專利名稱：多層模板粉末壓制成形模架的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種粉末壓制成形機用模架，特別涉及一種多層模板粉末壓制成形模架。
背景技術：
粉末冶金是制造金屬粉末以及以金屬粉末(包括混入非金屬粉末)為原料，用成形-燒結法制造材料與制品的技術。單軸向剛性模具壓制成形法是當前粉末冶金工業普遍采用的方法，傳統的粉末冶金模架只能生產一種零件，不同的零件需要設計不同的模架，這往往使得成本加大，生產周期長；現有的粉末冶金模架由模具、模具支座及接合器構成，是為進行粉末移送、控制可動模沖的壓制速度及使陰模、模沖與芯棒分別保持在適當的相關位置的裝置，在壓制成形形狀復雜的、多臺面零件壓坯時，為防止壓坯密度不均勻，需要采用粉末移送技術使粉末在裝填后進行重排，還要對可動模沖動作順序以及壓制速度進行控制；現有的多層模架采用調節螺釘、擋塊或楔形塊等控制模沖的運動以實現壓制出多臺面零件的目的，如在專利號為01239490.4的中國實用新型專利中公開了一種“粉末成型機模架擋塊調整機構”，這種調整機構就是利用擋塊來調節模具的位置的，但是這類控制結構不能有效地對不同模沖的位置以及運動速度進行分別控制，在壓制過程中由于模沖運動的不協調，以及調節螺釘、檔塊以及楔形塊的彈性形變，使得壓坯密度不均勻，出現裂紋，因而難以保證復雜零件的成形質量；為了實現壓制精度較高的多臺面零件，在專利號為01239491.2的中國實用新型專利中公開了一種“粉末成型機模架的雙上沖機構”，這種機構在模架上設置了相互配合的內、外沖座結構，可以壓制兩個臺面的零件產品，如需壓制臺面高度不同的零件，那么需要調整外沖座下的固定螺母使外沖座下移來實現，這種通過螺母來調節外沖座下移的作用方式精度差、工作強度大、自動化程度不高，而且由于外沖座在調整下移時實際上并不能很好地固定其位置，所以在壓制零件時不可避免產生施力滯后的現象，這樣亦容易導致壓坯密度不均勻。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種結構合理、控制簡單方便的多層模板粉末壓制成形模架，可對各層模沖進行單獨的運動(位移和速度)和壓力控制，提高壓坯的質量，同時能夠壓制成型形狀復雜的、多臺面零件，實現系列零件的加工制造，提高生產效率。
本發明的目的通過下述技術方案實現本多層模板粉末壓制成形模架包括模沖、模沖連接座、模板、模板驅動桿、陰模、陰模座、導柱等構件，模沖連接在模沖連接座上，模沖連接座連接在模板上，陰模連接在陰模座上，其特征在于所述下模沖、下模沖連接座的數量都為2個或2個以上，2個或2個以上的下模沖、下模沖連接座分別依次配合連接，各下模沖連接座分別與各獨立的下模板配合連結。
所述下模沖、下模沖連接座的數量具體可為2～4個。
對于需要加工上二下三臺面的復雜形狀零件，所述下模沖、下模沖連接座的數量為3個，3個下模沖及下模沖連接座分別依次配合連接，3個下模沖連接座分別與3塊下模板配合連結。
所述上模沖、上模沖連接座的數量都為2個或2個以上，2個或2個以上的上模沖、上模沖連接座分別依次配合連接，各上模沖連接座分別與各獨立的上模板配合連結。
所述上模沖、上模沖連接座的數量具體可為2～4個。
所述多層模板粉末壓制成形模架包括有集成油缸，集成油缸與各下模板相連接以驅動下模板。
所述集成油缸與每個下模板配合連接的數量為4個，均布于下模板的下面以保證下模板受力平衡均勻。
對于加工上二下三臺面的復雜形狀零件，集成油缸由12個油缸組成，每層下模板下均布4個油缸。
本多層模板粉末壓制成形模架與閉環控制系統相連接；具體為閉環控制系統與控制模板的油缸相連接，通過控制模板從而對模沖的速度、位移以及壓力進行監控。
本多層模板粉末壓制成形模架的作用原理是根據所要加工的多臺面復雜形狀零件的要求，通過增減模沖的數量與及調整各模沖的相對位置來實現零件的多臺面復雜形狀的加工要求，生產不同的零件只需替換陰模和模沖，而不需要更換整個模架；本模架設置的集成油缸可以對模板均勻施力，從而可對粉末零件實現均勻的壓制，使所壓制的零件密度均勻，提高其壓制質量；此外，本模架設置的閉環控制系統能根據不同零件的不同加工要求實現在壓制過程中加壓-卸壓-保壓-卸載等一系列復雜操作，對各層模沖進行單獨的運動(位移和速度)和壓力控制，提高運動精度和壓制質量，從而達到較好的加工效果。
本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果(1)利用本多層模板粉末壓制成形模架可以根據實際生產的需要壓制多臺面復雜形狀的粉末零件，適用范圍廣；(2)本多層模板粉末壓制成形模架設置的集成油缸可使零件在壓制過程中受力均勻，所設置的閉環控制系統可以根據不同的加工工藝的要求控制實現不同的壓制過程，所以由本多層模板粉末壓制成形模架制造的零件加工精度高、密度均勻，不會產生裂紋，可以較好地保證復雜零件的加工質量；(3)本多層模板粉末壓制成形模架對于系列零件的生產加工，其操作調整可通過控制系統自動完成，并不需如現有技術中的人工手動調整，因而其自動化程度高，生產效率高；(4)利用本多層模板粉末壓制成形模架的粉末壓制成型機生產不同系列的零件僅需替換模架的陰模和模沖即可，并不需要更換整個模架，因而相對于現有的生產不同零件需要更換不同的模架的設備，本發明可明顯節約生產設備投資成本，并可大大提高生產效率。


圖1是本發明本多層模板粉末壓制成形模架的結構示意圖。
圖2是圖1所示多層模板粉末壓制成形模架加工上二下三臺面的復雜零件的工藝步驟圖。
具體實施例方式
下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。
實施例圖1示出了本發明的一種結構形式，由圖1可見，本多層模板粉末壓制成形模架包括以下部分導柱1、連接板2、模架用油缸3、連接塊4、連接桿壓圈5、連接桿6、下中模板驅動桿7、下內模板8、下中模板9、下外模板驅動桿10、下外模板11、下外模沖連接座12、陰模座13、上外模沖14、上模板導套15、上模板16、上內模沖底座17、上內模沖壓圈18、上外模沖底座19、墊塊20、上內模沖21、陰模22、墊片23、24、下外模沖25、下外模沖壓圈26、卡環27、下中模沖28、下中模沖壓圈29、下內模沖30、下內模沖壓圈31、下中模沖連接座32、下內模沖連接座33、芯桿34、芯桿壓圈35、下內模沖驅動桿36、墊板37、芯桿連接座38、油缸箱39、模架墊板40、下模沖擋塊41、上外模沖壓圈42、“T”型塊43、上壓塊44；各構件具體的位置及連接關系為上模板16通過“T”型塊43和上壓塊44連接在粉末壓制成形機的滑塊(圖1中沒有示出)上，由滑塊驅動；上外模沖14通過上外模沖壓圈42固定在上外模沖底座19上，上外模沖底座19經墊塊20通過螺栓與上模板16相連接，因而上外模沖14可隨著上模板16運動；上內模沖21通過上內模沖壓圈18及上內模沖底座17與粉末壓制成形機的上驅動缸相連接。下內模沖30通過下內模沖壓圈31與下內模沖連接座33相連接，下內模沖連接座33連接在下內模板8上；下中模沖28通過下中模沖壓圈29與下中模沖連接座32相連接，下中模沖連接座32安裝在下中模板9上；下外模沖25通過下外模沖壓圈26與下外模沖連接座12相連接，下外模沖連接座12安裝在下外模板11上。陰模22通過墊片23、24固定裝配在陰模座13中，通過導柱1和連接板2與粉末壓制成形機的下驅動缸相連接。模架用油缸3一共有12個，每組4個，分為3組，每組分別通過下外模板驅動桿10、下中模板驅動桿7、下內模沖驅動桿36驅動下外模板11、下中模板9、下內模板8；模架用油缸3安裝于墊板37下的腔體內，模架用油缸3的下外模板驅動桿10、下中模板驅動桿7、下內模沖驅動桿36分別穿過墊板37與下外模板11、下中模板9、下內模板8相連結；在墊板37的上面設置有下模沖擋塊41，用于下模板的定位，降低壓制過程中驅動桿對墊板37和油缸箱39的沖擊。芯桿34通過芯桿壓圈35與芯桿連接座38相連接，芯桿連接座38連接于連接桿6的一端，連接桿6的另一端通過連接桿壓圈5與連接塊4相連接，連接塊4連接在下驅動缸的中心驅動缸上并由其驅動。
圖2示出了利用本發明多層模板粉末壓制成形模架加工上二下三臺面的復雜零件的工藝過程原理，具體步驟如下——圖2(a)中，上模沖、下模沖及陰模處于裝粉位置，粉末裝填入下模沖與陰模形成的空間內。
圖2(b)中，為了防止上模沖下壓時粉末濺出，保持下模沖位置不動，將陰模向上移動一小段距離，從而在粉末上形成一防濺空間。
圖2(c)中，上模沖下壓并至與粉末接觸的位置。
圖2(d)中，上模沖繼續下壓，下模沖亦有一定的下移，粉末在模腔中重新分布并逐漸被壓緊。
圖2(e)中，上模沖壓至最底位置，下模沖亦下移至最低位置，此時粉末被壓至體積最小狀態；在前述(a)～(e)的作用過程中，上、下模沖的具體運動參數由不同零件的壓制工藝條件決定。
圖2(f)中，松開上模沖的壓力，讓零件產生一定的回彈；根據實際工藝條件的需要，有時也會保持壓力，或者部分卸壓。
圖2(g)中，陰模與上、下模沖同時上行一段距離，準備零件壓坯的脫模。圖2(h)中，陰模與芯桿下行。
圖2(i)中，中間的芯桿退出零件壓坯。
圖2(j)中，退回上模沖，零件壓坯脫出。
綜上所述，本發明提供的多層模板粉末壓制成形模架能夠很好地解決上二下三臺面復雜零件壓制過程中壓坯密度不均勻的問題。壓制相似零件只需更換陰模和模沖即可，因而本多層模板粉末壓制成形模架通用性較好，可明顯降低生產成本，提高生產效率。
類似地，采用其它數量的上模沖及下模沖按與本發明結構相接近或相同的方式連接構成的多層模板粉末壓制成形模架亦屬于本發明的技術內容，不超出本發明的保護范圍之外。
權利要求
1.一種多層模板粉末壓制成形模架，包括模沖、模沖連接座、模板、模板驅動桿、陰模、陰模座、導柱等構件，模沖連接在模沖連接座上，模沖連接座連接在模板上，陰模連接在陰模座上，其特征在于所述下模沖、下模沖連接座的數量都為2個或2個以上，2個或2個以上的下模沖、下模沖連接座分別依次配合連接，各下模沖連接座分別與各獨立的下模板配合連結。
2.根據權利要求1所述的多層模板粉末壓制成形模架，其特征在于所述下模沖、下模沖連接座的數量為2～4個。
3.根據權利要求2所述的多層模板粉末壓制成形模架，其特征在于所述下模沖、下模沖連接座的數量為3個，3個下模沖及下模沖連接座分別依次配合連接，3個下模沖連接座分別與3塊下模板配合連結。
4.根據權利要求1所述的多層模板粉末壓制成形模架，其特征在于所述上模沖、上模沖連接座的數量都為2個或2個以上，2個或2個以上的上模沖、上模沖連接座分別依次配合連接，各上模沖連接座分別與各獨立的上模板配合連結。
5.根據權利要求4所述的多層模板粉末壓制成形模架，其特征在于所述上模沖、上模沖連接座的數量為2～4個。
6.根據權利要求1所述的多層模板粉末壓制成形模架，其特征在于所述多層模板粉末壓制成形模架包括集成油缸，集成油缸與各下模板相連接以驅動下模板。
7.根據權利要求6所述的多層模板粉末壓制成形模架，其特征在于所述集成油缸與每個下模板配合連接的數量為4個，均布連接于下模板下面。
8.根據權利要求6所述的多層模板粉末壓制成形模架，其特征在于集成油缸由12個油缸組成，每層下模板下均布4個油缸。
全文摘要
本發明提供一種多層模板粉末壓制成形模架，包括模沖、模沖連接座、模板、模板驅動桿、陰模、導柱等構件，模沖連接在模沖連接座上，模沖連接座及陰模連接在模板上，所述下模沖、下模沖連接座的數量都為2個或2個以上，2個或2個以上的下模沖、下模沖連接座分別依次配合連接，各下模沖連接座分別與各獨立的下模板配合連結。利用本發明可以根據實際生產的需要壓制多臺面復雜形狀的粉末零件，適用范圍廣；本發明所制造的零件加工精度高、密度均勻，不會產生裂紋，可以較好地保證復雜零件的加工質量；本發明自動化程度高，利用本發明可明顯節約生產設備投資成本，并可大大提高生產效率，可以較好地適用于粉末零件的加工領域。
文檔編號B30B15/02GK1480278SQ0313980
公開日2004年3月10日 申請日期2003年7月15日 優先權日2003年7月15日
發明者周照耀, 李元元, 王郡文, 邵明, 胡俊文 申請人:華南理工大學