一种粉体组件复合压制系统及成型方法与流程

1.本发明涉及粉末成型技术领域，特别涉及一种粉体组件复合压制系统及成型方法。


背景技术：

2.由于现代工业对零部件各种性能的需求，通常采用由不同的粉体压制出各个零部件然后组合来满足需求。由于不同粉体的流动性及粒度存在区别，因此不能同时加工。
3.现有技术中，对a类物料和b类物料等两种不同的粉体进行的复合压制通常在同一台压制设备中通过分批装料分次压制实现，但存在工业批量化生产时稳定性差，效率极低，单位生产成本高等问题。
4.另一种加工方法则是a类物料和b类物料分别在不同的流水线压制，然后再组装成一体，但这种加工方式不仅组装工作量大，而且需要多条流水线，生产成本较高，同时在物流周转中薄壁圈状类零件易碎，降低了零件的良品率。
5.中国专利cn105023743b提出了一种复合结构铁粉芯坯体制造方法及复合结构铁粉芯制造方法，该方法在同一台压制设备上多次压制，存在效率低，稳定性差，生产升本高等问题。


技术实现要素：

6.本发明旨在提出一种粉体组件复合压制系统及成型方法，实现不同物料的复合压制，解决复合压制稳定性差，生产效率低等问题。
7.为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：一种粉体组件复合压制系统，包括：第一压制成型单元、转运单元、第二压制成型单元。
8.所述第一压制成型单元包括第一液压机、第一模架、第一模具和整流滑道，所述第一压制成型单元用于对a类物料进行预压制，所述整流滑道用于转移压制后的预制品；转运单元，所述转运单元包括传送带和机械手，所述传送带用于筛分和转运所述预制品；所述第二压制成型单元包括第二液压机、第二模架和第二模具，所述第二压制成型单元用于a类物料预制品和b类物料的复合压制。
9.在一些实施例中，所述第一压制成型单元包括第一液压机、第一模架、第一模具和整流滑道，所述第一模架包括第一上模板、第一阴模板、第一阴模板导柱、下压头垫板、第一固定式下压头板、第一芯杆板，所述第一上模板、所述第一阴模板、所述下压头垫板、所述第一固定式下压头板、所述第一芯杆板自上至下依次间隔分布，且均连接在所述第一液压机上，所述第一阴模板导柱的两端分别与所述第一阴模板和所述第一芯杆板，连接所述第一模具包括第一上压头、第一模套、快换式滑套、第一外下压头、第一内下压头、第一芯杆，所述第一上压头固定连接在所述第一上模板下端面，所述第一模套和所述快换式滑套可拆卸
连接在所述第一阴模板上，所述第一外下压头设在所述下压头垫板上，所述内下压头设在所述第一固定式下压头板上，所述第一芯杆设在所述第一芯杆板上，所述下压头辅助缸用于控制所述第一外下压头和第一内下压头移动，所述整流滑道一端与所述第一阴模板连接，且倾斜布置。
10.在一些实施例中，所述第二压制成型单元包括第二液压机、第二模架和第二模具，所述第二模架包括第二上模板、第二阴模板、第二阴模板导柱、第二固定式下压头板、第二芯杆板、下模板，所述第二上模板、所述第二阴模板、所述第二固定式下压头板、所述第二芯杆板和所述下模板自上而下间隔分布，且均固定连接在所述第二液压机上，所述第二阴模板导柱的两端分别连接所述第二阴模板和所述第二芯杆板，所述第二模具包括第二上压头、第二模套、快换式滑套、第二下压头、第二芯杆，所述第二上压头设在所述第二上模板上，所述第二模套和所述快换式滑套可拆卸连接在所述第二阴模板上，所述第二下压头设在所述第二固定式下压头板上，所述第二芯杆设在所述第二芯杆板上。
11.在一些实施例中，所述第一液压机设有主缸和辅助缸，所述主缸用于控制所述第一上模板和所述第一芯杆板，所述辅助缸用于控制所述下压头垫板，从而控制所述第一外下压头。
12.在一些实施例中，所述第二液压机具有主缸和中心缸所述主缸用于控制所述第二上模板和所述下模板，所述中心缸用于控制所述第二芯杆板。
13.在一些实施例中, 所述快换式滑套包括内套、外套、限位球，所述内套套设在所述外套内，所述第一模套或所述第二模套的外径与所述内套配合，所述第一模套或所述第二模套的外侧设有限位槽，所述限位球设在所述限位槽中。
14.在一些实施例中，所述转运单元还设有剔除机构，所述剔除机构包括推料气缸和分流滑板，所述推料气缸设在所述传送带侧面，且与所述传送带垂直分布，所述分流滑板设在所述传动带侧方，且与所述推料气缸对应分布。
15.在一些实施例中，所述传送带上还设有位移挡板，所述位移挡板包括位移传感器和弹簧挡板，所述弹簧挡板设在所述传送带上方，所述位移传感器设在所述弹簧挡板上。
16.在一些实施例中，所述第一阴模板和所述第二阴模板上均设有退料机构。
17.一种粉体组件成型方法，包括：第一步，装料，将a类物料装入第一模套内，通过辅助缸移动下压头垫板从而移动第一外下压头，从而调节a类物料外形，通过调节第一内下压头位置确定装粉高度；第二步，预压制，第一上压头进入第一模套并对a类物料加压，第一外下压头向下浮动，第一模套和第一芯杆向下浮动，直至达到压坯台阶所要求的高度，接着第一上压头、第一模套和第一芯杆同步向下，完成预压；第三步，脱模，第一芯杆板向下移动，带动第一模套和第一芯杆向下移动，第一内压头推动预制品脱出第一模套，通过退料机构将产品推至整流滑道；第四步，转运，预制品经整流滑道通过重力经整流滑道滑至传送带上，在下落过程中依靠工件自身特性翻转180度，通过剔除机构将未翻转的预制品剔除，通过位移挡板控制各个预制品之间的间距，然后通过机械手抓取至第二模套腔内；第五步，复合压制，第二模套向上移动，通过外部装料系统将b类物料装入所述第二模套中，然后第二上压头向下移动，第二阴模板同步向下移动，同时第二芯杆上下抖动多
次，第二下压头保持静止，完成压制；第六步，脱模，第二阴模板向下移动，第二芯杆向下移动，第二下压头推动产品脱出第二模套。
18.本发明所具有的有益效果为：根据本发明的粉体组件复合压制系统及成型方法，通过在第一压制成型单元压制a类物料预制品，然后通过转运单元将预制品移至第二压制成型单元并与b类物料一同进行复合压制，实现了a类物料和b类物料的复合压制，两个压制单元可以同时进行压制，提高了生产效率，不需要多条生产线，降低生产成本。通过更换第一模套和移动第一外下压头即可实现压制不同外形的产品，通用性强。转运单元设置剔除机构和位移挡板可将不合格产品有效剔除，提高良品率。
附图说明
19.图1为本发明实施例的粉体组件复合压制系统布局示意图；图2为本发明实施例的第一压制单元示意图；图3为本发明实施例的转运单元示意图；图4为本发明实施例的第二压制单元示意图；图5为本发明实施例的快换式滑套示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明进一步描述。
21.本发明实施例的粉体组件复合压制系统包括：第一压制成型单元100、转运单元200、第二压制成型单元300。
22.具体地，如图2所示，第一压制成型单元100包括第一液压机、第一模架、第一模具和整流滑道140，第一模架包括第一上模板111、第一阴模板112、第一阴模板导柱113、下压头垫板114、第一固定式下压头板115、第一芯杆板116。第一上模板111、第一阴模板112、下压头垫板114、第一固定式下压头板115、第一芯杆板116从上到下依次间隔分布，第一阴模板导柱113穿过下压头垫板114和第一固定式下压头板115，其顶端与第一阴模板112固定连接，其底端与第一芯杆板116固定连接。第一模具包括第一上压头121、第一模套122、快换式滑套4、第一外下压头123、第一内下压头124、第一芯杆125。第一上压头121固定连接在第一上模板111上，如图5所示，快换式滑套4包括内套41、外套42、限位球43，内套41套在外套42内，第一模套122套在内套41内，第一模套外壁设有限位槽，限位球43设在限位槽内。外套42设在第一阴模板上端。第一芯杆125的底端设在第一芯杆板116上，其顶端穿过第一阴模板112、下压头垫板114、第一固定式下压头板115和第一滑套122并与第一阴模板顶端平齐，第一上压头设有与第一芯杆125对应尺寸的配合孔。第一内下压头124套设在第一芯杆125上，其底端通过下压头垫铁连接在第一固定式下压板115上，其顶端穿过下压头垫板114和第一阴模板112并伸入第一模套122内，第一外下压头123套设在第一内下压头124外，其底端与下压头垫板114止抵，其顶端穿过第一阴模板112并伸入第一模套122内。第一液压机具有主缸和辅助缸8，主缸上缸可以控制第一上模板111上下移动，从而控制第一上压头121上下移动，主缸下缸控制第一芯杆板116上下移动。辅助缸8设在下压头垫板114和第一固定式下压
板115之间，可以驱动下压头垫板114上下移动，从而控制第一外下压头123上下移动。第一固定式下压头板115固定连接在第一液压机上。通过快换式滑套4可以快速更换第一滑套122，通过移动第一外下压头123和更换不同的第一滑套122可实现压制不同形状的工件。整流滑道140固定连接在第一阴模板112侧部，且倾斜布置，用于转移压制完成的工件。第一阴模板112上还设有退料机构，用于转移工件。
23.如图1、图3所示，转运单元200包括传送带201和机械手202，传送带的一端位于整流滑道140下方，传送带201上设有剔除机构，剔除机构包括推料气缸5和分流滑板6，推料气缸5设在传送带201一侧，且与传送带201垂直分布，分流滑板6设在传送带201另一侧，且与推料气缸5对应分布。传送带201上还设有位移挡板7，位移挡板包括弹簧挡板和位移传感器，位移传感器设在弹簧挡板上，弹簧挡板设在传送带201上，且可以相对传送带201移动。机械手202设在传送带201旁，且可以在空间内运动，用于转运传送带201上的工件。
24.如图4所示，第二压制成型单元300包括第二液压机、第二模架和第二模具，第二模架包括第二上模板311、第二阴模板312、第二阴模板导柱313、第二固定式下压头板314、第二芯杆板315、下模板316。第二上模板311、第二阴模板312、第二固定式下压头板314、第二芯杆板315从上至下依次间隔分布在第二液压机上，第二阴模板导柱313穿过第二固定式下压头板314，其底端固定连接在第二芯杆板315上，其顶端固定连接在第二阴模板312上。第二模具包括第二上压头321、第二模套322、快换式滑套4、第二下压头323、第二芯杆324。第二上压头321固定连接在第二上模板311上。第二模套322套设在快换式滑套4内，快换式滑套4设在第二阴模板312上端。第二芯杆324的底端固定连接在第二芯杆板315上，其顶端穿过第二固定式下压头板314、第二阴模板312和第二滑套322并与第二阴模板312上表面平齐，第二上压头321在第二芯杆324对应位置设有配合孔。第二下压头323套设在第二芯杆324上，其底端通过下压头垫铁连接在第二固定式下压头板314上，其顶端部分伸入第二滑套322内。第二液压机设有主缸和中心缸9，主缸上缸用于控制第二上模板311上下移动。中心缸9设在第二芯杆板315底部，中心缸9底部设有下模板316，主缸下缸用于控制下模板10上下移动，中心缸用于驱动第二芯杆板315上下移动。
25.本发明实施例的粉体组件复合压制系统的成型方法包括：第一步，装料，将a类物料粉末按定容法装料至第一模套内，通过更换不同第一模套122以及移动第一外下压头123确定预制品形状，通过调整下压头垫铁来改变第一内下压头124的高度，从而确定装料高度。
26.第二步，预压制，通过主缸控制第一上模板111从而使第一上压头121下移，第一外下压头123在压制压力和粉末对模壁摩擦力的作用下向下浮动，第一模套122与第一芯杆125也在粉末摩擦力作用向下浮动，使主体先压，达到双向压制的效果，直到达到预制品所需要的高度。此时第一上压头121与第一模套122和第一芯杆125同步下移，压力12
±
0.5mpa，使预制品比成品高3毫米，保压6秒使主体压制到位。
27.第三步，脱模，主缸下缸带动第一芯杆板116向下移动，下压头垫板114不动，通过第一外下压头123将预制品推出第一模套122。并通过退料机构运至整流滑道140。
28.第四步，转运，预制品经整流滑道140滑落至传送带201，在下落过程中，合格预制品会因自身特性翻转180度，通过剔除机构的推料气缸5将翻转失败的预制品推出传送带并通过分流滑板6移出流水线。通过位移挡板7实现调节传送带201上预制品之间的间距，预制
品经传送带201移至指定位置时，通过机械手202将工件转运至第二压制成型单元300中。
29.第五步，复合压制，通过机械手202将预制品放在第二模套322中，然后下模板316向上移动，带动第二模套322向上移动，由外部送料系统将b类物料粉末装入第二模套322中，b类物料压制品的形状由预制品及第二模套322决定。装填完成后第二上压头321向下移动，第二阴模板312同步下移，依靠第二模套322内壁摩擦力增加物料外侧的分布，同时第二芯杆324上下抖动6次，用于提高物料的均匀分布，第二下压头323保持不动，主缸压力13.5
±
0.5mpa，保压5s使工件主体压制到位。
30.第六步，脱模，下模板316向下移动带动第二阴模板312下移，第二芯杆板315下移带动第二芯杆324下移，由于第二下压头323不动，第二下压头323将工件推出第二模套322，完成脱模，从而实现斜锥环状a类物料和环状b类物料的复合压制。
31.本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
33.如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。
34.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。