一种锥形模具自动装粉装置的制作方法

1.本实用新型涉及粉末成型的技术领域，具体而言，涉及一种锥形模具自动装粉装置。


背景技术：

2.冷等静压技术，(cold isostatic pressing,简称cip)是在常温下，通常用橡胶或塑料作包套模具材料，以液体为压力介质主要用于粉体材料成型，为进一步烧结，煅造或热等静压工序提供坯体。
3.冷等静压压制过程中，在将模具放入压力设备之前，需要先将金属粉末装填进模具中，产品的形状不同，会使得模具也不同，那么粉末的装填工艺也会有细微的差别。
4.对于采用冷等静压压制方法生产锥形或其他异形压坯件过程中，通常采用人工紧实装粉的方式进行粉末装填，即称取固定重量的金属粉末，从固定好的锥形(橡胶套和钢芯)组合模具的装料口处装粉，先在振动平台上振动装粉，大部分粉末填入后，再敦实后进行多次少量填粉，往复多次墩粉和填粉动作。这种采用人工装粉方式，虽然工艺较为成熟，但是不同的人墩粉所用的力不同，手法不同，导致装粉质量一致性差，且组合模具进行人工装粉后的形状不规则，装粉均匀性差，并且人工装粉吃力，效率非常低下。因此，设计一种高度自动化的装置装置或许能够在一定程度上解决此类问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种锥形模具自动装粉装置，其能够高效地进行锥形模具的自动装粉，使得装粉的均一性强，装粉效率高。
6.本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：本实用新型的锥形模具自动装粉装置，包括操作台，滑动设于所述操作台上表面的支撑台，设于所述支撑台上的支撑板，设于所述支撑板下方的顶杆，用以驱动所述顶杆沿竖直方向往复运动的撞击装置，设于所述操作台其中一端的上料装置，设于所述操作台上表面另一端的压粉装置，以及用以驱动所述支撑台在所述上料装置和所述压粉装置之间移动的水平驱动装置；所述上料装置包括底座，用于驱动所述底座升降的竖直驱动装置，固定设于所述底座上的粉末仓，设于所述粉末仓出口端下方的称量装置，以及设于所述称量装置下方的排料斗；模具可拆卸固定设于所述支撑板上表面；所述称量装置和所述排料斗均与所述底座连接；所述压粉装置包括第一电动伸缩缸，以及设于所述第一电动伸缩缸端部的压头；所述压头朝下设置。
7.进一步地，所述上料装置还包括设于所述粉末仓和所述称量装置之间的抖料盘；所述抖料盘靠近所述称量装置的一侧为开口侧；所述抖料盘的开口侧设于所述称量装置正上方；所述抖料盘连接有第一振动电机。
8.进一步地，所述称量装置包括设于所述底座内部的称量器，与所述称量器连接的连接框，下端开口的称量箱，铰接设于所述称量箱下端的挡板，以及用以驱动所述挡板开合的开合驱动装置；所述连接框远离所述称量器的一端穿过所述底座后通过连接板与所述称
量箱固定连接；所述称量箱上端设于所述抖料盘正下方，所述称量箱下方设于所述排料斗正上方。
9.进一步地，所述挡板包括分别设于所述称量箱下端相对两侧的第一挡板和第二挡板；所述开合驱动装置包括与所述第一挡板固定连接的第一连接杆，与所述第二挡板固定连接的第二连接杆，用以连接所述第一连接杆和所述第二连接杆的第三连接杆，与所述第二挡板连接的拉杆，一对分别与所述连接框相对两侧铰接的三角板，用以连接一对所述三角板的固定杆，设于所述底座内部的第一驱动电机，以及l形的拨杆；所述第一连接杆中部设有第一转轴，所述第一连接杆通过所述第一转轴与所述称量箱外壁铰接；所述第二连接杆中部设有第二转轴，所述第二连接杆通过所述第二转轴与所述称量箱外壁铰接；所述第三连接杆一端与所述第一连接杆铰接，另一端与所述第二连接杆铰接；所述拉杆远离所述第二挡板的一端与其中一所述三角板铰接，所述第一驱动电机的输出轴穿过所述底座侧壁后设于所述连接框内，所述拨杆与所述第一驱动电机的输出轴固定连接；所述拨杆用以拨动所述固定杆上下移动。
10.进一步地，所述开合驱动装置还包括弹簧，所述弹簧一端与所述三角板连接，另一端与所述连接框连接。
11.进一步地，所述排料斗外侧壁固定连接有第二振动电机，所述第二振动电机与所述底座固定连接。
12.进一步地，所述支撑台侧边开设有滑槽，所述操作台设有滑轨；所述滑槽与所述滑轨相配合；所述支撑台上表面固定设有多件滑杆，所述支撑板开设有多件滑孔，一所述滑杆滑动设于一所述滑孔中。
13.进一步地，所述支撑板下表面固定设有多件缓冲块。
14.进一步地，所述撞击装置包括设于所述支撑台下方的第二驱动电机，以及设于所述第二驱动电机输出轴的偏心轮。
15.进一步地，所述水平驱动装置包括与所述支撑台固定连接的第三驱动电机，以及设于所述第三驱动电机输出轴的齿轮，所述操作台沿长度方向设有齿条，所述齿轮与所述齿条啮合；还包括竖直设置的壳体，所述底座滑动设于所述壳体内部上端；所述竖直驱动装置包括设于所述壳体内部的第二电动伸缩缸；所述第二电动伸缩缸的伸缩杆与所述底座连接。
16.本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：本实用新型的锥形模具自动装粉装置，在使用时先将金属粉末倒入到粉末仓中，然后粉末仓中的粉末根据需要排入到称量装置中，称量装置称取一定量的粉末后，将粉末排入到下方的排料斗中，再经由排料斗将粉末排入到下方的模具中，由于锥形模具的开口非常小，因此需要竖直驱动装置驱动底座整体下移，使得排料斗的端部充分地与模具的入口对齐后再将粉末排入到模具中，然后竖直驱动装置驱动底座上移，此时开启撞击装置，撞击装置反复的将顶杆顶起，顶杆再将支撑板和模具顶起，再模具下落的过程中，撞到支撑台上，将模具中的粉末夯实(模拟人工振动)，反复进行该过程，能够有效地将模具中的粉末夯实紧密，此外，还可以分批次的向模具中排入粉末，实现分批次的夯实，达到更好地压实效果，使得粉末分布更加均匀、致密性更好。在装粉后期，还可以通过水平驱动装置将操作台移动到压粉装置处，通过压粉装置中的第一电动伸缩缸推动压头压入到模具中，将模具中的粉末压实，然后重复填粉、振
动、压实的步骤。最终的达到一个较为理想的粉末装填效果。并且该装置可全程自动化操作，操作过程相较于人工更为规范，所制作出的成品的质量更为均一。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
18.图1为本实用新型实施例提供的锥形模具自动装粉装置的一视角的结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例提供的锥形模具自动装粉装置的二视角的结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例提供的锥形模具自动装粉装置的另一状态的结构示意图；
21.图4为本实用新型实施例提供的称量箱部分的结构示意图；
22.图5为本实用新型实施例提供的支撑台部分的一状态的结构示意图；
23.图6为本实用新型实施例提供的支撑台部分的二状态的结构示意图；
24.图7为本实用新型实施例提供的连接框部分的结构示意图。
25.图标：10-操作台，11-滑轨，12-第二驱动电机，13-偏心轮，14-支撑台，15-滑槽，16-第三驱动电机，17-齿轮，18-顶杆，19-支撑板，110-滑杆，111-缓冲块，112-模具，21-壳体，22-底座，23-粉末仓，24-抖料盘，25-第一振动电机，26-排料斗，27-第二振动电机，31-称量箱，32-连接板，33-第一挡板，34-第二挡板，35-第一连接杆，36-第一转轴，37-第二连接杆，38-第二转轴，39-第三连接杆，310-拉杆，311-连接框，312-三角板，313-固定杆，314-第一驱动电机，315-拨杆，316-弹簧，41-支架，42-第一电动伸缩缸，43-压头。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.实施例
32.以下结合具体实施例进一步说明，如附图1-附图7所示，本实施例中的锥形模具112自动装粉装置，包括操作台10，滑动设于操作台10上表面的支撑台14，设于支撑台14上的支撑板19，设于支撑板19下方的顶杆18，用以驱动顶杆18沿竖直方向往复运动的撞击装置，设于操作台10其中一端的上料装置，设于操作台10上表面另一端的压粉装置，以及用以驱动支撑台14在上料装置和压粉装置之间移动的水平驱动装置；上料装置包括底座22，用于驱动底座22升降的竖直驱动装置，固定设于底座22上的粉末仓23，设于粉末仓23出口端下方的称量装置，以及设于称量装置下方的排料斗26；模具112可拆卸固定设于支撑板19上表面；称量装置和排料斗26均与底座22连接；压粉装置包括第一电动伸缩缸42以及用以支撑第一电动伸缩缸42的支架41，以及设于第一电动伸缩缸42端部的压头43；压头43朝下设置。具体的，在使用时先将金属粉末倒入到粉末仓23中，然后粉末仓23中的粉末根据需要排入到称量装置中，称量装置称取一定量的粉末后，将粉末排入到下方的排料斗26中，再经由排料斗26将粉末排入到下方的模具112中，由于锥形模具112的开口非常小，因此需要竖直驱动装置驱动底座22整体下移(排料斗26与底座22固定连接，因此会随着底座22的移动而移动)，使得排料斗26的端部充分地与模具112的入口对齐后再将粉末排入到模具112中，然后竖直驱动装置驱动底座22上移，此时开启撞击装置，撞击装置反复的将顶杆18顶起，顶杆18再将支撑板19和模具112顶起，再模具112下落的过程中，撞到支撑台14上，将模具112中的粉末夯实(如附图5-6所以，模拟人工振动)，反复进行该过程，能够有效地将模具112中的粉末夯实紧密，此外，还可以分批次的向模具112中排入粉末，实现分批次的夯实，达到更好地压实效果，使得粉末分布更加均匀、致密性更好。在装粉后期，还可以通过水平驱动装置将操作台10移动到压粉装置处(如附图2所示)，通过压粉装置中的第一电动伸缩缸42推动压头43压入到模具112中，将模具112中的粉末压实，然后重复填粉、振动、压实的步骤。最终的达到一个较为理想的粉末装填效果。并且该装置可全程自动化操作，操作过程相较于人工更为规范，所制作出的成品的质量更为均一。需要注意的是，可在粉末仓23底部设置螺旋送料机来定量排料。
33.本实施例中的上料装置还包括设于粉末仓23和称量装置之间的抖料盘24；抖料盘24靠近称量装置的一侧为开口侧；抖料盘24的开口侧设于称量装置正上方；抖料盘24连接有第一振动电机25。具体的，这样将粉末仓23中的物料按照设定好的程序排入一定量后，通过第一振动电机25驱动抖料盘24不断的振动，进而使粉末缓慢地从抖料盘24的开口侧进入到称量装置中，这样能够很好地掌握进入称量装置中的粉末的量，避免超过了预定的量。其中抖料盘24的开口侧的高度需要略低于另一侧，这样才便于粉末的流动。
34.本实施例中的称量装置包括设于底座22内部的称量器，与称量器连接的连接框311，下端开口的称量箱31，铰接设于称量箱31下端的挡板，以及用以驱动挡板开合的开合驱动装置；连接框311远离称量器的一端穿过底座22后通过连接板32与称量箱31固定连接；
称量箱31上端设于抖料盘24正下方，称量箱31下方设于排料斗26正上方。具体的，可以将称量器视为用以计量的部分，将称量箱31视为用以容纳粉末的托盘结构，将称量器和称量箱31设置为水平排列，可以使对粉末称量后更好地排入到下方的排料斗26中。
35.本实施例中的挡板包括分别设于称量箱31下端相对两侧的第一挡板33和第二挡板34；开合驱动装置包括与第一挡板33固定连接的第一连接杆35，与第二挡板34固定连接的第二连接杆37，用以连接第一连接杆35和第二连接杆37的第三连接杆39，与第二挡板34连接的拉杆310，一对分别与连接框311相对两侧铰接的三角板312，用以连接一对三角板312的固定杆313，设于底座22内部的第一驱动电机314，以及l形的拨杆315；第一连接杆35中部设有第一转轴36，第一连接杆35通过第一转轴36与称量箱31外壁铰接；第二连接杆37中部设有第二转轴38，第二连接杆37通过第二转轴38与称量箱31外壁铰接；第三连接杆39一端与第一连接杆35铰接，另一端与第二连接杆37铰接；拉杆310远离第二挡板34的一端与其中一三角板312铰接，第一驱动电机314的输出轴穿过底座22侧壁后设于连接框311内，拨杆315与第一驱动电机314的输出轴固定连接；拨杆315用以拨动固定杆313上下移动。具体的，如附图4和附图7所示，该结构具体的运行步骤为：第一驱动电机314转动，使得拨杆315转动，在拨杆315转的过程中会将固定杆313下侧顶住并往上抬，固定杆313上移会使得三角板312沿与连接框311的铰接处转动，进而拉动拉杆310也往上移动，拉杆310则会直接将第二挡板34拉开，第二挡板34则会通过第一连接杆35、第二连接杆37和第三连接杆39所形成的三连杆结构将第一挡板33拉开。以此实现了将称量箱31中的粉料排入到排料斗26中。在此过程中，称量箱31、第一挡板33、第二挡板34、第一连接杆35、第二连接杆37、第三连接杆39、连接板32、拉杆310、三角板312等结构均直接或间接与连接框311连接，因此称量器直接称量上述结构的总重量。并且当不需要打开挡板时，拨杆315也不会与固定杆313连接，因此第一驱动电机314和拨杆315也不会影响称量器的称重，使得称量更加准确。
36.本实施例中的开合驱动装置还包括弹簧316，弹簧316一端与三角板312连接，另一端与连接框311连接。具体的，虽然可以依靠三角板312、固定杆313和拉杆310等的重量将挡板压回去，但是使用弹簧316来拉住三角板312，并通过三角板312、固定杆313能够更加稳定地将挡板顶住，避免漏料。
37.本实施例中的排料斗26外侧壁固定连接有第二振动电机27，第二振动电机27与底座22固定连接。具体的，由于金属粉末的流动性不强，因此在排料斗26的外壁设置第二振动电机27能够更好地将粉末抖入到模具112中。并且还可以根据需要间歇性地启动第二振动电机27，将排料斗26中的物料分批次的排入到模具112中。
38.本实施例中的支撑台14侧边开设有滑槽15，操作台10设有滑轨11；滑槽15与滑轨11相配合；支撑台14上表面固定设有多件滑杆110，支撑板19开设有多件滑孔，一滑杆110滑动设于一滑孔中。具体的，滑轨11和滑槽15的配合使得支撑台14的运行更加稳定。滑杆110和滑孔的配合使得支撑板19能够更加稳定和顺畅地上下移动。
39.本实施例中的支撑板19下表面固定设有多件缓冲块111。具体的，缓冲块111可以是硬质的橡胶材质制成，这样能够避免支撑板19和支撑台14发生硬性碰撞，导致支撑板19在支撑台14上发生弹跳，反正将模具112中的粉末抖松的情况。
40.本实施例中的撞击装置包括设于支撑台14下方的第二驱动电机12，以及设于第二驱动电机12输出轴的偏心轮13。具体的，偏心轮13优先为两个直径不同的半圆的组合，这样
可以很好地实现缓慢地将顶杆18和支撑板19顶起，然后又突然下落的效果。
41.本实施例中的水平驱动装置包括与支撑台14固定连接的第三驱动电机16，以及设于第三驱动电机16输出轴的齿轮17，操作台10沿长度方向设有齿条，齿轮17与齿条啮合；还包括竖直设置的壳体21，底座22滑动设于壳体21内部上端；竖直驱动装置包括设于壳体21内部(未能展示在附图中)的第二电动伸缩缸；第二电动伸缩缸的伸缩杆与底座22连接。具体的，由于需要模具112能够准确地对准排料斗26或压头43，因此第三驱动电机16需要使用运行精度更高的伺服电机。
42.综上，本实施例的锥形模具112自动装粉装置，能够有效地将模具112中的粉末夯实紧密，此外，还可以分批次的向模具112中排入粉末，实现分批次的夯实，达到更好地压实效果，使得粉末分布更加均匀、致密性更好。在装粉后期，还可以通过水平驱动装置将操作台10移动到压粉装置处，通过压粉装置中的第一电动伸缩缸42推动压头43压入到模具112中，将模具112中的粉末压实，然后重复填粉、振动、压实的步骤。最终的达到一个较为理想的粉末装填效果。并且该装置可全程自动化操作，操作过程相较于人工更为规范，所制作出的成品的质量更为均一。
43.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。