機械式全自動粉末壓力機的製作方法
2023-06-12 18:19:21 1
專利名稱：機械式全自動粉末壓力機的製作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型屬於一種機械式全自動壓力機，為自動模壓成型設備，主要用於將粉末壓成一定形狀的精密製品，其主要生產對象為硬質合金刀片，尤其是數控工具機用的精密刀片，也可以用於鐵基、銅基、磁性材料和陶瓷等製品的成型。
二背景技術：
當前國內硬質合金行業，有80％以上的自動模壓成型壓力機均沿用原蘇式的單臂中間槓桿式和凸輪落後機型，它們功能差、精密度低，不能生產精密製品。直至80年代才有幾家大廠從西德引進少量TPA型自動壓機，這些壓機就其功能和精度來說是先進的，但其結構複雜、維修技術要求很高，至今能大修這些壓機的廠家為數不多，而且僅大修一臺TPA15/3壓機就索價12萬元，很不適應當今國情。另外，這些進口壓機只能使用西式模具，而不能使用蘇式(單向蓋壓式)模具，僅此一項而言，對於一個國內硬質合金廠就要花費相當大的代價，一個大廠最保守估計也有1萬多蘇式模具，每套最少也要3000元，而仿製一套西式模具則需13000元左右，若要全部淘汰蘇式模具而改用西式模具，就需1.3億元，僅在經濟上就令企業難以承受。
三
發明內容
本實用新型的目的就是要提供一種和進口壓機一樣功能和技術水平，結構更簡單，造價低，且能同時使用西式模具或蘇式模具的新型機械式自動壓力機。
本實用新型的目的是通過下述技術方案實現的，採用總體布局為矩形箱體密閉結構，主傳動構件和控制系統均置於其內，只有模架和送料機構裸露其外，最適合於粉末冶金多塵生產現場使用。本實用新型在結構上採取中間單臂曲柄連杆、槓桿作為主傳動，並在附助傳動中採用了凸輪槓桿和帶內螺紋的直齒蝸杆的機械式複合傳動結構，通過頂壓調整機構、液力平衡機構、離合傳動機構和模架導向機構的協同作業，可實現機械式雙向分步式自動模壓、二次頂壓式自動模壓和單向蓋式自動模壓，同時通過對模架的改進，在中模板增設壓板和隔離套的方法，使得設備的模架既可適用於國內原有的模具，也可適用於國外進口的模具，具有模具通用的特性，此外，在陰模的支承方面採用了獨特的液壓支承結構，有效地防止了陰模下拉時反跳而令製品碎裂的現象。
本實用新型首次成功地利用自動機械傳動方式的組合，在中間單臂傳動方式的基礎上，通過頂壓調整機構、液力平衡機構、離合傳動機構和模架導向機構的協同作業，而實現了既可雙向分步，又可二次頂壓，同時還可單向蓋壓式多種作業方式的機械式自動精密壓製作業，該系列壓機體積小，僅就其總高度而言就比進口PTA15/3壓機矮了近640毫米，很適合東方人使用，具有結構簡單，造價低，維修方便，且通用性強的綜合特點，是一種新一代壓機理想的升級換代產品。
四
圖1為本實用新型的外形主視圖；圖2為本實用新型的外形側視圖；圖3為本實用新型的傳動結構示意圖；圖4為本實用新型離合頭工作狀態圖；圖5為本實用新型離合頭脫開狀態圖。
圖中1.減速器輸出軸齒輪2.大齒輪3.凸輪4.凸輪5.偏心輪6.連杆7.槓桿8.銷軸9.方形滑塊10.壓軸11.帶內螺紋的齒輪12.螺杆13.蝸杆14.空心軸15.氣動活塞杆16.上模板17.中模板18.導柱19.下模板20.基板21.螺杆22.定位板23.氣缸活塞軸24.柱塞油缸25.直角槓桿26.螺孔齒輪27.蝸杆28.螺孔齒輪29.上螺杆30.下螺杆31.油缸32.凸輪33.離合頭34.彎臂35.拉杆36.齒輪37.液力支承柱塞38.上衝頭39.頂壓調整機構40.液力平衡機構41.離合傳動機構42.模架導向機構43.陰模44.壓板45.隔離套。
五具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型及具體實施方式
作進一步的描述從附圖中可以看出，本實用新型總體布局為矩形箱體密閉結構，主傳動構件和控制系統均置於其內，只有模架和送料機構裸露其外，包括主傳動部分和輔助傳動部分，主傳動部分採用中間曲柄連杆與槓桿過渡作為主傳動，而輔助傳動部分是由機械和液壓複合傳動方式所構成的，包括在曲柄軸和槓桿上增設凸輪機構與帶內螺紋的直齒蝸杆調節機構，以及液壓平衡和支承機構，並由此構成頂壓機構39、液力平衡機構40、離合傳動機構41和模架導向機構42幾部分，在實際使用中可根據壓機的壓制工藝來選擇輔助傳動的組成部件，並以此來實現在曲柄連杆和槓桿機構進行主傳動同時，模具可分別實現雙向分步、二次頂壓或單向蓋式多種程序動作，以滿足不同壓制的需要。其中如果壓機要求同時具有雙向分步、二次頂壓和單向蓋式多種壓制功能時，輔助傳動部分則包括頂壓機構39、液力平衡機構40、離合傳動機構41和模架導向機構42幾部分；如果壓機只要求具有雙向分步和單向蓋式兩種壓制功能時，輔助傳動部分則包括頂壓機構39和模架導向機構42兩部分；而如果壓機只要求具有單向蓋式壓制功能時，輔助傳動部分的頂壓機構39、液力平衡機構40、離合傳動機構41和模架導向機構42幾部分可以全部取消。而頂壓調整機構39是用於調整二次頂壓行程的齒輪蝸杆機構，由連接在槓桿上的凸輪32和一對帶內螺紋的直齒蝸杆機構所組成；液力平衡機構40是用於調整二次頂壓的液力機構，由一帶液壓缸體的組件所構成，在液壓缸體內設有復位彈簧，復位彈簧兩端為液力平衡活塞螺杆；離合傳動機構41是用於脫模的凸輪偏轉離合機構，由凸輪4、彎臂34、拉杆35和離合頭33所組成。此外，在離合傳動離合頭33的下面設有氣液組合定位支承機構，其陰模的填料定位是氣動的，而支承是液壓支承的，由一氣動液壓阻尼缸構成。而且模架為四層式結構，上模板16通過球面墊與氣動活塞杆用壓板來聯接，在模架上設有用於固定模具的壓板44和更換不同模具的隔離套45。同時，在螺杆21、12、29、、30和離合頭33的下端均設有由帶內螺紋的直齒蝸杆組合的調整機構。整個壓機的工作原理如下1、壓制動作的產生——由帶有電動機的減速器的輸出軸上的齒輪1直接帶動大齒輪2，在大齒輪的端面上固定著凸輪3，凸輪4和偏心輪5，由於偏心輪的作用，使連杆6帶動主槓桿7作上下擺動。主槓桿的右端通過銷軸8、方形滑塊9使上壓軸10作上下運動，這就是壓制動作的產生原理。由此可見，本系列壓機是採用中間單一的，由槓桿過渡的傳動方式，比進口機採用的雙邊對稱垂直傳動方式在理論上可省去的約一半主傳動零件。由此而帶來的好處是，簡化了機械結構，降低了造價，減少了裝配和維修難度。
2、上壓軸的調整和加載脫模(氣動預載)機構——上壓軸的下端裝有帶內螺紋的齒輪11及螺杆12，當蝸杆13轉動時就可使齒輪11轉動而使螺杆12作軸向位移，它的移動即可調整壓製品的厚度。螺杆12的下端與空心軸14相聯接，空心軸內裝有氣動活塞杆15，當壓制動作完成後，在活塞杆上端充氣，令製品在整個脫模過程中，上衝頭38以較小的空氣壓力繼續壓著製品，直到製品完全脫出模孔後，壓縮空氣換向，使活塞杆帶動上衝頭迅速上升離開製品。這就是氣動預載(加載脫模)的作用原理。
3、模架——模架為四層式結構，上模板16通過球面墊與氣動活塞杆用壓板來聯接，因為採用了球面墊，故上壓軸的運行精度與模架無關，上壓軸只起壓制功能作用，而模架則起保證模具運動精度作用，上模板16由兩根固定在中模板17上的導柱18來導向，中模板17的腔內可通過各種形式的夾具來固定陰模，下模板19用四根導柱穿過基板20直接與中模板聯成一個整體，下模板的運動狀態就等於中模板(即陰模)的運動狀態。
4、裝料(陰模上升復位)和液力支承機構——螺杆21的上端與下模板19相聯，其下端則穿過定位板22與壓機最下端的氣缸活塞軸23聯接、氣缸活塞軸23內又設有一個柱塞油缸24。氣缸下端充氣，活塞軸23帶動陰模43上升，陰模43到達填料位置後立即排空氣體，在23上升的過程中，柱塞油缸由液力支承機構37中的單向溢流閥吸油，此時靠油缸的油壓作為壓制過程所需的反支承力(平衡力)。支承力的大小由單向溢流閥來調整。這個簡易設計十分重要，因為進口壓機僅靠一直不斷在充氣的氣缸和機械鎖定來支承，當機械構件出現磨損後，在完成壓制和上衝頭提升以及陰模下拉的一瞬間，由於壓編空氣具有很大彈性作用，使陰模43向上反跳而令製品碎裂。本壓機設計是令氣體在完成壓制動作後立即排空，利用液體不可壓縮的原理，由柱塞油缸中的液油作支承力而不致，形成反跳現象，這個簡易構件克服了進口機的不足。
5、脫模、頂壓和液力平衡機構——由底部氣缸的作用，使裝在螺杆21上的螺孔齒輪36的頂面，將直角槓桿25向上推，到槓桿左端與螺孔齒輪26相接觸時停止。螺孔齒輪26是由蝸杆27來調整其軸向位置的，它的軸向位置不同就得到不同的填料高度H。
脫模動作是由大齒2上的凸輪3的轉動使直角槓桿25推動齒輪36向下運動，將陰模下拉，使製得品脫出模孔。
螺孔齒輪28裝在上螺杆29上，上螺杆和下螺杆30又同置於油缸31中，當螺孔齒輪28的頂部受到主槓桿7右端的凸輪32作用時，它將上螺杆29通過油缸31中的油壓傳至下螺杆30；將直角槓桿25、螺孔齒輪36、定位板22一起往下壓，直至定位板22與其下方的離合頭33接觸時止。假設凸輪32到達下死點時，定位塊22剛好下行了一定的距離，並與離合頭33接觸，則上衝頭38無頂壓。若將螺孔齒輪28向上調一個增量行程，則會出現定位塊22下行了一定距離後還有一個增量行程未行完，此時必須讓油缸31中的液油外洩，使主槓桿右端的上壓軸10(上衝頭)在定位板22走不動(即陰模停住不動)，的情況下再往下壓一個增量行程，這個增量就是二次頂壓量。
6、離合傳動機構——如上所述，定位塊22與離合頭33已靠死，要使定位塊22繼續下降，以便將製品脫出模孔，就必將離合頭旋轉一個角度，讓定位塊22滑入離合頭33的槽內，這個動作是由大齒輪的凸輪4的旋轉，使彎臂34按順時針方向轉動，並使拉杆35往左拉動離合頭33轉動一個角度而得。
上面所描述的主傳動結構均為本實用新型全功能型壓機結構，它具有單向蓋壓、雙向分步，二次頂壓等三項成型功能，若要使它變成較為簡單型的壓機，即只有單向蓋壓式和雙向分部式兩種成型功能的壓機，則必需a、刪除液力平衡機構40部分，並將上螺杆29和下螺杆30做成一根整軸；b、刪除離合傳動機構41，因為該型壓機無二次頂壓方式，不需陰模二次停留，故也不需離合機構。
若要使它變成最為簡單型的壓機，即只有單向蓋壓式成型功能壓機，則同時刪除頂壓機構39、液力平衡機構40、離合傳動機構41和模架導向機構42。單向蓋壓式的上衝頭不需進入模孔，也不需導向，故可刪除模架上方的導向部分42，上衝頭通過相應的夾持器直接和氣動預載軸15聯接。模架上方無導向部分42特稱半模架。
權利要求1.機械式全自動粉末壓力機，包括主傳動部分和輔助傳動部分，且主傳動部分採用中間曲構連杆與槓桿過渡作為主傳動，其特徵在於總體布局為矩形箱體密閉結構，主傳動構件和控制系統均置於其內，只有模架和送料機構裸露其外，而輔助傳動部分是由機械和液壓複合傳動方式所構成的，包括在曲柄軸和槓桿上增設的凸輪機構與帶內螺紋的直齒蝸杆調節機構，以及液壓平衡和支承機構，且在曲柄連杆和槓桿機構進行主傳動同時，模具可分別完成雙向分步、二次頂壓或單向蓋式多種程序動作。
2.如權利要求1所述的機械式全自動粉末壓力機，其特徵在於輔助傳動部分包括頂壓機構(39)、液力平衡機構(40)、離合傳動機構(41)和模架導向機構(42)，且頂壓機構(39)是用於調整二次頂壓行程的齒輪蝸杆機構，由連接在槓桿上的凸輪(32)和一對帶內螺紋的直齒蝸杆機構所組成，液力平衡機構(40)是用於調整二次頂壓的液力機構，由一帶液壓缸體的組件所構成，在液壓缸體內設有復位彈簧，其兩端為液力平衡活塞螺杆，離合傳動機構(41)是用於脫模的凸輪偏轉離合機構，由凸輪(4)和彎臂(34)，拉杆(35)，離合頭(33)所組成。
3.如權利要求1所述的機械式全自動粉末壓力機，其特徵在於輔助傳動部分包括頂壓機構(39)和模架導向機構(42)。
4.如權利要求1所述的機械式全自動粉末壓力機，其特徵在於在螺杆(21)、(12)、(29)、(30)和離合頭(33)的下端均設有由帶內螺紋的齒輪蝸杆組合的調整機構。
5.如權利要求1所述的機械式全自動粉末壓力機，其特徵在於在離合頭(33)的下面設有氣液合成支承機構，其陰模的支承是液壓支承的。
6.如權利要求1所述的機械式全自動粉末壓力機，其特徵在於模架為四層式結構，上模板(16)通過球面墊與氣動活塞杆用壓板來聯接，在模架上設有用於固定模具的壓板(44)和更換不同模具的隔離套(45)。
專利摘要機械式全自動粉末壓力機,採用總體布局為矩形箱體密閉結構,主傳動構件和控制系統均置於其內,只有模架和送料機構裸露其外,最適合於粉末冶金多塵生產現場使用。本實用新型在結構上採取中間單臂曲柄連杆、槓桿作為主傳動,並在附助傳動中採用了凸輪槓桿和帶內螺紋的直齒蝸杆的機械式複合傳動結構,通過頂壓調整機構、液力平衡機構、離合傳動機構和模架導向機構的協同作業,可實現機械式雙向分步式自動模壓、二次頂壓式自動模壓和單向蓋式自動模壓,同時通過對模架的改進,在下模架增設壓板和隔離套的方法,使得設備的模架既可適用於國內原有的模具,也可適用於國外進口的模具,具有模架通用的特性,此外,在陰模的支承方面採用了獨特的液壓支承結構,有效地防止了陰模下拉時反跳而令製品碎裂的現象。
文檔編號B30B11/02GK2515009SQ0125729
公開日2002年10月9日 申請日期2001年11月6日 優先權日2001年11月6日
發明者吳錦棠 申請人:吳錦棠