等密度壓機的壓制脫模方法
【專利摘要】本發明公開一種等密度壓機的壓制脫模方法，所述等密度壓機包括上壓制機構、中模機構以及下壓制機構，上壓制機構包括可上下運動的上沖頭，下壓制機構包括可上下運動的下沖頭，中模機構具有與上沖頭和下沖頭對應的模孔，壓制脫模方法包括：加料步驟；壓制步驟；保壓脫模步驟，上沖頭和下沖頭向上運動并對壓制好的物料元件保持壓力，直到壓制好的物料元件的頂端與模孔的表面齊平；出模步驟，當壓制好的物料元件開始離開模孔時，上沖頭脫離物料元件并回位，下沖頭繼續向上運動至到將物料元件完全推出模孔，從而能夠有效避免物料元件在保壓脫模階段發生裂開，也能夠有效避免由于施加在物料元件頂端的壓力超過物料元件的自身承受力而導致開裂。
【專利說明】等密度壓機的壓制脫模方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及物料壓制【技術領域】，具體地，涉及一種等密度壓機的壓制脫模方法。
【背景技術】
[0002]現有的單工位壓機的結構通常為在底座上設置有導柱，下沖頭固定在底座上不動，上沖頭固定在導向板上，導向板滑動設置在導柱上并與主壓油缸聯接并由其驅動，這樣上沖頭能夠隨導向板上下運動，中模板也滑動設置在導柱上并由其下面的油缸驅動以作上下運動，上沖頭和下沖頭可與中模板對應位置處的模孔相配合。
[0003]例如，中國專利文獻CN102717075A公開了一種基于粉末冶金壓制機的粉末自動成型模架及其實現方法，其中，該實現方法公開了以下步驟，上模板下壓，帶動上型下壓，將母型中的粉末壓制成型；上模板退回，帶動上型退回；油缸驅動下杠連接桿向下移動，帶動母型板向下移動，實現下型退回；被壓制成型的零件毛坯推出；油缸驅動下杠連接桿向上移動，帶動母型板向上移動，實現母型以及下型復位。但是，這樣的脫模方法存在一定的缺陷，即物料元件在脫模作業中，由于僅在其下端受到頂出力，而上端沒有保持力，從而導致該物料元件在被頂出之前而發生開裂。
[0004]為此，在此基礎上，另一篇中國專利文獻CN102500756A公開了一種粉末成型機上滑塊壓制機構，其中，該專利文獻的說明書第3頁0012段公開了保護脫模機構的工作原理，即上滑塊機構在曲軸的作用下向下工作結束后，向上作回程運動，該過程是陰模向下運動，而下模沖不動，則制品被頂出型腔，為防止制品在脫出過程中開裂，在上模沖隨上滑塊回程上移時，上氣缸活塞上端通氣，上氣缸活塞向下運動帶動上模沖向下運動，盡管上滑塊帶動上模沖在上移，但由于上氣缸活塞的活塞桿在下移，使得上模沖壓于制品上的相對位置未發生改變，這樣可使上模沖始終以一個恒定力壓制在制品上，直至制品完全脫出模腔，達到保護脫模的目的。
[0005]但是，中國專利文獻CN102500756A公開的這種保護脫模機構，由于需要傳動曲軸帶動上滑塊上移，還需要氣缸活塞桿帶動上模沖向下運動，從而使得脫模過程比較繁瑣；此夕卜，在制品從開始離開模腔到其完全離開模腔的過程中，上模沖始終以一個恒定力壓制在制品上，而在實踐中，由于氣缸操作的不穩定性或者其他一些難于控制的操作失誤，如果使得壓制在制品上的該恒定力超出了制品的承受壓力，則極有可能導致制品從開始離開模腔到其完全脫出模腔之前的這段過程中，或者被壓裂，或者在其側部發生不必要的龜裂，從而影響物料壓制品的成品率和生產率。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的問題是現有的單工位壓機在壓制作業中容易導致壓制元件的密度不均勻，并且易開裂的技術問題，從而提供一種等密度壓制，并能夠有效防止壓制元件在脫模時開裂的等密度壓機的壓制脫模方法。
[0007]為了實現上述目的，本發明提供一種等密度壓機的壓制脫模方法，所述等密度壓機包括上壓制機構、中模機構以及下壓制機構，上壓制機構包括可上下運動的上沖頭，下壓制機構包括可上下運動的下沖頭，中模機構具有與上沖頭和下沖頭對應的模孔，其特征在于，所述壓制脫模方法包括:加料步驟，下沖頭在模孔內向下運動到設定的填料深度時停止，以在模孔內形成空腔，向所述空腔內填充物料；壓制步驟，上沖頭向下降至模孔內，并與下沖頭一起對模孔內的物料進行壓制；保壓脫模步驟，上沖頭和下沖頭向上運動并對壓制好的物料元件保持壓力，直到壓制好的物料元件的頂端與模孔的表面齊平；出模步驟，當壓制好的物料元件的頂端即將離開模孔時，上沖頭脫離物料元件并回位，下沖頭繼續向上運動直到將物料元件完全推出模孔。
[0008]所述上壓制機構包括上油缸，上油缸的活塞桿連接有上沖頭夾具，所述上沖頭通過位于所述上沖頭夾具內的彈性件可伸縮地連接于上沖頭夾具；所述保壓脫模步驟中，上油缸帶動沖頭夾具向上運動，以釋放被壓縮的彈性件，并使上沖頭在所述彈性件的彈性力作用下伸出并繼續抵觸在壓制好的物料元件上，然后上沖頭和下沖頭同步向上運動并對壓制好的物料元件保持恒定壓力，直到壓制好的物料元件的頂面與模孔的表面齊平。
[0009]所述壓制步驟中，上沖頭向下降至模孔內，下沖頭向上運動，上沖頭繼續向下運動，以對模孔內的物料同時進行相向壓制。
[0010]所述壓制步驟和所述保壓脫模步驟之間具有保壓步驟，該保壓步驟中，上沖頭和下沖頭的壓制壓力達到設定值時，開始保壓直到預定時間。
[0011]所述中模機構包括具有所述模孔的中模板；所述等密度壓機包括滑動設置在所述中模板上的加料盒；所述加料步驟中，加料盒將物料推至模孔上方，下沖頭向下運動直到設定的填料深度時停止，模孔內形成所述空腔，物料在自身重力的作用下填入模孔，加料盒撤回并刮除中模板表面上的物料。
[0012]所述加料盒往復運動多次。
[0013]所述出模步驟中，當下沖頭繼續向上運動將物料元件完全推出模孔時，加料盒開始動作，將壓制好的物料元件推離模孔，同時也將物料推至模孔上方，以準備下一次加料。
[0014]所述加料步驟中，下沖頭在向下運動到設定的填料深度時，還可以繼續向下運動，但不脫離模孔。
[0015]所述壓制步驟中，上沖頭首先向下運動接觸到定量的物料上表面并向下進行預壓制，然后，下沖頭向上運動，上沖頭繼續向下運動，以對模孔內的物料同時相向壓制。
[0016]所述下壓制機構包括下油缸，下沖頭與下油缸的活塞桿可拆卸連接；所述上壓制機構和下壓制機構分別包括位移傳感器和壓力傳感器，以分別檢測上油缸和下油缸的位移和施加的壓制壓力。
[0017]本發明的上述技術方案與現有技術相比，具有以下優點:
[0018]本發明的等密度壓機的壓制脫模方法，其壓制好的物料元件從模孔脫離時需要經過保壓脫模步驟和出膜步驟，在保壓脫模步驟中，上下沖頭向上運動并對壓制好的物料元件保持壓力，直到壓制好的物料元件的頂端與模孔的表面齊平，而在出模步驟中，當壓制好的物料元件開始離開模孔時，上沖頭脫離物料元件并回位，下沖頭繼續向上運動至到將物料元件完全推出模孔，從而能夠有效避免物料元件在保壓脫模階段發生裂開，同時，也出模階段，也能夠有效避免由于施加在物料元件頂端的壓力超過物料元件的自身承受力而導致開裂。[0019]本發明的等密度壓機的壓制脫模方法，其上油缸的活塞桿連接有沖頭夾具，上沖頭通過位于所述沖頭夾具內的彈性件可伸縮地連接于沖頭夾具，保壓脫模步驟中，上油缸帶動沖頭夾具向上運動，以釋放被壓縮的彈性件，并使上沖頭在所述彈性件的彈性力作用下伸出并繼續抵觸在壓制好的物料元件上，這樣，在保壓脫模階段，物料元件頂端承受的是彈性件的彈力，而不是壓制階段的壓制壓力，從而能夠有效避免物料元件在保壓脫模中被壓裂，同時，也利于物料元件從模腔中被頂出。
[0020]本發明的等密度壓機的壓制脫模方法，其壓制步驟中，上沖頭向下降至模孔內，下沖頭向上運動，上沖頭繼續向下運動，以對模孔內的物料同時進行相向壓制，從而保證物料元件的整體密度的一致性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]為了使發明的內容更容易被清楚地理解，下面結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中，
[0022]圖1表示本發明【具體實施方式】提供的一種能夠實施壓制脫模方法的等密度壓機的結構不意圖；
[0023]圖2表示圖1中的A-A剖視圖；
[0024]圖3表示本發明【具體實施方式】提供的等密度壓機的壓制脫模方法的壓機運行曲線示意圖。
[0025]附圖標記說明
[0026]4-上油缸,5-上沖頭,6-上油缸位移傳感器,7-上油缸壓力傳感器,8_下油缸，9-下沖頭，10-下油缸位移傳感器，11-下油缸壓力傳感器，12-中模板，13-模孔，15-上沖頭夾具，17-下沖頭夾具，19-加料盒，21-出料口，22-加料氣缸，20-導柱，18-上沖板，16-下沖板。
【具體實施方式】
[0027]以下結合附圖對本發明【具體實施方式】提供的等密度壓機的壓制脫模方法進行詳細說明。
[0028]如圖1和3所示，所述等密度壓機的壓制脫模方法中，實施該壓制脫模方法的等密度壓機包括上壓制機構、中模機構以及下壓制機構，上壓制機構包括可上下運動的上沖頭5，下壓制機構包括可上下運動的下沖頭9，中模機構具有與上沖頭5和下沖頭9對應的模孔13，其中，所述壓制脫模方法包括:加料步驟，下沖頭9在模孔13內向下運動到設定的填料深度時停止，以在模孔內形成空腔，向所述空腔內填充物料，優選地，可以向所述空腔內填充定量的物料，同時將物料的頂面進行平整；壓制步驟，上沖頭5向下降至模孔內，并與下沖頭9 一起對模孔內的物料進行壓制；保壓脫模步驟，上沖頭和下沖頭向上運動并對壓制好的物料元件保持壓力，直到壓制好的物料元件的頂端與模孔的表面齊平；出模步驟，當壓制好的物料元件的頂端即將離開模孔時，上沖頭脫離物料元件并回位，下沖頭繼續向上運動直到將物料元件完全推出模孔。
[0029]由于壓制好的物料元件從模孔完全脫離時需要經過保壓脫模步驟和出膜步驟，在保壓脫模步驟中，上下沖頭向上運動并對壓制好的物料元件保持壓力，直到壓制好的物料元件的頂端與模孔的表面齊平，這可以有效避免物料元件在保壓脫模階段由于頂端未受任何壓力發生裂開，而在出模步驟中，當壓制好的物料元件開始離開模孔時，上沖頭脫離物料元件并回位，即上沖頭不與物料元件接觸，此時，下沖頭繼續向上運動至到將物料元件完全推出模孔，進一步有效避免物料元件頂端受到壓力，而防止施加在物料元件頂端的壓力超過物料元件的自身承受力而導致的開裂。
[0030]如圖1和3所示,所述上壓制機構包括上油缸4,上油缸4的活塞桿連接有上沖頭夾具15，所述上沖頭通過位于所述上沖頭夾具內的彈性件(圖中未顯示)可伸縮地連接于上沖頭夾具，也就是說，當上沖頭受到壓力時，能夠壓縮該彈性件，并相應地縮回到上沖頭夾具內，因此，在所述保壓脫模步驟中，上油缸帶動上沖頭夾具向上運動，以釋放，優選地，以逐步釋放被壓縮的彈性件，并使上沖頭在所述彈性件的彈性力作用下伸出并繼續抵觸在壓制好的物料元件上，然后上沖頭和下沖頭同步向上運動并對壓制好的物料元件保持恒定壓力，直到壓制好的物料元件的頂面與模孔的表面齊平。
[0031 ] 此外，所述彈性件優選地為彈簧。
[0032]此外，如圖1所示，為了提高上沖頭上下運動的穩定性和良好的導向性，優選地，上壓制機構還包括導向定位的上沖板18，具體地，上沖板18可上下滑動地設置在等密度壓機的導柱20上，上油缸的活塞桿連接有上沖板18，上沖板18上設置有上沖頭夾具15，優選地，導柱20為四個，上沖頭夾具15可拆卸安裝在上沖板18上。這樣，在上沖頭的壓制過程中，上油缸的活塞桿帶動上沖板18在導柱20上上下移動，并進一步帶動上沖頭動作，從而實現上沖頭動作的良好穩定性和導向性。
[0033]上沖頭和下沖頭同步向上運動的過程中，上沖頭對物料元件保持的恒定壓力可以僅為彈性件，即彈簧的彈力，也可以為彈簧的彈力和上油缸4施加的壓力，此處，上油缸4施加的該壓力優選地小于在壓制步驟中施加的壓制壓力。而下沖頭對物料元件保持的恒定壓力則為下油缸8施加于下沖頭的壓力，下油缸8將在下文中詳細說明，該壓力優選地小于在壓制步驟中下沖頭受到的壓制壓力。
[0034]所述壓制步驟中，下沖頭可以不動，而上沖頭向下進行等密度壓制，但是，為了進一步提高物料元件整體密度的均勻性，優選地，如圖3所示，在壓制步驟中，根據上下沖頭各自的運行軌跡，上沖頭向下降至模孔內后，下沖頭則向上運動，上沖頭則繼續向下運動，以對模孔內的物料同時進行相向壓制，從而進一步提高物料元件的整體密度的均勻性。
[0035]此外，為了提高物料元件的整體強度，優選地，如圖3所示，在所述壓制步驟和所述保壓脫模步驟之間具有保壓步驟，該保壓步驟中，上沖頭和下沖頭的壓制壓力達到預先設定的設定值時，上下沖頭開始保持對物料元件的壓制壓力不變，即開始保壓直到預定時間，從而進一步提聞物料顆粒之間的粘結性，提聞物料兀件的整體強度。
[0036]為了實現向所述模孔方便的加料，優選地，如圖1和2所示，所述中模機構包括具有所述模孔的中模板12 ;所述等密度壓機包括滑動設置在所述中模板上的加料盒19 ;這樣，在所述加料步驟中，加料盒將物料推至模孔上方，下沖頭向下運動直到設定的填料深度時停止，模孔內形成所述空腔，物料在自身重力的作用下填入模孔，加料盒撤回并刮除中模板表面上的物料。
[0037]進一步，根據加料的需要，加料盒19可以往復運動多次。
[0038]如圖2所示，加料盒19可在加料氣缸22的作用下往復運動，同時，在加料盒19的往復運動中，加料盒19的出料口 21能夠覆蓋模孔13，這樣，可以實現物料的充分添加，直到達到所需的定量的物料。
[0039]進一步，在所述出模步驟中，當下沖頭繼續向上運動將物料元件完全推出模孔時，加料盒19則開始動作，將壓制好的物料元件推離模孔，同時也將物料推至模孔上方，以準備下一次加料。
[0040]如圖3所示，實際中，根據不同的物料需求，在所述加料步驟中，下沖頭在向下運動到設定的填料深度時，還可以繼續向下運動一段路程，具體如圖3中的C所顯示的，但下沖頭并不脫離模孔。
[0041]此外，如圖3所示，由于物料填充到模孔中后，物料顆粒之間具有疏散間隔，為了將物料顆粒之間的空氣初步排出，優選地，在所述壓制步驟中，上沖頭首先向下運動接觸到定量的物料上表面并向下進行預壓制，具體如圖3中的D所顯示的，然后，下沖頭向上運動，上沖頭繼續向下運動，以對模孔內的物料同時相向壓制，在該相向壓制過程中，物料中的空氣則被進一步排出。
[0042]此外，所述下壓制機構包括下油缸8，下沖頭與下油缸的活塞桿可拆卸連接，例如，下沖頭通過下沖頭夾具17與下油缸的活塞桿連接，同時，為了實施檢測上油缸和下油缸的位移和施加的壓力，如圖1所述，所述上壓制機構和下壓制機構分別包括位移傳感器6、10和壓力傳感器7、11，即上油缸位移傳感器6、上油缸壓力傳感器7、下油缸位移傳感器10、以及下油缸壓力傳感器11，以分別檢測上油缸和下油缸的位移和施加的壓制壓力，位移傳感器和壓力傳感器將檢測到的數據傳輸到PLC控制系統，PLC控制系統則根據設定的參數進行自動控制。
[0043]同理，如圖1所示，為了提高下沖頭上下運動的穩定性和良好的導向性，優選地，下壓制機構還包括導向定位的下沖板16，具體地，下沖板16可上下滑動地設置在等密度壓機的導柱20上，相對應地，導柱20為四個，下油缸的活塞桿連接有下沖板16，下沖板16上設置有下沖頭夾具17，優選地，下沖頭夾具17可拆卸安裝在下沖板16上。這樣，在下沖頭的壓制過程中，下油缸的活塞桿帶動下沖板16在導柱20上上下移動，并進一步帶動下沖頭動作，從而實現下沖頭動作的良好穩定性和導向性
[0044]此外，上下沖頭的壓力使用液壓伺服系統進行控制，從而實現等密度壓制。
[0045]顯然，上述實施例僅是為清楚地說明所作的舉例，并非對實施方式的限定。對所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。
【權利要求】
1.一種等密度壓機的壓制脫模方法，所述等密度壓機包括上壓制機構、中模機構以及下壓制機構，上壓制機構包括可上下運動的上沖頭，下壓制機構包括可上下運動的下沖頭，中模機構具有與上沖頭和下沖頭對應的模孔， 其特征在于，所述壓制脫模方法包括: 加料步驟，下沖頭在模孔內向下運動到設定的填料深度時停止，以在模孔內形成空腔，向所述空腔內填充物料； 壓制步驟，上沖頭向下降至模孔內，并與下沖頭一起對模孔內的物料進行壓制； 保壓脫模步驟，上沖頭和下沖頭向上運動并對壓制好的物料元件保持壓力，直到壓制好的物料元件的頂端與模孔的表面齊平； 出模步驟，當壓制好的物料元件的頂端即將離開模孔時，上沖頭脫離物料元件并回位，下沖頭繼續向上運動直到將物料元件完全推出模孔。
2.根據權利要求1所述的等密度壓機的壓制脫模方法，其特征在于，所述上壓制機構包括上油缸，上油缸的活塞桿連接有上沖頭夾具，所述上沖頭通過位于所述上沖頭夾具內的彈性件可伸縮地連接于上沖頭夾具； 所述保壓脫模步驟中，上油缸帶動上沖頭夾具向上運動，以釋放被壓縮的彈性件，并使上沖頭在所述彈性件的彈性力作用下伸出并繼續抵觸在壓制好的物料元件上，然后上沖頭和下沖頭同步向上運動并對壓制好的物料元件保持恒定壓力，直到壓制好的物料元件的頂面與模孔的表面齊平。
3.根據權利要求1或2所述的等密度壓機的壓制脫模方法，其特征在于，所述壓制步驟中，上沖頭向下降至模孔內，下沖頭向上運動，上沖頭繼續向下運動，以對模孔內的物料同時進行相向壓制。
4.根據權利要求3所述的等密度壓機的壓制脫模方法，其特征在于，所述壓制步驟和所述保壓脫模步驟之間具有保壓步驟，該保壓步驟中，上沖頭和下沖頭的壓制壓力達到設定值時，開始保壓直到預定時間。
5.根據權利要求1、2或4所述的等密度壓機的壓制脫模方法，其特征在于，所述中模機構包括具有所述模孔的中模板；所述等密度壓機包括滑動設置在所述中模板上的加料盒； 所述加料步驟中，加料盒將物料推至模孔上方，下沖頭向下運動直到設定的填料深度時停止，模孔內形成所述空腔，物料在自身重力的作用下填入模孔，加料盒撤回并刮除中模板表面上的物料。
6.根據權利要求5所述的等密度壓機的壓制脫模方法，其特征在于，加料盒往復運動多次。
7.根據權利要求5所述的等密度壓機的壓制脫模方法，其特征在于，所述出模步驟中，當下沖頭繼續向上運動將物料元件完全推出模孔時，加料盒開始動作，將壓制好的物料元件推離模孔，同時也將物料推至模孔上方，以準備下一次加料。
8.根據權利要求1所述的等密度壓機的壓制脫模方法，其特征在于，所述加料步驟中，下沖頭在向下運動到設定的填料深度時，還可以繼續向下運動，但不脫離模孔。
9.根據權利要求1所述的等密度壓機的壓制脫模方法，其特征在于，所述壓制步驟中，上沖頭首先向下運動接觸到定量的物料上表面并向下進行預壓制，然后，下沖頭向上運動，上沖頭繼續向下運動，以對模孔內的物料同時相向壓制。
10.根據權利要求1所述的等密度壓機的壓制脫模方法，其特征在于，所述下壓制機構包括下油缸，下沖頭與下油缸的活塞桿可拆卸連接； 所述上壓制機構和下壓制機構分別包括位移傳感器和壓力傳感器，以分別檢測上油缸和下油缸的位移和施加的壓制壓力。`
【文檔編號】B22F3/02GK103706786SQ201310722597
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月24日 優先權日:2013年12月24日
【發明者】張海良, 李世斌 申請人:北京國藥龍立自動化技術有限公司