专利名称：基于粉末冶金压制机的粉末自动成型模架及其实现方法
技术领域：
本发明涉及的是粉末冶金工艺中的粉末成型，具体的说，是一种与粉末冶金压制机相配合使用的粉末自动成型模架及其实现方法。
背景技术：
粉末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成型、烧结，制造金属材料、复合以及各种类型制品的工业技术，其与陶瓷生产工艺有相似的地方，是一种低成本生产高性能金属和陶瓷复合材料的工艺技术。尤其在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料钢、粉末高速钢、金属化合物高温结构材料等具有重要的作用。粉末成型在粉末冶金工艺 中是主要的技术要点之一，而模架又是制造粉末冶金制品必不可少的工艺装备。传统模架用于粉末压制成型作业中，不同的零件需要设计不同的模架，在压制不同型号零件时，则需要替换整个模架与模具，其生产周期长、效率低，不可避免的增加了生产、加工成本以及生产、加工操作的复杂程度。针对上述缺陷，研发了一种模架，在生产、加工不同零件时，只需更换模具而不用更换模架，这种模架虽然克服了传统模架的缺陷，但是其结构很复杂，生产成本高，模具的替换操作也较为繁琐。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，通过对模架的全新设计，提供一种结构简单，操作方便的粉末自动成型模架。为了实现上述目的，本发明采用的方案如下
基于粉末冶金压制机的粉末自动成型模架，包括母型板，设置在该母型板上方并通过上导柱与之活动连接的上模板，固定于母型板下方的下模板，用以带动母型板做往复式运动的联动机构，以及用以支撑、固定下模板的固定机构。进一步的，为了方便连续成型，在所述母型板上端面设有送料板，且在该送料板的端部还设有与之连通的物料收集漏斗。具体的说，所述联动机构包括通过下导柱与所述母型板固定连接的连接板，以及与该连接板紧固连接并用以连接外部油缸的下缸连接杆，其中，连接板位于下模板的下方。再进一步的，在所述下模板上端面设有与之紧固连接的下型安装座，且在下型安装座上还设有穿过该下型安装座且端部延伸至下模板内的脱模限位螺钉。为了精确确定被加工毛坯的中心位置，在所述下模板与连接板之间还设有中棒接杆。为了更方便的实现母型板往复式运动，在所述连接板的下端面设有与之紧固连接的连接块，而所述下杠连接杆则通过该连接块与连接板连接。所述下导柱上端与母型板紧固连接，而其下端则穿过下模板并与所述连接板紧固连接。
更进一步的，所述固定机构包括底板，分别垂直于底板并与之紧固连接的支撑板；所述下模板则固定于该支撑板上。基于粉末冶金压制机的粉末自动成型模架的实现方法，包括以下步骤
(1)将模架整体固定在粉末压制 机的工作台面；
(2)将上型安装在上模板，下型安装在下模板，母型则安装在送料板上；
(3)上模板下压，带动上型下压，将粉末在母型中压制成型；
(4)上模板退回，带动上型退回；
(5)油缸驱动下杠连接杆向下移动，带动母型板向下移动，实现下型退回；
(6)被压制成型的零件毛还推出；
(7)油缸驱动下杠连接杆向上移动，带动母型板向上移动，实现母型以及下型复位。本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果
(1)本发明在不改变主体结构的前提下，新设计的模架从上至下依次设计为三层主要结构上模板、母型板与下模板，三者分别用以安装上型、母型以及下型，在加工不同零件毛坯时，只需替换安装在其上的模具，而无需再另外设计相应的模架，解决了传统模架的缺陷，其简化了模架的结构，使得模具的更换操作更加简单；另一方面，在下模板的下方设有一个用以连接外部油缸的连接板，以此来带动母型板做往复式运动，从而完成毛坯的脱模过程，其以极为简单的机械机构即达到了现有技术中需耗费高昂价格才能实现的工作，大大地降低了模架的制造成本，而且采用新设计的模架，加工出的产品平行度、垂直度、同轴度都大为提高，并适合自动化生产,提高了生产效率,降低了生产成本；
(2)本发明在母型板的上端面设有送料板，该送料板用以粉末物料的输送，为粉末压制机的连续工作提供有力支持，而在该送料板的端部还设有与之连通的物料收集漏斗，其用以收集生产作业中产生的余料，不仅有效地防止了余料影响零件的毛坯成型，而且收集的余料还可继续用于粉末压制，从而节约了原材料，进一步地降低了生产成本，使得产品更具市场竞争力；
(3)本发明在下模板的中心位置设置了一个下型安装座，下型固定于其上，并通过压盖压紧、固定，而在安装座的另一端还设有脱模限位螺钉，保证了产品在成型后，脱模过程的顺利进行，从而提高了被加工产品的一致性、稳定性，确保了产品的质量；
(4)本发明所采用的制造材料均为市面常见的普通材料，其造价比现有技术中的模架便宜了 5至7倍，且实施也非常方便，从而为其大范围的推广运用奠定了坚实的基础。
图I为本发明的立体结构示意图。图2为本发明的剖面示意图。其中，附图标记对应的零部件名称为1 一母型板，2 —上导柱，3 —上模板，4 一下模板，5 —下导柱，6-连接板，7-下缸连接杆，8-底板，9-支撑板，10-送料板，11-物料收集漏斗，12-连接块，13-下型安装座，14-脱模限位螺钉，15-中棒接杆，16-T型连接块，17-螺钉。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例粉末冶金工艺中粉末压制成型至关重要，其需要借助模架来完成粉末成型作业，如图1、2所示，本实施例设计了一种基于粉末冶金压制机的粉末自动成型模架，该模架在不改变主体结构的基础上，将模架设计为同轴的三层结构上模板3、母型板I与下模板4，此三者分别用以安装粉末压制作业中的上型、母型以及下型，其空间顺序由上至下；其中，在上模板3上设有T型连接块16，然后通过该连接块、螺钉17与粉末压制机连接；上模板3还通过上导柱2与母型板I连接，本实施例中，上导柱2数目为四根，且分别位于上模板3的四角，其下端固定在母型板I上，其上端穿过上模板3并延伸至其外部，并在上导柱2与上模板3、母型板I的连接处均设有导柱套，用以加固连接的稳定性。在加工不同零件毛坯时，只需替换安装在模架的模具(上型、下型与母型)，而无需再另外设计相应的模架，解决了传统模架的缺陷，而且简化了模架的结构，使得模具的更换操作更加简单。
在上述结构的基础上，下模板4的上端面固定有一个下型安装座13，下型安装时，先由压盖压紧，保证其平行度，再通过螺钉固定在该下型安装座13上，为了保证脱模过程的顺利进行，在下型安装座13上还设有脱模限位螺钉14，该脱模限位螺钉14穿过下型安装座13，其端部延伸至下模板4内，提高了被加工产品的一致性、稳定性，确保了产品的质量。在母型板I的下端面开设有凹槽，下型的下端固定在下模板4上，其上端则伸入母型板I下端面的凹槽内，抵紧安装在母型板I上的母型。金属粉末与非金属粉末的混合物为粉末压制的原材料，其由送料系统输送至送料板10，本实施例将送料板10固定在母型板I上，而母型则直接安装在送料板10上，粉末由送料板进入母型，在压制完成后，溅射出、或者多余的粉末物料遗留在母型以及送料板的周围，会影响粉末压制产品的质量，对于此情况，业界常规手段是将多余粉末扫除，这样就不可避免的造成了原材料的浪费，因此，本实施例在送料板10的端部设有一个物料收集漏斗11，该物料收集漏斗11与送料板10垂直；加工生产时，在其下端出料口的正下方放置一个物料收集框，用以收集加工时的残余物料，收集的残余物料可继续用以粉末压制，不仅节约了原材料，而且降低了生产成本。粉末压制成型作业中最后一步为脱模，即压制成型后，毛坯从母型中脱出，脱模动作的实现需上型、下型与母型之间有一定空隙，现有技术中的模架为实现该动作，一般采用液压多缸驱动，其结构复杂，成本较高，本实施例鉴于现有技术缺点，在下模板4的下方设有一个与之同轴的连接板6，该连接板6通过下导柱5与母型板I固定连接，且二者保持相对静止；其中，下导柱5上端与母型板I的下端面通过螺栓紧固连接，其下端先穿过下模板4，然后再与连接板6固定。本实施例采用单缸驱动，在连接板6的下端面依次设有连接块12以及下缸连接杆7，下缸连接杆7用以连接外部油缸。脱模时，油缸带动下缸连接杆7向下移动，使得下缸连接杆7带动连接板6向下移动，从而带动母型板I向下动作，毛坯从母型中脱出，完成成型过程之后，油缸再次驱动下缸连接杆7向上移动，完成母型板I的复位动作。另一方面，为了精确确定被加工毛坯的中心位置，在下模板4与连接板6之间还设一个中棒接杆15 (分中棒)。
本实施例中，下模板4是固定不动的，其由固定机构支撑并固定，该固定机构包括两块底板8，两块分别垂直于底板8并与之紧固连接的支撑板9，下模板4的两端则通过螺栓分别固定在两个支撑板9上；两块底板8分别位于粉末压制机工作台面的两端，液压驱动的驱动轴穿过工作台面与下缸连接杆7连接。本发明的实现过程如下首先，将模架整体固定在粉末压制机的工作台面；然后，将上型安装在上模板，下型安装在下模板，母型则安装在送料板上；上模板下压，带动上型下压，将粉末在母型中压制成型；上模板退回，带动上型退回；油缸驱动下杠连接杆向下移动，带动母型板向下移动，实现下型退回；被压制成型的零件毛坯推出；油缸驱动下杠连接杆向上移动，带动母型板向上移动，实现母型以及下型复位。按照上述实施例，即可很好的实现本发明。值得说明的是，新设计的模架上下都有 活动可调的锁紧螺母，很轻松就能固定在粉末压制机上。
权利要求
1.基于粉末冶金压制机的粉末自动成型模架，其特征在于包括母型板(1)，设置在该母型板(I)上方并通过上导柱(2)与之活动连接的上模板(3)，固定于母型板(I)下方的下模板(4)，用以带动母型板(I)做往复式运动的联动机构，以及用以支撑、固定下模板(4)的固定机构。
2.根据权利要求I所述的基于粉末冶金压制机的粉末自动成型模架，其特征在于在所述母型板(I)上端面设有送料板(10)，且在该送料板(10)的端部还设有与之连通的物料收集漏斗(11)。
3.根据权利要求I或2所述的基于粉末冶金压制机的粉末自动成型模架，其特征在于所述联动机构包括通过下导柱(5)与所述母型板(I)固定连接的连接 板(6)，以及与该连接板(6)紧固连接并用以连接外部油缸的下缸连接杆(7)，其中，连接板(6)位于下模板(4)的下方。
4.根据权利要求3所述的基于粉末冶金压制机的粉末自动成型模架，其特征在于在所述下模板(4)上端面设有与之紧固连接的下型安装座(13)，且在下型安装座(13)上还设有穿过该下型安装座(13)且端部延伸至下模板(4)内的脱模限位螺钉(14)。
5.根据权利要求4所述的基于粉末冶金压制机的粉末自动成型模架，其特征在于在所述下模板(4)与连接板(6)之间还设有中棒接杆(15)。
6.根据权利要求4或5所述的基于粉末冶金压制机的粉末自动成型模架，其特征在于在所述连接板(6)的下端面设有与之紧固连接的连接块(12)，而所述下杠连接杆(7)则通过该连接块(12)与连接板(6)连接。
7.根据权利要求6所述的基于粉末冶金压制机的粉末自动成型模架，其特征在于所述下导柱(5)上端与母型板(I)紧固连接，而其下端则穿过下模板(4)并与所述连接板(6)紧固连接。
8.根据权利要求7所述的基于粉末冶金压制机的粉末自动成型模架，其特征在于所述固定机构包括底板(8)，分别垂直于底板(8)并与之紧固连接的支撑板(9);所述下模板(4)则固定于该支撑板(9)上。
9.基于粉末冶金压制机的粉末自动成型模架的实现方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)将模架整体固定在粉末压制机的工作台面； (2)将上型安装在上模板，下型安装在下模板，母型则安装在送料板上； (3)上模板下压，带动上型下压，将粉末在母型中压制成型； (4)上模板退回，带动上型退回； (5)油缸驱动下杠连接杆向下移动，带动母型板向下移动，实现下型退回； (6)被压制成型的零件毛还推出； (7)油缸驱动下杠连接杆向上移动，带动母型板向上移动，实现母型以及下型复位。
全文摘要
本发明公开一种基于粉末冶金压制机的粉末自动成型模架，解决了现有技术中模架结构复杂、制造成本高昂、模具更换操作繁琐的问题。该粉末自动成型模架包括母型板，设置在该母型板上方并通过上导柱与之活动连接的上模板，固定于母型板下方的下模板，用以带动母型板做往复式运动的联动机构，以及用以支撑、固定下模板的固定机构；为了更好的实现本发明，在所述母型板上端面设有送料板，且在该送料板的端部还设有与之连通的物料收集漏斗。本发明在上述模架的基础上还公开了其实现方法。本发明在不改变主体结构的前提下,简化了模架结构，其实施相当方便，且能适用于连续、自动生产，从而降低了生产成本，提高了生产效率。因此，适合推广运用。
文档编号B22F3/03GK102717075SQ201210206130
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者黄彬 申请人:黄彬