CN2515009Y - 机械式全自动粉末压力机 - Google Patents

Abstract

机械式全自动粉末压力机,采用总体布局为矩形箱体密闭结构,主传动构件和控制系统均置于其内,只有模架和送料机构裸露其外,最适合于粉末冶金多尘生产现场使用。本实用新型在结构上采取中间单臂曲柄连杆、杠杆作为主传动,并在附助传动中采用了凸轮杠杆和带内螺纹的直齿蜗杆的机械式复合传动结构,通过顶压调整机构、液力平衡机构、离合传动机构和模架导向机构的协同作业,可实现机械式双向分步式自动模压、二次顶压式自动模压和单向盖式自动模压,同时通过对模架的改进,在下模架增设压板和隔离套的方法,使得设备的模架既可适用于国内原有的模具,也可适用于国外进口的模具,具有模架通用的特性,此外,在阴模的支承方面采用了独特的液压支承结构,有效地防止了阴模下拉时反跳而令制品碎裂的现象。

Description

机械式全自动粉末压力机

一、技术领域

本实用新型属于一种机械式全自动压力机，为自动模压成型设备，主要用于将粉末压成一定形状的精密制品，其主要生产对象为硬质合金刀片，尤其是数控机床用的精密刀片，也可以用于铁基、铜基、磁性材料和陶瓷等制品的成型。

二、背景技术

当前国内硬质合金行业，有80％以上的自动模压成型压力机均沿用原苏式的单臂中间杠杆式和凸轮落后机型，它们功能差、精密度低，不能生产精密制品。直至80年代才有几家大厂从西德引进少量TPA型自动压机，这些压机就其功能和精度来说是先进的，但其结构复杂、维修技术要求很高，至今能大修这些压机的厂家为数不多，而且仅大修一台TPA15/3压机就索价12万元，很不适应当今国情。另外，这些进口压机只能使用西式模具，而不能使用苏式(单向盖压式)模具，仅此一项而言，对于一个国内硬质合金厂就要花费相当大的代价，一个大厂最保守估计也有1万多苏式模具，每套最少也要3000元，而仿制一套西式模具则需13000元左右，若要全部淘汰苏式模具而改用西式模具，就需1.3亿元，仅在经济上就令企业难以承受。

三、发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种和进口压机一样功能和技术水平，结构更简单，造价低，且能同时使用西式模具或苏式模具的新型机械式自动压力机。

本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的，采用总体布局为矩形箱体密闭结构，主传动构件和控制系统均置于其内，只有模架和送料机构裸露其外，最适合于粉末冶金多尘生产现场使用。本实用新型在结构上采取中间单臂曲柄连杆、杠杆作为主传动，并在附助传动中采用了凸轮杠杆和带内螺纹的直齿蜗杆的机械式复合传动结构，通过顶压调整机构、液力平衡机构、离合传动机构和模架导向机构的协同作业，可实现机械式双向分步式自动模压、二次顶压式自动模压和单向盖式自动模压，同时通过对模架的改进，在中模板增设压板和隔离套的方法，使得设备的模架既可适用于国内原有的模具，也可适用于国外进口的模具，具有模具通用的特性，此外，在阴模的支承方面采用了独特的液压支承结构，有效地防止了阴模下拉时反跳而令制品碎裂的现象。

本实用新型首次成功地利用自动机械传动方式的组合，在中间单臂传动方式的基础上，通过顶压调整机构、液力平衡机构、离合传动机构和模架导向机构的协同作业，而实现了既可双向分步，又可二次顶压，同时还可单向盖压式多种作业方式的机械式自动精密压制作业，该系列压机体积小，仅就其总高度而言就比进口PTA15/3压机矮了近640毫米，很适合东方人使用，具有结构简单，造价低，维修方便，且通用性强的综合特点，是一种新一代压机理想的升级换代产品。

四、附图说明

图1为本实用新型的外形主视图；

图2为本实用新型的外形侧视图；

图3为本实用新型的传动结构示意图；

图4为本实用新型离合头工作状态图；

图5为本实用新型离合头脱开状态图。

图中：1.减速器输出轴齿轮2.大齿轮3.凸轮4.凸轮5.偏心轮6.连杆7.杠杆8.销轴9.方形滑块10.压轴11.带内螺纹的齿轮12.螺杆13.蜗杆14.空心轴15.气动活塞杆16.上模板17.中模板18.导柱19.下模板20.基板21.螺杆22.定位板23.气缸活塞轴24.柱塞油缸25.直角杠杆26.螺孔齿轮27.蜗杆28.螺孔齿轮29.上螺杆30.下螺杆31.油缸32.凸轮33.离合头34.弯臂35.拉杆36.齿轮37.液力支承柱塞38.上冲头39.顶压调整机构40.液力平衡机构41.离合传动机构42.模架导向机构43.阴模44.压板45.隔离套。

五、具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型及具体实施方式作进一步的描述：

从附图中可以看出，本实用新型总体布局为矩形箱体密闭结构，主传动构件和控制系统均置于其内，只有模架和送料机构裸露其外，包括主传动部分和辅助传动部分，主传动部分采用中间曲柄连杆与杠杆过渡作为主传动，而辅助传动部分是由机械和液压复合传动方式所构成的，包括在曲柄轴和杠杆上增设凸轮机构与带内螺纹的直齿蜗杆调节机构，以及液压平衡和支承机构，并由此构成顶压机构39、液力平衡机构40、离合传动机构41和模架导向机构42几部分，在实际使用中可根据压机的压制工艺来选择辅助传动的组成部件，并以此来实现在曲柄连杆和杠杆机构进行主传动同时，模具可分别实现双向分步、二次顶压或单向盖式多种程序动作，以满足不同压制的需要。其中如果压机要求同时具有双向分步、二次顶压和单向盖式多种压制功能时，辅助传动部分则包括顶压机构39、液力平衡机构40、离合传动机构41和模架导向机构42几部分；如果压机只要求具有双向分步和单向盖式两种压制功能时，辅助传动部分则包括顶压机构39和模架导向机构42两部分；而如果压机只要求具有单向盖式压制功能时，辅助传动部分的顶压机构39、液力平衡机构40、离合传动机构41和模架导向机构42几部分可以全部取消。而顶压调整机构39是用于调整二次顶压行程的齿轮蜗杆机构，由连接在杠杆上的凸轮32和一对带内螺纹的直齿蜗杆机构所组成；液力平衡机构40是用于调整二次顶压的液力机构，由一带液压缸体的组件所构成，在液压缸体内设有复位弹簧，复位弹簧两端为液力平衡活塞螺杆；离合传动机构41是用于脱模的凸轮偏转离合机构，由凸轮4、弯臂34、拉杆35和离合头33所组成。此外，在离合传动离合头33的下面设有气液组合定位支承机构，其阴模的填料定位是气动的，而支承是液压支承的，由一气动液压阻尼缸构成。而且模架为四层式结构，上模板16通过球面垫与气动活塞杆用压板来联接，在模架上设有用于固定模具的压板44和更换不同模具的隔离套45。同时，在螺杆21、12、29、、30和离合头33的下端均设有由带内螺纹的直齿蜗杆组合的调整机构。整个压机的工作原理如下：

1、压制动作的产生——由带有电动机的减速器的输出轴上的齿轮1直接带动大齿轮2，在大齿轮的端面上固定着凸轮3，凸轮4和偏心轮5，由于偏心轮的作用，使连杆6带动主杠杆7作上下摆动。主杠杆的右端通过销轴8、方形滑块9使上压轴10作上下运动，这就是压制动作的产生原理。由此可见，本系列压机是采用中间单一的，由杠杆过渡的传动方式，比进口机采用的双边对称垂直传动方式在理论上可省去的约一半主传动零件。由此而带来的好处是，简化了机械结构，降低了造价，减少了装配和维修难度。

2、上压轴的调整和加载脱模(气动预载)机构——上压轴的下端装有带内螺纹的齿轮11及螺杆12，当蜗杆13转动时就可使齿轮11转动而使螺杆12作轴向位移，它的移动即可调整压制品的厚度。螺杆12的下端与空心轴14相联接，空心轴内装有气动活塞杆15，当压制动作完成后，在活塞杆上端充气，令制品在整个脱模过程中，上冲头38以较小的空气压力继续压着制品，直到制品完全脱出模孔后，压缩空气换向，使活塞杆带动上冲头迅速上升离开制品。这就是气动预载(加载脱模)的作用原理。

3、模架——模架为四层式结构，上模板16通过球面垫与气动活塞杆用压板来联接，因为采用了球面垫，故上压轴的运行精度与模架无关，上压轴只起压制功能作用，而模架则起保证模具运动精度作用，上模板16由两根固定在中模板17上的导柱18来导向，中模板17的腔内可通过各种形式的夹具来固定阴模，下模板19用四根导柱穿过基板20直接与中模板联成一个整体，下模板的运动状态就等于中模板(即阴模)的运动状态。

4、装料(阴模上升复位)和液力支承机构——螺杆21的上端与下模板19相联，其下端则穿过定位板22与压机最下端的气缸活塞轴23联接、气缸活塞轴23内又设有一个柱塞油缸24。气缸下端充气，活塞轴23带动阴模43上升，阴模43到达填料位置后立即排空气体，在23上升的过程中，柱塞油缸由液力支承机构37中的单向溢流阀吸油，此时靠油缸的油压作为压制过程所需的反支承力(平衡力)。支承力的大小由单向溢流阀来调整。这个简易设计十分重要，因为进口压机仅靠一直不断在充气的气缸和机械锁定来支承，当机械构件出现磨损后，在完成压制和上冲头提升以及阴模下拉的一瞬间，由于压编空气具有很大弹性作用，使阴模43向上反跳而令制品碎裂。本压机设计是令气体在完成压制动作后立即排空，利用液体不可压缩的原理，由柱塞油缸中的液油作支承力而不致，形成反跳现象，这个简易构件克服了进口机的不足。

5、脱模、顶压和液力平衡机构——由底部气缸的作用，使装在螺杆21上的螺孔齿轮36的顶面，将直角杠杆25向上推，到杠杆左端与螺孔齿轮26相接触时停止。螺孔齿轮26是由蜗杆27来调整其轴向位置的，它的轴向位置不同就得到不同的填料高度H。

脱模动作是由大齿2上的凸轮3的转动使直角杠杆25推动齿轮36向下运动，将阴模下拉，使制得品脱出模孔。

螺孔齿轮28装在上螺杆29上，上螺杆和下螺杆30又同置于油缸31中，当螺孔齿轮28的顶部受到主杠杆7右端的凸轮32作用时，它将上螺杆29通过油缸31中的油压传至下螺杆30；将直角杠杆25、螺孔齿轮36、定位板22一起往下压，直至定位板22与其下方的离合头33接触时止。假设凸轮32到达下死点时，定位块22刚好下行了一定的距离，并与离合头33接触，则上冲头38无顶压。若将螺孔齿轮28向上调一个增量行程，则会出现定位块22下行了一定距离后还有一个增量行程未行完，此时必须让油缸31中的液油外泄，使主杠杆右端的上压轴10(上冲头)在定位板22走不动(即阴模停住不动)，的情况下再往下压一个增量行程，这个增量就是二次顶压量。

6、离合传动机构——如上所述，定位块22与离合头33已靠死，要使定位块22继续下降，以便将制品脱出模孔，就必将离合头旋转一个角度，让定位块22滑入离合头33的槽内，这个动作是由大齿轮的凸轮4的旋转，使弯臂34按顺时针方向转动，并使拉杆35往左拉动离合头33转动一个角度而得。

上面所描述的主传动结构均为本实用新型全功能型压机结构，它具有单向盖压、双向分步，二次顶压等三项成型功能，若要使它变成较为简单型的压机，即只有单向盖压式和双向分部式两种成型功能的压机，则必需：a、删除液力平衡机构40部分，并将上螺杆29和下螺杆30做成一根整轴；b、删除离合传动机构41，因为该型压机无二次顶压方式，不需阴模二次停留，故也不需离合机构。

若要使它变成最为简单型的压机，即只有单向盖压式成型功能压机，则同时删除顶压机构39、液力平衡机构40、离合传动机构41和模架导向机构42。单向盖压式的上冲头不需进入模孔，也不需导向，故可删除模架上方的导向部分42，上冲头通过相应的夹持器直接和气动预载轴15联接。模架上方无导向部分42特称半模架。

Claims (6)

1、机械式全自动粉末压力机，包括主传动部分和辅助传动部分，且主传动部分采用中间曲构连杆与杠杆过渡作为主传动，其特征在于：总体布局为矩形箱体密闭结构，主传动构件和控制系统均置于其内，只有模架和送料机构裸露其外，而辅助传动部分是由机械和液压复合传动方式所构成的，包括在曲柄轴和杠杆上增设的凸轮机构与带内螺纹的直齿蜗杆调节机构，以及液压平衡和支承机构，且在曲柄连杆和杠杆机构进行主传动同时，模具可分别完成双向分步、二次顶压或单向盖式多种程序动作。

2、如权利要求1所述的机械式全自动粉末压力机，其特征在于：辅助传动部分包括顶压机构(39)、液力平衡机构(40)、离合传动机构(41)和模架导向机构(42)，且顶压机构(39)是用于调整二次顶压行程的齿轮蜗杆机构，由连接在杠杆上的凸轮(32)和一对带内螺纹的直齿蜗杆机构所组成，液力平衡机构(40)是用于调整二次顶压的液力机构，由一带液压缸体的组件所构成，在液压缸体内设有复位弹簧，其两端为液力平衡活塞螺杆，离合传动机构(41)是用于脱模的凸轮偏转离合机构，由凸轮(4)和弯臂(34)，拉杆(35)，离合头(33)所组成。

3、如权利要求1所述的机械式全自动粉末压力机，其特征在于：辅助传动部分包括顶压机构(39)和模架导向机构(42)。

4、如权利要求1所述的机械式全自动粉末压力机，其特征在于：在螺杆(21)、(12)、(29)、(30)和离合头(33)的下端均设有由带内螺纹的齿轮蜗杆组合的调整机构。

5、如权利要求1所述的机械式全自动粉末压力机，其特征在于：在离合头(33)的下面设有气液合成支承机构，其阴模的支承是液压支承的。

6、如权利要求1所述的机械式全自动粉末压力机，其特征在于：模架为四层式结构，上模板(16)通过球面垫与气动活塞杆用压板来联接，在模架上设有用于固定模具的压板(44)和更换不同模具的隔离套(45)。

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