本實用新型屬于硬質合金產品制造技術領域,涉及粉末冶金硬質合金產品加工技術,具體涉及一種粉末冶金硬質合金產品加工過程中使用的自動壓制成型裝置。
背景技術:
一直以來,硬質合金產品都是采用人工手動壓制成型,首先需要一個人稱量出單重滿足工藝要求的粉末放在容器中,另一個人將容器中的粉末倒入手壓模具腔內,然后手動控制壓制,接著手動控制退模。這種成型方法不僅難以保證空腔各部位粉末量一致,從而使壓制產品各部位密度差異很大,壓制的產品燒結后易變形;并且在壓制、退模過程中,受到人為因素影響較大,導致產品易出現裂紋、質量穩定性差。
以制備如圖1所示的有齒的臺階圓環產品為例,傳統工藝中是采用如圖2所示的模具在單柱液壓機上手動壓制成型。該手動成型模具1主要由手動壓模上沖11、限止器12、手動壓模陰模3、手動壓模下沖4和手動壓模芯桿5構成,手動壓模上沖1套在手動壓模芯桿5上且與手動壓模陰模3內側接觸,手動壓模下沖4套在手動壓模芯桿5上且與手動壓模陰模3內側接觸,且手動壓模陰模3的下部抵接手動壓模下沖4的環形臺階上,限止器2位于手動壓模陰模3上端且與陰模同軸。利用該模具對粉末合金進行壓制成型的操作過程主要包括:一個人在電子秤上稱量出單重滿足工藝要求的粉末放在容器中,另一個人將容器中的粉末倒入手壓模空腔內,將手動壓模上沖1放入模具空腔內,接著講模具送入單柱液壓機壓柱正下方,然后手動控制壓柱下壓,粉末被壓制成具有一定密度及強度的壓制品,然后控制壓柱向上移動,取掉限止器2和手動壓模下沖4,將模具換向上沖置于工作臺上,并在手動壓模陰模3與壓柱之間放置脫模具輔助環,控制壓柱下壓,手扶陰模外,使手動壓模陰模3和手動壓模芯桿5下移,直至壓制品完全脫離陰模,手動控制壓柱上移,將上沖和壓制品一同取出,將上沖無壓制端放置在平臺上,用手取壓制片,然后模具重新組合再裝料。這種成型方法需要兩個人配合操作,生產效率非常低,單人班產量約為40件;且因為手動將料倒入模具空腔時難以保證空腔各部位粉末量均勻一致,致使壓制品各部位密度差異比較大,后期燒結時易變形;此外,在壓制成型后取壓制品時,由于手的平穩性不好,易導致壓制品齒部出現裂紋。
再如制備權利要求3所示的端面有齒的內錐圓環產品,傳統工藝中是在單柱液壓機上手動壓制成型;仍需要一個人稱量出單重滿足工藝要求的粉末放在容器中,另一個人組裝模具,并將容器中的粉末倒入模具空腔內,然后手動壓制,接著手動控制退模。這 種成型方法需要兩個人配合完成操作,生產效率非常低,單人班產量約為160件;與前一種成型方法類似,由于是手動將料倒入模具空腔難以保證空腔各部位粉末量的均勻一致,導致壓制品各部位密度差異大,后期燒結易變形,在壓制成型后取壓制品時,由于手的平穩性不好,易導致壓制品齒部出現裂紋。
由此可見,傳統硬質合金成型方法,均存在生產效率低、勞動強度大、產品合格率低等問題;研究一種能夠實現自動上料、自動壓制成型的模具,在硬質合金加工方面具有重要意義。
技術實現要素:
本實用新型的目的旨在,提供一種自動壓制成型裝置,通過對裝料、壓制、退模等環節的自動化,從而大幅度提高硬質合金產品的生產效率,同時提高此類產品質量的穩定性。
為了達到上述目的,本實用新型采取以下技術方案來實現。
本實用新型提供了一種自動壓制成型裝置,包括自動壓制成型模具、向成型模具輸送粉末的第一給料機構、以及承載成型模具并向成型模具施加壓力的自動機械壓力機;
所述自動壓制成型模具主要由第一上沖、第一陰模、第一下沖和第一芯桿構成;第一上沖套在第一芯桿上并與第一陰模內側接觸;第一下沖包括下內沖和下外沖;下外沖套在下內沖上并于第一陰模內側接觸,下內沖套在第一芯桿上;第一上沖、第一陰模、下外沖、下內沖和第一芯桿之間形成模腔;
所述第一給料機構包括覆蓋在由第一陰模、第一芯桿及第一下沖形成的空腔上方的料靴;
所述自動機械壓力機構主要由自上而下的第一上模架、第一預加載機構、第一凹模板、第一底座和第一下模架構成;第一上模架下端與第一上沖緊固連接,且第一上模架設置有安裝第一預加載機構的空腔;第一凹模板用于安裝第一陰模;第一底座安裝在機架上,用于安裝下內沖,下外沖安裝在浮動板上,浮動板通過力傳遞桿與安裝在第一底座上的支撐氣缸連接;第一下模架與穿過第一底座的第一芯桿緊固連接;
第一上模架設置的導向桿自端面向下延伸,穿過用于安放第一底座的機架;第一凹模板上部的導向桿穿過第一上模架與第一上沖緊固連接的安裝板,第一下模架上部的導向桿穿過第一底座與第一凹模板緊固連接。
采用本實用新型自動壓制成型裝置,利用自動壓制成型模具可以實現對復雜產品的自動機械化成型;給料機構,可以使模腔內的粉末分布均勻、且粉末松裝密度在比較窄 的范圍內波動,波動范圍在4%以內;自動機械壓力機構,針對改進的模具,將下內沖固定在機架的第一底座上,并設置了用于安裝下外沖的浮動板,做作用力下,浮動板會帶動通過下外沖相對下內沖移動,一方面可以改變下內沖與下外沖形成的空間來調節壓制品環形部位的高度,此外,還可以調節壓制品環形部位的密度,從而避免因密度不均而造成的裂紋等現象,提高產品質量。相對于傳統只能壓制一種類型的手動壓制模具,上述自動壓制成型裝置可以通過第一凹模板、浮動板起始位置的調整,來壓制一系列具有相同端面結構的相似類型產品。
上述自動壓制成型裝置,自動壓制成型模具的第一上沖、第一陰模和第一芯桿之間構成模腔的臺階空腔,下外沖、下內沖和第一芯桿之間構成模腔的環腔,下內沖端面設置的凹槽構成模腔的齒腔。通過該自動壓制成型模具可以壓制小端面有齒的臺階圓環。此外,通過第一上沖內側向外延伸出的錐形臺階,有助于成型壓制品臺階環內側的倒角,上述結構改進,利用第一上沖、下內沖和下外沖的自由組合來配置壓制品的形狀,減少對第一陰模和第一芯桿的結構設計,從而減少對第一陰模和第一芯桿的應力作用,延長其使用壽命。
上述自動壓制成型裝置,第一下模架下方與調節第一凹模板高度的第一升降機構連接。通過第一升降機構的上下移動,可以實現對第一陰模上端面與下內沖上端面之間距離的調整,從而調整壓制品的高度。
上述自動壓制成型裝置,自動機械壓力機進一步設置有用于調節下外沖脫模位置的調節機構,主要由與第一凹模板連接的帶擋塊的插銷和與浮動板連接的滑塊構成,插銷通過蝸桿副調節其長短。粉末壓制完成后,壓制品開始逐步脫離模具,首先是壓制品脫離第一陰模,然后是制品脫離下外沖,調節機構就是調整下外沖向下移動的時間點,從而實現壓制品脫離下外沖。具體實現過程是插銷插入滑塊時,使滑塊向右移動,這樣浮動板與限位塊之間就有空間,然后插銷上的擋塊推動浮動板向下移動,與浮動板連接的下外沖也隨之向下移動。
上述自動壓制成型裝置,自動機械壓力機進一步設置有用于限制下外沖移動距離的限位塊,限位塊設置在第一底座上且位于下內沖環形臺階的上方。
基于上述壓制圓環、特別是端面有齒的臺階圓環的自動壓制成型裝置工作原理,本實用新型進一步設計了另外一種壓制圓環、特別適用于端面有齒的內錐圓環的自動壓制成型裝置。
本實用新型提供的另外一種自動壓制成型裝置,包括自動壓制成型模具、向成型模 具輸送粉末的給料機構、以及承載成型模具并向成型模具施加壓力的自動機械壓力機;
所述自動壓制成型模具,主要由第二上沖、第二陰模、第二下沖和第二芯桿構成;第二下沖套在第二芯桿上并與第二陰模內側接觸;第二上沖套在第二芯桿上并與第二陰模內側接觸;第二上沖、第二陰模、第二下沖和第二芯桿之間形成模腔;
所述給料機構包括覆蓋在由第二陰模、第二芯桿及第二下沖形成的空腔上方的料靴;
所述自動機械壓力機構主要由自上而下的第二上模架、第二預加載機構、第二凹模板、第二底座和第二下模架構成;第二上模架下端與第二上沖緊固連接,且第二上模架設置有安裝第二預加載機構的空腔;第二凹模板用于安裝第二陰模;第二底座安裝在機架上,用于安裝第二下沖;第二下模架與穿過第二底座的第二芯桿緊固連接;
第二上模架設置的導向桿自端面向下延伸,穿過用于安放第二底座的機架;第二凹模板上部的導向桿穿過第二上模架與第二上沖緊固連接的安裝板,第二下模架上部的導向桿穿過第二底座與第二凹模板緊固連接。
采用本實用新型自動壓制成型裝置,利用自動壓制成型模具可以實現對復雜產品的自動機械化成型;給料機構,可以使模腔內的粉末分布均勻、且粉末松裝密度在比較窄的范圍內波動,波動范圍在4%以內;自動機械壓力機構,針對改進的模具,將第二下沖固定在機架的第二底座上,第二陰模固定在第二凹模板上,第二芯桿與下模架固定在一起,第二芯桿在壓力作用下相對第二下沖相對移動,一方面可以改變下內沖與下外沖形成的空間來調節壓制品環形部位的高度,此外,還可以調節壓制品環形部位的密度,從而避免因密度不均而造成的裂紋等現象,提高產品質量。相對于傳統只能壓制一種類型的手動壓制模具,上述自動壓制成型裝置可以通過第二凹模板、第二模架起始位置的調整,來壓制一系列具有相同端面結構的相似類型產品。
上述自動壓制成型裝置,自動壓制成型模具的第二上沖的壁厚大于第二下沖的壁厚;第二芯桿由截面積不等的兩部分圓柱構成,其兩部分圓柱之間通過圓臺過渡銜接;第二上沖的凹槽構成模腔的齒腔。通過該自動壓制成型模具可以壓制端面有齒的內錐圓環。當第二陰模下部向內延伸形成臺階時,第二芯桿上部和第二上沖構成模腔的大環形空腔,第二陰模下部、第二芯桿下部和第二下沖構成模腔的小環形空腔還可以壓制由截面不同的兩部分構成的端面有齒內錐圓環(或是外側設置環形臺階的端面有齒內錐圓環)。此外,這里的第二陰模結構可以由第一種自動壓制成型模具中的下內沖和下外沖來替代組合相應的結構。
上述自動壓制成型裝置,第二下模架下方與調節第二凹模板高度的第二升降機構連 接。通過第二升降機構的上下移動,可以實現對第二陰模上端面與第二下沖上端面之間距離的調整,從而調整壓制品的高度。
與現有技術相比,本實用新型具有以下有益效果:
1、采用本實用新型提供的自動壓制成型裝置,實現了自動裝料、壓制、退模,大大提高了生產效率、降低了勞動強度;減少了人為因素影響,提高了壓制品質量。
2、采用本實用新型提供的自動壓制成型模具,可以實現對有齒臺階環或者端面有齒內錐環等一系列產品的壓制。
3、采用本實用新型提供的自動機械壓力機構,通過調整凹模板實現陰模端面相對下沖端面起始位置的調節,來滿足不同高度產品要求。
附圖說明
圖1是有齒臺階圓環產品結構示意圖;其中,圖1(a)為主視圖,圖1(b)為立體圖,圖1(c)為圖1(a)沿A-A線的剖視圖。
圖2為現有手動成型模具結構示意圖。
圖3為本實用新型實施例自動壓制成型模具結構示意圖。
圖4為本實用新型實施例自動壓制成型裝置結構示意圖。
圖5為利用本實用新型實施例自動成型裝置對粉末物料進行壓制的流程示意圖。
圖6為端面有齒內錐圓環結構示意圖;其中,圖6(a)為主視圖,圖6(b)為圖6(a)沿B-B線的剖視圖,圖6(c)為俯視圖。
圖7為本實用新型另一實施例自動壓制成型模具結構示意圖。
圖8為本實用新型另一實施例自動壓制成型裝置結構示意圖。
圖9為利用本實用新型另一實施例自動成型裝置對粉末物料進行壓制的流程示意圖。
其中1-手動成型模具,11-手動壓模上沖,2-限止器,3-手動壓模陰模,4-手動壓模下沖,5-手動壓模芯桿;
2-第一自動壓制成型模具,21-第一上沖,22-第一陰模,23-第一下沖,231-下內沖,232-下外沖,24-第一芯桿,25-第一上模架,26-第一給料機構,27-第一預加載機構,28-第一凹模板,29-浮動板,210-支撐氣缸,211-第一底座,212-限位塊,213-調節機構,214-第一下模架,215-第一升降機構;
3-第二自動壓制成型模具,31-第二上沖,32-第二陰模,33-第二下沖,34-第二芯桿,35-第二上模架,36-第二給料機構,37-第二預加載機構,38-第二凹模板,39-第二底座,310-第二下模架,311-第二升降機構。
具體實施方式
本說明書中公開的所有特征,或公開的所有方法或過程中的步驟,除了互相排斥的特征和/或步驟以外,均可以以任何方式組合。
本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征,除非特別敘述,均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即除非特別敘述,每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
實施例1
本實施例針對的產品為如圖1中所示有齒臺階環產品,圖1(a)為主視圖,圖1(b)為立體圖,圖1(c)為圖1(a)沿A-A線的剖視圖;該有齒臺階環產品包括環形主體,環形主體的一端面沿圓周方向均勻設置有若干凸出的齒,環形主體的另一端設置有向外延伸的臺階,臺階環內側底部為了便于與其他部件裝配,設置有倒角。
針對上述有齒臺階環產品,本實施例提供了一種自動壓制成型模具,如圖3,該自動壓制成型模具2,主要由第一上沖21、第一陰模22、第一下沖23和第一芯桿24構成;第一上沖21套在第一芯桿24上并與第一陰模22內側接觸;第一下沖23包括下內沖231和下外沖232;下外沖232套在下內沖231上并于第一陰模22內側接觸,下內沖231套在第一芯桿24上;第一上沖21、第一陰模22、下外沖232、下內沖231和第一芯桿24之間形成模腔;且第一上沖21、第一陰模22、和第一芯桿24之間構成模腔的臺階空腔,下外沖232、下內沖231和第一芯桿24之間構成模腔的環腔,下內沖231端面設置的U型凹槽構成模腔的齒腔。模具與粉末接觸的部位粗糙度Ra為0.2μm,第一上沖21、第一陰模22、下內沖231、下外沖232和第一芯桿24相互接觸的位置粗糙度Ra為0.4μm,模具各部件間的單邊配合間隙為0.02~0.1mm。為了加工出臺階環內側的倒角,第一上沖21下端設置有錐形凸環。
本實施例進一步提供了一種針對上述自動壓制模具的自動壓制成型裝置,如圖4所示,該裝置還包括向成型模具輸送粉末的給料機構、以及承載成型模具并向成型模具施加壓力的自動機械壓力機。
上述第一給料機構26包括覆蓋在由第一陰模22、第一芯桿24及第一下沖23形成的空腔上方的料靴。
上述自動機械壓力機主要由自上而下的第一上模架25、第一預加載機構27、第一凹模板28、第一底座211和第一下模架214構成;第一上模架25下端與第一上沖21緊固連接,且第一上模架25設置有安裝第一預加載機構27的空腔;第一凹模板28用于安裝 第一陰模22;第一底座211安裝在支撐機架上,用于安裝下內沖231,下外沖232安裝在浮動板29上,浮動板29通過力傳遞桿與安裝在第一底座211上的支撐氣缸210連接;第一下模架214與穿過第一底座211的第一芯桿24緊固連接;第一上模架25設置的導向桿自端面向下延伸,穿過用于安放第一底座211的機架;第一凹模板28上部的導向桿穿過第一上模架25與第一上沖21緊固連接的安裝板;第一下模架214上部的導向桿穿過第一底座211與第一凹模板28緊固連接。
該自動機械壓力機進一步包括用于調節第一凹模板28高度的第一升降機構215、用于調節下外沖脫模位置的調節機構213和用于限制下外沖232移動距離的限位塊212。第一升降機構215與第一下模架214的下端固定連接。調節機構213主要由與第一凹模板28連接的帶擋塊的插銷和與浮動板連接的滑塊構成,插銷通過蝸桿副調節其長短。限位塊212設置在第一底座211上且位于下內沖231環形臺階的上方。
在進行正式壓制之前,需要先安裝模具以及第一給料機構26。按照圖4,將模具安裝在該自動壓制裝置上,具體為:將第一陰模22安裝在第一凹模板28上緊固,第一上沖21與第一上模架25連接緊固,下外沖232安裝在浮動板29上,下內沖安裝在第一底座211上,第一芯桿24與第一下模架214緊固連接。接著安裝料靴,開啟自動送料,將料倒入與料靴相通的料斗中。
然后按照如圖5A-5D給出的順序對壓制品進行試壓制,進一步調整模具位置,步驟如下:
步驟S1,自動裝料:如圖5A所示,在點動控制模式下,將第一上沖21上升最高位置,第一陰模22、下外沖232和第一芯桿24上升至最高位置,下內沖231位置不變;料靴覆蓋在由第一陰模22、第一芯桿24及第一下沖23形成的空腔上方,做前后往返運動,使WC-Co/Ni/Co+Ni硬質合金混合料粉末粉末填充滿空腔;粉末的松裝密度可以控制在比較窄的范圍內波動,波動范圍小于4%;特別是由于第一陰模22、下外沖232的最高位置重復定位精度為0.05mm,能夠保證空腔體積保持一致,因此模具空腔的粉末重量也能在一個比較窄的范圍內波動,從而實現自動稱重裝料;
步驟S2,預壓制:如圖5B所示,空腔填滿后,在點動控制模式下,第一上模架25在驅動機構(例如由電機或氣缸控制的升降機構)帶動下下移,通過帶動第一上沖21下壓進入第一陰模22,粉末受壓移動;此時模腔被封閉;
步驟S3,壓制:如圖5C所示,在點動控制模式下,下內沖231不動,第一陰模22和第一芯桿24隨第一上沖231同步下壓,模腔逐漸減小,模腔內的粉末密度逐漸增大, 當第一上沖21與下外沖232之間粉末密度大到傳遞的壓制力大于下外沖232向上的支撐氣缸210的力時,下外沖232向下移動至與限位塊212接觸,下外沖232停止移動,第一陰模22、第一上沖21和第一芯桿24繼續同步下移至到達預定位置時,空腔內粉末被壓制成型得到壓制品;
步驟S4,退模:如圖5D所示,在點動控制模式下,當第一上沖21停止移動時,第一預加載機構27開啟,通過第一上沖21將預定壓力覆蓋在壓制品上,預加載壓力值在0.2MPa~0.4MPa范圍內調節,以滿足壓制品不被壓裂,同時起到緩減壓制品彈性后釋放速度為目的;第一上模架25在驅動機構帶動下向上移動,下內沖231、下外沖232固定不動,然后第一陰模22及第一芯桿24在升降機構帶動下向下移動至下外沖232上端面與第一陰模22上端面齊平,然后在調節機構213作用下,下外沖232、第一陰模22和第一芯桿24同步向下移動至壓制品完全脫離第一陰模22,用手指同時捏住第一上沖21和壓制品外圓;下外沖232、第一陰模22和第一芯桿24停止不動,第一上沖21向上移動復位至最高位置,壓制品業隨第一上沖22脫離下內沖231,取下壓制品,隨后第一陰模22、下外沖232、第一芯桿24自動復位至最高位置。
檢測得到的壓制品的總高、臺階高尺寸以及單重,調整下內沖231、下外沖232上端面與第一陰模22上端面的落差來調整壓制品單重,通過調整下外沖232限位塊高度來調整臺階高度,通過控制第一上沖21進入第一陰模22內的深度、第一陰模與第一上沖21同步下移距離以及第一升降機構215控制第一凹模板28上的第一陰模22上端面復位高度從而控制壓制品總高。
測量記錄處理后制品內孔上下兩頭的直徑,臺階外圓面內孔直徑較環形主體外圓面小0.05~0.15mm即可認為滿足要求;如果臺階外圓面內孔直徑較小0.15mm以上,說明下外沖232上端面與第一陰模22上端面的落差不夠,裝的料較少,需調整它們之間的落差,如果臺階外圓面內孔直徑大0.1mm以上,說明下外沖232上端面與第一陰模22上端面的落差太大,裝的料較多,需調整它們之間的落差,因為下外沖232上端面與第一陰模22上端面的落差變了,會導致裝料空腔變化,所以下內沖231上端面至第一陰模22的距離也要進行調整,以滿足壓制品單重要求。
調試出合格品后將壓機模式切換為連續壓制,按照上述步驟撿壓制品,并檢查壓制品質量。為了控制大批壓制品的質量,可以每300~1000件冷等靜壓處理一件制品,檢測密度分布情況;以及時發現模具卡料后第一陰模22及下外沖232未復位規定位置,導致壓制品單重波動及壓制品各部分密度發生變化。
實施例2
本實施例針對的產品為如圖6所示的端面有齒內錐圓環;其中,圖6(a)為主視圖,圖6(b)為圖6(a)沿B-B線的剖視圖,圖6(c)為俯視圖;該端面有齒內錐圓環主要分為上下兩個大小圓環,大小圓環的內孔組成錐形孔,且大環端面沿圓周方向均勻設置若干齒。
針對上述端面有齒內錐圓環,本實施例提供了一種自動壓制成型模具3,如圖7所示,主要由第二上沖31、第二陰模32、第二下沖33和第二芯桿34構成;第二下沖33套在第二芯桿34上并與第二陰模32內側接觸;第二上沖31套在第二芯桿34上并與第二陰模32內側接觸;第二上沖31、第二陰模32、第二下沖33和第二芯桿34之間形成模腔。為了構成大小圓環形腔及形成圓環的內錐孔,第二上沖31的壁厚大于第二下沖33的壁厚;第二芯桿34由截面積不等的兩部分圓柱構成,其兩部分圓柱之間通過圓臺過渡銜接;第二陰模32下部向內延伸形成臺階;第二陰模32上部、第二芯桿34上部和第二上沖31構成模腔的大環形空腔,第二陰模32下部、第二芯桿34下部和第二下沖33構成模腔的小環形空腔,第二上沖31下端設置的凹槽構成模腔的齒腔。進一步,第二上沖31下端兩凹槽之間凸出部分的端部為弧形過渡,以與壓制品大圓環端面兩齒之間的凹槽底部弧形角匹配。并保證模具與粉末接觸的部位粗糙度Ra0.2μm,模具的第二上沖31、第二下沖33、第二芯桿34和第二陰模32相互接觸的位置粗糙度Ra0.4um,模具各部件間的單邊配合間隙0.02~0.06mm。
本實施例進一步提供了一種針對上述自動壓制模具的自動壓制成型裝置,如圖8所示,該裝置還包括向成型模具輸送粉末的第二給料機構36、以及承載成型模具并向成型模具施加壓力的自動機械壓力機。
上述第二給料機構36包括覆蓋在由第二陰模32、第二芯桿34及第二下沖33形成的空腔上方的料靴。
上述自動機械壓力機構主要由自上而下的第二上模架35、第二預加載機構37、第二凹模板38、第二底座39和第二下模架310構成;第二上模架35下端與第二上沖31緊固連接,且第二上模架35設置有安裝第二預加載機37構的空腔;第二凹模板38用于安裝第二陰模32;第二底座39安裝在機架上,用于安裝第二下沖33;第二下模架310與穿過第二底座39的第二芯桿34緊固連接;第二上模架35設置的導向桿自端面向下延伸,穿過用于安放第二底座39的機架;第二凹模板38上部的導向桿穿過第二上模架35與第二上沖31緊固連接的安裝板,第二下模架310上部的導向桿穿過第二底座39與第二凹 模板38緊固連接。
上述自動機械壓力機進一步設置有調節第二凹模板38高度的第二升降機構311,第二升降機構311與第二下模架35下方緊固連接。
在進行正式壓制之前,需要先安裝模具以及第二給料機構36。按照圖8,將模具安裝在該自動壓制裝置上,具體為:將第二陰模32安裝在第二凹模板38上緊固,第二上沖31與第二上模架35緊固連接,第二下沖33安裝在第二底座39上,第二芯桿34與第二下模架310緊固連接。接著安裝料靴,開啟自動送料,將料倒入與料靴相通的料斗中。
然后按照如圖9A-9D給出的順序對壓制品進行試壓制,進一步調整模具位置,步驟如下:
步驟S1’,自動裝料:如圖9A階段所示,將安裝在第二上模架35的第二上沖31上升最高位置,第二陰模32和第二芯桿34上升至最高位置,第二下沖33位置不變,第二給料機構36的料靴覆蓋在由第二陰模32、第二芯桿34及第二下沖33形成的空腔上方,做前后往返運動,使WC-Co/Ni/Co+Ni硬質合金混合料粉末粉末填充滿空腔;粉末的松裝密度可以控制在比較窄的范圍內波動,波動范圍小于4%;特別是由于第二陰模32、第二下沖33的最高位置重復定位精度為0.05mm,能夠保證空腔體積保持一致,因此模具空腔的粉末重量也能在一個比較窄的范圍內波動,從而實現自動稱重裝料;
步驟S2’,預壓制:如圖9B階段所示,空腔填滿后,第二上模架35在驅動機構帶動下下移,通過帶動第二上沖31下壓進入第二陰模32,粉末受壓移動,此時模具空腔封閉;
步驟S3’,壓制:如圖9C階段所示,第二陰模32及第二芯桿34隨第二上沖31同步下壓,模具空腔逐步變小,模具空腔中的粉末密度增大;當第二下沖33與第二芯桿34圓臺大圓面達到預定距離時,第二陰模32與第二芯桿34停止下移,第二上沖31單獨下壓至第二下沖33到達預定位置,可以將之前的同步下壓過程中受壓成都最小的第二芯桿34的錐周圍和第二陰模32大小圓空腔過渡處的未壓好粉末壓實;空腔內粉末被壓制成型得到壓制品;
步驟S4’,退模:如圖9D階段所示,當第二上沖31停止移動時,第二預加載機構36開啟,通過第二上沖31將預定壓力覆蓋在壓制品上,預加載壓力值在0.2MPa~0.4MPa范圍內調節,以滿足壓制品內錐孔不被壓裂,同時起到緩減壓制品彈性后釋放速度為目的;第二上模架35在驅動機構帶動下向上移動,第二下沖33固定不動,然后第二陰模32及第二芯桿34在升降機構帶動下向下移動,在第二下沖33上端面與第二陰模32上端 面齊平或略低于第二陰模32上端面時,第二預加載機構36自動關閉,第二上沖31向上移動復位至最高位置,壓制品脫離第二下沖33及第二陰模32,隨后第二陰模32、第二下外沖33自動復位到坐高位置(見圖9E階段)。
檢測壓制品總高、大外圓環高和大孔長尺寸以及單重,調整第二下沖33上端面與第二陰模32上端面的落差來調整壓制品單重,通過第二升降機構311和頂壓大小來控制第二陰模32上端面在粉末被壓制成型時與第二下沖33上端面的距離,來而控制壓制品總高和大外圓環高以及大孔長。
通過冷等靜壓處理壓制品,測量記錄處理后壓制品小內孔上下兩頭的直徑,要求有齒端面的小內孔直徑較另一面小0~0.1mm就可以大批壓制,如果有齒端面的小內孔直徑比另一面小0.1mm以上,說明此部分密度較差,需將頂壓調大。
調試出合格品后將壓機模式切換為連續壓制,手工撿壓制品,并檢查壓制品質量。
綜上所述,與原來的壓制方法相比,本實用新型提供的自動壓制成型裝置實現了自動裝料、壓制、退模,大大提高了生產效率并降低了勞動強度;在退模過程中使用了預加載力減緩了壓制品的彈性后效釋放速度,有效減少了壓制裂紋現象;減少過程人為因素的影響,壓制品生產合格率得到提高。
本領域的普通技術人員將會意識到,這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本實用新型的原理,應被理解為本實用新型的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領域的普通技術人員可以根據本實用新型公開的這些技術啟示做出各種不脫離本實用新型實質的其它各種具體變形和組合,這些變形和組合仍然在本實用新型的保護范圍內。