CN207170941U - 一种用于小高径比压坯成型的料靴 - Google Patents

Abstract

一种用于小高径比压坯成型的料靴，其特征在于：包括壳体、第一下料管以及第二下料管；第一下料管和第二下料管安装在壳体上，第二下料管的管径大于第一下料管的管径；壳体内设有第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板均铰接在壳体内，第一隔板和第二隔板将壳体内腔从后端至前端方向上依次分割为第一腔室、第三腔室以及第二腔室，第一腔室和第二腔室的底端均呈开口结构，第一下料管与第一腔室连通，第二下料管与第二腔室连通；第一隔板与第二隔板之间设有连杆，第一隔板、第二隔板以及连杆构成平行四连杆机构。本实用新型料靴能有效使模腔前端填充的物料更加饱满密实，保证了高径比较小的压坯薄厚大小的一致性，提高了产品质量，节省了生产成本。

Description

一种用于小高径比压坯成型的料靴

技术领域

本实用新型涉及粉末冶金技术领域，具体涉及一种用于小高径比压坯成型的料靴。

背景技术

在粉末冶金行业的压坯成型环节，原料粉末置于料靴内，料靴相当于一个送料机构将原料粉末均匀填充到模腔中，然后，上冲头下行对模腔内的粉末加压而成型为所需要的工件毛坯。在粉末冶金、陶瓷、食品、药品等工业生产中，高径比<0.5的薄片状产品普遍存在。对于这种薄片状的产品，在压坯成型时，传统的推料靴不能使填充模腔的物料分布均匀，在推料运动始端与前端物料分布差异较大，致使两处压坯压实密度不一，压坯薄厚不均。现有技术中模腔12内的物料14填充的不均匀一般有两种形式，如附图1示意，料靴15在推料运动前端对应的模腔12物料14填充不饱满，以及附图2示意，料靴15在推料运动前端物料14虽能填充模腔12，但填充不密实。此两种形式与物料颗粒的大小及流动性，压坯具体的高径比密切相关。此薄厚不均的压坯在后续的烧结或烘烤过程中，由于压坯压制密度不一，烧结变形收缩不一，导致成品薄厚差异进一步加剧，甚至出现扭曲变形。

为解决此问题，传统的方法之一是加大产品厚度，之后通过磨削等后加工形成薄厚一致的成品。这种方法物料的利用率较低，磨削余量较大，导致生产成本增加。另一种传统的方法是手工压制成型，虽然可以保证物料在赶往模腔时各处均匀，成品厚度一致，物料利用率也较高，磨削余量也较小，但由于劳动强度高、生产效率低下，未在规模生产中得到运用。

近年来，随着高径比<0.1的极小高径比产品的出现，以上矛盾进一步凸显，出现扭曲变形的比例大幅增加，使得未经后加工的极小高径比产品批量生产成为企业生产制造水平的重要标志。

发明内容

本实用新型提供一种用于小高径比压坯成型的料靴，其目的在于解决物料在模腔中装填时物料分布不均的问题。本实用新型为保证极小高径比的产品薄厚一致，提供一条切实可行的方案。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于小高径比压坯成型的料靴，包括壳体、第一下料管以及第二下料管；以所述料靴的推料运动方向为基准，所述料靴上位于推料运动始端的一端作为壳体的后端，所述料靴上位于推料运动前端的一端作为壳体的前端，所述第一下料管和第二下料管安装在壳体上，第一下料管靠近壳体的后端，第二下料管靠近壳体的前端，第二下料管的管径大于第一下料管的管径；

所述壳体内设有第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板均铰接在壳体内，所述第一隔板和第二隔板将壳体内腔从壳体的后端至壳体的前端方向上依次分割为第一腔室、第三腔室以及第二腔室，第一腔室和第二腔室的底端均呈开口结构，所述第一下料管与第一腔室连通，第二下料管与第二腔室连通；所述第一隔板与第二隔板之间设有一连杆，所述连杆的一端铰接在第一隔板上，连杆的另一端铰接在第二隔板上，第一隔板、第二隔板以及连杆三者构成了一平行四连杆机构，使得第一隔板和第二隔板二者能够同步摆动。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述壳体的后端也即指即料靴的后端，所述壳体的前端也即指即料靴的前端，所谓的前端和后端都是以料靴的推料运动方向来定义的。

2、上述方案中，所述第一隔板的表面为平面，所述第二隔板的表面为曲面。第一隔板和第二隔板的表面均是指板的长、宽所在的面，而不是指板厚度方向上所在的面，板的厚度可以忽略不计。

3、上述方案中，在对应所述第三腔室的壳体上开设有一长圆孔，所述连杆上还设有一手柄，手柄的一端与连杆固定连接，手柄的另一端嵌设在所述长圆孔中。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型的料靴能够使其内部前后端物料的压力趋于相等，当料靴在模腔表面上进行推料运动时，能有效的使模腔前端填充的物料更加饱满和密实。

（2）本实用新型的料靴能够使其内部前后两个空间（即第一腔室和第二腔室）大小可调，使得填充模腔时物料的压力根据实际情况需要来进行调节，便于小高径比的压坯薄厚不均问题进一步得到解决。

（3）本实用新型的料靴结构简单、制作方便，经济性较好。

总之，本实用新型的料靴在模腔表面上进行推料运动时，能有效的使模腔前端填充的物料更加饱满和密实，尤其保证了高径比较小的压坯成型薄厚大小的一致性，提高了产品质量，节省了生产成本，在实际生产中取得较好的效果。

附图说明

附图1为现有技术中模腔内的物料填充不均匀的原理示意图一；

附图2为现有技术中模腔内的物料填充不均匀的原理示意图二；

附图3为本实用新型的料靴的主视图；

附图4为本实用新型的料靴的立体图；

附图5为本实用新型的料靴的内部结构示意图。

以上附图中：1、壳体；2、第一下料管；3、第二下料管；4、第一隔板；5、第二隔板；6、第一腔室；7、第二腔室；8、第三腔室；9、连杆；10、长圆孔；11、手柄；12、模腔；13、下料管；14、物料；15、料靴。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：一种用于小高径比压坯成型的料靴

参见附图3至附图5所示，所述料靴包括壳体1、第一下料管2以及第二下料管3；以所述料靴的推料运动方向为基准，所述料靴上位于推料运动始端的一端作为壳体1的后端，所述料靴上位于推料运动前端的一端作为壳体1的前端，所述第一下料管2和第二下料管3安装在壳体1上，第一下料管2靠近壳体1的后端，第二下料管3靠近壳体1的前端，第二下料管3的管径大于第一下料管2的管径；

所述壳体1内设有第一隔板4和第二隔板5，第一隔板4和第二隔板5均铰接在壳体1内，第一隔板4靠近所述第一下料管2，第二隔板5靠近第二下料管3，第一隔板4的表面为平面，第二隔板5的表面为曲面，该曲面的剖面为类似于飞机机翼上表面的曲线。所述第一隔板4和第二隔板5将壳体1内腔从壳体1的后端至壳体1的前端方向上依次分割为第一腔室6、第三腔室8以及第二腔室7，第一腔室6和第二腔室7的底端均呈开口结构，第三腔室8的底端可以呈开口结构也可以呈闭口结构，所述第一下料管2与第一腔室6连通，第二下料管3与第二腔室7连通；所述第一隔板4与第二隔板5之间设有一连杆9，所述连杆9的一端铰接在第一隔板4上，连杆9的另一端铰接在第二隔板5上，第一隔板4、第二隔板5以及连杆9三者构成了一平行四连杆机构，使得第一隔板4和第二隔板5二者能够同步摆动。在对应所述第三腔室8的壳体1上开设有一长圆孔10，所述连杆9上还设有一手柄11，手柄11的一端与连杆9固定连接，手柄11的另一端嵌设在所述长圆孔10中，便于通过手柄11来手动调节第一隔板4和第二隔板5的空间大小。

以WC-Co硬质合金为例，在生产一个硬质合金零件时，其烧结后的毛坯直径为φ47.7mm，高度要求为2.0+0.10（即2.00-2.10）mm，高径比为2.0/47.7=0.04，为极小高径比产品，其对应的压坯高度为2.5±0.05（2.45-2.55）mm。分别采用传统料靴及本实用新型的料靴分别连续压制10件压坯，并测量10件压坯及烧结后的成品的高度，每件样品测量5个高度数据。采用传统料靴的压坯为2.42~2.59 mm，毛坯为1.97~2.15 mm；而采用本实用新型的料靴后，压坯为2.46~2.55 mm，毛坯为2.02~2.08 mm。由此可以看出，本实用新型的料靴对小高径比产品的压坯稳定性有较好的效果，不同压坯样品的厚度更趋向于一致。

本实施例的设计思路：在现有技术中，由于下料管位于料靴侧面，使料靴内物料内部压力不同，料靴运动前端的物料后进入模腔，且流速较慢，导致前端处对应的模腔内物料填充要么未填充饱满，要么填充不密实。

物料之所以能填充模腔，是由于物料具有一定的流动性，因此，可将物料抽象为流体。由流体力学知识可知，在流体中流动速度较大的位置有着较小的压强。根据以上分析可知，在料靴的前端增加1个下料管，也即本实施例的第二下料管3，与料靴的后端原有下料管也即第一下料管2使用三通接头接连到主下料管上，料斗中的物料通过主下料管和三通接头进入到料靴的第一下料管2和第二下料管3中，物料再从第一腔室6和第二腔室7的底端开口落入到模腔12中，进而，使得料靴内前后端物料的压力相等，在推料时，能有效的使模腔12前端填充的物料更加饱满和密实。

进一步地，第二下料管3的管径比第一下料管2的管径更粗，使得第二下料管3内的物料流动较慢，在其连接的第二腔室7内有着更大的压强，便于使对应的模腔内物料填充更加饱满和密实。

再进一步地，在料靴内增加分料机构，也即第一个隔板4和第二隔板5，将料靴内的空间从壳体1的后端至壳体1的前端方向上依次分割为第一腔室6、第三腔室8以及第二腔室7，第二隔板5的表面为曲面，该曲面的剖面为类似于飞机机翼上表面的曲线，目的在于增加对应的第二腔室内7（也即料靴内前端）物料有着较高的压强，使得对应的模腔内物料填充更加饱满和密实。

再进一步地，物料在模腔中装填时物料分布不均的问题与物料颗粒的大小及流动性、压坯具体的高径比密切相关，从生产中由于物料颗粒、流动性差异，以及不同产品高径比变化等因素影响，模腔内物料沿推料运动方向的填充存在一定差异，增设连杆9，使得第一隔板4、第二隔板5以及连杆9三者构成了一平行四连杆机构，第一隔板4和第二隔板5二者能够同步摆动，这样就可以使料靴内前后两个空间（即第一腔室6和第二腔室7）大小可调，使得填充模腔时物料的压力可调，便于小高径比的压坯薄厚不均问题进一步得到解决。

此外，第一隔板4和第二隔板5未固定在料靴内，可自由拆卸，一方面使料靴及其内部机构清洁更加方便，另一方面减轻了料靴的重量，便于料靴及其内部机构的拆装或自由搬运。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于小高径比压坯成型的料靴，其特征在于：包括壳体、第一下料管以及第二下料管；以所述料靴的推料运动方向为基准，所述料靴上位于推料运动始端的一端作为壳体的后端，所述料靴上位于推料运动前端的一端作为壳体的前端，所述第一下料管和第二下料管安装在壳体上，第一下料管靠近壳体的后端，第二下料管靠近壳体的前端，第二下料管的管径大于第一下料管的管径；

所述壳体内设有第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板均铰接在壳体内，所述第一隔板和第二隔板将壳体内腔从壳体的后端至壳体的前端方向上依次分割为第一腔室、第三腔室以及第二腔室，第一腔室和第二腔室的底端均呈开口结构，所述第一下料管与第一腔室连通，第二下料管与第二腔室连通；所述第一隔板与第二隔板之间设有一连杆，所述连杆的一端铰接在第一隔板上，连杆的另一端铰接在第二隔板上，第一隔板、第二隔板以及连杆三者构成了一平行四连杆机构。

2.根据权利要求1所述的一种用于小高径比压坯成型的料靴，其特征在于：所述第一隔板的表面为平面，所述第二隔板的表面为曲面。

3.根据权利要求1所述的一种用于小高径比压坯成型的料靴，其特征在于：在对应所述第三腔室的壳体上开设有一长圆孔，所述连杆上还设有一手柄，手柄的一端与连杆固定连接，手柄的另一端嵌设在所述长圆孔中。