配，设置有倒角。

针对上述有齿台阶环产品，本实施例提供了一种自动压制成型模具，如图3，该自动压制成型模具2，主要由第一上冲21、第一阴模22、第一下冲23和第一芯杆24构成；第一上冲21套在第一芯杆24上并与第一阴模22内侧接触；第一下冲23包括下内冲231和下外冲232；下外冲232套在下内冲231上并于第一阴模22内侧接触，下内冲231套在第一芯杆24上；第一上冲21、第一阴模22、下外冲232、下内冲231和第一芯杆24之间形成模腔；且第一上冲21、第一阴模22、和第一芯杆24之间构成模腔的台阶空腔，下外冲232、下内冲231和第一芯杆24之间构成模腔的环腔，下内冲231端面设置的U型凹槽构成模腔的齿腔。模具与粉末接触的部位粗糙度Ra为0.2μm，第一上冲21、第一阴模22、下内冲231、下外冲232和第一芯杆24相互接触的位置粗糙度Ra为0.4μm，模具各部件间的单边配合间隙为0.02～0.1mm。为了加工出台阶环内侧的倒角，第一上冲21下端设置有锥形凸环。

本实施例进一步提供了一种针对上述自动压制模具的自动压制成型装置，如图4所示，该装置还包括向成型模具输送粉末的给料机构、以及承载成型模具并向成型模具施加压力的自动机械压力机。

上述第一给料机构26包括覆盖在由第一阴模22、第一芯杆24及第一下冲23形成的空腔上方的料靴。

上述自动机械压力机主要由自上而下的第一上模架25、第一预加载机构27、第一凹模板28、第一底座211和第一下模架214构成；第一上模架25下端与第一上冲21紧固连接，且第一上模架25设置有安装第一预加载机构27的空腔；第一凹模板28用于安装 第一阴模22；第一底座211安装在支撑机架上，用于安装下内冲231，下外冲232安装在浮动板29上，浮动板29通过力传递杆与安装在第一底座211上的支撑气缸210连接；第一下模架214与穿过第一底座211的第一芯杆24紧固连接；第一上模架25设置的导向杆自端面向下延伸，穿过用于安放第一底座211的机架；第一凹模板28上部的导向杆穿过第一上模架25与第一上冲21紧固连接的安装板；第一下模架214上部的导向杆穿过第一底座211与第一凹模板28紧固连接。

该自动机械压力机进一步包括用于调节第一凹模板28高度的第一升降机构215、用于调节下外冲脱模位置的调节机构213和用于限制下外冲232移动距离的限位块212。第一升降机构215与第一下模架214的下端固定连接。调节机构213主要由与第一凹模板28连接的带挡块的插销和与浮动板连接的滑块构成，插销通过蜗杆副调节其长短。限位块212设置在第一底座211上且位于下内冲231环形台阶的上方。

在进行正式压制之前，需要先安装模具以及第一给料机构26。按照图4，将模具安装在该自动压制装置上，具体为：将第一阴模22安装在第一凹模板28上紧固，第一上冲21与第一上模架25连接紧固，下外冲232安装在浮动板29上，下内冲安装在第一底座211上，第一芯杆24与第一下模架214紧固连接。接着安装料靴，开启自动送料，将料倒入与料靴相通的料斗中。

然后按照如图5A-5D给出的顺序对压制品进行试压制，进一步调整模具位置，步骤如下：

步骤S1，自动装料：如图5A所示，在点动控制模式下，将第一上冲21上升最高位置，第一阴模22、下外冲232和第一芯杆24上升至最高位置，下内冲231位置不变；料靴覆盖在由第一阴模22、第一芯杆24及第一下冲23形成的空腔上方，做前后往返运动，使WC-Co/Ni/Co+Ni硬质合金混合料粉末粉末填充满空腔；粉末的松装密度可以控制在比较窄的范围内波动，波动范围小于4％；特别是由于第一阴模22、下外冲232的最高位置重复定位精度为0.05mm，能够保证空腔体积保持一致，因此模具空腔的粉末重量也能在一个比较窄的范围内波动，从而实现自动称重装料；

步骤S2，预压制：如图5B所示，空腔填满后，在点动控制模式下，第一上模架25在驱动机构(例如由电机或气缸控制的升降机构)带动下下移，通过带动第一上冲21下压进入第一阴模22，粉末受压移动；此时模腔被封闭；

步骤S3，压制：如图5C所示，在点动控制模式下，下内冲231不动，第一阴模22和第一芯杆24随第一上冲231同步下压，模腔逐渐减小，模腔内的粉末密度逐渐增大， 当第一上冲21与下外冲232之间粉末密度大到传递的压制力大于下外冲232向上的支撑气缸210的力时，下外冲232向下移动至与限位块212接触，下外冲232停止移动，第一阴模22、第一上冲21和第一芯杆24继续同步下移至到达预定位置时，空腔内粉末被压制成型得到压制品；

步骤S4，退模：如图5D所示，在点动控制模式下，当第一上冲21停止移动时，第一预加载机构27开启，通过第一上冲21将预定压力覆盖在压制品上，预加载压力值在0.2MPa～0.4MPa范围内调节，以满足压制品不被压裂，同时起到缓减压制品弹性后释放速度为目的；第一上模架25在驱动机构带动下向上移动，下内冲231、下外冲232固定不动，然后第一阴模22及第一芯杆24在升降机构带动下向下移动至下外冲232上端面与第一阴模22上端面齐平，然后在调节机构213作用下，下外冲232、第一阴模22和第一芯杆24同步向下移动至压制品完全脱离第一阴模22，用手指同时捏住第一上冲21和压制品外圆；下外冲232、第一阴模22和第一芯杆24停止不动，第一上冲21向上移动复位至最高位置，压制品业随第一上冲22脱离下内冲231，取下压制品，随后第一阴模22、下外冲232、第一芯杆24自动复位至最高位置。

检测得到的压制品的总高、台阶高尺寸以及单重，调整下内冲231、下外冲232上端面与第一阴模22上端面的落差来调整压制品单重，通过调整下外冲232限位块高度来调整台阶高度，通过控制第一上冲21进入第一阴模22内的深度、第一阴模与第一上冲21同步下移距离以及第一升降机构215控制第一凹模板28上的第一阴模22上端面复位高度从而控制压制品总高。

测量记录处理后制品内孔上下两头的直径，台阶外圆面内孔直径较环形主体外圆面小0.05～0.15mm即可认为满足要求；如果台阶外圆面内孔直径较小0.15mm以上，说明下外冲232上端面与第一阴模22上端面的落差不够，装的料较少，需调整它们之间的落差，如果台阶外圆面内孔直径大0.1mm以上，说明下外冲232上端面与第一阴模22上端面的落差太大，装的料较多，需调整它们之间的落差，因为下外冲232上端面与第一阴模22上端面的落差变了，会导致装料空腔变化，所以下内冲231上端面至第一阴模22的距离也要进行调整，以满足压制品单重要求。

调试出合格品后将压机模式切换为连续压制，按照上述步骤捡压制品，并检查压制品质量。为了控制大批压制品的质量，可以每300～1000件冷等静压处理一件制品，检测密度分布情况；以及时发现模具卡料后第一阴模22及下外冲232未复位规定位置，导致压制品单重波动及压制品各部分密度发生变化。

实施例2

本实施例针对的产品为如图6所示的端面有齿内锥圆环；其中，图6(a)为主视图，图6(b)为图6(a)沿B-B线的剖视图，图6(c)为俯视图；该端面有齿内锥圆环主要分为上下两个大小圆环，大小圆环的内孔组成锥形孔，且大环端面沿圆周方向均匀设置若干齿。

针对上述端面有齿内锥圆环，本实施例提供了一种自动压制成型模具3，如图7所示，主要由第二上冲31、第二阴模32、第二下冲33和第二芯杆34构成；第二下冲33套在第二芯杆34上并与第二阴模32内侧接触；第二上冲31套在第二芯杆34上并与第二阴模32内侧接触；第二上冲31、第二阴模32、第二下冲33和第二芯杆34之间形成模腔。为了构成大小圆环形腔及形成圆环的内锥孔，第二上冲31的壁厚大于第二下冲33的壁厚；第二芯杆34由截面积不等的两部分圆柱构成，其两部分圆柱之间通过圆台过渡衔接；第二阴模32下部向内延伸形成台阶；第二阴模32上部、第二芯杆34上部和第二上冲31构成模腔的大环形空腔，第二阴模32下部、第二芯杆34下部和第二下冲33构成模腔的小环形空腔，第二上冲31下端设置的凹槽构成模腔的齿腔。进一步，第二上冲31下端两凹槽之间凸出部分的端部为弧形过渡，以与压制品大圆环端面两齿之间的凹槽底部弧形角匹配。并保证模具与粉末接触的部位粗糙度Ra0.2μm,模具的第二上冲31、第二下冲33、第二芯杆34和第二阴模32相互接触的位置粗糙度Ra0.4um，模具各部件间的单边配合间隙0.02～0.06mm。

本实施例进一步提供了一种针对上述自动压制模具的自动压制成型装置，如图8所示，该装置还包括向成型模具输送粉末的第二给料机构36、以及承载成型模具并向成型模具施加压力的自动机械压力机。

上述第二给料机构36包括覆盖在由第二阴模32、第二芯杆34及第二下冲33形成的空腔上方的料靴。

上述自动机械压力机构主要由自上而下的第二上模架35、第二预加载机构37、第二凹模板38、第二底座39和第二下模架310构成；第二上模架35下端与第二上冲31紧固连接，且第二上模架35设置有安装第二预加载机37构的空腔；第二凹模板38用于安装第二阴模32；第二底座39安装在机架上，用于安装第二下冲33；第二下模架310与穿过第二底座39的第二芯杆34紧固连接；第二上模架35设置的导向杆自端面向下延伸，穿过用于安放第二底座39的机架；第二凹模板38上部的导向杆穿过第二上模架35与第二上冲31紧固连接的安装板，第二下模架310上部的导向杆穿过第二底座39与第二凹 模板38紧固连接。

上述自动机械压力机进一步设置有调节第二凹模板38高度的第二升降机构311，第二升降机构311与第二下模架35下方紧固连接。

在进行正式压制之前，需要先安装模具以及第二给料机构36。按照图8，将模具安装在该自动压制装置上，具体为：将第二阴模32安装在第二凹模板38上紧固，第二上冲31与第二上模架35紧固连接，第二下冲33安装在第二底座39上，第二芯杆34与第二下模架310紧固连接。接着安装料靴，开启自动送料，将料倒入与料靴相通的料斗中。

然后按照如图9A-9D给出的顺序对压制品进行试压制，进一步调整模具位置，步骤如下：

步骤S1’，自动装料：如图9A阶段所示，将安装在第二上模架35的第二上冲31上升最高位置，第二阴模32和第二芯杆34上升至最高位置，第二下冲33位置不变，第二给料机构36的料靴覆盖在由第二阴模32、第二芯杆34及第二下冲33形成的空腔上方，做前后往返运动，使WC-Co/Ni/Co+Ni硬质合金混合料粉末粉末填充满空腔；粉末的松装密度可以控制在比较窄的范围内波动，波动范围小于4％；特别是由于第二阴模32、第二下冲33的最高位置重复定位精度为0.05mm，能够保证空腔体积保持一致，因此模具空腔的粉末重量也能在一个比较窄的范围内波动，从而实现自动称重装料；

步骤S2’，预压制：如图9B阶段所示，空腔填满后，第二上模架35在驱动机构带动下下移，通过带动第二上冲31下压进入第二阴模32，粉末受压移动，此时模具空腔封闭；

步骤S3’，压制：如图9C阶段所示，第二阴模32及第二芯杆34随第二上冲31同步下压，模具空腔逐步变小，模具空腔中的粉末密度增大；当第二下冲33与第二芯杆34圆台大圆面达到预定距离时，第二阴模32与第二芯杆34停止下移，第二上冲31单独下压至第二下冲33到达预定位置，可以将之前的同步下压过程中受压成都最小的第二芯杆34的锥周围和第二阴模32大小圆空腔过渡处的未压好粉末压实；空腔内粉末被压制成型得到压制品；

步骤S4’，退模：如图9D阶段所示，当第二上冲31停止移动时，第二预加载机构36开启，通过第二上冲31将预定压力覆盖在压制品上，预加载压力值在0.2MPa～0.4MPa范围内调节，以满足压制品内锥孔不被压裂，同时起到缓减压制品弹性后释放速度为目的；第二上模架35在驱动机构带动下向上移动，第二下冲33固定不动，然后第二阴模32及第二芯杆34在升降机构带动下向下移动，在第二下冲33上端面与第二阴模32上端 面齐平或略低于第二阴模32上端面时，第二预加载机构36自动关闭，第二上冲31向上移动复位至最高位置，压制品脱离第二下冲33及第二阴模32，随后第二阴模32、第二下外冲33自动复位到坐高位置(见图9E阶段)。

检测压制品总高、大外圆环高和大孔长尺寸以及单重，调整第二下冲33上端面与第二阴模32上端面的落差来调整压制品单重，通过第二升降机构311和顶压大小来控制第二阴模32上端面在粉末被压制成型时与第二下冲33上端面的距离，来而控制压制品总高和大外圆环高以及大孔长。

通过冷等静压处理压制品，测量记录处理后压制品小内孔上下两头的直径，要求有齿端面的小内孔直径较另一面小0～0.1mm就可以大批压制，如果有齿端面的小内孔直径比另一面小0.1mm以上，说明此部分密度较差，需将顶压调大。

调试出合格品后将压机模式切换为连续压制，手工捡压制品，并检查压制品质量。

综上所述，与原来的压制方法相比，本实用新型提供的自动压制成型装置实现了自动装料、压制、退模，大大提高了生产效率并降低了劳动强度；在退模过程中使用了预加载力减缓了压制品的弹性后效释放速度，有效减少了压制裂纹现象；减少过程人为因素的影响，压制品生产合格率得到提高。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种自动压制成型装置，其特征在于，包括自动压制成型模具、向成型模具输送粉末的第一给料机构、以及承载成型模具并向成型模具施加压力的自动机械压力机；

所述自动压制成型模具主要由第一上冲、第一阴模、第一下冲和第一芯杆构成；第一上冲套在第一芯杆上并与第一阴模内侧接触；第一下冲包括下内冲和下外冲；下外冲套在下内冲上并于第一阴模内侧接触，下内冲套在第一芯杆上；第一上冲、第一阴模、下外冲、下内冲和第一芯杆之间形成模腔；

所述第一给料机构包括覆盖在由第一阴模、第一芯杆及第一下冲形成的空腔上方的料靴；

所述自动机械压力机构主要由自上而下的第一上模架、第一预加载机构、第一凹模板、第一底座和第一下模架构成；第一上模架下端与第一上冲紧固连接，且第一上模架设置有安装第一预加载机构的空腔；第一凹模板用于安装第一阴模；第一底座安装在机架上，用于安装下内冲，下外冲安装在浮动板上，浮动板通过力传递杆与安装在第一底座上的支撑气缸连接；第一下模架与穿过第一底座的第一芯杆紧固连接；

第一上模架设置的导向杆自端面向下延伸，穿过用于安放第一底座的机架；第一凹模板上部的导向杆穿过第一上模架与第一上冲紧固连接的安装板，第一下模架上部的导向杆穿过第一底座与第一凹模板紧固连接。

2.根据权利要求1所述的自动压制成型装置，其特征在于所述第一上冲、第一阴模和第一芯杆之间构成模腔的台阶空腔，下外冲、下内冲和第一芯杆之间构成模腔的环腔，下内冲端面设置的凹槽构成模腔的齿腔。

3.根据权利要求1或2所述的自动压制成型装置，其特征在于所述第一下模架下方与调节第一凹模板高度的第一升降机构连接。

4.根据权利要求1或2所述的自动压制成型装置，其特征在于进一步设置有用于调节下外冲脱模位置的调节机构，主要由与第一凹模板连接的带挡块的插销和与浮动板连接的滑块构成。

5.一种自动压制成型装置，其特征在于，包括自动压制成型模具、向成型模具输送粉末的第二给料机构、以及承载成型模具并向成型模具施加压力的自动机械压力机；

所述自动压制成型模具，主要由第二上冲、第二阴模、第二下冲和第二芯杆构成；第二下冲套在第二芯杆上并与第二阴模内侧接触；第二上冲套在第二芯杆上并与第二阴模内侧接触；第二上冲、第二阴模、第二下冲和第二芯杆之间形成模腔；

所述第二给料机构包括覆盖在由第二阴模、第二芯杆及第二下冲形成的空腔上方的料靴；

所述自动机械压力机构主要由自上而下的第二上模架、第二预加载机构、第二凹模板、第二底座和第二下模架构成；第二上模架下端与第二上冲紧固连接，且第二上模架设置有安装第二预加载机构的空腔；第二凹模板用于安装第二阴模；第二底座安装在机架上，用于安装第二下冲；第二下模架与穿过第二底座的第二芯杆紧固连接；

第二上模架设置的导向杆自端面向下延伸，穿过用于安放第二底座的机架；第二凹模板上部的导向杆穿过第二上模架与第二上冲紧固连接的安装板，第二下模架上部的导向杆穿过第二底座与第二凹模板紧固连接。

6.根据权利要求5所述的自动压制成型装置，其特征在于所述第二上冲的壁厚大于第二下冲的壁厚；第二芯杆由截面积不等的两部分圆柱构成，其两部分圆柱之间通过圆台过渡衔接；第二阴模下部向内延伸形成台阶；第二阴模上部、第二芯杆上部和第二上冲构成模腔的大圆环形腔，第二阴模下部、第二芯杆下部和第二下冲构成模腔的小圆环形腔，第二上冲下端设置的凹槽构成模腔的齿腔。

7.根据权利要求5或6所述的自动压制成型装置，其特征在于所述第二下模架下方与调节第二凹模板高度的第二升降机构连接。