专利名称：多轴式粉末冶金注射成型机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种粉末冶金成型机，特别涉及一种可快速开合模的，适于生产高精密度、结构复杂的粉末冶金产品的多轴式粉末冶金注射成型机。
背景技术：
粉末冶金成型技术，其基本工艺过程是先将固体粉末与有机粘结剂均匀混练后，在加热塑化状态下，通过粉末冶金成型机压射入模腔内固化成形，然后经脱除粘结剂、烧结致密化得到最终产品。该产品具有精度高、组织均匀、性能优异，生产成本低等特点，其产品广泛应用于电子信息工程、生物医疗器械、办公设备、汽车、机械、五金、兵器及航空航天等工业领域；因此，国际上普遍认为该技术的发展将会导致零部件成形与加工技术的一场革 命，被誉为“当今最热门的零部件成形技术”和“21世纪的成形技术”。传统的粉末冶金成型机有两个模具，其中一个定模，一个动模，动模在油缸的驱动下沿导柱作往复运动，完成关模和开模的功能，仅有一个开模方向。目前，粉末冶金成型普遍使用的是这种方式。但它仍然有许多缺点，例如成品与废料的比重较高，生产速度慢(相对于全方位开模粉末冶金成型机)，容易产生毛边，模具制造成本高，能源消耗大等等。更重要的是在小型、精密和三维形状复杂的零件的生产上难度极大，生产成本和模具成本极闻。
发明内容
本发明的目的是克服上述技术的不足，提供一种生产效率高，操作简单、高效，生产稳定，产品质量高，三维形状复杂、生产成本低的多轴式粉末冶金注射成型机。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是该多轴式粉末冶金注射成型机，具有一个主板和一个安装在主板的正面十字滑槽模座，至少两组通过曲肘连杆机构连接的滑动模具在滑槽内被引导而作往复直线运动。四块基础支座固定在主板正面上，用于可操作地固定各曲肘连杆机构组件、气缸、油压缸、位置检测装置等。油压缸固定在基础支座上锁紧机构中心孔位置。各曲肘连杆机构通过锁紧机构与固定在基础支座上的油压缸锁定在一起，并分别与气缸轴和各滑块模具由销枢转连接，滑块模具置入于十字模架的滑槽中，并藉由气缸及曲肘连杆机构的连动而在滑槽中作往复直线滑动，完成关模和开模的功能。同时藉由与曲肘连杆机构另一端相连的油压缸对模具施加额外的锁模力。基础支座通过螺钉或焊接相互连接形成一个整体，以便防止由于曲肘连杆机构为了保持锁模力而产生的压力所引起的支座的偏斜。—个注射系统，用于在滑动模具处于关模位置时，将混合后加热塑化的粉末冶金材料注射入滑动模具的模腔中；一个连接注射装置总成并固定在所述主板背面的驱动装置，用于实现注射装置总成的前进或后退，并保证喷嘴与模具紧密接触，产生能封闭冶金材料的注射座压力。一组用于使滑动模具作开模和关模动作的气缸，气缸通过L形连接板连接在所述基础支座上，气缸轴与曲肘连杆机构中的水平构件的一端枢转连接。气缸轴的往复运动便通过该曲肘连杆转变成滑动模具的开模和关模动作。各油压缸固定在基础支座上锁紧机构中心孔位置，通过锁紧机构与各曲肘连杆机构连接，用于对模具施加额外的锁模力。各连接件包括多个枢转连接，从而允许上述驱动装置、曲肘连杆传递动力时产生的移动错位。控制系统包括用于检测滑动模具的开模和关模位置的装置，它通过检测曲肘连杆的中端连接销的位置来实现。该多轴式粉末冶金注射成型机的机械结构，可方便的安装、拆换和调节驱动装置、曲肘连杆机构组件和位置检测装置等。使用时，多轴式粉末冶金注射成型机的各滑块模具在驱动装置及曲肘连杆机构的连动下，按设定的关模程序关闭模具，然后注射系统进入到注射步骤，螺杆在注射驱动装置的作用下，以高速、高压，将储料室内的加热塑化的粉末冶金材料通过喷嘴注射到模具的模腔中，并在保压、冷却、固化定型后，按设定的顺序开启模具，通过脱模和吹气机构将制品送入料桶，同时开始下一个循环。工艺简单、稳定、高效。 控制系统中的各种温度传感器、位置传感器实时检测各部件的位置信号和注射系统的温度信号，将这些信号传送到控制系统中，控制系统按事先编制的程序实现系统各部件和机构的协调动作。本发明的有益效果是该多轴式粉末冶金注射成型机大大提高粉末冶金产品的生产效率，使操作更简单、安全、高效，提高了生产稳定性和压铸产品的质量，降低压铸产品的制造成本。适于生产高精密度、三维形状复杂、组织均匀、性能优异的粉末冶金产品。
已经对本发明的特征进行了总体的说明，现在，将参考以说明优选实施例的方式给出的附图，其中
图I是本发明的的侧面剖视图。图I是开模状态下，安装在主板上的导模装置各组件及模具相互连接的主视图。图3是合模状态下，安装在主板上的导模装置各组件及模具相互连接的主视图。图4是基础支座和曲肘连杆机构的局部放大视图及其侧视图、剖视图。
具体实施例方式现在参照图1，该多轴式粉末冶金注射成型机有一机座体19，与结构框架10连成整体。机座体内部设有动力及控制系统(其并非本新型诉求标的，故在此仅作实施应用说明)。一个主板2，安装在其背面的冷却管2b由盖板2a密封，该主板2斜置于结构框架10上。基础支座、曲肘连杆机构及十字滑槽模架等被安装在主板2的正面，后面将参照图5和图7对所述基础支架和曲肘连杆机构进行说明。注射系统总成22，由混炼、热塑化、注射驱动等装置组成(其并非本新型诉求标的，故在此仅作实施应用说明)，安装在道柱支座21上，在位移油缸20的作用下，沿导柱21作往复运动，实现注射座的前进或后退，并保证喷嘴通过主板2的中心孔与模具紧密接触，产生能封闭熔体的注射座压力。在图2至图4中，表示出了一个安装完成的模具导模装置系统。四块基础支座la、lb、lc、ld相互连接成一整体，由螺钉12及定位键安装在主板2的正面。四组曲肘连杆机构总成7通过基础支座上的螺纹套由锁紧机构固定在油压缸8的轴杆上。四个气缸由L型连接板23固定在基础支座上，其轴杆由销14与曲肘连杆枢转连接，气缸及油压缸由控制系统控制其动作。十字滑槽模架通过圆柱销5固定在主板2上，滑块模具置入于十字滑槽模架的滑槽中并与分别与相应的曲肘连杆由销15枢转连接。两块盖板17将十字滑槽模架锁定在主板上，并确保滑块模具的精确滑动位置。如此，气缸的动作通过连动曲肘连杆机构而驱动滑块模具，完成开-合模动作。油压缸6在模具关闭后介入,施加额外锁模力。在图5中对导模装置作详细说明。曲肘连杆机构包括螺纹套筒Sc，连接螺纹杆、后连杆7a、两块中间连片7b、前连杆7c。各连杆组件之间由销15可转动连接组成曲肘连杆。其中，前连杆7c的一端由销枢转连接到一个滑动模具上，其另一端由销14与气缸的轴杆枢转连接。螺纹套筒8c固定在基础支架I上相应的螺纹孔中，油压缸8固定在基础支架上螺纹孔中心位置，并由螺杆Sb和和锁紧螺母通过后连杆7a的螺纹孔将曲肘连杆机构固定在油压缸轴杆8a上。固定于基础支架I上的止挡块9，其作用在于保证合模时曲肘连杆成一条直线，以 便确保滑动模具的精确的模铸位置，并且允许锁紧力的主要部分施加到基础支架上，以及抗衡注射时的模腔背压。气缸3与附件23b固定在一起，再由销23c与L形连接板23可转动连接并通过螺钉23a将安装有气缸3的L形连接板23固定在基础支架I上。调节螺钉23a的位置便可调节气缸3的位置，从而调节相应滑块模具的开模距离。动作过程描述气缸的轴杆11沿其轴线方向的运动，连动该曲肘连杆转变成滑动模具的开模和关模动作。油压缸8在模具关闭后介入，施加额外锁模力。各滑动模具均有一个相应的气缸和油压缸。位置检测装置13用于检测滑动模具的开模动作，位置检测装置17用于检测滑动模具的关模动作。位置检测装置得到的信号发送到机器的控制系统上，从而实现步骤控制。当滑块模具经四组导模装置的动作达到合模位置时，此时各驱动装置保持相当压力，确保各曲肘连杆呈直线纵向排列(如图4所示)，以具备稳固的支撑作用，如此锁模力及注射时模腔产生的瞬间扩压会传导到基础支架而受到抵制，使滑块模具始终保持稳固的合模状态，确保能生产出精度准确的高品质产品。综上所述，本发明提供的多轴式粉末冶金注射成型机，能达到提升产能，降低成本，节省能源，提高产品质量的预期目的。该技术能胜任极其复杂的多面三维形状零件及高精度要求零件的制造，满足了现代瞬息万变的市场要求，其高精度及高复杂性是传统的粉末成型方式难以达到的。以上所描述的仅用于举例说明本发明，不限于这里所表示和描述的内容。凡依照本发明的创意及特征而作的形式、部件布置及结构上的细节变化，则应属于本发明所请求保护的权利范围之内。
权利要求
1.一种多轴式粉末冶金注射成型机,其特征是一机座体，其上方置一主板，四组导模装置连接形成一个整体，安装在主板的正面上，在主板正面中心孔周缘架设一 ‘十’字滑槽模具总成；一个注射装置总成，置于主板背面，用于在滑动模具处于关模位置时，将具有压力的粉末冶金材料注射入滑动模具的模腔中。
2.如权利要求I所述的多轴式粉末冶金注射成型机，其特征是所述主板包括一个用于降低主板温度的冷却系统，用盖板密封固定在主板背面；主板正面用于固定基础支座、曲肘连杆机构组件、安装十字滑槽模座及模具滑块；主板背面用于安装注射系统各相关组件；主板中间部位的孔用于将注射装置的喷嘴配合到承载于‘十’字滑槽模座中的模具上。
3.如权利要求I所述的多轴式粉末冶金注射成型机，其特征是导模装置由基础支座、曲肘连杆机构、止挡块、气缸、油压缸及位置检测装置等组成；油压缸固定在支座上锁紧机构中心孔位置；各曲肘连杆机构通过锁紧机构与固定在基础支座上的油压缸锁定在一起，并分别与气缸轴和各滑块模具由销枢转连接，滑块模具置入于十字模架的滑槽中，并藉由气缸及曲肘连杆机构的连动而在滑槽中作往复直线滑动，完成关模和开模的功能，同时藉由与曲肘连杆机构另一端相连的油压缸对模具施加额外的锁模力；各止挡块固定在所述基础支座上，以便确保在合模时各曲肘连杆呈直线纵向排列，以具备稳固的支撑作用，使滑块模具始终保持稳固的合模状态，确保能生产出精度准确的高品质产品；共四组导模装置，连接形成一个整体。
4.如权利要求3所述的多轴式粉末冶金注射成型机，其特征是所述曲肘连杆机构组件由连杆调节机构，后连杆，中间连片，前连杆及连接销等，所述连杆调节机构通过螺纹套筒和锁紧机构与固定在基础支座另一侧上的油压缸轴杆连接；前连杆一端由销枢转连接到一个滑动模具上，其另一端由销与气缸轴枢转连接；曲肘连杆各组件均由销枢转连接。
5.一种如权利要求I所述的多轴式粉末冶金注射成型机，其特征是所述十字滑槽模具总成，包括一个‘十’字对开四滑道的模架，两块模盖、两个定位套及四根导柱，至少两组滑块模具在模架的滑槽内被引导，十字滑槽模具总成通过定位套及导柱准确定位并固定在主板上；所述滑块模具由滑块及模具部分组成，可方便地更换不同模腔的模具部分从而生产出不同的产品，各滑块模具可方便地安装冷却系统，有助于模具的全方位冷却。
全文摘要
本发明公开了一种适于生产高精密度、三维形状复杂的粉末冶金产品的多轴式粉末冶金注射成型机。其主要包括一机座、一主板、四组导模装置、一‘十’字滑槽模具总成，一注射装置总成。四组导模装置安装在机器的正面上并相互联结。滑块模具置入于十字模架的滑槽中，并与导模装置的曲肘连杆机构连接，藉由气缸及曲肘连杆机构的连动而在滑槽中作往复直线滑动，完成关模和开模的功能。液压缸与曲肘连杆机构连接，对有需要的模具施加额外的锁模力。其专用模具具有突破性的多滑块模具结构，多方向开模，超越传统模具的限制，能生产结构复杂、精度要求高的粉末冶金制品，在降低成本，大幅提升产能的同时确保产品质量的稳定。
文档编号B22F3/115GK102886518SQ20111019901
公开日2013年1月23日 申请日期2011年7月17日 优先权日2011年7月17日
发明者不公告发明人 申请人:刘亚