CN213827016U - 粉末冶金多功能自动整形液压机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及粉末冶金领域，尤其是涉及一种粉末冶金多功能自动整形液压机。包括送料装置、整形模架和取坯机械手，所述送料装置用于进料操作，即将坯体输送至整形模架中，所述整形模架用于整形操作，即对输送来的坯体进行压制整形，所述取坯机械手用于取坯操作，即将压制整形后的坯体从整形模架中取出并移动至下个工序。本实用新型提供了一种布局合理、可多工位整形,且集上料、整形、取坯于一体的高机械化程度。

Description

粉末冶金多功能自动整形液压机

技术领域

本实用新型涉及粉末冶金领域，尤其是涉及一种粉末冶金多功能自动整形液压机。

背景技术

粉末冶金是用还原和雾化铁金属粉末作为原料，主要经过成形、烧结和整形等，制造各种类型金属制品的工艺技术。由于粉末冶金技术适用范围广，能直接成型，基本不需二次加工，不但降低了材料成本及加工成本，还提高了生产效率，其已广泛应用于机械加工行业。但粉末成形时，由于粉末颗粒之间的摩擦以及粉末颗粒与模壁之间的摩擦，会阻碍其对阴模型腔的充填，从而影响压坯密度分布的均匀性。如果压坯密度分布不均匀，烧结时将引起很大的应力，使零件呈现不均匀收缩、扭曲、变形,对于部分加工精度要求高的产品，需烧结后增加一道整形工序，即为使粉末冶金零件尺寸合格而对粉末冶金零件进行的再加压工序，称为精整，也称为粉末冶金全整形，就是把粉末冶金烧结体再次放入模具内压缩，从而得到所定的尺寸、形状。在整形过程中，影响零件尺寸精度的因素有：零件径向和纵向的密度分布，零件的材料强度，整形模的结构等。

整形过的粉末冶金零件会更规矩，尺寸公差会更好，表面光洁度也会得到改善。而现有技术中，整形工序的上料分为人工上料和机械上料，这两种都存在以下缺陷：人工上料的安全性差、工作效率低；机械上料虽克服人工上料的缺点，同时也产生新的问题，比如定位不准确，上下模对准不精准，脱模过程难以控制，以及整形后的坯体难以取出等问题，现有设备机械化程度不高，缺少一款集上料、整形、取料于一体的设备，导致产品的整体质量参差不齐，在一定程度上增加了企业的生产成本。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种布局合理、可多工位整形,且集上料、整形、取坯于一体的高机械化程度的粉末冶金多功能自动整形液压机。

本实用新型提供的技术方案为：一种粉末冶金多功能自动整形液压机，其包括送料装置、整形模架和取坯机械手，所述送料装置用于进料操作，即将坯体输送至整形模架中，所述整形模架用于整形操作，即对输送来的坯体进行压制整形，所述取坯机械手用于取坯操作，即将压制整形后的坯体从整形模架中取出并移动至下个工序。

对上述方案的进一步优化和改进：所述送料装置包括支撑台、旋转振动斗、驱动电机、振动输送管道、定位管道、推坯缸和送料管道，所述旋转振动斗固定在支撑台上，所述驱动电机用于驱动旋转振动斗，所述旋转振动斗的内部沿内壁固定有螺旋式输坯管道，所述螺旋式输坯管道下部设有坯体输入口、上部设有坯体输出口，所述坯体输出口与振动输送管道的入口相联通，振动输送管道的出口与定位管道的入口相联通，定位管道的出口与送料管道的入口相联通，所述定位管道用于将坯体精确的送至送料管道的入口，便于推坯缸准备的顶住坯体，送料管道的出口与整形机架相联通，推坯缸内的推坯杆正对送料管道，且在送料管道内往复运动。当坯体进入到送料管道的入口时，推坯杆伸缸，推动坯体，从送料管道移动至整形模架中，然后缩缸，回程至初始位置。

对上述方案的进一步优化和改进：所述整形模架包括上模冲、位于上模冲下方的下模冲，所述上模冲及下模冲由四支立柱穿过它们四个角上的通孔且通过中锁紧螺母、上调节螺母、上锁紧螺母、下调节螺母和下锁紧螺母将它们固装为一个整体，所述上模冲包括从上到下依次设置的主缸、上横梁、上活梁、上模板、上模座、上模压板和上模，主缸固定设置在上横梁上，上横梁与四支立柱固定连接，上活梁与四支立柱为精密的滑动配合，并沿着四支立柱上下滑动，主缸内设有上出活塞杆和下出活塞杆，所述上出活塞杆的上部设有压高限位调节装置，所述下出活塞杆与上活梁固定连接，主缸驱动上活梁沿着四支立柱上下滑动，所述上模板固定在上活梁底部，所述上模座固定在上模板的底部，所述上模固定在上模座的底部，所述上模内部为空腔。

所述下模冲包括下横梁、下模、位于下横梁上方的固定模板、位于固定模板上方的旋转式下模架和主驱动装置，所述下模可伸缩的设置在下横梁内，所述固定模板通过支撑块与下横梁固定连接，所述固定模板内设有贯通孔，所述旋转式下模架上设有若干个阴模，整形时，所述下模依次贯通贯通孔和阴模，所述下模正对上模的下方，所述下模内还设有芯棒，所述主驱动装置用于驱动旋转式下模架旋转，以使阴模旋转至相应的工位后依次进行进料、整形及取坯操作。

所述整型模架下面设有支撑脚，用于支撑整个设备。

对上述方案的进一步优化和改进：所述整形模架上还设有定位装置，所述定位装置包括定位气缸以及定位气缸驱动的定位气缸杆。所述定位装置起到双保险的作用，当旋转式下模架转到预定工位时，定位装置中定位气缸杆与旋转式下模架抵接，防止旋转式下模架旋转。

对上述方案的进一步优化和改进：所述旋转式下模架从上到下还包括阴模压板、阴模板，所述阴模压板与阴模板固定连接，且二者通过阴模板转轴旋转安装在固定模板上，所述阴模贯通阴模压板与阴模板，所述固定模板上开设有与阴模相对应的贯通孔，所述贯通孔正对阴模的下方；所述阴模压转轴上端还固定有轴压盖。

对上述方案的进一步优化和改进：所述主驱动装置为齿轮驱动装置，其包括主动齿轮和驱动主动齿轮的步进电机，所述主动齿轮通过主动齿轮转轴与固定模板的一侧固定连接，且所述主动齿轮转轴贯通固定模板与步进电机固定连接，所述主动齿轮与阴模板啮合传动；所述主动齿轮转轴的上端面还固定有主动齿轮压盖。采用步进电机，可精准的控制主动齿轮的旋转角度，提高各工位操作的准确度。

对上述方案的进一步优化和改进：所述固定模板的贯通孔内还设有下模，所述下模正对上模的下方，所述下模内还设有芯棒，所述下模通过顶缸驱动，所述顶缸包括顶缸上出活塞杆、顶缸本体和顶缸下出活塞杆，所述下模与顶缸的上出活塞杆固定连接，所述顶缸下出活塞杆的下端设有顶缸顶出调节装置，所述顶缸与支撑块固定连接；所述芯棒下面固定有下中心缸，所述下中心缸用于驱动芯棒。所述芯棒与上模内的空腔相配合，用于对中间有孔的坯体的整形。

对上述方案的进一步优化和改进：所述支撑块上还固定有脱模缸，所述脱模缸内的脱模顶杆贯穿贯通孔，且正对阴模的下方，所述脱模缸位于取坯机械手的下方，且与取坯机械手相配合。脱模缸用于顶出阴模内已经完成整形的坯体，便于取坯机械手进行抓取。

对上述方案的进一步优化和改进：所述取坯机械手包括可伸缩的纵向伸缩连杆、与纵向伸缩连杆通过第一旋转装置旋转连接的横向旋转连杆和与横向旋转连杆一端通过第二旋转装置旋转连接的机械手，所述纵向伸缩连杆通过其下方的伸缩气缸驱动，所述伸缩气缸固定在支架上。

对上述方案的进一步优化和改进：所述第一旋转装置为旋转气缸Ⅰ，所述第二旋转装置为旋转气缸Ⅱ，所述旋转气缸Ⅰ旋转角度为0度到90度，所述旋转气缸Ⅱ的旋转角度为0度到180度；机械手包括U形架以及设置U形架内的两个对称的夹取装置，所述U形架与旋转气缸Ⅱ固定连接，所述夹取装置包括夹取气缸以及设置在夹取气缸杆前端的凹型夹板，两个凹型夹板形成的环形空缺正对着阴模的上方。所述旋转气缸Ⅰ旋转角度为0度到90度,为平行旋转0度到90度，用于将产品移出阴模口后放置到放料区，所述旋转气缸Ⅱ的旋转角度为0度到180度，为垂直旋转角度为0度到180度，由于部分坯体为上面大下面小的形状，直接放置，坯体可能会下倒，故将坯体翻转180度放置，将大的一面放到下面，使坯体不至于下倒。

与现有技术相比，本实用新型带来的有益效果为：

1、本实用新型集上料、整形、取坯于一体，机械化程度高，避免了人工过多的参与，提高了人员的安全。

2、下模冲上设有多个阴模，一次旋转可完成三个操作，避免了过长的流水线带来的高成本，布局合理。

3、通过上下模冲的挤压，可同时对坯体外径、内径和端面进行整形操作，整形效果好，产品质量高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的俯视图。

图3为本实用新型旋转式下模架的结构示意图。

图4为图3中F方向的结构示意图。

图5为本实用新型中送料装置的侧视图。

图6为本实用新型中送料装置的俯视图。

图7为本实用新型中取坯机械手的主视图。

图8为本实用新型中取坯机械手的俯视图。

图9为本实用新型中顶缸的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1至图9所示，一种粉末冶金多功能自动整形液压机，其特征在于：包括送料装置A、整形模架B和取坯机械手C，所述送料装置A用于进料操作，即将坯体输送至整形模架B中，所述整形模架B用于整形操作，即对输送来的坯体进行压制整形，所述取坯机械C手用于取坯操作，即将压制整形后的坯体从整形模架B中取出并移动至下个工序。

所述送料装置A包括支撑台1、旋转振动斗2、驱动电机3、振动输送管道4、定位管道5、推坯缸6和送料管道7，所述旋转振动斗2固定在支撑台1上，所述驱动电机3用于驱动旋转振动斗2，所述旋转振动斗的内部沿内壁固定有螺旋式输坯管道8，所述螺旋式输坯管道8下部设有坯体输入口、上部设有坯体输出口，所述坯体输出口与振动输送管道4的入口相联通，振动输送管道4的出口与定位管道5的入口相联通，定位管道5的出口与送料管道的入口相联通，送料管道的出口与整形机架相联通，推坯缸内的推坯杆正对送料管道，且在送料管道内往复运动。

所述整形模架B包括上模冲9、位于上模冲9下方的下模冲10，所述整型模架B下面还设有支撑脚11，所述支撑脚11用于支撑整个设备，所述下模冲10固定在支撑脚11上，所述上模冲9及下模冲10由四支立柱12穿过它们四个角上的通孔且通过中锁紧螺母、上调节螺母、上锁紧螺母、下调节螺母和下锁紧螺母将它们固装为一个整体，所述上模冲9包括从上到下依次设置的主缸91、上横梁92、上活梁93、上模板94、上模座95上模压板96、和上模97，主缸91固定设置在上横梁92上，上横梁92与四支立柱12固定连接，上活梁93与四支立柱12为精密的滑动配合，并沿着四支立柱12上下滑动，主缸91内设有上出活塞杆911和下出活塞杆，所述上出活塞杆911的上部设有压高限位调节装置912，所述下出活塞杆912与上活梁93固定连接，主缸91驱动上活梁92沿着四支立柱12上下滑动，所述上模板94固定在上活梁93底部，所述上模座95固定在上模板94的底部，所述上模97固定在上模座95的底部，所述上模97内部为空腔。

所述下模冲10包括下横梁13，所述下模冲10还包括下模17、位于下横梁上方的固定模板145、位于固定模板145上方的旋转式下模架14和主驱动装置15，所述下模17可伸缩的设置在下横梁10内，所述固定模板通过支撑块146与下横梁固定连接，所述固定模板145内设有贯通孔，所述旋转式下模架14上设有若干个阴模141，整形时，所述下模17依次贯通贯通孔和阴模141，所述下模17正对上模97的下方，所述下模17内还设有芯棒18，所述主驱动装置15用于驱动旋转式下模架14旋转，以使阴模141旋转至相应的工位后依次进行进料、整形及取坯操作。

所述整形模架B上还设有定位装置16，所述定位装置16包括定位气缸161以及定位气缸驱动的定位气缸杆162，用于对旋转式下模架14进行限位，防止其停止后突然旋转而造成的安全问题；所述旋转式下模架14从上到下还包括阴模压板143、阴模板144，所述阴模压板143与阴模板144固定连接，且二者通过阴模板转轴147旋转安装在固定模板上145，所述阴模141贯通阴模压板143与阴模板144，所述固定模板145上开设有与阴模141相对应的贯通孔，所述贯通孔正对阴模的下方；所述阴模板转轴145上端还固定有轴压盖146。

所述主驱动装置15为齿轮驱动装置，其包括主动齿轮151和驱动主动齿轮的步进电机152，所述主动齿轮151通过主动齿轮转轴153与固定模145板的一侧固定连接，且所述主动齿轮转轴153贯通固定模板145与步进电机152固定连接，所述主动齿轮151与阴模板144啮合传动；所述主动齿轮转轴153的上端面还固定有主动齿轮压盖154。

在整形工位上，所述下模17通过顶缸19驱动，所述顶缸19包括顶缸上出活塞杆191、顶缸本体192和顶缸下出活塞杆193，所述下模17与顶缸的上出活塞杆191固定连接，顶缸上出活塞杆191上设有顶缸退回调节装置194，所述顶缸19下出活塞杆193的下端设有顶缸顶出调节装置195，所述顶缸19与支撑块146固定连接；所述芯棒18下面固定有下中心缸20，所述下中心缸20用于驱动芯棒18，使芯棒贯穿上模的96的空腔内，对中间有空的坯体进行整形。

在取坯工位上，所述支撑块146上还固定有脱模缸21，所述脱模缸21内的脱模顶杆22贯穿固定模板145内的贯通孔，且正对阴模141的下方，所述脱模缸21位于取坯机械手C的下方，且与取坯机械手C相配合。

所述取坯机械手C包括可伸缩的纵向伸缩连杆23、与纵向伸缩连杆通过第一旋转装置24旋转连接的横向旋转连杆25和与横向旋转连杆25一端通过第二旋转装置26旋转连接的机械手27，所述纵向伸缩连杆23通过其下方的伸缩气缸28驱动，所述伸缩气缸28固定在支架29上。

所述第一旋转装置24为旋转气缸Ⅰ，所述第二旋转装置25为旋转气缸Ⅱ，所述旋转气缸Ⅰ旋转角度为0度到90度，所述旋转气缸Ⅱ的旋转角度为0度到180度；机械手27包括U形架271以及设置U形架271内的两个对称的夹取装置，所述U形架271与旋转气缸Ⅱ固定连接，所述夹取装置包括夹取气缸272以及设置在夹取气缸杆272前端的凹型夹板273，两个凹型夹板273形成的环形空缺正对着阴模141的上方。

如图9所示，为顶缸内部结构的剖面图，其从上到下还包括下中心缸导套30、锁紧片31、上缸口压帽32、上缸口导套33、大锁母34、活塞头35、活塞头锁母36、下缸口导套37、下缸口压帽38和手轮调节装置39，所述顶缸退回调节装置194为调位螺母，所述顶缸顶出调节装置195包括调整垫Ⅰ40、调整垫Ⅱ41、顶出限位螺母42和顶出锁紧螺母43。

本实用新型的工作原理为：所述旋转式下模架上设有若6个阴模，以及相应个数的阴模，分别为第一阴模、第二阴模、第三阴模、第四阴模、第五阴模、第六阴模，固定模板在整形工位和取坯工位上开设与相应的阴模对应的两个贯通孔，分别与下模和脱模缸配合以完成整形和取坯操作，初始状态时，坯体由送料装置中的旋转振动斗内部的螺旋式输坯管道，通过驱动电机的振动，由下而上运动至振动输送管道，振动输送管道切斜设置，坯体在振动输送管道，在驱动电机的振动，通过自身的重力在振动输送管道由高到低向定位管道移动，定位管道垂直设置在送料管道的入口处，坯体从定位管道落下来后，停留在送料管道的入口，此时，推坯缸伸缸运动，驱动推坯杆，将坯体由送料管道推入第一阴模内，至此，完成上料操作，步进电机旋转，第一阴模旋转至空操作位，第二阴模旋转至加料工位加料，重复上述的步骤，第二阴模加料完成后，步进电机旋转，第一阴模旋转至整形工位，第二阴模旋转至空操作位，第三阴模旋转至加料工位，此时，整形工位上，上模下移，插入阴模内，下模上移，芯棒插入上模的空腔内，上下模挤压，经保压、泄压后，整形完成，上模上移，芯棒和下模下移，步进电机旋转，第一阴模再次旋转至空操作位，第二阴模旋转至整形工位，第三阴模旋转至空操作位，第四阴模旋转至加料工位，待第二阴模整形完成后和第二工作加料结束后，步进电机旋转，第一阴模旋转至取坯作位，第二阴模旋转至空操作工位，第三阴模旋转至整形工位，第四阴模旋转至空操作空位，第五阴模旋转至加料工位，此时，脱模缸驱动驱动脱模顶杆，通过固定模板上的贯通孔后，将整形好的坯体推出第一阴模，取坯机械手调整好角度后，将脱模顶杆上的坯体抓取后移动至下个工序，同时第五阴模加料完成，步进电机旋转，第一阴模旋转至空操作工位，第二阴模旋转至取坯作位，第三阴模旋转至空操作工位，第四阴模旋转至整形工位，第五阴模旋转至空操作空位，第六阴模旋转至加料工位，至此为一次完整的工作流程。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本实用新型的权利要求所描述的保护范围，都应当在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种粉末冶金多功能自动整形液压机，其特征在于：包括送料装置、整形模架取坯机械手，所述送料装置用于进料操作，即将坯体输送至整形模架中，所述整形模架用于整形操作，即对输送来的坯体进行压制整形，所述取坯机械手用于取坯操作，即将压制整形后的坯体从整形模架中取出并移动至下个工序。

2.根据权利要求1所述的粉末冶金多功能自动整形液压机，其特征在于：所述送料装置包括支撑台、旋转振动斗、驱动电机、振动输送管道、定位管道、推坯缸和送料管道，所述旋转振动斗固定在支撑台上，所述驱动电机用于驱动旋转振动斗，所述旋转振动斗的内部沿内壁固定有螺旋式输坯管道，所述螺旋式输坯管道下部设有坯体输入口、上部设有坯体输出口，所述坯体输出口与振动输送管道的入口相联通，振动输送管道的出口与定位管道的入口相联通，定位管道的出口与送料管道的入口相联通，送料管道的出口与整形机架相联通，推坯缸内的推坯杆正对送料管道，且在送料管道内往复运动。

3.根据权利要求1所述的粉末冶金多功能自动整形液压机，其特征在于：所述整形模架包括上模冲、位于上模冲下方的下模冲，所述上模冲及下模冲由四支立柱穿过它们四个角上的通孔且通过中锁紧螺母、上调节螺母、上锁紧螺母、下调节螺母和下锁紧螺母将它们固装为一个整体，所述上模冲包括从上到下依次设置的主缸、上横梁、上活梁、上模板、上模座、上模压板和上模，主缸固定设置在上横梁上，上横梁与四支立柱固定连接，上活梁与四支立柱为精密的滑动配合，并沿着四支立柱上下滑动，主缸内设有上出活塞杆和下出活塞杆，所述上出活塞杆的上部设有压高限位调节装置，所述下出活塞杆与上活梁固定连接，主缸驱动上活梁沿着四支立柱上下滑动，所述上模板固定在上活梁底部，所述上模座固定在上模板的底部，所述上模固定在上模座的底部，所述上模内部为空腔；

所述下模冲包括下横梁、下模、位于下横梁上方的固定模板、位于固定模板上方的旋转式下模架和主驱动装置，所述下模可伸缩的设置在下横梁内，所述固定模板通过支撑块与下横梁固定连接，所述固定模板内设有贯通孔，所述旋转式下模架上设有若干个阴模，整形时，所述下模依次贯通贯通孔和阴模，所述下模正对上模的下方，所述下模内还设有芯棒，所述主驱动装置用于驱动旋转式下模架旋转，以使阴模旋转至相应的工位后依次进行进料、整形及取坯操作；

所述整形模架下面设有支撑脚，用于支撑整个设备。

4.根据权利要求3所述的粉末冶金多功能自动整形液压机，其特征在于：所述整形模架上还设有定位装置，所述定位装置包括定位气缸以及定位气缸驱动的定位气缸杆。

5.根据权利要求3所述的粉末冶金多功能自动整形液压机，其特征在于：所述旋转式下模架从上到下依次包括阴模压板、阴模板，所述阴模压板与阴模板固定连接，且二者通过阴模板转轴旋转安装在固定模板上，所述阴模贯通阴模压板与阴模板，所述固定模板上开设有与阴模相对应的贯通孔，所述贯通孔正对阴模的下方；所述阴模压转轴上端还固定有轴压盖。

6.根据权利要求5所述的粉末冶金多功能自动整形液压机，其特征在于：所述主驱动装置为齿轮驱动装置，其包括主动齿轮和驱动主动齿轮的步进电机，所述主动齿轮通过主动齿轮转轴与固定模板的一侧固定连接，且所述主动齿轮转轴贯通固定模板与步进电机固定连接，所述主动齿轮与阴模板啮合传动；所述主动齿轮转轴的上端面还固定有主动齿轮压盖。

7.根据权利要求5所述的粉末冶金多功能自动整形液压机，其特征在于：所述下模通过顶缸驱动，所述顶缸包括顶缸上出活塞杆、顶缸本体和顶缸下出活塞杆，所述下模与顶缸的上出活塞杆固定连接，所述顶缸下出活塞杆的下端设有顶缸顶出调节装置，所述顶缸与支撑块固定连接；所述芯棒下面固定有下中心缸，所述下中心缸用于驱动芯棒。

8.根据权利要求5所述的粉末冶金多功能自动整形液压机，其特征在于：所述支撑块上还固定有脱模缸，所述脱模缸内的脱模顶杆贯穿贯通孔，且正对阴模的下方，所述脱模缸位于取坯机械手的下方，且与取坯机械手相配合。

9.根据权利要求1所述的粉末冶金多功能自动整形液压机，其特征在于：所述取坯机械手包括可伸缩的纵向伸缩连杆、与纵向伸缩连杆通过第一旋转装置旋转连接的横向旋转连杆和与横向旋转连杆一端通过第二旋转装置旋转连接的机械手，所述纵向伸缩连杆通过其下方的伸缩气缸驱动，所述伸缩气缸固定在支架上。

10.根据权利要求9所述的粉末冶金多功能自动整形液压机，其特征在于：所述第一旋转装置为旋转气缸Ⅰ，所述第二旋转装置为旋转气缸Ⅱ，所述旋转气缸Ⅰ旋转角度为0度到90度，所述旋转气缸Ⅱ的旋转角度为0度到180度；机械手包括U形架以及设置U形架内的两个对称的夹取装置，所述U形架与旋转气缸Ⅱ固定连接，所述夹取装置包括夹取气缸以及设置在夹取气缸杆前端的凹型夹板，两个凹型夹板形成的环形空缺正对着阴模的上方。

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