CN212734139U - 一种全自动粉末冶金压制成型装置 - Google Patents

Abstract

一种全自动粉末冶金压制成型装置，属于粉末冶金技术领域，解决方案为：厌氧密封舱中设置有工作台面、模具传送机构、顶出机构、布料称重机构、干压成型模具、模具框、压制成型机构、合模机构和脱模机构；布料称重机构安装于工作台面右侧，第一顶出机构设置于布料称重机构下方，压制成型机构、合模机构和脱模机构安装于工作台面左侧，第二顶出机构设置于脱模机构下方，在厌氧密封舱的上方并位于布料称重机构的上方设置有储料仓。本实用新型在工作台面上同时运行3~6套干压成型模具，容积式称重布料、开模合模、干压成型、脱模，每一个动作相连构成一条生产线，每一个动作又相对独立，为下一道工序提供品质保障，同时生产效率极大提高。

Description

一种全自动粉末冶金压制成型装置

技术领域

本实用新型属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种全自动粉末冶金压制成型装置。

背景技术

粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过压制成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，均属于粉末烧结技术，因此一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。

在粉末压制成形之前，往往需要将粉体物料均匀地布置于成型模具中，现有技术中，由于粉体物料的密度不同，导致即便粉体物料的重量已经符合预设值，而模具型腔中实际上并未充满粉体物料，最终导致成品中原料含量少于设定值，影响烧结后的成品质量。除此之外，干压成型工艺涵盖多个动作，现有技术中需要在几个不同的设备上进行，即便在一个设备上进行，每套设备上往往最多能同时运行两套干压成型模具，生产效率低。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种全自动粉末冶金压制成型装置，将若干粉末冶金干呀成形设备竞合至同一工作仓内，并且使多套干压成型模具同时运行，提高干压成型效率。

本实用新型通过以下技术方案予以实现。

一种全自动粉末冶金压制成型装置，其中：它包括厌氧密封舱，厌氧密封舱中设置有工作台面、模具传送机构、顶出机构、布料称重机构、干压成型模具、模具框、压制成型机构、合模机构和脱模机构，所述顶出机构包括第一顶出机构和第二顶出机构；所述布料称重机构安装于工作台面的右侧，第一顶出机构设置于布料称重机构的下方，所述压制成型机构、合模机构和脱模机构安装于工作台面的左侧，第二顶出机构设置于脱模机构的下方，在厌氧密封舱的上方并位于布料称重机构的上方设置有储料仓；

所述干压成型模具包括模具底座和模具盖体，模具底座和模具盖体分别可拆卸地放置于模具框中，顶出机构驱动模具底座沿模具框的内壁做升降运动，模具盖体盖合于模具底座的上方，模具底座和模具盖体之间设置有用于粉体干压成型的成型腔，模具底座的下表面上沿模具底座的宽度方向平行设置有两处燕尾槽，并且两处燕尾槽的开口方向相对设置；

所述布料称重机构包括称重装置和布料机构，称重装置设置于送料振动盘的出料口下方，布料机构设置于称重装置的出料口下方；所述称重装置包括拇指气缸、称重料斗、悬臂梁和立柱，立柱竖直向上设置于工作台面的上方，悬臂梁的一端固定安装在立柱的上方，称重料斗固定安装在悬臂梁的外端部上，悬臂梁的外端部上安装有用于检测称重料斗中粉体重量的重量传感器，拇指气缸竖直向下安装于悬臂梁的后侧壁上，

称重料斗的底部相对设置有称重料斗仓门，称重料斗仓门与称重料斗的内壁之间设置有复位弹簧，称重料斗的侧壁上沿竖直方向设置有滑槽；所述顶杆包括第一水平部、第二水平部和连接第一水平部和第二水平部的连接杆，第一水平部的轴线方向与连接杆的轴线方向相互垂直，第二水平部的轴线方向与连接杆的轴线方向相互垂直，第一水平部的轴线方向与第二水平部的轴线方向异面平行，第一水平部贯穿滑槽延伸至拇指气缸的下方，第二水平部与称重料斗仓门接触，拇指气缸的活塞杆驱动第一水平部沿滑槽运动，从而使第二水平部驱动称重料斗仓门绕铰接位置处旋转，称重料斗仓门开启或者关闭；

所述布料机构包括布料料斗、布料电机、曲柄、滑块和布料导轨，布料导轨安装在称重料斗的下方，所述布料料斗安装于滑块上，曲柄的动力输入端与布料电机的转子铰接，曲柄的动力输出端与滑块铰接，布料电机通过曲柄滑块机构驱动滑块带动布料料斗沿布料导轨往复运动，布料料斗中的粉体平整均匀地落入模具底座的上方；

所述模具传送机构包括传送气缸、传送底座、传送导杆、推送挡板和导轨，导轨环形设置于工作台面上表面的四周，所述传送气缸为电磁传输气缸，传送气缸包括第一传送气缸、第二传送伺服模组、第三传送气缸和第四传送气缸，第一传送气缸、第二传送伺服模组、第三传送气缸和第四传送气缸沿逆时针方向依次设置于工作台面的四角位置处，合模机构设置于第三传送气缸位置处，脱模机构设置于第四传送气缸位置处，传送导杆与对应的传送气缸活塞杆相互平行，传送底座分别安装在对应的传送导杆上，传送气缸驱动传送底座沿传送导杆往复滑动，推送挡板安装于传送底座的内侧，推送挡板推动模具框带动模具底座在导轨中沿逆时针方向滑动，在导轨上同时运行有3~6套模具底座；

所述第一顶出机构与第二顶出机构的结构相同，包括壳体、升降步进滑台、限位顶丝、凸块、顶出复位弹簧、连接板、卡爪、滚珠丝杠、滑动底座和顶出板，限位顶丝包括上限位顶丝和下限位顶丝；所述升降步进滑台竖直向上安装于壳体的底部，升降步进滑台输出轴的上方竖直向上设置有滚珠丝杠；所述连接板的后侧面上设置有滑块，壳体的内壁上与滑块位置对应处设置有滑轨，顶出板相对设置于连接板的左右两侧，靠近升降步进滑台一侧顶出板的侧壁上设置有耳座，丝杠螺母安装在耳座上并与滚珠丝杠相配合，升降步进滑台通过滚珠丝杠传动机构驱动顶出板带动连接板上的滑块沿滑轨作往复运动，顶出板的内壁上设置有导块，顶出板上端部的相对设置有开口方向向下的导向块；所述滑动底座设置于两侧顶出板之间并且位于连接板的上方，滑动底座所在的平面、顶出板所在的平面与连接板所在的平面两两垂直，滑动底座的前侧面上设置有转轴，卡爪相对设置于滑动底座上表面的两侧并贴合于顶出板的内壁上，卡爪上与导块位置对应处设置有导槽；所述摆杆的上端安装于转轴上，凸块设置于摆杆下方壳体的内壁上，摆杆的下端铰接于凸块的偏心位置处，顶出复位弹簧的上端与连接板的上边缘固定连接，顶出复位弹簧的下端与竖直投影位置处凸块的左侧边缘固定连接，下限位顶丝设置于凸块转动末了位置处下方的壳体内壁上，上限位顶丝设置于凸块与顶出复位弹簧连接位置上方的壳体内壁上；当升降步进滑台驱动顶出板带动连接板沿导轨向上运动至上行程终了位置时，顶出板将模具底座向上顶出的同时，顶出复位弹簧驱动凸块旋转至上限位顶丝位置处卡死，凸块通过摆杆驱动滑动底座带动卡爪沿导块向上运动，卡爪向上伸出顶出板的上方，卡爪经导向块作用后延伸至模具底座下表面设置的燕尾槽中，卡爪抓紧模具底座；当升降步进滑台驱动顶出板带动连接板沿导轨向下运动至下行程终了位置时，顶出复位弹簧驱动凸块旋转至下限位顶丝位置处，顶出复位弹簧恢复自然长度，凸块通过摆杆驱动滑动底座带动卡爪沿导块向下运动，滑动底座回收至连接板的上方，卡爪由燕尾槽中脱出，顶出板驱动模具底座重新落入模具框的底部。

进一步地，所述第一传送气缸沿Y轴正方向驱动布料称重机构布料后的模具底座传送至第二传送伺服模组位置处，第二传送伺服模组沿X轴负方向将模具底座传送至第三传送气缸位置处，在第二传送伺服模组与第三传送气缸之间的导轨上沿模具框的传送方向设置有单向限位卡爪，单向限位卡爪位置处设置有位置传感器，合模机构位置处工作台面的下方设置有用于卡紧模具框的X方向限位卡扣和Y方向限位卡扣，X方向限位卡扣与单向限位卡爪之间的距离等于模具框的长度，Y方向限位卡扣与导轨内壁之间的距离等于模具框的宽度，当模具框通过单向限位卡爪后，位置传感器驱动X方向限位卡扣和Y方向限位卡扣旋至工作台面的上方将模具框卡死；合模机构夹取模具盖体盖合在模具底座上方的同时，位置传感器驱动X方向限位定位和Y方向限位定位旋至工作台面的下方，第二传送伺服模组将合模后的干压成型模具沿X轴负方向传送至压制成型机构中，干压成型模具内粉体压制成型后，压制成型机构上设置的顶出气缸驱动干压成型模具沿X轴正方向由压制成型机构退回至合模机构位置处，合模机构夹取模具盖体开模，第三传送气缸沿Y轴负方向将开模后的模具底座传送至第四传送气缸位置处，第四传送气缸沿X轴正方向将脱模后的模具底座传送至第一传送气缸位置处，第一传送气缸将脱模后的模具底座传送至布料称重机构的下方，完成模具底座闭环传送。

进一步地，当重量传感器检测到称重料斗中粉体重量未达到预设值时，拇指气缸的活塞杆收回，称重料斗仓门受重力作用自然下垂，称重料斗仓门关闭；当第一顶出机构驱动模具底座沿Z轴方向向上运动至预定位置处，模具底座的上表面与模具框的上表面围成的空腔的容积达到预定值，并且重量传感器检测到称重料斗中粉体重量达到预设值时，拇指气缸的活塞杆向下伸出驱动称重料斗仓门转轴旋转，从而带动称重料斗仓门向下翻转，称重料斗仓门开启；

进一步地，所述合模机构包括滑台气缸和手指气缸，滑台气缸竖直向下设置，手指气缸竖直向下安装于滑台气缸的活塞杆上，当模具底座运动至合模机构的下方时，滑台气缸驱动手指气缸向下运动，手指气缸抓取模具盖体盖合于模具底座的上方，完成模具底座和模具盖体合模动作，滑台气缸和手指气缸反向动作完成模具底座和模具盖体开模动作。

进一步地，所述脱模机构包括顶出气缸和顶出模具，顶出气缸的轴线方向沿Y轴的负方向设置，顶出模具安装于顶出气缸的活塞杆上，顶出模具的下表面与模具底座上设置的成型腔相配合；当模具底座运动至脱模机构下方时，第二顶出机构沿Z轴正方向将模具底座上干压成型后的成品顶出模具框的上方，顶出气缸的活塞杆伸出驱动顶出模具将干压成型后的成品顶出模具底座，顶出气缸的活塞杆回收驱动顶出模具回收，第二顶出机构沿Z轴负方向将模具底座降落至工作台面上。

进一步地，所述粉体为钕铁硼磁粉，储料仓内设置为厌氧密封腔体。

进一步地，所述厌氧密封舱中填充有氮气或者惰性气体保护气，厌氧密封舱的侧壁上设置有透明的观察窗。

进一步地，在所述模具底座上沿模具底座的宽度方向平行设置有若干半圆柱形成型腔，模具盖体上沿模具盖体的宽度方向平行亦设置有若干半圆柱形成型腔，模具底座上设置的半圆柱形成型腔与模具盖体上设置的半圆柱形成型腔关于开模面对称设置。

一种全自动粉末冶金压制成型装置的干压成型工艺，包括以下步骤：

S1、容积式称重布料：

首先，称重：储料仓中预先添加粉体物料，储料仓的仓门开启，称重料斗仓门关闭，储料仓中的粉体经过送料振动盘落入称重料斗中，重量传感器检测到称重料斗中粉体原料重量未达到预设值，拇指气缸的活塞杆收回，顶杆处于自由状态，称重料斗仓门受复位弹簧作用向上翻转，称重料斗仓门关闭，直至重量传感器检测到称重料斗中粉体物料重量达到预设值；

其次，定容：升降步进滑台驱动顶出板带动连接板沿导轨向上运动至上行程终了位置时，顶出板将模具底座向上顶出的同时，顶出复位弹簧驱动凸块旋转至上限位顶丝位置处卡死，凸块通过摆杆驱动滑动底座带动卡爪沿导块向上运动，卡爪向上伸出顶出板的上方，卡爪经导向块作用后延伸至模具底座下表面设置的燕尾槽中，卡爪抓紧模具底座，模具底座的上表面与模具框的上表面围成的空腔的容积达到预定值；

再次，布料：拇指气缸的活塞杆向下伸出，拇指气缸通过顶杆驱动称重料斗仓门绕铰接位置旋转，从而带动称重料斗仓门向下翻转，称重料斗仓门开启，称重料斗沿布料导轨往复滑动的过程中，称重料斗中的粉体均匀落入布料料斗中，粉体物料填满半圆柱形成型腔；

最后，落模：升降步进滑台驱动顶出板带动连接板沿导轨向下运动至下行程终了位置时，顶出复位弹簧驱动凸块旋转至下限位顶丝位置处，顶出复位弹簧恢复自然长度，凸块通过摆杆驱动滑动底座带动卡爪沿导块向下运动，滑动底座回收至连接板的上方，卡爪由燕尾槽中脱出，顶出板驱动模具底座重新落入模具框的底部，完成粉体物料容积式称重布料；第一顶出机构驱动模具底座沿Z轴负方向下降至工作台面的上方，第一传送气缸驱动布料后的模具底座继续沿Y轴正方向传送至第二传送伺服模组位置处，第一传送气缸的活塞杆沿Y轴负方向运动退回至初始位置，等待下一循环布料；

S2、合模：第二传送伺服模组的活塞杆通过推送挡板驱动步骤S布料后的模具框带动模具底座沿X轴负方向运动，模具框经单向限位卡爪传送至第三传送气缸位置处，干压成型模具沿X轴正方向运动卡死，模具框位置锁定，滑台气缸驱动手指气缸向下运动，手指气缸驱动模具盖体下降并盖合在模具底座的上方，完成干压成型模具合模；

S3、压制成型：第二传送伺服模组通过推送挡板继续驱动模具框带动干压成型模具沿X轴负方向继续运动，干压成型模具传送至压制成型机构中压制成型，干压成型模具内粉体压制成型后，干压成型模具上设置的顶出气缸驱动干压成型模具沿X轴正方向由压制成型机构退回至第三传送气缸位置处；

S4、开模：滑台气缸再次驱动手指气缸向下运动，手指气缸下降至模具框中并抓取模具盖体，滑台气缸和手指气缸向上运动将模具盖体抓起，完成干压成型模具开模；

S5、脱模：第三传送气缸通过推送挡板驱动模具框带动模具底座沿Y轴负方向运动，将步骤S脱模后的模具底座传送至第四传送气缸位置处，第二顶出机构驱动模具底座沿Z轴正方向运动，模具底座上升至模具框的上方，顶出气缸驱动顶出模具沿Y轴的正方向运动，将模具底座上压制成型的成品推出模具底座，然后顶出气缸驱动顶出模具沿Y轴的负方向退回初始位置，第二顶出机构驱动模具底座沿Z轴负方向下降至工作台面的上方，第四传送气缸通过推送挡板驱动模具框带动模具底座沿X轴正方向运动至第一传送气缸位置处；

S6、重复上述步骤S1~S5，在工作台面上方滑动的轨迹上同时运行有3~6套模具底座。

进一步地，在所述步骤中，所述粉体物料为钕铁硼磁粉，厌氧密封舱中首先填充有氮气或者惰性气体保护气，然后执行步骤。

与现有技术相比本实用新型的有益效果为：

本实用新型在工作台面上可以同时运行3~6套干压成型模具，容积式称重布料、开模合模、干压成型、脱模，每一个动作相连构成一条生产线，每一个动作又相对独立，所以不仅能够为下一道工序提供品质保障，同时生产效率极大提高，设备的占地面积大幅减小。

附图说明

图1为本实用新型干压成型工艺流程图；

图2为本实用新型主视结构示意图；

图3为本实用新型俯视结构示意图；

图4为布料称重机构主视图；

图5为卡爪与顶出板装配结构示意图；

图6为称重料斗仓门处于关闭状态时的称重料斗剖视结构示意图；

图7为称重料斗仓门处于开启状态时的称重料斗剖视结构示意图；

图8为顶杆立体结构示意图；

图9为合模机构主视图；

图10为第一顶出装置或者第二顶出机构主视图；

图11为脱模机构主视图。

具体实施方式

如图1至图11所示的一种全自动粉末冶金压制成型装置，它包括厌氧密封舱1，厌氧密封舱1中设置有工作平台2、模具传送机构、顶出机构、布料称重机构4、干压成型模具5、模具框6、压制成型机构7、合模机构8和脱模机构9，所述顶出机构包括第一顶出机构11和第二顶出机构12；所述布料称重机构4安装于工作平台2的右侧，第一顶出机构11设置于布料称重机构4的下方，所述压制成型机构7、合模机构8和脱模机构9安装于工作平台2的左侧，第二顶出机构12设置于脱模机构9的下方，在厌氧密封舱1的上方并位于布料称重机构4的上方设置有储料仓10；

所述干压成型模具5包括模具底座51和模具盖体52，模具底座51和模具盖体52分别可拆卸地放置于模具框6中，顶出机构驱动模具底座51沿模具框6的内壁做升降运动，模具盖体52盖合于模具底座51的上方，模具底座51和模具盖体52之间设置有用于粉体干压成型的成型腔53，模具底座51的下表面上沿模具底座51的宽度方向平行设置有两处燕尾槽54，并且两处燕尾槽54的开口方向相对设置；

所述布料称重机构4包括称重装置41和布料机构42，称重装置41设置于送料振动盘3的出料口下方，布料机构42设置于称重装置41的出料口下方；所述称重装置41包括拇指气缸411、称重料斗412、悬臂梁43和立柱44，立柱44竖直向上设置于工作平台2的上方，悬臂梁43的一端固定安装在立柱44的上方，称重料斗412固定安装在悬臂梁43的外端部上，悬臂梁43的外端部上安装有用于检测称重料斗412中粉体重量的重量传感器413，拇指气缸411竖直向下安装于悬臂梁43的后侧壁上，

称重料斗412的底部相对设置有称重料斗仓门416，称重料斗仓门416与称重料斗412的内壁之间设置有复位弹簧418，称重料斗412的侧壁上沿竖直方向设置有滑槽419；所述顶杆417包括第一水平部4173、第二水平部4171和连接第一水平部4173和第二水平部4171的连接杆4172，第一水平部4173的轴线方向与连接杆4172的轴线方向相互垂直，第二水平部4171的轴线方向与连接杆4172的轴线方向相互垂直，第一水平部4173的轴线方向与第二水平部4171的轴线方向异面平行，第一水平部4173贯穿滑槽419延伸至拇指气缸411的下方，第二水平部4171与称重料斗仓门416接触，拇指气缸411的活塞杆驱动第一水平部4173沿滑槽419运动，从而使第二水平部4171驱动称重料斗仓门416绕铰接位置处旋转，称重料斗仓门416开启或者关闭；

所述布料机构42包括布料料斗421、布料电机422、曲柄423、滑块424和布料导轨425，布料导轨425安装在称重料斗412的下方，所述布料料斗421安装于滑块424上，曲柄423的动力输入端与布料电机422的转子铰接，曲柄423的动力输出端与滑块424铰接，布料电机422通过曲柄滑块机构驱动滑块424带动布料料斗421沿布料导轨425往复运动，布料料斗421中的粉体平整均匀地落入模具底座51的上方；

所述模具传送机构包括传送气缸31、传送底座32、传送导杆33、推送挡板34和导轨，导轨环形设置于工作台面上表面的四周，所述传送气缸31为电磁传输气缸，传送气缸31包括第一传送气缸311、第二传送伺服模组312、第三传送气缸313和第四传送气缸314，第一传送气缸311、第二传送伺服模组312、第三传送气缸313和第四传送气缸314沿逆时针方向依次设置于工作平台2的四角位置处，合模机构8设置于第三传送气缸313位置处，脱模机构9设置于第四传送气缸314位置处，传送导杆33与对应的传送气缸活塞杆相互平行，传送底座32分别安装在对应的传送导杆33上，传送气缸31驱动传送底座32沿传送导杆33往复滑动，推送挡板34安装于传送底座32的内侧，推送挡板34推动模具框6带动模具底座51在导轨中沿逆时针方向滑动，在导轨上同时运行有3~6套模具底座51；

所述第一顶出机构11与第二顶出机构12的结构相同，包括壳体111、升降步进滑台112、限位顶丝、凸块113、顶出复位弹簧114、连接板115、卡爪116、滚珠丝杠117、滑动底座118和顶出板1112，限位顶丝包括上限位顶丝511和下限位顶丝510；所述升降步进滑台112竖直向上安装于壳体111的底部，升降步进滑台112输出轴的上方竖直向上设置有滚珠丝杠117；所述连接板115的后侧面上设置有滑块，壳体111的内壁上与滑块位置对应处设置有滑轨，顶出板1112相对设置于连接板115的左右两侧，靠近升降步进滑台112一侧顶出板1112的侧壁上设置有耳座，丝杠螺母安装在耳座上并与滚珠丝杠117相配合，升降步进滑台112通过滚珠丝杠传动机构驱动顶出板1112带动连接板115上的滑块沿滑轨作往复运动，顶出板1112的内壁上设置有导块，顶出板1112上端部的相对设置有开口方向向下的导向块；所述滑动底座118设置于两侧顶出板1112之间并且位于连接板115的上方，滑动底座118所在的平面、顶出板1112所在的平面与连接板115所在的平面两两垂直，滑动底座118的前侧面上设置有转轴，卡爪116相对设置于滑动底座118上表面的两侧并贴合于顶出板1112的内壁上，卡爪116上与导块位置对应处设置有导槽；所述摆杆119的上端安装于转轴上，凸块113设置于摆杆119下方壳体111的内壁上，摆杆119的下端铰接于凸块113的偏心位置处，顶出复位弹簧114的上端与连接板115的上边缘固定连接，顶出复位弹簧114的下端与竖直投影位置处凸块113的左侧边缘固定连接，下限位顶丝510设置于凸块113转动末了位置处下方的壳体111内壁上，上限位顶丝511设置于凸块113与顶出复位弹簧114连接位置上方的壳体111内壁上；当升降步进滑台112驱动顶出板1112带动连接板沿导轨向上运动至上行程终了位置时，顶出板1112将模具底座51向上顶出的同时，顶出复位弹簧114驱动凸块113旋转至上限位顶丝511位置处卡死，凸块113通过摆杆119驱动滑动底座118带动卡爪沿导块向上运动，卡爪向上伸出顶出板1112的上方，卡爪116经导向块作用后延伸至模具底座51下表面设置的燕尾槽54中，卡爪116抓紧模具底座51；当升降步进滑台112驱动顶出板1112带动连接板沿导轨向下运动至下行程终了位置时，顶出复位弹簧114驱动凸块113旋转至下限位顶丝510位置处，顶出复位弹簧114恢复自然长度，凸块113通过摆杆119驱动滑动底座118带动卡爪116沿导块向下运动，滑动底座118回收至连接板115的上方，卡爪116由燕尾槽54中脱出，顶出板1112驱动模具底座51重新落入模具框6的底部。

进一步地，所述第一传送气缸311沿Y轴正方向驱动布料称重机构4布料后的模具底座51传送至第二传送伺服模组312位置处，第二传送伺服模组312沿X轴负方向将模具底座51传送至第三传送气缸313位置处，在第二传送伺服模组312与第三传送气缸313之间的导轨上沿模具框6的传送方向设置有单向限位卡爪315，单向限位卡爪315位置处设置有位置传感器，合模机构8位置处工作平台2的下方设置有用于卡紧模具框6的X方向限位卡扣和Y方向限位卡扣，X方向限位卡扣与单向限位卡爪315之间的距离等于模具框6的长度，Y方向限位卡扣与导轨内壁之间的距离等于模具框6的宽度，当模具框6通过单向限位卡爪315后，位置传感器驱动X方向限位卡扣和Y方向限位卡扣旋至工作平台2的上方将模具框6卡死；合模机构8夹取模具盖体52盖合在模具底座51上方的同时，位置传感器驱动X方向限位定位和Y方向限位定位旋至工作平台2的下方，第二传送伺服模组312将合模后的干压成型模具5沿X轴负方向传送至压制成型机构7中，干压成型模具5内粉体压制成型后，压制成型机构7上设置的顶出气缸驱动干压成型模具5沿X轴正方向由压制成型机构7退回至合模机构8位置处，合模机构8夹取模具盖体52开模，第三传送气缸313沿Y轴负方向将开模后的模具底座51传送至第四传送气缸314位置处，第四传送气缸314沿X轴正方向将脱模后的模具底座51传送至第一传送气缸311位置处，第一传送气缸311将脱模后的模具底座51传送至布料称重机构4的下方，完成模具底座51闭环传送。

进一步地，当重量传感器413检测到称重料斗412中粉体重量未达到预设值时，拇指气缸411的活塞杆收回，称重料斗仓门受重力作用自然下垂，称重料斗仓门关闭；当第一顶出机构11驱动模具底座51沿Z轴方向向上运动至预定位置处，模具底座51的上表面与模具框6的上表面围成的空腔的容积达到预定值，并且重量传感器413检测到称重料斗412中粉体重量达到预设值时，拇指气缸411的活塞杆向下伸出驱动称重料斗仓门转轴旋转，从而带动称重料斗仓门向下翻转，称重料斗仓门开启；

进一步地，所述合模机构8包括滑台气缸81和手指气缸82，滑台气缸81竖直向下设置，手指气缸82竖直向下安装于滑台气缸81的活塞杆上，当模具底座51运动至合模机构8的下方时，滑台气缸81驱动手指气缸82向下运动，手指气缸82抓取模具盖体52盖合于模具底座51的上方，完成模具底座51和模具盖体52合模动作，滑台气缸81和手指气缸82反向动作完成模具底座51和模具盖体52开模动作。

进一步地，所述脱模机构9包括顶出气缸91和顶出模具92，顶出气缸91的轴线方向沿Y轴的负方向设置，顶出模具92安装于顶出气缸91的活塞杆上，顶出模具92的下表面与模具底座51上设置的成型腔53相配合；当模具底座51运动至脱模机构9下方时，第二顶出机构12沿Z轴正方向将模具底座51上干压成型后的成品顶出模具框6的上方，顶出气缸91的活塞杆伸出驱动顶出模具92将干压成型后的成品顶出模具底座51，顶出气缸91的活塞杆回收驱动顶出模具92回收，第二顶出机构12沿Z轴负方向将模具底座51降落至工作平台2上。

进一步地，所述粉体为钕铁硼磁粉，储料仓10内设置为厌氧密封腔体。

进一步地，所述厌氧密封舱1中填充有氮气或者惰性气体保护气，厌氧密封舱1的侧壁上设置有透明的观察窗。

进一步地，在所述模具底座51上沿模具底座51的宽度方向平行设置有若干半圆柱形成型腔53，模具盖体52上沿模具盖体52的宽度方向平行亦设置有若干半圆柱形成型腔53，模具底座51上设置的半圆柱形成型腔53与模具盖体52上设置的半圆柱形成型腔53关于开模面对称设置。

一种全自动粉末冶金压制成型装置的干压成型工艺，包括以下步骤：

S1、容积式称重布料：

首先，称重：储料仓中预先添加粉体物料，储料仓的仓门开启，称重料斗仓门416关闭，储料仓中的粉体经过送料振动盘3落入称重料斗412中，重量传感器13检测到称重料斗412中粉体原料重量未达到预设值，拇指气缸411的活塞杆收回，顶杆417处于自由状态，称重料斗仓门416受复位弹簧418作用向上翻转，称重料斗仓门416关闭，直至重量传感器13检测到称重料斗412中粉体物料重量达到预设值；

其次，定容：升降步进滑台112驱动顶出板1112带动连接板沿导轨向上运动至上行程终了位置时，顶出板1112将模具底座51向上顶出的同时，顶出复位弹簧114驱动凸块113旋转至上限位顶丝511位置处卡死，凸块113通过摆杆119驱动滑动底座118带动卡爪沿导块向上运动，卡爪向上伸出顶出板1112的上方，卡爪116经导向块作用后延伸至模具底座51下表面设置的燕尾槽54中，卡爪116抓紧模具底座51，模具底座51的上表面与模具框6的上表面围成的空腔的容积达到预定值；

再次，布料：拇指气缸411的活塞杆向下伸出，拇指气缸411通过顶杆417驱动称重料斗仓门416绕铰接位置旋转，从而带动称重料斗仓门416向下翻转，称重料斗仓门416开启，称重料斗412沿布料导轨25往复滑动的过程中，称重料斗412中的粉体均匀落入布料料斗21中，粉体物料填满半圆柱形成型腔53；

最后，落模：升降步进滑台112驱动顶出板1112带动连接板沿导轨向下运动至下行程终了位置时，顶出复位弹簧114驱动凸块113旋转至下限位顶丝510位置处，顶出复位弹簧114恢复自然长度，凸块113通过摆杆119驱动滑动底座118带动卡爪116沿导块向下运动，滑动底座118回收至连接板115的上方，卡爪116由燕尾槽54中脱出，顶出板1112驱动模具底座51重新落入模具框6的底部，完成粉体物料容积式称重布料；第一顶出机构11驱动模具底座51沿Z轴负方向下降至工作平台2的上方，第一传送气缸311驱动布料后的模具底座51继续沿Y轴正方向传送至第二传送伺服模组312位置处，第一传送气缸311的活塞杆沿Y轴负方向运动退回至初始位置，等待下一循环布料；

S2、合模：第二传送伺服模组312的活塞杆通过推送挡板驱动步骤S1布料后的模具框6带动模具底座51沿X轴负方向运动，模具框6经单向限位卡爪315传送至第三传送气缸313位置处，干压成型模具5沿X轴正方向运动卡死，模具框6位置锁定，滑台气缸81驱动手指气缸82向下运动，手指气缸82驱动模具盖体52下降并盖合在模具底座51的上方，完成干压成型模具5合模；

S3、压制成型：第二传送伺服模组312通过推送挡板继续驱动模具框6带动干压成型模具5沿X轴负方向继续运动，干压成型模具5传送至压制成型机构7中压制成型，干压成型模具5内粉体压制成型后，干压成型模具5上设置的顶出气缸驱动干压成型模具5沿X轴正方向由压制成型机构8退回至第三传送气缸313位置处；

S4、开模：滑台气缸81再次驱动手指气缸82向下运动，手指气缸82下降至模具框6中并抓取模具盖体52，滑台气缸81和手指气缸82向上运动将模具盖体52抓起，完成干压成型模具5开模；

S5、脱模：第三传送气缸313通过推送挡板34驱动模具框6带动模具底座51沿Y轴负方向运动，将步骤S4脱模后的模具底座51传送至第四传送气缸314位置处，第二顶出机构12驱动模具底座51沿Z轴正方向运动，模具底座51上升至模具框6的上方，顶出气缸91驱动顶出模具92沿Y轴的正方向运动，将模具底座51上压制成型的成品推出模具底座51，然后顶出气缸91驱动顶出模具92沿Y轴的负方向退回初始位置，第二顶出机构12驱动模具底座51沿Z轴负方向下降至工作平台2的上方，第四传送气缸314通过推送挡板驱动模具框6带动模具底座51沿X轴正方向运动至第一传送气缸位置处；

S6、重复上述步骤S1~S5，在工作平台2上方滑动的轨迹上同时运行有3~6套模具底座51。

进一步地，在所述步骤中，所述粉体物料为钕铁硼磁粉，厌氧密封舱中首先填充有氮气或者惰性气体保护气，然后执行步骤。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种全自动粉末冶金压制成型装置，其特征在于：它包括厌氧密封舱（1），厌氧密封舱（1）中设置有工作平台（2）、模具传送机构、顶出机构、布料称重机构（4）、干压成型模具（5）、模具框（6）、压制成型机构（7）、合模机构（8）和脱模机构（9），所述顶出机构包括第一顶出机构（11）和第二顶出机构（12）；所述布料称重机构（4）安装于工作平台（2）的右侧，第一顶出机构（11）设置于布料称重机构（4）的下方，所述压制成型机构（7）、合模机构（8）和脱模机构（9）安装于工作平台（2）的左侧，第二顶出机构（12）设置于脱模机构（9）的下方，在厌氧密封舱（1）的上方并位于布料称重机构（4）的上方设置有储料仓（10）；

所述干压成型模具（5）包括模具底座（51）和模具盖体（52），模具底座（51）和模具盖体（52）分别可拆卸地放置于模具框（6）中，顶出机构驱动模具底座（51）沿模具框（6）的内壁做升降运动，模具盖体（52）盖合于模具底座（51）的上方，模具底座（51）和模具盖体（52）之间设置有用于粉体干压成型的成型腔（53），模具底座（51）的下表面上沿模具底座（51）的宽度方向平行设置有两处燕尾槽（54），并且两处燕尾槽（54）的开口方向相对设置；

所述布料称重机构（4）包括称重装置（41）和布料机构（42），称重装置（41）设置于送料振动盘（3）的出料口下方，布料机构（42）设置于称重装置（41）的出料口下方；所述称重装置（41）包括拇指气缸（411）、称重料斗（412）、悬臂梁（43）和立柱（44），立柱（44）竖直向上设置于工作平台（2）的上方，悬臂梁（43）的一端固定安装在立柱（44）的上方，称重料斗（412）固定安装在悬臂梁（43）的外端部上，悬臂梁（43）的外端部上安装有用于检测称重料斗（412）中粉体重量的重量传感器（413），拇指气缸（411）竖直向下安装于悬臂梁（43）的后侧壁上，称重料斗（412）的底部相对设置有称重料斗仓门（416），称重料斗仓门（416）与称重料斗（412）的内壁之间设置有复位弹簧（418），称重料斗（412）的侧壁上沿竖直方向设置有滑槽（419）；顶杆（417）包括第一水平部（4173）、第二水平部（4171）和连接第一水平部（4173）和第二水平部（4171）的连接杆（4172），第一水平部（4173）的轴线方向与连接杆（4172）的轴线方向相互垂直，第二水平部（4171）的轴线方向与连接杆（4172）的轴线方向相互垂直，第一水平部（4173）的轴线方向与第二水平部（4171）的轴线方向异面平行，第一水平部（4173）贯穿滑槽（419）延伸至拇指气缸（411）的下方，第二水平部（4171）与称重料斗仓门（416）接触，拇指气缸（411）的活塞杆驱动第一水平部（4173）沿滑槽（419）运动，从而使第二水平部（4171）驱动称重料斗仓门（416）绕铰接位置处旋转，称重料斗仓门（416）开启或者关闭；

所述布料机构（42）包括布料料斗（421）、布料电机（422）、曲柄（423）、滑块（424）和布料导轨（425），布料导轨（425）安装在称重料斗（412）的下方，所述布料料斗（421）安装于滑块（424）上，曲柄（423）的动力输入端与布料电机（422）的转子铰接，曲柄（423）的动力输出端与滑块（424）铰接，布料电机（422）通过曲柄滑块机构驱动滑块（424）带动布料料斗（421）沿布料导轨（425）往复运动，布料料斗（421）中的粉体平整均匀地落入模具底座（51）的上方；

所述模具传送机构包括传送气缸（31）、传送底座（32）、传送导杆（33）、推送挡板（34）和导轨，导轨环形设置于工作平台上表面的四周，所述传送气缸（31）为电磁传输气缸，传送气缸（31）包括第一传送气缸（311）、第二传送伺服模组（312）、第三传送气缸（313）和第四传送气缸（314），第一传送气缸（311）、第二传送伺服模组（312）、第三传送气缸（313）和第四传送气缸（314）沿逆时针方向依次设置于工作平台（2）的四角位置处，合模机构（8）设置于第三传送气缸（313）位置处，脱模机构（9）设置于第四传送气缸（314）位置处，传送导杆（33）与对应的传送气缸活塞杆相互平行，传送底座（32）分别安装在对应的传送导杆（33）上，传送气缸（31）驱动传送底座（32）沿传送导杆（33）往复滑动，推送挡板（34）安装于传送底座（32）的内侧，推送挡板（34）推动模具框（6）带动模具底座（51）在导轨中沿逆时针方向滑动，在导轨上同时运行有3~6套模具底座（51）；

所述第一顶出机构（11）与第二顶出机构（12）的结构相同，包括壳体（111）、升降步进滑台（112）、限位顶丝、凸块（113）、顶出复位弹簧（114）、连接板（115）、卡爪（116）、滚珠丝杠（117）、滑动底座（118）和顶出板（1112），限位顶丝包括上限位顶丝（511）和下限位顶丝（510）；所述升降步进滑台（112）竖直向上安装于壳体（111）的底部，升降步进滑台（112）输出轴的上方竖直向上设置有滚珠丝杠（117）；所述连接板（115）的后侧面上设置有滑块，壳体（111）的内壁上与滑块位置对应处设置有滑轨，顶出板（1112）相对设置于连接板（115）的左右两侧，靠近升降步进滑台（112）一侧顶出板（1112）的侧壁上设置有耳座，丝杠螺母安装在耳座上并与滚珠丝杠（117）相配合，升降步进滑台（112）通过滚珠丝杠传动机构驱动顶出板（1112）带动连接板（115）上的滑块沿滑轨作往复运动，顶出板（1112）的内壁上设置有导块，顶出板（1112）上端部的相对设置有开口方向向下的导向块；所述滑动底座（118）设置于两侧顶出板（1112）之间并且位于连接板（115）的上方，滑动底座（118）所在的平面、顶出板（1112）所在的平面与连接板（115）所在的平面两两垂直，滑动底座（118）的前侧面上设置有转轴，卡爪（116）相对设置于滑动底座（118）上表面的两侧并贴合于顶出板（1112）的内壁上，卡爪（116）上与导块位置对应处设置有导槽；摆杆（119）的上端安装于转轴上，凸块（113）设置于摆杆（119）下方壳体（111）的内壁上，摆杆（119）的下端铰接于凸块（113）的偏心位置处，顶出复位弹簧（114）的上端与连接板（115）的上边缘固定连接，顶出复位弹簧（114）的下端与竖直投影位置处凸块（113）的左侧边缘固定连接，下限位顶丝（510）设置于凸块（113）转动末了位置处下方的壳体（111）内壁上，上限位顶丝（511）设置于凸块（113）与顶出复位弹簧（114）连接位置上方的壳体（111）内壁上；当升降步进滑台（112）驱动顶出板（1112）带动连接板沿导轨向上运动至上行程终了位置时，顶出板（1112）将模具底座（51）向上顶出的同时，顶出复位弹簧（114）驱动凸块（113）旋转至上限位顶丝（511）位置处卡死，凸块（113）通过摆杆（119）驱动滑动底座（118）带动卡爪沿导块向上运动，卡爪向上伸出顶出板（1112）的上方，卡爪（116）经导向块作用后延伸至模具底座（51）下表面设置的燕尾槽（54）中，卡爪（116）抓紧模具底座（51）；当升降步进滑台（112）驱动顶出板（1112）带动连接板沿导轨向下运动至下行程终了位置时，顶出复位弹簧（114）驱动凸块（113）旋转至下限位顶丝（510）位置处，顶出复位弹簧（114）恢复自然长度，凸块（113）通过摆杆（119）驱动滑动底座（118）带动卡爪（116）沿导块向下运动，滑动底座（118）回收至连接板（115）的上方，卡爪（116）由燕尾槽（54）中脱出，顶出板（1112）驱动模具底座（51）重新落入模具框（6）的底部。

2.根据权利要求1所述的一种全自动粉末冶金压制成型装置，其特征在于：所述第一传送气缸（311）沿Y轴正方向驱动布料称重机构（4）布料后的模具底座（51）传送至第二传送伺服模组（312）位置处，第二传送伺服模组（312）沿X轴负方向将模具底座（51）传送至第三传送气缸（313）位置处，在第二传送伺服模组（312）与第三传送气缸（313）之间的导轨上沿模具框（6）的传送方向设置有单向限位卡爪（315），单向限位卡爪（315）位置处设置有位置传感器，合模机构（8）位置处工作平台（2）的下方设置有用于卡紧模具框（6）的X方向限位卡扣和Y方向限位卡扣，X方向限位卡扣与单向限位卡爪（315）之间的距离等于模具框（6）的长度，Y方向限位卡扣与导轨内壁之间的距离等于模具框（6）的宽度，当模具框（6）通过单向限位卡爪（315）后，位置传感器驱动X方向限位卡扣和Y方向限位卡扣旋至工作平台（2）的上方将模具框（6）卡死；合模机构（8）夹取模具盖体（52）盖合在模具底座（51）上方的同时，位置传感器驱动X方向限位定位和Y方向限位定位旋至工作平台（2）的下方，第二传送伺服模组（312）将合模后的干压成型模具（5）沿X轴负方向传送至压制成型机构（7）中，干压成型模具（5）内粉体压制成型后，压制成型机构（7）上设置的顶出气缸驱动干压成型模具（5）沿X轴正方向由压制成型机构（7）退回至合模机构（8）位置处，合模机构（8）夹取模具盖体（52）开模，第三传送气缸（313）沿Y轴负方向将开模后的模具底座（51）传送至第四传送气缸（314）位置处，第四传送气缸（314）沿X轴正方向将脱模后的模具底座（51）传送至第一传送气缸（311）位置处，第一传送气缸（311）将脱模后的模具底座（51）传送至布料称重机构（4）的下方，完成模具底座（51）闭环传送。

3.根据权利要求1所述的一种全自动粉末冶金压制成型装置，其特征在于：当重量传感器（413）检测到称重料斗（412）中粉体重量未达到预设值时，拇指气缸（411）的活塞杆收回，称重料斗仓门受重力作用自然下垂，称重料斗仓门关闭；当第一顶出机构（11）驱动模具底座（51）沿Z轴方向向上运动至预定位置处，模具底座（51）的上表面与模具框（6）的上表面围成的空腔的容积达到预定值，并且重量传感器（413）检测到称重料斗（412）中粉体重量达到预设值时，拇指气缸（411）的活塞杆向下伸出驱动称重料斗仓门转轴旋转，从而带动称重料斗仓门向下翻转，称重料斗仓门开启。

4.根据权利要求1所述的一种全自动粉末冶金压制成型装置，其特征在于：所述合模机构（8）包括滑台气缸（81）和手指气缸（82），滑台气缸（81）竖直向下设置，手指气缸（82）竖直向下安装于滑台气缸（81）的活塞杆上，当模具底座（51）运动至合模机构（8）的下方时，滑台气缸（81）驱动手指气缸（82）向下运动，手指气缸（82）抓取模具盖体（52）盖合于模具底座（51）的上方，完成模具底座（51）和模具盖体（52）合模动作，滑台气缸（81）和手指气缸（82）反向动作完成模具底座（51）和模具盖体（52）开模动作。

5.根据权利要求1所述的一种全自动粉末冶金压制成型装置，其特征在于：所述脱模机构（9）包括顶出气缸（91）和顶出模具（92），顶出气缸（91）的轴线方向沿Y轴的负方向设置，顶出模具（92）安装于顶出气缸（91）的活塞杆上，顶出模具（92）的下表面与模具底座（51）上设置的成型腔（53）相配合；当模具底座（51）运动至脱模机构（9）下方时，第二顶出机构（12）沿Z轴正方向将模具底座（51）上干压成型后的成品顶出模具框（6）的上方，顶出气缸（91）的活塞杆伸出驱动顶出模具（92）将干压成型后的成品顶出模具底座（51），顶出气缸（91）的活塞杆回收驱动顶出模具（92）回收，第二顶出机构（12）沿Z轴负方向将模具底座（51）降落至工作平台（2）上。

6.根据权利要求1所述的一种全自动粉末冶金压制成型装置，其特征在于：所述粉体为钕铁硼磁粉，储料仓（10）内设置为厌氧密封腔体。

7.根据权利要求6所述的一种全自动粉末冶金压制成型装置，其特征在于：所述厌氧密封舱（1）中填充有氮气或者惰性气体保护气，厌氧密封舱（1）的侧壁上设置有透明的观察窗。

8.根据权利要求1所述的一种全自动粉末冶金压制成型装置，其特征在于：在所述模具底座（51）上沿模具底座（51）的宽度方向平行设置有若干半圆柱形成型腔（53），模具盖体（52）上沿模具盖体（52）的宽度方向平行亦设置有若干半圆柱形成型腔（53），模具底座（51）上设置的半圆柱形成型腔（53）与模具盖体（52）上设置的半圆柱形成型腔（53）关于开模面对称设置。

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