一种金属粉末冶金自动上料、成型装置的制作方法

本发明涉及冶金设备技术领域，特别涉及一种金属粉末冶金自动上料、成型装置。

背景技术：

在粉末冶金生产中，金属粉末颗粒尺寸一般都要求在0.5-20微米，因为从理论上讲，颗粒越细，比表面积也越大，其表面效应，如表面活性、表面吸附能力、催化能力等越强。越易于成型和烧结，传统的粉末冶金工艺则一般采用大于40微米的较粗粉末，不能满足表面活性好，吸附力、崔化能力要求极高的冶金生产要求。

另外，粉末冶金给料精度的控制对粉末冶金产品质量也有着很大的影响，给料精度影响着粉末冶金产品的尺寸以及外观质量，同时对生产效率、生产成本以及生产环境有着很大的影响。

粉末冶金成型是粉末冶金生产中的基本工序之一，目的是将松散的粉末制成具有预定几何形状、尺寸、密度和强度的半成品或成品；模压（钢模）成型是粉末冶金生产中采用最广的成型方法；之后又出现了热等静压制、热挤压、热锻等热成型方法；粉末冶金成型中用到将金属粉末混合后，置入挤压模具内，在外力作用下使增塑粉末通过一定几何形状的挤压嘴挤出，成为各种管材、棒材及其他异形的半成品，粉末冶金生产中的成型过程对预压压力和挤压速度要求比较严格，目前的预压压力很难在短时间内达到预定的压力，挤压速度慢，直接降低了金属粉末成型效率。

如何能够准确、快速控制粉末冶金的给料精度，又能使金属粉末颗粒尺寸达到要求，在短时间内达到预定的压力和挤压速度是本发明所面临的课题。

技术实现要素：

为了解决上述已有技术的不足，本发明的目的是：提供一种金属粉末冶金自动上料、成型装置。

本发明的发明思想是：针对目前粉末冶金生产中粉末冶金工艺采用大于40微米的较粗粉末，不能满足表面活性好，吸附力、崔化能力要求极高的冶金生产要求，粉末冶金给料精度的不能实现自动控制，以及短时间内达不到到预定的压力和挤压速度而影响金属粉末成型的问题，本发明设计了一种金属粉末冶金自动上料、成型装置，一种金属粉末冶金自动上料、成型装置，其中，包括机架，粉碎机构，送料机构，称重机构和限位漏料机构；将金属粉末从投料口倒入金属粉末上料仓中，依次经过研磨机构的转盘A通孔，把上料金属粉末漏到研磨轨道中受到磨盘的研磨，经过研磨后的金属粉末通过漏料管输送到送料机构的金属粉末送料仓中，在螺旋叶片的输送下将上料金属粉末输送到称重机构的称重垫板中部的下料管中，通过重传感器确定上料金属粉末的量达到金属成型的标准设定的重量时，减速电机B开启，移动齿轮沿固定圆环内侧面移动，同时带动驱动拉杆端部的限位块沿壳体向底座方向移动，当下料口与限位孔相对，下料管中的上料金属粉末漏下，下料管中的上料金属粉末全部落下进入到固定仓中的中空圆柱状注射器中，通过复位弹簧的弹性回复力作用下，将中空圆柱状注射器中的金属粉末通过固定模具上段中心处设置金属粉末漏料通道注射到中空圆柱体中，此时液压缸驱动活塞杆向上移动，下底盘与下冲压模具脱离支撑架，同时活塞杆带动挤压块向上运动，挤压块与弹性支撑元件一起带动下冲压模具向上运动，直到挤压槽与中空圆柱体相配合，实现快速挤压成型过程，活塞杆向下移动，下底盘与下冲压模具一起回到原始位置，此时活塞杆再次向上运动驱动挤压块沿移动杆A，移动杆B和顶杆向上运动，将中空圆柱体中成型的金属模块顶出，使其脱离中空圆柱体，在压簧的弹性力作用下，使弹性支撑元件回位，即挤压快与下冲压模具的矩形槽底面接触，如此反复下一次上料金属粉末的限位，准确、快速控制金属的给料精度，以及金属粉末的成型过程。

一种金属粉末冶金自动上料、成型装置，其中，包括机架，粉碎机构，送料机构，称重机构和限位漏料机构；

所述粉碎机构包括顶部设置投料口的金属粉末上料仓，设置在所述金属粉末上料仓内的研磨机构，所述研磨机构包括驱动轴，设置在驱动轴上的转盘A，所述转盘A上均匀设置若干通孔，在所述过转盘A底面设置立杆A和立杆B，所述立杆A和立杆B上分别等间距有若干磨盘，在所述金属粉末上料仓内壁设置与所述磨盘相配合的研磨轨道，在所述驱动轴顶端与位于所述金属粉末上料仓上方的电机输出轴同轴；

所述送料机构包括一端与所述金属粉末上料仓底部相连通的漏料管，所述漏料管的另一端连接金属粉末送料仓，所述金属粉末送料仓内设有外围连接有螺旋叶片的转轴，设置在所述金属粉末送料仓上料端部，与所述转轴一端连接的减速电机A，在所述金属粉末送料仓出料口处设置导料管；

所述称重机构包括中部开设有漏料口的称重垫板，位于所述称重垫板底面的垫块，固定设置在所述垫块上的称重传感器，位于所述漏料口外侧，在所述称重垫板底面设有升降气缸；

所述限位漏料机构包括顶部与所述升降气缸的缸体底部连接，上、下面设置下料口的壳体，设置在所述壳体内设有中部开设有限位孔的限位块，一端与所述限位块一端部连接的回位弹簧，一端部连接在所述限位块另一端部的驱动拉杆，连接在所述驱动拉杆另一端部的竖杆A的顶部，所述竖杆A的底部固定连接摇柄A的一端，所述摇杆A的另一端通过竖杆B连接移动齿轮的顶面，所述移动齿轮中心处的旋转轴下端固定连接摇柄B的一端，所述摇柄B的另一端连接于减速电机B的输出轴，所述减速电机B固定在底座上，在所述底座上设有固定圆环，所述固定圆环内侧面连续设有与所述移动齿轮相啮合的齿槽；

所述成型机构包括支撑架，固定在所述支撑架上液压缸，连接在所述液压缸的活塞杆顶端的下冲压模具机构，设置在所述支撑架上，位于所述下冲压模具机构上方的固定模具，以及置于所述固定模具以上的金属粉末注射机构；

在所述底座上设置导向块，所述导向块上开设有槽口，所述槽口内容纳所述驱动拉杆。

所述减速电机B的输出轴位于所述固定圆环中心处。

在所述漏料管上设置输送金属粉末的气缸A和气缸B。

所述回位弹簧的另一端连接在所述壳体一端部内侧面。

所述下冲压模具机构包括中部开设有容纳所述活塞杆的下底盘，设置在所述下底盘上表面的下冲压模具，在所述下冲压模具的下段开设有容纳弹性支撑元件的矩形槽；所述弹性支撑元件包括与所述活塞杆顶端的挤压块，设置在所述挤压块中部的顶杆，位于所述顶杆两侧，连接在所述挤压快上的移动杆A和移动杆B，在所述移动杆A和移动杆B周向设有压簧，在所述下冲压模具的顶面中心处设置中空圆柱体，所述顶杆置于所述中空圆柱体中，在所述下冲压模具上还设有分别贯穿所述移动杆A和移动杆B的通孔A。所述固定模具顶面连接于设置在所述支撑架上的上底盘，所述固定模具上段中心处设置金属粉末漏料通道，其下段设置与所述金属粉末漏料通道相连通，与所述中空圆柱体相配合的挤压槽。

所述限位孔与所述下料口直径相等。

所述壳体为中空状的矩形体，所述限位块为与所述壳体相配合的矩形块。

所述电机设置所述金属粉末上料仓顶部。

所述摇杆A的另一端通过竖杆B连接在移动齿轮顶面，位于所述旋转轴外侧。

所述漏料口与所述导料管连通，在所述漏料口下方连接有与所述下料口连通的下料管。

所述金属粉末注射机构包括顶部与所述下料管连通的中空圆柱状注射器，设置在所述中空圆柱状注射器外围的复位弹簧，将所述中空圆柱状注射器容纳的固定仓，所述固定仓底部设置连通于所述金属粉末漏料通道的开口A，所述复位弹簧的外径大于所述固定仓顶部的开口B的直径。

本发明使用时的工作过程为：开启电机，电机带动驱动轴快速转动，将金属粉末从投料倒入金属粉末上料仓中，依次经过研磨机构的转盘A的通孔，把上料金属粉末漏到研磨轨道中受到磨盘的研磨，经过研磨后的金属粉末通过漏料管输送到送料机构的金属粉末送料仓中，气缸A和气缸B向漏料管内输送气体，启动减速电机A，在气体压力作用下快速将漏料管中研磨后的金属粉末输送到金属粉末送料仓中，通过螺旋叶片的输送下将上料金属粉末通过导料管输送到称重机构的称重垫板中部的下料管中，通过重传感器确定上料金属粉末的重量达到金属成型的标准设定的重量时，减速电机B开启，移动齿轮沿固定圆环内侧面移动，同时带动驱动拉杆端部的限位块沿壳体向底座方向移动，当下料口与限位孔相对，下料管中的上料金属粉末漏下，下料管中的上料金属粉末全部落下进入到固定仓中的中空圆柱状注射器中，通过复位弹簧的弹性回复力作用下，将中空圆柱状注射器中的金属粉末通过固定模具上段中心处设置金属粉末漏料通道注射到中空圆柱体中，开启液压缸的开关，此时液压缸驱动活塞杆向上移动，下底盘与下冲压模具脱离支撑架，同时活塞杆带动挤压块向上运动，挤压块与弹性支撑元件一起带动下冲压模具向上运动，直到挤压槽与中空圆柱体相配合，实现快速挤压成型过程，活塞杆向下移动，下底盘与下冲压模具一起回到原始位置，此时活塞杆再次向上运动驱动挤压块沿移动杆A，移动杆B和顶杆向上运动，将中空圆柱体中成型的金属模块顶出，使其脱离中空圆柱体，在压簧的弹性力作用下，使弹性支撑元件回位，即挤压快与下冲压模具的矩形槽底面接触，如此反复下一次上料金属粉末的限位，准确、快速控制金属的给料精度，以及金属粉末的成型过程。

本发明的有益效果是：本发明用于粉末冶金时金属粉末上料快速、全程自动化控制，研磨机构的设置，对初次上的金属粉末再次研磨，通过送料机构输送到称重机构进行计量，控制给料精度，限位漏料机构根据称重机构对金属粉末重量是否达到标准设定的重量值进行限制，避免金属粉末损失，能够高效作业，减少人工成本，达到金属粉末上料精确的使用要求；上料、称重两者为相互独立的装置，这样在上料以及送料机构产生的振动不会影响称重机构的称量精度；本发明的限位漏料机构通过移动齿轮与齿槽的啮合，确保驱动拉杆移动的稳定性高，回位弹簧实现限位块往复移动，自动化程度高，使得重量已经合格的金属粉末自动下料，使得金属粉末根据需要在达到计量、时间要求自动漏到需要注射下料的中空圆柱状注射器中，固定模具与下冲压模具机构的下冲压模具相互挤压使得金属粉末快速成型，弹性支撑元件的设置实现了将已经成型的金属块顶出中空圆柱体，液压缸使得冲压模具在短时间内达到预定的压力和挤压速度，方便经过计量合格的金属粉末连续成型，适合批量生产。

附图说明

图1 为本发明实施例的结构示意图。

图2 为本发明实施例的结构示意图。

图3 为本发明实施例中研磨机构的结构示意图。

图4为本发明实施例中称重机构的结构示意图。

图5为本发明实施例中限位漏料机构的结构示意图。

图6为本发明实施例中限位漏料机构脱去壳体的结构示意图。

图7为本发明实施例中限位漏料机构中移动齿轮与驱动拉杆的位置关系结构示意图。

图8为本发明实施例中成型机构的结构示意图。

图9为本发明实施例中成型机构中下冲压模具机构与固定模具的位置关系结构示意图。

图10为本发明实施例中成型机构中固定模具的结构示意图。

图11为本发明实施例中成型机构中下冲压模具机构与固定模具的位置关系结构示意图。

图12为本发明实施例中金属粉末注射机构中中空圆柱状注射器与复位弹簧的位置关系结构示意图。

其中，附图标记为：1、机架；2、粉碎机构；211、投料口；21、金属粉末上料仓；22、驱动轴；23、转盘A； 25、立杆A；26、立杆B；27、磨盘；28、研磨轨道；29、电机；3、送料机构；31、漏料管；32、金属粉末送料仓；33、螺旋叶片；34、转轴；35、减速电机A；36、导料管；311、气缸A；312、气缸B；4、称重机构；41、漏料口；42、称重垫板；43、垫块；44、称重传感器；45、升降气缸；5、限位漏料机构；511、下料口；51、壳体；521、限位孔；52、限位块；53、回位弹簧；54、驱动拉杆；55、竖杆A；56、摇柄A；57、竖杆B；58、移动齿轮；59、旋转轴；60、摇柄B；61、减速电机B；62、底座；63、固定圆环；64、齿槽；65、导向块；66、槽口；67、下料管；6、成型机构；68、支撑架；6-1、液压缸；69、固定模具；70、活塞杆；71、金属粉末注射机构；72、下底盘；73、下冲压模具；74、弹性支撑元件；75、矩形槽；741、挤压块；7411、顶杆；742、移动杆A；743、移动杆B；76、压簧；77、中空圆柱体；78、通孔A；79、上底盘；80、金属粉末漏料通道；81、挤压槽；82、中空圆柱状注射器；83、复位弹簧；84、固定仓。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

实施例1

参见图1，图2，图3，图4，图5，图6，图7，图8，图9，图10，图11和图12，本发明是：一种金属粉末冶金自动上料、成型装置，其中，包括机架1，粉碎机构2，送料机构3，称重机构4和限位漏料机构5；

粉碎机构2包括顶部设置投料口211的金属粉末上料仓21，设置在金属粉末上料仓21内的研磨机构，研磨机构包括驱动轴22，设置在驱动轴22上的转盘A23，转盘A23上均匀设置若干通孔，在过转盘A23底面设置立杆A25和立杆B26，立杆A25和立杆B26上分别等间距有若干磨盘27，在金属粉末上料仓21内壁设置与磨盘27相配合的研磨轨道28，在驱动轴22顶端与位于金属粉末上料仓21上方的电机29输出轴同轴；

送料机构3包括一端与金属粉末上料仓21底部相连通的漏料管31，漏料管31的另一端连接金属粉末送料仓32，金属粉末送料仓32内设有外围连接有螺旋叶片33的转轴34，设置在金属粉末送料仓32上料端部，与转轴34一端连接的减速电机A35，在金属粉末送料仓32出料口处设置导料管36；

称重机构4包括中部开设有漏料口41的称重垫板42，位于称重垫板42底面的垫块43，固定设置在垫块43上的称重传感器44，位于漏料口41外侧，在称重垫板42底面设有升降气缸45；

限位漏料机构5包括顶部与升降气缸45的缸体底部连接，上、下面设置下料口511的壳体51，设置在壳体51内设有中部开设有限位孔521的限位块52，一端与限位块52一端部连接的回位弹簧53，一端部连接在限位块52另一端部的驱动拉杆54，连接在驱动拉杆54另一端部的竖杆A55的顶部，竖杆A55的底部固定连接摇柄A56的一端，摇杆A56的另一端通过竖杆B57连接移动齿轮58的顶面，移动齿轮58中心处的旋转轴59下端固定连接摇柄B60的一端，摇柄B60的另一端连接于减速电机B61的输出轴，减速电机B61固定在底座62上，在底座62上设有固定圆环63，固定圆环63内侧面连续设有与移动齿轮58相啮合的齿槽64；

成型机构6包括支撑架68，固定在支撑架68上液压缸6-1，连接在液压缸6-1的活塞杆70顶端的下冲压模具机构，设置在支撑架68上，位于下冲压模具机构上方的固定模具69，以及置于固定模具69以上的金属粉末注射机构71。

在底座62上设置导向块65，导向块65上开设有槽口66，槽口66内容纳驱动拉杆54。

减速电机B61的输出轴位于固定圆环63中心处。

在漏料管31上设置输送金属粉末的气缸A311和气缸B312。

回位弹簧53的另一端连接在壳体51一端部内侧面。

下冲压模具机构包括中部开设有容纳活塞杆70的下底盘72，设置在下底盘72上表面的下冲压模具73，在下冲压模具73的下段开设有容纳弹性支撑元件74的矩形槽75；弹性支撑元件74包括与活塞杆70顶端的挤压块741，设置在挤压块741中部的顶杆7411，位于顶杆7411两侧，连接在挤压快741上的移动杆A742和移动杆B743，在移动杆A742和移动杆B743周向设有压簧76，在下冲压模具73的顶面中心处设置中空圆柱体77，顶杆7411置于中空圆柱体77中，在下冲压模具73上还设有分别贯穿移动杆A742和移动杆B743的通孔A78。

固定模具69顶面连接于设置在支撑架68上的上底盘79，固定模具上段中心处设置金属粉末漏料通道80，其下段设置与金属粉末漏料通道80相连通，与中空圆柱体77相配合的挤压槽81。

限位孔521与下料口511直径相等。

壳体51为中空状的矩形体，限位块52为与壳体51相配合的矩形块。

电机29设置金属粉末上料仓21顶部。

摇杆A56的另一端通过竖杆B57连接在移动齿轮58顶面，位于旋转轴59外侧。

漏料口41与导料管36连通，在漏料口41下方连接有与下料口511连通的下料管67。

金属粉末注射机构71包括顶部与下料管67连通的中空圆柱状注射器82，设置在中空圆柱状注射器82外围的复位弹簧83，将中空圆柱状注射器82容纳的固定仓84，固定仓84底部设置连通于金属粉末漏料通道80的开口A，复位弹簧83的外径大于固定仓84顶部的开口B的直径。

本发明使用时，开启电机29，电机29带动驱动轴22快速转动，将金属粉末从投料211倒入金属粉末上料仓21中，依次经过研磨机构的转盘A23的通孔，把上料金属粉末漏到研磨轨道28中受到磨盘27的研磨，经过研磨后的金属粉末通过漏料管31输送到送料机构3的金属粉末送料仓32中，气缸A311和气缸B312向漏料管31内输送气体，启动减速电机A35，在气体压力作用下快速将漏料管31中研磨后的金属粉末输送到金属粉末送料仓32中，通过螺旋叶片33的输送下将上料金属粉末通过导料管36输送到称重机构4的称重垫板42中部的下料管67中，通过重传感器44确定上料金属粉末的重量达到金属成型的标准设定的重量时，减速电机B61开启，移动齿轮58沿固定圆环63内侧面移动，同时带动驱动拉杆54端部的限位块52沿壳体51向底座62方向移动，当下料口511与限位孔521相对，下料管67中的上料金属粉末漏下，下料管67中的上料金属粉末全部落下进入到固定仓84中的中空圆柱状注射器82中，通过复位弹簧83的弹性回复力作用下，将中空圆柱状注射器82中的金属粉末通过固定模具69上段中心处设置金属粉末漏料通道80注射到中空圆柱体77中，开启液压缸6-1的开关，此时液压缸6-1驱动活塞杆70向上移动，下底盘72与下冲压模具73脱离支撑架68，同时活塞杆70带动挤压块741向上运动，挤压块741与弹性支撑元件74一起带动下冲压模具73向上运动，直到挤压槽81与中空圆柱体77相配合，实现快速挤压成型过程，活塞杆70向下移动，下底盘72与下冲压模具73一起回到原始位置，此时活塞杆70再次向上运动驱动挤压块741沿移动杆A742，移动杆B743和顶杆7411向上运动，将中空圆柱体77中成型的金属模块顶出，使其脱离中空圆柱体77，在压簧76的弹性力作用下，使弹性支撑元件74回位，即挤压快741与下冲压模具73的矩形槽75底面接触，如此反复下一次上料金属粉末的限位，准确、快速控制金属的给料精度，以及金属粉末的成型过程。

本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明。