本发明涉及粉末成型设备,具体涉及一种双压出机械式粉末成型机。
背景技术:
1、手机、电脑、医疗器械等制造工业的快速发展带动了各种规格的小型、微小型含有金属粉末介质品零件的需求量,例如齿轮、轴承、螺帽、螺母等微小型产品。最早,生产这些零件是通过多道机械加工工艺实现的,如车、铣、刨、磨等,经过多道工艺需要花费许多时间和成本。后来由于粉末冶金的飞速发展,各式各样的粉末成型装备投入了市场,粉末冶金的诞生大大增加了生产效率,降低了生产成本。其中,粉末成型压机是粉末冶金技术中的关键设备,主要用于压制粉末制品、硬质合金、磁性材料等。
2、如今,国内外市场上的粉末压机类型有很多,主要有三种类型的压机:机械式压机、液压式压机、转盘式压机,国外机械式压机、液压式压机、转盘式压机生产大中型零件压机为主流,目前国内仍以机械式压机为生产微小型零件的主流成型压机。
3、对于许多以批量生产微小型零件的生产厂家和压机设备生产制造商而言,小吨位压力机(5吨以下)是其主要设备。目前小吨位压机粉末冶金行业也伴随着粉末冶金装备量大面广盛行于制造业,但是仍然存在一些行业难点:
4、(1)小吨位压机粉末冶金的平均单台生产率<80件/min,生产效率不能满足行业需求,行业的需求为:100件/min<单台生产率<180件/min,显然现有压机平均单台生产率明显不足。
5、(2)由于小吨位压机粉末冶金每台压机生产率底下,对于许多以生产微小型零件的批量生产厂家而言,只能通过增加压机台套数来满足生产需求,而设备之间需要留有人工操作的有效间距,因而导致厂房设备布置增加,占地面积需求大。
6、压机成型设备的工艺动作如下:
7、(1)送料装置送料,将料筒的成型料粉末送进冲压膜具;
8、(2)冲头压制成型,上冲头与下冲头运动各自行程将模具中的金属粉末压制成型;
9、(3)顶料机构顶料,下冲头在曲柄滑块机构作用下将模具中的成零件从模具中顶出至推料面;
10、(4)推料机构推料,推料机构在成型凸轮的转动下将成型的零件推送至收料箱中。
11、而压制成型是粉末冶金中非常关键的一步工序,它主要包括装粉、压制、保压、脱膜等四个过程,即四个过程的运转为一个工作循环周期。目前单出(2t)粉末压机的最大成型尺寸为φ12×10mm,生产率为20-80件/min,即生产最小尺寸零件由于受到最低保压时间(0.25s)的限制,一个完整工作周期为0.75s/件,而生产最大成型尺寸φ12×10mm零件时,一个完整周期为3s/件。因此生产效率低为主要问题,其本质原因是机械式粉末成型机在成型零件时(一个成型周期)必须要保证一定的保压时间,致其不能无限制的缩短成型周期。
12、由上述可知,传统的机械式压机存在生产效率低以及需要设备多且设备占地面积大的问题,其无法通过缩短成型周期来加快生产效率,若是将压机数控化,则会导致成本上升,效率的提升与成本正比,现有行业内企业无法接受。因此,亟需设计一种可以有效提高生产效率、解决设备占地面积大并控制成本的双压出机械式粉末成型机。
技术实现思路
1、本发明主要目的在于提供一种双压出机械式粉末成型机,以克服现有技术中存在的问题。
2、为解决上述技术问题,本发明采取了如下技术方案:
3、一种双压出机械式粉末成型机,包括基座、立柱部件、链传动部件、变档减速箱部件、送料部件以及推料部件,所述立柱部件和所述变档减速箱部件设置于所述基座上,所述基座的内部床身底部安装有减速电机,所述送料部件和所述推料部件均设置于所述立柱部件的顶部,所述送料部件用于将原料粉末填充于模具储料处,所述推料部件用于将脱模后的成型胚件推送至收纳箱;
4、所述立柱部件包括立柱外壳体以及设置于所述立柱外壳体内部的第一成型组件和第二成型组件,所述第一成型组件和所述第二成型组件均包括上冲头、下冲头、偏心铰链机构、凸轮机构以及哈弗飞轮拨盘分合机构,所述减速电机的输出端通过所述链传动部件分别与所述第一成型组件和所述第二成型组件的立柱主轴连接,所述偏心铰链机构和所述凸轮机构均连接于所述立柱主轴上,所述偏心铰链机构与所述上冲头传动连接,所述偏心铰链机构用于驱动所述上冲头往复直线运动完成冲压成型,所述凸轮机构与所述下冲头传动连接,所述凸轮机构用于驱动下冲头往复直线运动完成顶料脱模;
5、所述变档减速箱部件上设有两个手动拨叉机构,两个所述手动拨叉机构分别控制第一成型组件和第二成型组件的工作模式;
6、在双压出的工作状态时,通过哈弗飞轮拨盘分合机构的调节,始终保持第一成型组件的上冲头和第二成型组件的上冲头相位差为180°;
7、在单压出的工作状态时,通过手动拨叉机构使哈弗飞轮拨盘分合机构的滑动式花键拨盘和链传动部件的链轮座达到断开状态,实现第一成型组件或第二成型组件的单压出成型工作模式。
8、进一步的,所述链传动部件包括双排小链轮、第一单排大链轮以及第二单排大链轮,所述双排小链轮安装于所述减速电机的输出轴上,所述第一单排大链轮安装于所述第一成型组件的立柱主轴上,所述第二单排大链轮安装于所述第二成型组件的立柱主轴上,所述双排小链轮通过链条分别与所述第一单排大链轮和所述第二单排大链轮传动连接。
9、进一步的,所述第一成型组件的哈弗飞轮拨盘分合机构为第一拨盘分合机构,所述第二成型组件的哈弗飞轮拨盘分合机构为第二拨盘分合机构,所述第一单排大链轮与所述第一拨盘分合机构同轴安装,所述第二单排大链轮与所述第二拨盘分合机构同轴安装。
10、进一步的,所述第一单排大链轮和第二单排大链轮均通过螺钉连接有链轮座,所述第一成型组件的立柱主轴与所述第一拨盘分合机构相对应的部分为花键轴,所述第二成型组件的立柱主轴与所述第二拨盘分合机构相对应的部分为花键轴;
11、所述第一拨盘分合机构和所述第二拨盘分合机构均包括滑动式花键拨盘和压缩弹簧,所述滑动式花键拨盘一侧靠近链轮座,另一侧靠近专用螺母,所述专用螺母安装于所述立柱主轴上,所述专用螺母的端部均匀布设有六个弹簧座,所述压缩弹簧一端安装于所述弹簧座上,另一端安装于所述滑动式花键拨盘上的弹簧孔中,所述滑动式花键拨盘靠近所述链轮座的端部设有第一连接销和第二连接销,所述链轮座上设有第一销孔和第二销孔,所述第一销孔与所述第一连接销相配合,所述第二销孔与所述第二连接销相配合,所述第一连接销和第二连接销直径不同,所述第一连接销为大直径销,所述第二连接销为小直径销;
12、在自然状态下所述滑动式花键拨盘受到压缩弹簧的弹力而与链轮座结合,从而传递扭矩至立柱主轴,此时第一拨盘分合机构中的滑动式花键拨盘状态为:大直径销位于滑动式花键拨盘的上部,小直径销位于滑动式花键拨盘的下部,第二拨盘分合机构中的滑动式花键拨盘状态为:小直径销位于滑动式花键拨盘的上部,大直径销位于滑动式花键拨盘的下部,从而使得在双压出的工作状态时,始终保持第一成型组件的上冲头和所述第二成型组件的上冲头相位差为180°。
13、进一步的,所述变档减速箱部件包括减速箱,所述减速箱设置于所述基座的顶部并位于所述立柱外壳体的一侧,所述减速箱的内部分为两个腔体,分别与所述第一单排大链轮和所述第二单排大链轮的位置相对应,每个所述腔体处设有一个手动拨叉机构,通过手动拨叉机构对滑动式花键拨盘进行滑动,从而克服压缩弹簧初始状态的弹簧力,使滑动式花键拨盘和链轮座达到断开状态。
14、进一步的,所述手动拨叉机构包括离合杆、拨叉轴、拨叉臂以及拨叉滚子,所述拨叉轴的两端通过端盖连接于所述减速箱腔体的内壁上,两个所述拨叉臂设置于所述拨叉轴的底部,所述拨叉滚子设置于所述拨叉臂的底部内侧,所述离合杆通过离合杆套连接于所述拨叉轴的中间部位,所述离合杆的上端贯穿所述减速箱腔体的顶部并延伸至减速箱的上方,所述立柱外壳体的侧壁上设有支撑座,所述离合杆的侧部铰接有调节座,所述调节座上连接有调节螺钉,所述调节螺钉的另一端连接于所述支撑座上,所述调节螺钉上安装有锁紧螺母;
15、所述滑动式花键拨盘上设有环形凹槽,所述拨叉滚子位于所述环形凹槽内。
16、进一步的,所述立柱外壳体的内部底壁上设有主轴安装座,所述立柱主轴通过轴承安装于所述主轴安装座上。
17、进一步的,所述推料部件包括推杆机构、导向机构以及凸轮滚子机构,所述立柱外壳体顶部的模具储料处设有定位板,所述推杆机构的送料推板滑动设置于所述定位板的滑槽中,所述立柱主轴通过锥齿轮副传动连接有立柱分配轴,所述立柱分配轴的一端贯穿所述立柱外壳体的顶壁并与所述凸轮滚子机构连接,所述推杆机构在导向机构的作用下将凸轮滚子机构在立柱分配轴上的旋转运动转化为直线往复运动。
18、进一步的,所述推杆机构包括送料推板、双头螺栓推杆以及连接架,所述双头螺栓推杆的一端通过球关节与所述送料推板连接,另一端通过螺套与所述连接架连接;
19、所述凸轮滚子机构包括成型凸轮和滚子,所述成型凸轮上设有凸轮槽,所述滚子安装于所述连接架的底部,所述立柱分配轴上安装有连接盘,所述连接盘安装于所述成型凸轮的底部;
20、所述导向机构包括导向杆和滑套,所述导向杆的端部固定于所述定位板的端部,所述滑套滑动套设于所述导向杆上,所述滑套的侧部与所述连接架连接。
21、进一步的,所述送料部件包括原料桶和送料管,所述原料桶通过支撑杆连接于所述立柱外壳体的顶部,所述送料管的进口端连接于所述原料桶的底部出口处,所述送料管的出口端通过连接套与所述送料推板顶部的管道连接,所述送料管的进口端和出口端均设有锁紧结。
22、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
23、本发明实现了单动力源输出至双工位,在同一个工作循环周期实现压机双出化,还可以控制粉末成型机的单双压模式;
24、通过压机的双出化设计,采用双冲头一上一下的相位差工作,在适当的控制成本下,可以有效的节约布置空间,间接解决设备占地面积的问题,同样的产量减少压机设备台套数,提升了生产效率并节省了设备成本。
1.一种双压出机械式粉末成型机,其特征在于,包括基座、立柱部件、链传动部件、变档减速箱部件、送料部件以及推料部件,所述立柱部件和所述变档减速箱部件设置于所述基座上,所述基座的内部床身底部安装有减速电机,所述送料部件和所述推料部件均设置于所述立柱部件的顶部,所述送料部件用于将原料粉末填充于模具储料处,所述推料部件用于将脱模后的成型胚件推送至收纳箱;
2.如权利要求1所述的一种双压出机械式粉末成型机,其特征在于,所述链传动部件包括双排小链轮、第一单排大链轮以及第二单排大链轮,所述双排小链轮安装于所述减速电机的输出轴上,所述第一单排大链轮安装于所述第一成型组件的立柱主轴上,所述第二单排大链轮安装于所述第二成型组件的立柱主轴上,所述双排小链轮通过链条分别与所述第一单排大链轮和所述第二单排大链轮传动连接。
3.如权利要求2所述的一种双压出机械式粉末成型机,其特征在于,所述第一成型组件的哈弗飞轮拨盘分合机构为第一拨盘分合机构,所述第二成型组件的哈弗飞轮拨盘分合机构为第二拨盘分合机构,所述第一单排大链轮与所述第一拨盘分合机构同轴安装,所述第二单排大链轮与所述第二拨盘分合机构同轴安装。
4.如权利要求3所述的一种双压出机械式粉末成型机,其特征在于,所述第一单排大链轮和第二单排大链轮均通过螺钉连接有链轮座,所述第一成型组件的立柱主轴与所述第一拨盘分合机构相对应的部分为花键轴,所述第二成型组件的立柱主轴与所述第二拨盘分合机构相对应的部分为花键轴;
5.如权利要求4所述的一种双压出机械式粉末成型机,其特征在于,所述变档减速箱部件包括减速箱,所述减速箱设置于所述基座的顶部并位于所述立柱外壳体的一侧,所述减速箱的内部分为两个腔体,分别与所述第一单排大链轮和所述第二单排大链轮的位置相对应,每个所述腔体处设有一个手动拨叉机构,通过手动拨叉机构对滑动式花键拨盘进行滑动,从而克服压缩弹簧初始状态的弹簧力,使滑动式花键拨盘和链轮座达到断开状态。
6.如权利要求5所述的一种双压出机械式粉末成型机,其特征在于,所述手动拨叉机构包括离合杆、拨叉轴、拨叉臂以及拨叉滚子,所述拨叉轴的两端通过端盖连接于所述减速箱腔体的内壁上,两个所述拨叉臂设置于所述拨叉轴的底部,所述拨叉滚子设置于所述拨叉臂的底部内侧,所述离合杆通过离合杆套连接于所述拨叉轴的中间部位,所述离合杆的上端贯穿所述减速箱腔体的顶部并延伸至减速箱的上方,所述立柱外壳体的侧壁上设有支撑座,所述离合杆的侧部铰接有调节座,所述调节座上连接有调节螺钉,所述调节螺钉的另一端连接于所述支撑座上,所述调节螺钉上安装有锁紧螺母;
7.如权利要求1所述的一种双压出机械式粉末成型机,其特征在于,所述立柱外壳体的内部底壁上设有主轴安装座,所述立柱主轴通过轴承安装于所述主轴安装座上。
8.如权利要求7所述的一种双压出机械式粉末成型机,其特征在于,所述推料部件包括推杆机构、导向机构以及凸轮滚子机构,所述立柱外壳体顶部的模具储料处设有定位板,所述推杆机构的送料推板滑动设置于所述定位板的滑槽中,所述立柱主轴通过锥齿轮副传动连接有立柱分配轴,所述立柱分配轴的一端贯穿所述立柱外壳体的顶壁并与所述凸轮滚子机构连接,所述推杆机构在导向机构的作用下将凸轮滚子机构在立柱分配轴上的旋转运动转化为直线往复运动。
9.如权利要求8所述的一种双压出机械式粉末成型机,其特征在于,所述推杆机构包括送料推板、双头螺栓推杆以及连接架,所述双头螺栓推杆的一端通过球关节与所述送料推板连接,另一端通过螺套与所述连接架连接;
10.如权利要求8所述的一种双压出机械式粉末成型机,其特征在于,所述送料部件包括原料桶和送料管,所述原料桶通过支撑杆连接于所述立柱外壳体的顶部,所述送料管的进口端连接于所述原料桶的底部出口处,所述送料管的出口端通过连接套与所述送料推板顶部的管道连接,所述送料管的进口端和出口端均设有锁紧结。