一种多通道浮球排气装置的制作方法

本发明涉及等静压成型技术领域，具体涉及一种多通道浮球排气装置，主要用于模药组合内腔排气。

背景技术：

在等静压生产中，模药组合压制时，需将组合球心的气体排空。这是因为模药组合浸入液面后，模药组合内球心与液体面形成了一个密闭的腔体，腔体随着液体位的升高，其上部的空气渐渐被压缩，压力也随之增大。由于模药组合内球心顶部没有排气装置，如果模药组合利用自身重量继续向下时，球心上部的空气就被压缩并保留于球心下，被压缩的空气具有较大的能量，可能会导致后续的压制过程存在较大的安全风险。而在泄压时，被压缩的空气快速膨胀作用于球心，可能造成软模的破裂及药球裂纹的产生。所以压制时，必须将滞留在球心中的气体排空。

目前，采用u形硬管排气方式，即u形管的一端紧贴着球心，另一头和大气相通，u形管随模药组合一起下降，浸入到液体里。当球心上部压力大于大气压力时，球心上部的空气就通过u形管排出。由于等静压压制的产品尺寸越来越大，与之配套的工装尺寸也越来越大，现用的排气管是在原来结构的基础上将尺寸放大，所以当大尺寸产品入缸时，压机工作缸内的活动空间相对减小，导致排气过程的操作难度加大。另外，该方式是由人操作的，对人的经验依赖性较大。

技术实现要素：

为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种多通道浮球排气装置，该装置可以自动将球心的气体排出，且不需要依赖操作者的经验即可以判断排气是否完成，且排气完成后装置不需要取出，不受空间限制，简化了操作。

为了达到上述技术效果，本发明提供了一种多通道浮球排气装置，其特征在于，包括机械装置和浮球装置，所述机械装置包括机械导向部件和机械连接部件，所述浮球装置包括浮球和软管，所述浮球设置在所述机械导向部件的中心，所述机械导向部件固定在所述机械连接部件之上，用于对浮球进行导向，使浮球能够在机械导向部件中间沿垂直方向上下平稳移动，浮球为顶部带有半球形凸起的空心圆柱结构，所述半球形凸起上设置有排气孔，所述浮球内部中心设置有排气管，所述软管的一端由机械连接部件的中心穿过，与浮球排气管末端连接，另一端与大气连通。

进一步的技术方案为，所述排气孔包括设置在浮球半球形凸起最高点的第一排气孔和设置在第一排气孔四周的第二排气孔，所述第一排气孔与排气管相近与浮球内部相通，所述第二排气孔与浮球内部相通，所述排气管的口部介于第一排气孔与第二排气孔之间。进一步的技术方案为，所述排气管的末端伸出所述浮球底部平面。

进一步的技术方案为，所述浮球的材料为铝。

进一步的技术方案为，所述第一排气孔的个数为1个，所述第二排气孔的个数为2～6个。

进一步的技术方案为，所述第二排气孔的个数为4个，均匀的设置在所述第一排气孔的四周。

进一步的技术方案为，所述机械连接部件包括底托和支架，所述底托为圆环形，其中内环的内侧周围设置有卡槽，用于固定支架，所述支架的中心为带有均匀分布的网格的圆盘，所述支架上设置有连接件，用于与底托的卡槽进行连接固定。

进一步的技术方案为，所述卡槽的个数与连接件的个数相同，并且位置相对应，所述连接件与卡槽通过弹簧定位套固定。

更进一步的，所述卡槽的个数为三个，所述连接件的个数为三个。

进一步的技术方案为，所述机械导向部件通过螺钉固定在支架中心的圆盘上。

进一步的技术方案为，所述机械导向部件的最大直径不大于80mm。

下面对本发明进行进一步的解释和说明，本发明针对大尺寸模药组合现有排气方式存在的不足，结合等静压压制是利用液体作为传压介质的特性，根据“浮力原理”、“连通器原理”以及通过改变自身质量上下运动的方式，而发明了一种多通道浮球排气装置，该装置分为机械装置和浮球装置两个部分，机械装置由机械导向部件和机械连接部件组成，浮球装置由浮球和软管组成，其中浮球设置在所述机械导向部件的中间，机械导向部件固定在所述机械连接部件之上，用于对浮球进行导向，使浮球能够在垂直方向平稳移动，软管由机械连接部件的中心穿过，与浮球内部连通。机械导向部件可以让浮球在允许的范围内平稳运动，减小浮球与橡胶软膜间的摩擦力，从而保证排气管口垂直向上，最先到达球心最高点。另外模药组合在压制过程中，其尺寸会有一定量的收缩，为了保证机械导向部件的尺寸不影响模药组合的自由收缩，机械导向部件的最大直径不大于80mm。机械连接部件由带卡槽的底托、带网格的支架组成。底托是能够承载模药组合重量的托盘，带网格的支架则用于固定机械导向部件，连接底托。机械装置部分的装配步骤是：先将机械导向部件用螺钉紧固在带不锈钢网格的支架上，形成组合支架。再将组合支架旋转卡紧在带槽的底托上。浮球采用铝质材料制作，由于其密度大于液体的密度，故该装置制作成空心结构，浮球顶部带有半球形凸起，半球形凸起上设置有多个排气孔，其中一个排气孔设置在凸起的最高点，为第一排气孔，另外几个排气孔均匀设置在第一排气孔的四周，与浮球内部空间连通，为第二排气孔，浮球内部中心设置有排气管，排气管末端超出浮球底部平面一部分，软管的一端穿过机械连接部件的中心与排气管的末端连接，另一端穿过底托与大气相通，排气管口部介于第一排气孔与第二排气孔之间，其中第一排气孔与排气管相近，第一排气孔、第二排气孔均与浮球内部空间连通。

该装置的排气过程具体为：模药组合向下浸入液面时，与液体形成密闭腔体。随着进液量的增加，液位的升高，和软管相连的浮球在浮力的作用下沿着轨道，在模药组合中心向上漂浮。由于浮球始终浮在液面上，且浮球的排气管口始终朝上，因此，随着液面的上升，排气管口最先达到最高点，当球心上部压力大于大气压力时，球心上部的空气通过排气孔进入排气管以及和大气连通的软管排出，这样确保将腔内气体完全排出。此时，液体先通过第二排气孔进入浮球，继续排浮球内部气体，当浮球内部气体排尽，液体会从第一排气孔进入到排气管中，然后进入到软管，当软管有液体排出时，表示球心上部的空气基本已排尽并充满液体。浮球随着质量增加，浮球沿导向部件缓慢下沉至底部。

本发明具有如下有益效果：该装置可以自动将球心的气体排出，当软管内出现介质液体时即可判断其排气完成，不依赖于操作者的经验，易于判断，且排气完成后装置不需要取出，不受空间限制，简化了操作。有效的降低了产品质量风险以及压制过程中安全风险。

附图说明

图1为本发明的排气装置的整体结构示意图；

图2为本发明的排气装置的机械导向结构的俯视图；

图3为本发明的排气装置的机械导向结构的剖面图；

图4为本发明的排气装置的支架的俯视图；

图5为本发明的排气装置的支架中心的网格的俯视图；

图6为本发明的排气装置的底托的俯视图；

图7为本发明的排气装置的底托的a-a剖面图；

图8为本发明的排气装置的底托与支架连接部的结构示意图；

图9为本发明的排气装置的支架与机械导向部件组装后的俯视图；

图10为本发明的排气装置的支架与机械导向部件组装后的剖视图；

图11为本发明的排气装置的浮球的结构示意图；

图12为本发明的排气装置排气过程的示意图。

具体实施方式

实施例1

一种多通道浮球排气装置，该装置分为机械装置和浮球装置两个部分，机械装置由机械导向部件和机械连接部件组成，浮球装置由浮球和软管组成，其中浮球设置在所述机械导向部件的中间，机械导向部件固定在所述机械连接部件之上，用于对浮球进行导向，使浮球能够在垂直方向平稳移动，软管由机械连接部件的中心穿过，与浮球内部连通。机械导向部件可以让浮球在允许的范围内平稳运动，减小浮球与橡胶软膜间的摩擦力，从而保证排气管口垂直向上，最先到达模药组合最高点。另外模药组合在压制过程中，其尺寸会有一定量的收缩，为了保证机械导向部件的尺寸不影响模药组合的自由收缩，机械导向部件的最大直径不大于80mm。机械连接部件由带卡槽的底托、带网格的支架组成。底托是能够承载模药组合重量的托盘，带网格的支架则用于固定机械导向部件，连接底托。机械装置部分的装配步骤是：先将机械导向部件用螺钉紧固在带不锈钢网格的支架上，形成组合支架。再将组合支架旋转卡紧在带槽的底托上。其中底托与支架连接部具体的结构为：所述支架前端的上表面设置有一个圆形凹槽，所述底托设置有卡槽，所述卡槽的上表面设置有圆形凸起，所述圆形凸起由弹簧以及弹簧定位套组成，其可以在一定范围内伸缩，当支架旋转进底托的卡槽中时，卡槽上的圆形凸起会卡入支架上的圆形凹槽内，然后在支架的下表面放置一个下压板，通过螺钉将压板与底托进行拧紧固定，这样就把支架固定在下压板和底托之间，在底托的弹簧上面设置一个带有螺钉的上压板，用于将弹簧以及弹簧定位套进行固定。浮球采用铝质材料制作，由于其密度大于液体的密度，故该装置制作成空心结构，浮球顶部带有半球形凸起，半球形凸起上设置有多个排气孔，其中一个排气孔设置在凸起的最高点，为第一排气孔，另外四个排气孔均匀设置在第一排气孔的四周，与浮球内部空间连通，为第二排气孔，浮球内部中心设置有排气管，排气管末端超出浮球底部平面一部分，软管的一端穿过机械连接部件的中心与排气管的末端连接，另一端穿过底托与大气相通，其中第一排气孔与排气管相近，第二排气孔不与排气管连通，与浮球内部空间连通。

该装置的排气过程具体为：模药组合向下浸入液面时，与液体形成密闭腔体。随着进液量的增加，液位的升高，和软管相连的浮球在浮力的作用下沿着轨道，在模药组合中心向上漂浮。由于浮球始终浮在液面上，且浮球的排气管口始终朝上，因此，随着液面的上升，排气管口最先达到最高点，当球心上部压力大于大气压力时，球心上部的空气通过排气孔进入排气管以及和大气连通的软管排出，这样确保将腔内气体完全排出。此时，液体先通过第二排气孔进入浮球，继续排浮球内部气体，当浮球内部气体排尽，液体会从第一排气孔快速进入到排气管中，然后进入到软管，当软管有液体排出时，表示球心上部的空气基本已排尽并充满液体。浮球随着质量增加，浮球沿导向部件缓慢下沉至底部。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。