CN210062130U - 粉末模压成型装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种粉末模压成型装置，包括上模组件、阴模、下模组件和抽真空组件，上模组件包括上密封罩和位于上密封罩内且相对于上密封罩上下移动的上模冲；下模组件包括下密封罩和位于下密封罩内且相对于下密封罩上下移动的下模冲；阴模位于上密封罩和下密封罩之间；上密封罩和上模冲可相对于阴模上下移动；上密封罩底部与阴模顶部接触时，上密封罩、阴模顶部及上模冲之间形成上密封腔；下密封罩和下模冲可相对于阴模上下移动；下密封罩顶部与阴模底部接触时，下密封罩、阴模底部及下模冲之间形成下密封腔；抽真空组件分别对上、下密封腔抽真空。阴模顶部和底部气压平衡，避免因压力差造成粉体被气流带走的情况，从而影响产品质量。

Description

粉末模压成型装置

技术领域

本实用新型涉及粉末成型设备，特别是涉及一种粉末模压成型装置。

背景技术

粉末模压成型是粉末冶金生产中采用最广的成形方法，该成型方法可作用于多种粉末压制成型，比如硅酸盐粉、氮化铝粉、二氧化硅粉、氧化铝粉、氧化锆粉和金属粉等。模压成型将粉末装入钢模型腔，通过模冲对粉末加压使之成型。

然而，传统的粉末模压成型，整个成型过程中，粉体均暴露在大气环境中，粉体所含气体较多，无法排出，且在粉体成型后压力释放，气体无序流蹿，容易导致粉体受压成型后的坯体产生密度不均匀、内部微孔、裂纹，烧结变形大等问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对粉体成型过程中排气不充分而导致粉体成型后的坯体产生密度不均匀、内部微孔、裂纹，烧结变形大等问题，提供一种粉末模压成型装置。

一种粉末模压成型装置，包括上模组件、阴模、下模组件和抽真空组件，所述上模组件包括上密封罩和位于上密封罩内的上模冲；所述下模组件包括下密封罩和位于下密封罩内的下模冲；所述阴模位于上密封罩和下密封罩之间；所述上密封罩和上模冲均可相对于阴模上下移动，且所述上密封罩可相对于上模冲上下移动；所述上密封罩底部与阴模顶部接触时，上密封罩、阴模顶部以及上模冲之间围合形成上密封腔；所述下密封罩和下模冲均可相对于阴模上下移动，所述下密封罩可相对于下模冲上下移动；所述下密封罩顶部与阴模底部接触时，下密封罩、阴模底部以及下模冲之间围合形成下密封腔；所述抽真空组件分别对上、下密封腔抽真空。

上述粉末模压成型装置，附加抽真空组件，在成型时对上密封腔和下密封腔进行抽真空操作，不影响上模冲和下模冲的位置的调试，同时，上密封腔与下密封腔均处于真空状态，相较于粉体暴露于大气环境中的成型过程，真空状态下成型后的坯体产品质量较高；并且上密封腔和下密封腔均通过抽真空组件进行抽真空处理，使阴模顶部和底部的气压平衡，避免因阴模上、底部气压不同而存在压力差，压力差导致的气流引起粉体蹿动而造成粉体被气流带走的情况，从而影响产品质量。

在其中一个实施例中，所述阴模上开设有通槽，所述下模冲置于通槽内时，所述下模冲的顶部与阴模的顶部间隔设置以在通槽内形成容腔以放置粉体，所述上模冲与容腔两者的位置相对应，所述下模冲顶部的面积等于容腔开口处的面积，所述上模冲底部的面积等于容腔开口处的面积。

在其中一个实施例中，所述粉末模压成型装置还包括上安装部和下安装部，所述上模冲连接于上安装部，所述下模冲连接于下安装部；所述上密封罩与上安装部之间设置有在成型时使上密封罩底部紧贴阴模顶部的上压紧机构；和/或，所述下密封罩与下安装部之间设置有在成型时使下密封罩顶部紧贴阴模底部的下压紧机构。

在其中一个实施例中，所述上压紧机构为设置于上密封罩与上模座连接件之间的上弹簧组件。

在其中一个实施例中，所述下压紧机构为设置于下密封罩与下模座连接件之间的下弹簧组件。

在其中一个实施例中，所述粉末模压成型装置还包括上导柱，所述上模冲连接于上导柱，所述上密封罩滑动安装于上导柱，所述上导柱安装于上安装部且部分位于上密封罩内，所述上密封罩与上导柱之间设置有上联动机构；和/或，所述粉末模压成型装置还包括下导柱，所述下模冲连接于下导柱，所述下密封罩滑动安装于下导柱，所述下导柱安装于下安装部且部分位于下密封罩内，所述下密封罩与下导柱之间设置有下联动机构。

在其中一个实施例中，所述上联动机构包括上模冲连接件，所述上模冲通过上模冲连接件安装于上导柱，所述上模冲连接件位于上密封罩内；所述上密封罩包括第一罩体、上过渡部以及第二罩体，所述上过渡部连接第一罩体和第二罩体；所述第一罩体的内侧面与上导柱的外侧面相接触，所述上模冲连接件的顶部的面积大于上导柱的底部的面积，所述上模冲上移时，所述上模冲连接件的顶部可与上过渡部的底部抵接并联动上密封罩上移。

在其中一个实施例中，所述下联动机构包括下模冲连接件，所述下模冲通过下模冲连接件安装于下导柱，所述下模冲连接件位于下密封罩内；所述下密封罩包括第三罩体、下过渡部以及第四罩体，所述下过渡部连接第三罩体和第四罩体；所述第三罩体的内侧面与下导柱的外侧面相接触，所述下模冲连接件的底部的面积大于下导柱的顶部的面积，所述下模冲下移时，所述下模冲连接件的底部可与下过渡部的顶部抵接并联动下密封罩下移。

在其中一个实施例中，所述抽真空机构包括真空源，所述真空源分别通过真空连接组件与上密封腔和下密封腔连接。

在其中一个实施例中，所述抽真空机构还包括缓冲罐，所述缓冲罐一端连接于真空源，另一端连接于真空连接组件。

附图说明

图1为一实施方式中粉末模压成型装置的整体结构示意图。

附图标记：100、上安装部；110、下安装部；200、阴模；210、通槽；220、容腔；300、上模组件；310、上导柱；320、上模座连接件；330、上联动机构；340、上模冲；350、上密封罩；351、第一罩体；352、上过渡部；353、第二罩体；360、上密封腔；370、上压紧机构；400、下模组件；410、下导柱；420、下模座连接件；430、下联动机构；440、下模冲；450、下密封罩；451、第三罩体；452、下过渡部；453、第四罩体；460、下密封腔；470、下压紧机构；500、抽真空组件；510、缓冲罐；520、真空连接组件；530、真空源。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的一个实施例中的粉末模压成型装置，包括上安装部100、上模组件300、阴模200、下模组件400、下安装部110和抽真空组件500。其中，上模组件300包括上导柱310、上模座连接件320、上模冲340和上密封罩350；下模组件400包括下导柱410、下模座连接件420、下模冲440和下密封罩450；阴模200位于上密封罩350和下密封罩450之间。

具体地，上导柱310与下导柱410均呈圆柱状体设置，且上导柱310的中轴线与下导柱410的中轴线共线。上导柱310通过上模座连接件320安装于上安装部100上，且上导柱310可相对于阴模200沿上导柱310的轴向滑动。上模冲340固定安装于上导柱310；且上模冲340和部分上导柱310位于上密封罩350内。上密封罩350滑动安装于上导柱310的外侧面，且可相对于阴模200沿上导柱310的轴向滑动。

进一步地，上密封罩350包括第一罩体351、上过渡部352以及第二罩体353，上过渡部352连接第一罩体351和第二罩体353；第一罩体351的内侧面与上导柱310的外侧面相接触。第二罩体353的底部与阴模200的顶部接触时，上密封罩350、上导柱310以及阴模200的顶部之间围合形成上密封腔360。

在一实施例中，下导柱410通过下模座连接件420安装于下安装部110上，且下导柱410可相对于阴模200沿下导柱410的轴向滑动。下模冲440固定安装于下导柱410；且下模冲440和部分下导柱410位于下密封罩450内。下密封罩450滑动安装于下导柱410的外侧面，且可相对于阴模200沿下导柱410的轴向滑动。

进一步地，下密封罩450包括第三罩体451、下过渡部452以及第四罩体453，下过渡部452连接第三罩体451和第四罩体453；第三罩体451的内侧面与下导柱410的外侧面相接触，第四罩体453的顶部与阴模200的底部接触时，下密封罩450、下导柱410以及阴模200的底部之间围合形成下密封腔460。

阴模200上开设有通槽210，下模冲440置于通槽210内时，下模冲440的底部与阴模200的顶部间隔设置，下模冲440的底部与通槽210的槽壁围合形成容腔220以放置粉体，上模冲340与容腔220两者的位置相对应。具体地，下模冲440顶部的面积等于容腔220开口面积，上模冲340底部面积等于容腔220开口面积。

进一步地，抽真空组件500包括至少一个缓冲罐510、至少一个真空源530和至少两个真空连接组件520。在一实施例中，上密封腔360和下密封腔460可通过至少一个真空连接组件520连接同一个缓冲罐510，且该缓冲罐510连接同一个真空源530。缓冲罐510的设置，保持了抽真空组件500运作时的稳定性。

在另一实施例中，上密封腔360和下密封腔460可分别连接不同的缓冲罐510，且两缓冲罐510分别连接不同的真空源530。通过对真空源530参数的设置，使真空源510对上密封腔360和下密封腔460的抽真空的强度相同。

具体地，真空源530可以为真空泵；在其他实施例中，真空源530还可以为蒸汽式喷射器。在一实施例中，真空连接组件520可以为真空嘴；在其他实施例中，真空连接组件520还可以为抽真空阀门。

上述粉末模压成型装置，附加抽真空组件500，在成型时对上密封腔360和下密封腔460同时进行抽真空操作，不影响上模冲340和下模冲440的位置的调试，同时，上密封腔360与下密封腔460均处于真空状态，相较于粉体暴露于大气环境中的成型过程，真空状态下成型后的坯体产品质量较高。并且上密封腔360和下密封腔460在进行抽真空操作后，真空度均可达-99.5kPa。

上密封腔360和下密封腔460均通过抽真空组件500进行抽真空处理，使阴模200顶部和底部的气压平衡，避免因阴模200顶部和底部气压不同而存在压力差，压力差导致的气流通过下模冲440与阴模200之间的间隙，引起粉体蹿动而造成粉体被气流带走的情况，从而影响产品质量。

在一实施例中的粉末成型装置，上密封罩350与上模座连接件320之间设置有在粉体成型时使上密封罩350底部紧贴阴模200顶部的上压紧机构370。在另一实施例中的粉末成型装置，下密封罩450与下模座连接件420之间设置有在粉体成型时使下密封罩450顶部紧贴阴模200底部的下压紧机构470。在其他实施例中的粉末成型装置，上密封罩350与上模座连接件320之间设置有上述实施例中所述的上压紧机构370，且下密封罩450与下模座连接件420之间设置有上述实施例中所述的下压紧机构470。

具体地，该上压紧机构370包括设置于上密封罩350和上模座连接件320之间的上弹簧组件。该下压紧机构470包括设置于下密封罩450和下模座连接件420之间的下弹簧组件。

上述粉末模压成型装置，当下密封罩450的顶部抵接于阴模200的底部时，继续向上移动下导柱410以与阴模200配合形成容腔220，在此过程中，下压紧机构470对下密封罩450施加密封压力，使下密封罩450的顶部更紧密地抵接于阴模200的底部，从而保证压制过程中下密封腔460的气密性。

当上密封罩350的底部抵接于阴模200的顶部时，继续向下移动上导柱310。在上述过程中，上压紧机构370对上密封罩350施加密封压力，使上密封罩350的顶部更紧密地抵接于阴模200的底部，从而保证压制过程中上密封腔360的气密性。

进一步地，在一实施例中，上密封罩350与上模座连接件320之间设置有上联动机构330。在另一实施例中，下密封罩450与下模座连接件420之间设置有下联动机构430。在其他实施例中，上密封罩350与上模座连接件320之间设置有上述实施例中所述的上联动机构330，且下密封罩450与下模座连接件420之间设置有上述实施例中所述的下联动机构430。

具体地，该上联动机构330包括设置于上密封罩350内的上模冲连接件，上模冲340通过上模冲连接件安装于上导柱310。上模冲连接件的顶部的面积大于上导柱310的底部的面积，上模冲340上移时，上模冲连接件的顶部可与上过渡部352的底部抵接并联动上密封罩350上移。

具体地，该下联动机构430包括设置于下密封罩450内的下模冲连接件，下模冲440通过下模冲连接件安装于下导柱410。下模冲连接件的底部的面积大于下导柱410的顶部的面积，下模冲440下移时，下模冲连接件的底部可与下过渡部452的顶部抵接并联动下密封罩450下移。

具体工作过程：在进行压制动作前，需要根据待压制粉体的量以形成合适的容腔220。先向上移动下密封罩450并使第四罩体453的顶部与阴模200的底部接触，形成下密封腔460。再向上移动下导柱410，下模冲440和下模冲连接件随之向上移动，下模冲440滑入通槽210内并于合适位置停止运动，此时下模冲440的顶部位于阴模200顶部的下方。在上述过程中，下压紧机构470对下密封罩450施加密封压力。

往容腔220内放入粉体前，需要向上移动上导柱310，上模冲连接件和上模冲340随之向上移动，当上模冲连接件的顶部与上过渡部352的底部抵接时，联动上密封罩350向上移动，使上密封罩350的底部与阴模200的顶部脱离接触，便于操作者往容腔220内放入粉体。在进行压制动作前，还需要向下移动上密封罩350，使第二罩体353的底部与阴模200的顶部接触以形成上密封腔360。

上密封腔360形成后，启动真空源530和缓冲罐510，同时对上密封腔360和下密封腔460进行抽真空操作。关闭真空源530和缓冲罐510，当上密封腔360和下密封腔460的真空度达到工艺要求的真空度时，重新启动真空源530和缓冲罐510，并进行压制操作。

在进行压制操作时，向下移动上导柱310，上模冲连接件和上模冲340随之向下移动，上压紧机构370对上密封罩350施加密封压力，保证上密封腔360的气密性。上模冲340的底部接触粉体后继续向下运动，压制粉体。

一次压制操作后，粉体压制成型，真空源530向上密封腔360和下密封腔460释放气体，并使上密封腔360和下密封腔460恢复至常压。

向上移动上导柱310，上模冲连接件和上模冲340随之向上移动，并通过上模冲连接件的联动作用联动上密封罩350向上移动，使上密封罩350的底部与阴模200的顶部脱离接触。再向上移动下导柱410，下模冲连接件和下模冲440随之向上运动，下模冲440的顶部至少向上移动至其与阴模200的顶部处于同一水平面上，下导柱410将成型坯体顶出。

当需要对下模组件400进行维护和清理时，向下移动下导柱410，下模冲连接件和下模冲440随之向下运动，并通过下模冲连接件的联动作用联动下密封罩450的顶部与阴模200的底部脱离接触，操作方便。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种粉末模压成型装置，其特征在于，包括上模组件、阴模、下模组件和抽真空组件，所述上模组件包括上密封罩和位于上密封罩内的上模冲；所述下模组件包括下密封罩和位于下密封罩内的下模冲；所述阴模位于上密封罩和下密封罩之间；所述上密封罩和上模冲均能够相对于阴模上下移动，且所述上密封罩能够相对于上模冲上下移动；所述上密封罩底部与阴模顶部接触时，上密封罩、阴模顶部以及上模冲之间围合形成上密封腔；所述下密封罩和下模冲均能够相对于阴模上下移动，所述下密封罩能够相对于下模冲上下移动；所述下密封罩顶部与阴模底部接触时，下密封罩、阴模底部以及下模冲之间围合形成下密封腔；所述抽真空组件分别连接所述上密封罩、所述下密封罩并能够对上、下密封腔抽真空。

2.根据权利要求1所述的粉末模压成型装置，其特征在于，所述阴模上开设有通槽，所述下模冲置于通槽内时，所述下模冲的顶部与阴模的顶部间隔设置以在通槽内形成容腔以放置粉体，所述上模冲与容腔两者的位置相对应，所述下模冲顶部的面积等于容腔开口处的面积，所述上模冲底部的面积等于容腔开口处的面积。

3.根据权利要求1所述的粉末模压成型装置，其特征在于，所述粉末模压成型装置还包括上安装部和下安装部，所述上模冲连接于上安装部，所述下模冲连接于下安装部；所述上密封罩与上安装部之间设置有在成型时使上密封罩底部紧贴阴模顶部的上压紧机构；和/或，所述下密封罩与下安装部之间设置有在成型时使下密封罩顶部紧贴阴模底部的下压紧机构。

4.根据权利要求3所述的粉末模压成型装置，其特征在于，所述上压紧机构为设置于上密封罩与上模座连接件之间的上弹簧组件。

5.根据权利要求3所述的粉末模压成型装置，其特征在于，所述下压紧机构为设置于下密封罩与下模座连接件之间的下弹簧组件。

6.根据权利要求3所述的粉末模压成型装置，其特征在于，所述粉末模压成型装置还包括上导柱，所述上模冲连接于上导柱，所述上密封罩滑动安装于上导柱，所述上导柱安装于上安装部且部分位于上密封罩内，所述上密封罩与上导柱之间设置有上联动机构；和/或，所述粉末模压成型装置还包括下导柱，所述下模冲连接于下导柱，所述下密封罩滑动安装于下导柱，所述下导柱安装于下安装部且部分位于下密封罩内，所述下密封罩与下导柱之间设置有下联动机构。

7.根据权利要求6所述的粉末模压成型装置，其特征在于，所述上联动机构包括上模冲连接件，所述上模冲通过上模冲连接件安装于上导柱，所述上模冲连接件位于上密封罩内；所述上密封罩包括第一罩体、上过渡部以及第二罩体，所述上过渡部连接第一罩体和第二罩体；所述第一罩体的内侧面与上导柱的外侧面相接触，所述上模冲连接件的顶部的面积大于上导柱的底部的面积，所述上模冲上移时，所述上模冲连接件的顶部能够与上过渡部的底部抵接并联动上密封罩上移。

8.根据权利要求6所述的粉末模压成型装置，其特征在于，所述下联动机构包括下模冲连接件，所述下模冲通过下模冲连接件安装于下导柱，所述下模冲连接件位于下密封罩内；所述下密封罩包括第三罩体、下过渡部以及第四罩体，所述下过渡部连接第三罩体和第四罩体；所述第三罩体的内侧面与下导柱的外侧面相接触，所述下模冲连接件的底部的面积大于下导柱的顶部的面积，所述下模冲下移时，所述下模冲连接件的底部能够与下过渡部的顶部抵接并联动下密封罩下移。

9.根据权利要求1所述的粉末模压成型装置，其特征在于，所述抽真空组件包括真空源，所述真空源分别通过真空连接组件与上密封腔和下密封腔连接。

10.根据权利要求9所述的粉末模压成型装置，其特征在于，所述抽真空组件还包括缓冲罐，所述缓冲罐一端连接于真空源，另一端连接于真空连接组件。

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