一种SMC成形粉料均匀温压送粉装置及压制成型机的制作方法

本实用新型涉及SMC成形领域，特别是指一种SMC成形粉料均匀温压送粉装置及具有该装置的压制成型机。
背景技术：
：粉末冶金技术是一种通过混料、压制和烧结成形的零件加工工艺，它可以实现零件的近净成形，能够减少后续加工工序，降低生产成本，是一种绿色制造技术，因而粉末冶金技术广泛的应用于结构件、功能元件的制造中。粉末冶金技术最大的优势就是近净成形，在产品从制造到交付使用过程中能够最大限度的减少后续的加工工序。SMC(SoftMagneticComposite，软磁复合材料)的成形同样是采用粉末冶金的方式，但是由于SMC在退火时要求退火温度较低(350-600℃左右)，所以通过烧结很难进一步提高SMC的密度和强度。若要提高SMC的密度和强度，常规的压制方式通常采用提高压制力来保证SMC的密度和强度，但是在冷压条件下当压制力达到一定数值后，SMC粉料的压缩能力达到了极限，此时再通过提高压制力来提升SMC的密度和强度已经失去作用。为进一步提高SMC的密度和强度，现有技术中有的通过在送料靴中插入若干加热棒，对粉料进行加热。然而，由于放入送料靴中的加热棒的位置是固定的，因此在对粉料进行加热的时候仅能够对加热棒周围的粉料进行有效的加热，而对离加热棒稍远位置的粉料加热不充分，这就导致送料靴中的粉料在不同的位置加热不均匀，进而影响零件的整体性能。技术实现要素：本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够对粉料进行均匀加热的SMC成形粉料均匀温压送粉装置及压制成型机。为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：一方面，提供一种SMC成形粉料均匀温压送粉装置，包括送料靴，所述送料靴包括料靴壳体、盖设在所述料靴壳体上的料靴盖板、连接在所述料靴盖板上的进粉管道和位于所述料靴壳体后方用于驱动所述料靴壳体移动的气缸组件，其中：所述进粉管道上设置有粉料预热装置；所述料靴壳体内设置有至少两个螺旋搅拌棒，所述螺旋搅拌棒内设置有开孔，所述开孔内插设有加热元件，所述螺旋搅拌棒的端部设置有用于驱动所述螺旋搅拌棒转动的驱动组件。进一步的，所述粉料预热装置包括串联在所述进粉管道上的粉料罐和穿设在所述粉料罐中的若干加热棒。进一步的，所述螺旋搅拌棒沿所述料靴壳体的左右方向布置，所述螺旋搅拌棒的水平高度一致。进一步的，所述螺旋搅拌棒为两个且其叶片的螺旋方向相反。进一步的，所述料靴壳体的两侧设置有圆孔，所述圆孔内安装有滚动轴承，所述螺旋搅拌棒通过所述滚动轴承安装在所述料靴壳体上。进一步的，所述驱动组件包括固设在所述螺旋搅拌棒两端的齿轮；所述送料靴的下方设置有砧板，所述砧板上在所述料靴壳体的两侧设置有轨道，所述轨道上设置有与所述齿轮相配合的齿槽。进一步的，所述砧板上在所述轨道的外侧设置有竖向挡板，所述竖向挡板上设置有水平导槽，所述螺旋搅拌棒的端部穿出所述水平导槽，并且所述螺旋搅拌棒的端部在所述竖向挡板的外侧设置有止动环。进一步的，所述料靴盖板上设置有温度传感器。进一步的，所述料靴壳体的下方设置有框形摩擦板，所述料靴壳体的后部铰接有用于连接所述气缸组件的连接杆。另一方面，提供一种压制成型机，包括上述任一SMC成形粉料均匀温压送粉装置。本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的SMC成形粉料均匀温压送粉装置及压制成型机，首先通过进粉管道上的粉料预热装置对粉料进行一次加热，然后通过料靴壳体内的带加热元件的螺旋搅拌棒对粉料进行搅拌和二次加热，从而能够实现SMC粉料的均匀加热，保证送料靴内部粉料温度各处均匀，并且对粉料加热能够提高SMC粉料的压缩性，从而进一步增加SMC的密度和强度，提高零件的整体性能。附图说明图1为本实用新型的SMC成形粉料均匀温压送粉装置的结构示意图；图2为图1中粉料预热装置的结构示意图；图3为图1中送料靴的结构示意图，其中(a)为送料靴底部的正视图，(b)为左视图，(c)为仰视图；图4为图3所示送料靴的分解结构示意图；图5为图3中螺旋搅拌棒的剖面结构示意图；图6为图1中砧板部分的结构示意图，其中(a)为正视图，(b)为左视图，(c)为仰视图；图7为图1中气缸组件的结构示意图。具体实施方式为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。一方面，本实用新型提供一种SMC成形粉料均匀温压送粉装置，如图1-7所示，包括送料靴1，送料靴1包括料靴壳体11、盖设在料靴壳体11上的料靴盖板12、连接在料靴盖板12上的进粉管道13和位于料靴壳体11后方用于驱动料靴壳体11移动的气缸组件14，其中：进粉管道13上设置有粉料预热装置2；料靴壳体11内设置有至少两个螺旋搅拌棒3，螺旋搅拌棒3内设置有开孔31，开孔31内插设有用于对螺旋搅拌棒3进行加热的加热元件4，螺旋搅拌棒3的端部设置有用于驱动螺旋搅拌棒3转动的驱动组件5。使用时，SMC预混合粉料在粉料预热装置2中进行预热后，通过进粉管道13进入料靴壳体11中，气缸组件14推动料靴壳体11前后移动从而为模具供粉，在料靴壳体11的前后移动过程中，驱动组件5驱动螺旋搅拌棒3转动，对SMC粉料进行搅拌，并且由于螺旋搅拌棒3内设置有加热元件4，故螺旋搅拌棒3能同时对粉料进行二次加热，从而实现SMC粉料的均匀加热。本实用新型的SMC成形粉料均匀温压送粉装置，首先通过进粉管道上的粉料预热装置对粉料进行一次加热，然后通过料靴壳体内的带加热元件的螺旋搅拌棒对粉料进行搅拌和二次加热，从而能够实现SMC粉料的均匀加热，保证送料靴内部粉料温度各处均匀，并且对粉料加热能够提高SMC粉料的压缩性，从而进一步增加SMC的密度和强度，提高零件的整体性能。本实用新型中，如图2所示，粉料预热装置2可以包括串联在进粉管道13上的粉料罐21和穿设在粉料罐21中的加热棒22，加热棒22可以为多根且交叉布置。可以理解的是，粉料预热装置2还可以采用本领域技术人员容易想到的其他方式对粉料进行预热，例如电磁加热、红外加热、热油导热，等等。如图3-4所示，螺旋搅拌棒3的位置和数量可以根据需要灵活设置，具体的，为提高搅拌效率，螺旋搅拌棒3可以沿料靴壳体11的左右方向布置，并且螺旋搅拌棒3的水平高度一致。考虑到料靴壳体11内的空间有限，故螺旋搅拌棒3优选为两个且其叶片的螺旋方向相反，这样能够充分搅拌粉料，进一步提高加热效率。螺旋搅拌棒3的安装方式，具体可以为：料靴壳体11的两侧可以设置有圆孔111，圆孔111内安装有滚动轴承112，螺旋搅拌棒3通过滚动轴承112安装在料靴壳体11上。螺旋搅拌棒3的驱动方式，优选为：如图4和图6所示，驱动组件5包括固设(例如焊接)在螺旋搅拌棒3两端的齿轮32；送料靴1的下方设置有砧板6，砧板6上在料靴壳体11的两侧设置有轨道61(具体可以通过安装螺钉66固定在砧板6上)，轨道61上设置有与齿轮32相配合的齿槽62。图6中，砧板6的中部设置有出粉口63，粉料由此落入模具内。工作时，气缸组件14推动料靴壳体11向前移动过程中，会带动齿轮32在轨道61上运动，齿轮32带动螺旋搅拌棒3旋转，对粉料进行搅拌和加热，搅拌和加热后的SMC粉料落入模具内，此时气缸组件14开始回程，在回程过程中，齿轮32带动螺旋搅拌棒3反向旋转，对粉料再次进行搅拌和加热。气缸组件14的一次往复过程能够对SMC粉料进行两次搅拌，能够确保粉料加热的均匀性。这样，相对于采用单独的驱动装置来驱动螺旋搅拌棒导致成本较高的问题，本实施例中，通过在螺旋搅拌棒的两端设置齿轮，在砧板上设置带齿槽的轨道，从而借助于原有气缸组件的动力，在料靴壳体的前后移动过程中，齿轮和齿槽相配合来带动螺旋搅拌棒旋转，能大大降低成本，同时也能确保粉料加热的均匀性。为提高装置工作的稳定性，如图6所示，砧板6上在轨道61的外侧可以设置有竖向挡板64，竖向挡板64上设置有水平导槽65(具体可以为矩形槽)，螺旋搅拌棒3的端部穿出水平导槽65，并且螺旋搅拌棒3的端部在竖向挡板64的外侧设置有止动环33。轨道61和竖向挡板64可以制作为一体结构。这样，由于螺旋搅拌棒3的两端插入竖向挡板64的水平导槽65中并用止动环33将其固定，故能够防止料靴壳体11在运行过程中脱离轨道61，从而提高整个装置的工作稳定性。如图4所示，料靴盖板12上可以设置有温度传感器15，以便于对SMC粉料的温度进行监控和反馈。料靴壳体11的下方可以设置有框形摩擦板16(具体可以通过安装螺钉18进行安装固定)，由于送料靴1前后往复运动容易磨损，这样在送料靴1磨损后可以只更换框形摩擦板16即可，方便维修，成本低；料靴壳体11的后部可以铰接有连接杆17，以方便连接气缸组件14。如图7所示，气缸组件14的具体结构可以包括气缸141、第一气缸支架142、第二气缸支架143和安装螺钉144，该气缸组件14可以通过连接杆17与料靴壳体11连接，为其提供往复运动的动力。针对于本实用新型图1-7所示的SMC成形粉料均匀温压送粉装置，我们做了如下实验，实验结果如下：实验一：通过控制将粉料加热为80℃、100℃，记录料靴盖板上至少两个不同位置的温度传感器的温度显示，对比采用两种不同加热方式对粉料加热的均匀情况，其中：采用加热棒对粉料加热的两侧温度如下表1所示，采用本实用新型的均匀温压送粉装置对粉料加热的两侧温度如表2所示：表1：在送料靴中采用加热棒对粉料加热的均匀情况表2：采用本实用新型的均匀温压送粉装置对粉料加热的均匀情况由表1的数据可知，采用在送料靴中加入加热棒的方式，由于粉料不能进行搅拌，所以粉料加热不均匀，粉料内部温差在设定温度为80℃时，温差达到2.5℃，在设定温度为100℃时粉料内部温差达到了2.6℃。而采用本实用新型的装置，由表2的数据可以发现：粉料温度与设定温度最高偏差为-0.7℃，差距低于温压中所要求的±2.5℃，对比粉料内部温差，差距最高仅为0.3℃，说明通过本实用新型的装置能够将粉料进行加热，且加热非常均匀。实验二：压制力为1000MPa下，添加相同的润滑剂，对粉料加热100℃后进行压制，对比采用本实用新型的装置和采用在送料靴中加入加热棒的方式进行压制后所得的SMC材料的密度和横向断裂强度，如下表3所示：表3：密度和强度对比粉料温度密度(g/cm3)横向断裂强度(MPa)均匀温压送粉装置7.4560.3送料靴中加入加热棒7.3855.2通过对比采用本实用新型的装置与在送料靴中加入加热棒压制的样件发现，在润滑剂添加量相同的情况下，粉料加热100℃后采用本实用新型的装置压制出的SMC材料的密度比在送料靴中加入加热棒成形的样件密度提高了1.0％，横向断裂强度比在送料靴中加入加热棒成形的样件的横向断裂强度提高了9.24％。另一方面，本实用新型提供一种压制成型机，包括上述的SMC成形粉料均匀温压送粉装置。由于SMC成形粉料均匀温压送粉装置结构与上相同，故此处不再赘述。本实用新型的压制成型机，首先通过进粉管道上的粉料预热装置对粉料进行一次加热，然后通过料靴壳体内的带加热元件的螺旋搅拌棒对粉料进行搅拌和二次加热，从而能够实现SMC粉料的均匀加热，保证送料靴内部粉料温度各处均匀，并且对粉料加热能够提高SMC粉料的压缩性，从而进一步增加SMC的密度和强度，提高零件的整体性能。以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。当前第1页1 2 3