粉末成型装置和成型体制造方法与流程

本发明涉及一种粉末成型装置和使用该装置的成型体制造方法。

背景技术：

通过将金属粉末加压成型为成型体并烧结该成型体而制造各种烧结部件。

在上述加压成型中，使用包括具有中空部的模以及在该模的中空部内滑动并与中空部相结合地构成型腔的上冲头和下冲头的粉末成型装置，金属粉末体被充填到型腔中并通过例如下压上冲头而被加压，由此制造粉末成型体。

日本专利申请公报No.6-188138公开了一种成型装置，其中当从模取出成型体时，利用设置在模下方的致动器下拉该模；该类型的成型装置已普及。

JP 6-188138 A中公开的成型装置的采用需要设置致动器和在模下方将致动器和模连结的机构(例如，杆)，导致模离地位置通常很高的问题。

此外，为了方便作业，模的高度需要是允许工人看到模的上表面的高度，且因此还出现了需要在安装压机的地点挖掘坑洞以将压机的下部埋设在地面之下或需要工人站在平台上进行作业的问题。

此外，在从模取出成型体时，为了防止成型体的开裂，需要施加向下保持载荷(成型体在成型体被保持在下冲头与上冲头之间的状态下从模取出，用于在这种状况下保持成型体的载荷称为“向下保持载荷”)。

为了保持向下保持载荷恒定，需要设置荷重传感器以执行控制；然而，荷重传感器需要不仅耐受向下保持载荷，而且耐受成型载荷，导致成型装置自身往往大型化并且通常昂贵的问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种使制得的成型体能够被容易地取出而不需要使成型装置的高度高且不需要在安装压机的地点挖掘坑洞的粉末成型装置，和一种使用该装置的成型体制造方法。

根据本发明的一方面的粉末成型装置包括：具有中空部的模；在所述模的中空部内滑动并与所述中空部的内壁相结合地形成型腔的上冲头和下冲头；与所述上冲头相连的中间压板；与一推杆相连的上压板；压机，所述压机下压所述上压板；连杆机构，所述连杆机构将所述上压板和所述中间压板连结；第一致动器，所述第一致动器固定所述连杆机构和解除所述连杆机构的固定；与所述下冲头相连的垫板；和与所述模相连的下压板，所述下压板经由弹簧从所述垫板被向上偏压，并且所述上压板和所述推杆的下降引起所述下压板和所述模由所述推杆下压，并且伴随所述模的向下移动，所述下冲头相对于所述模在所述中空部内进行向上移动。

根据本发明的该方面的粉末成型装置采用了这样的构型，即第一致动器固定连杆机构和解除该固定，所述连杆机构将与下压配备有模的下压板的推杆(注射推杆)相连的上压板和配备有在模内滑动的上冲头的中间压板连结。

在用于将充填在型腔内的粉末加压成型的成型时，连杆机构由第一致动器固定，来自压机的挤压力传递到上压板，该挤压力经由固定的连杆机构传递到中间压板，并且挤压力然后传递到设置于中间压板上的上冲头，由此将粉末加压成型。

另一方面，当从型腔取出成型的成型体时，第一致动器解除连杆机构的固定，并且来自压机的挤压力传递到上压板，但该挤压力不经由未固定的连杆机构传递到中间压板。

相反，传递到上压板的挤压力由推杆传递到配备有模的下压板，由此下压该下压板和模。由于模被下压，在模的中空部内的下冲头上成型的成型体在模上方露出，使得能取出成型体。

第一致动器的例子可包括例如气缸机构和液压油缸机构。

此外，压机的例子可包括滑动件以及包括液压油缸等和滑动件的单元体。

按照根据本发明的该方面的粉末成型装置，在粉末的成型和成型体的取出时，连杆机构的固定和该固定的解除分别由第一致动器执行，这使得制得的成型体能容易地取出而不需要使成型装置的高度高且不需要在安装压机的地点挖掘坑洞。

在根据本发明的该方面的粉末成型装置中，所述连杆机构可包括两个连杆和三个接头，所述三个接头分别将所述连杆与所述上压板和所述中间压板连结，并且将所述两个连杆连结。

在根据本发明的该方面的粉末成型装置中，所述第一致动器可包括气缸和活塞，并且所述活塞的远端可与所述三个接头之中作为中间接头的接头相连。

此外，根据本发明的该方面的粉末成型装置还可包括位于所述上压板与所述中间压板之间的第二致动器。

与第一致动器一样，第二致动器包括例如气缸机构或液压油缸机构。

在成型体在型腔中成型之后，连杆机构的固定由第一致动器解除，并且来自压机的挤压力因而经由推杆传递到配备有模的下压板以下压该下压板和模。这里，如果未设置第二致动器，则挤压力不会施加至上冲头，但由于设置了第二致动器，模可在成型体由第二致动器以比在成型时施加的挤压力小的挤压力挤压的同时被下压。

在第二致动器中，例如，设置了泄压阀，使得能够在施加于上冲头上的载荷(所谓的“向下保持载荷”)由第二致动器保持恒定的同时挤压成型体，并且还使得来自压机的挤压力能够由推杆传递到配备有模的下压板以下压该下压板和模，由此成型体从型腔露出。

此外，本发明的方面还提供了一种成型体制造方法，该制造方法是使用上述粉末成型装置的成型体制造方法，该方法包括：将粉末充填到所述型腔内；通过经由所述第一致动器固定所述连杆机构并经由所述压机下压所述上压板、所述中间压板和所述上冲头以使所述型腔内的粉末成型来制造成型体；经由所述第一致动器解除所述连杆机构的固定，经由所述压机下压所述上压板，并经由所述推杆下压所述下压板和所述模以使所述成型体从所述型腔露出。

根据本发明的方面的制造方法采用了根据本发明的方面的粉末成型装置，从而使得能够容易地执行成型体的制造和制得的成型体从型腔的取出。

此外，在使所述成型体从所述型腔露出期间，从所述第二致动器向所述上冲头施加第一挤压力(向下保持载荷)以使所述成型体在所述成型体被所述第一挤压力挤压的同时从所述型腔露出，所述第一挤压力低于为了经由所述压机下压所述上压板、所述中间压板和所述上冲头以使所述型腔内的粉末成型而施加的第二挤压力。

如从以上说明可理解的，对于根据本发明的方面的粉末成型装置和根据本发明的方面的成型体制造方法，在粉末的成型和成型体的取出时，连杆机构的固定和该固定的解除分别由第一致动器执行，从而使制得的成型体能够容易地取出而不需要使成型装置的高度高且不需要在安装压机的现场挖掘坑洞。

附图说明

下面将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：

图1是根据本发明的一方面的粉末成型装置的实施方式1的示意图；

图2是示出粉末成型装置的实施方式1中正在制造成型体的状态的示意图；

图3是示出粉末成型装置的实施方式1中成型体从型腔露出以使得成型体可被取出的状态的示意图；

图4是粉末成型装置的实施方式2的示意图；

图5是示出粉末成型装置的实施方式2中正在制造成型体的状态的示意图；

图6是示出粉末成型装置的实施方式2中成型体从型腔露出的状态的示意图；以及

图7是示出粉末成型装置的实施方式2中成型体从型腔露出以使得成型体可被取出的状态的示意图。

具体实施方式

以下将参照附图说明根据本发明的粉末成型装置的实施方式1和2和成型体制造方法。

(粉末成型装置的实施方式1和成型体制造方法)图1是根据本发明的粉末成型装置的实施方式1的示意图，图2是示出粉末成型装置的实施方式1中正在制造成型体的状态的示意图，图3是示出粉末成型装置的实施方式1中成型体从型腔露出以使得成型体可被取出的状态的示意图。

图示的粉末成型装置200大致包括安装在框架100中的压机70、模10、上冲头20和下冲头30、上冲头20与其相连的中间压板50、上压板40、将上压板40与中间压板50连结的连杆机构90、固定连杆机构90和解除该固定的第一致动器80、下冲头30与其相连的垫板61、以及模10与其相连的下压板60。

下冲头30和上冲头20可在模10的中空部11内滑动，并且在图1中，要加压成型的金属粉末F充填到由中空部11和下冲头30限定出的型腔中。

上冲头20经由挡圈53连接于中间压板50的下表面，并且第一导向支柱54连接于中间压板50的上表面。

此外，在中间压板50的上表面上设置有保持连杆机构90的固定位置的止挡件51和第一致动器安装部52。

在上压板40中设置有供相应的第一导向支柱54延伸穿过的第一导向套管40a，在上压板40的上表面上装设有压机70中包括的滑动件72，并且推杆41连接于上压板40的下表面。

下冲头30经由挡圈63连接于垫板61的上表面，并且第二导向支柱62也连接于垫板61的上表面。

在下压板60中设置有供第二导向支柱62延伸穿过的第二导向套管60a，并且模10连接于下压板60的中央。

在从垫板61的上表面突出的各第二导向支柱62的周围配设有弹簧64，弹簧64在向上偏压下压板60的同时支承下压板60。

压机70包括使活塞71a滑动的液压油缸71和接受来自活塞71a的挤压力的滑动件72。

粉末成型装置200的各部件收纳在框架100中，压机70中包括的液压油缸71固定在框架的顶面上，活塞71a穿过该顶面延伸并向框架100的内部突出，活塞71a的远端固定在滑动件72上。

连杆机构90包括两个连杆91和三个接头92，三个接头92将连杆91分别与上压板40和中间压板50连结，以及将两个连杆91彼此连结。

第一致动器80包括气缸81和活塞82，活塞82的远端连接于三个接头92之中作为中间接头的接头92。

图1示出活塞82已向气缸81的左端移动(Z1方向)并直线地固定两个连杆91、91的状态。

如图1所示，金属粉末F被充填在型腔中，连杆机构90由第一致动器80直线地固定，并且然后，如图2所示，压机70启动以使活塞71a滑动，从而经由滑动件72向上压板40提供挤压力P。

在接收挤压力P时，上压板40经由由第一致动器80直线地固定的连杆机构90下压中间压板50和固定于中间压板50的下表面上的上冲头20(X1方向)，并且金属粉末F在由模10和下冲头30限定出的型腔中成型，由此制造了成型体C。

在成型体C的制造之后，接下来，成型体C从型腔被取出。

更具体地，如图3所示，活塞82在第一致动器80的气缸81内向右移动(Z2方向)以使连杆机构90中包括的两个连杆91、91绕相应的接头82枢转(相应的Y1方向)，由此解除连杆机构90的直线固定。

在压机70与连杆机构90的固定的解除的同时启动(挤压力P’)后，下压板60和模10在上冲头20对成型体C的挤压解除的同时经由推杆41克服来自弹簧64的偏压力被下压(X2方向)。

由于模10被下压，型腔中的成型体C相对于模10向上移动(X3方向)并且成型体C然后在型腔的外部露出且因此能取出成型体C。

如上所述，根据粉末成型装置200，在金属粉末F的成型和成型体C的取出时，连杆机构90的固定和该固定的解除分别由第一致动器80执行，从而使制得的成型体能容易地取出而不需要使粉末成型装置200的高度高和不需要在安装压机的地点挖掘坑洞。

(粉末成型装置的实施方式2和成型体制造方法)图4是粉末成型装置的实施方式2的示意图，图5是示出粉末成形装置的实施方式2中正在制造成型体的状态的示意图。此外，图6是示出粉末成型装置的实施方式2中成型体从型腔露出的状态的示意图，图7是示出粉末成型装置的实施方式2中成型体从型腔露出以使得成型体可被取出的状态的示意图。

图4所示的粉末成型装置200A是通过对粉末成型装置200增设将上压板40与中间压板50连结的两个第二致动器80A而获得的装置。

如图4所示，两个第二致动器80A各自都包括气缸81A和活塞82A，并且以使得活塞82A在竖直方向上上下移动的方式配设。

在各第二致动器80A中，设置有未图示的泄压阀，由此成型体C在施加于上冲头20上的载荷(所谓的“向下保持载荷”)由第二致动器80A保持恒定的同时被挤压(图6)，并且来自压机70的挤压力由推杆41传递到配备有模10的下压板60，由此使成型体C在型腔的外部露出。

换言之，第二致动器80A是用于在取出成型体C时向成型体C施加恒定的向下保持载荷的致动器。

这里，将大体说明使用粉末成型装置200A的成型体制造方法。

如图5所示，压机70启动以经由由第一致动器80直线地固定的连杆机构90向中间压板50和固定于中间压板50的下表面上的上冲头20施加挤压力P，从而下压中间压板50和上冲头20(X1方向)，由此在由模10和下冲头30限定出的型腔中制造成型体C。

接下来，如图6所示，活塞82在第一致动器80的气缸81内向右移动(Z2方向)以使连杆机构90中包括的两个连杆91、91围绕相应接头92枢转(相应的Y1方向)，由此解除连杆机构90的直线固定。

此外，活塞82A在相应的第二致动器80A的气缸81A内向上移动(Z3方向)以从第二致动器80A向中间压板50施加恒定的向下保持载荷(X4方向)并经由中间压板50向上冲头20施加恒定的向下保持载荷(X5方向)。

在利用恒定的向下保持载荷保持成型体C的状态下，来自压机70的挤压力P’经由推杆41克服弹簧64的偏压力下压下压板60和模10(X2方向)。

如图6所示，由于模10被下压，型腔中的成型体C相对于模10向上移动(X3方向)。

如图7所示，活塞82A在相应的第二致动器80A的气缸81A内进一步向上移动(Z4方向)以使中间压板50和上冲头20向上移动(X6方向)，由此能取出在型腔的外部露出的成型体C。

除使用粉末成型装置200时提供的效果外，粉末成型装置200A在从模10取出成型体C时能防止成型体C的开裂。

尽管已参照附图详细说明了本发明的实施方式，但具体构型不限于这些实施方式的构型，并且这些具体构型的不脱离本发明的精神的设计变更等也落入本发明的范围内。