專利名稱：多軸式粉末冶金注射成型機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粉末冶金成型機(jī)，特別涉及一種可快速開合模的，適于生產(chǎn)高精密度、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的粉末冶金產(chǎn)品的多軸式粉末冶金注射成型機(jī)。
背景技術(shù)：
粉末冶金成型技術(shù)，其基本工藝過程是先將固體粉末與有機(jī)粘結(jié)劑均勻混練后，在加熱塑化狀態(tài)下，通過粉末冶金成型機(jī)壓射入模腔內(nèi)固化成形，然后經(jīng)脫除粘結(jié)劑、燒結(jié)致密化得到最終產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有精度高、組織均勻、性能優(yōu)異，生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電子信息工程、生物醫(yī)療器械、辦公設(shè)備、汽車、機(jī)械、五金、兵器及航空航天等工業(yè)領(lǐng)域；因此，國際上普遍認(rèn)為該技術(shù)的發(fā)展將會導(dǎo)致零部件成形與加工技術(shù)的一場革 命，被譽(yù)為“當(dāng)今最熱門的零部件成形技術(shù)”和“21世紀(jì)的成形技術(shù)”。傳統(tǒng)的粉末冶金成型機(jī)有兩個模具，其中一個定模，一個動模，動模在油缸的驅(qū)動下沿導(dǎo)柱作往復(fù)運(yùn)動，完成關(guān)模和開模的功能，僅有一個開模方向。目前，粉末冶金成型普遍使用的是這種方式。但它仍然有許多缺點(diǎn)，例如成品與廢料的比重較高，生產(chǎn)速度慢(相對于全方位開模粉末冶金成型機(jī))，容易產(chǎn)生毛邊，模具制造成本高，能源消耗大等等。更重要的是在小型、精密和三維形狀復(fù)雜的零件的生產(chǎn)上難度極大，生產(chǎn)成本和模具成本極聞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述技術(shù)的不足，提供一種生產(chǎn)效率高，操作簡單、高效，生產(chǎn)穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量高，三維形狀復(fù)雜、生產(chǎn)成本低的多軸式粉末冶金注射成型機(jī)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該多軸式粉末冶金注射成型機(jī)，具有一個主板和一個安裝在主板的正面十字滑槽模座，至少兩組通過曲肘連桿機(jī)構(gòu)連接的滑動模具在滑槽內(nèi)被引導(dǎo)而作往復(fù)直線運(yùn)動。四塊基礎(chǔ)支座固定在主板正面上，用于可操作地固定各曲肘連桿機(jī)構(gòu)組件、氣缸、油壓缸、位置檢測裝置等。油壓缸固定在基礎(chǔ)支座上鎖緊機(jī)構(gòu)中心孔位置。各曲肘連桿機(jī)構(gòu)通過鎖緊機(jī)構(gòu)與固定在基礎(chǔ)支座上的油壓缸鎖定在一起，并分別與氣缸軸和各滑塊模具由銷樞轉(zhuǎn)連接，滑塊模具置入于十字模架的滑槽中，并藉由氣缸及曲肘連桿機(jī)構(gòu)的連動而在滑槽中作往復(fù)直線滑動，完成關(guān)模和開模的功能。同時藉由與曲肘連桿機(jī)構(gòu)另一端相連的油壓缸對模具施加額外的鎖模力。基礎(chǔ)支座通過螺釘或焊接相互連接形成一個整體，以便防止由于曲肘連桿機(jī)構(gòu)為了保持鎖模力而產(chǎn)生的壓力所引起的支座的偏斜?！獋€注射系統(tǒng)，用于在滑動模具處于關(guān)模位置時，將混合后加熱塑化的粉末冶金材料注射入滑動模具的模腔中；一個連接注射裝置總成并固定在所述主板背面的驅(qū)動裝置，用于實現(xiàn)注射裝置總成的前進(jìn)或后退，并保證噴嘴與模具緊密接觸，產(chǎn)生能封閉冶金材料的注射座壓力。一組用于使滑動模具作開模和關(guān)模動作的氣缸，氣缸通過L形連接板連接在所述基礎(chǔ)支座上，氣缸軸與曲肘連桿機(jī)構(gòu)中的水平構(gòu)件的一端樞轉(zhuǎn)連接。氣缸軸的往復(fù)運(yùn)動便通過該曲肘連桿轉(zhuǎn)變成滑動模具的開模和關(guān)模動作。各油壓缸固定在基礎(chǔ)支座上鎖緊機(jī)構(gòu)中心孔位置，通過鎖緊機(jī)構(gòu)與各曲肘連桿機(jī)構(gòu)連接，用于對模具施加額外的鎖模力。各連接件包括多個樞轉(zhuǎn)連接，從而允許上述驅(qū)動裝置、曲肘連桿傳遞動力時產(chǎn)生的移動錯位。控制系統(tǒng)包括用于檢測滑動模具的開模和關(guān)模位置的裝置，它通過檢測曲肘連桿的中端連接銷的位置來實現(xiàn)。該多軸式粉末冶金注射成型機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，可方便的安裝、拆換和調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置、曲肘連桿機(jī)構(gòu)組件和位置檢測裝置等。使用時，多軸式粉末冶金注射成型機(jī)的各滑塊模具在驅(qū)動裝置及曲肘連桿機(jī)構(gòu)的連動下，按設(shè)定的關(guān)模程序關(guān)閉模具，然后注射系統(tǒng)進(jìn)入到注射步驟，螺桿在注射驅(qū)動裝置的作用下，以高速、高壓，將儲料室內(nèi)的加熱塑化的粉末冶金材料通過噴嘴注射到模具的模腔中，并在保壓、冷卻、固化定型后，按設(shè)定的順序開啟模具，通過脫模和吹氣機(jī)構(gòu)將制品送入料桶，同時開始下一個循環(huán)。工藝簡單、穩(wěn)定、高效。 控制系統(tǒng)中的各種溫度傳感器、位置傳感器實時檢測各部件的位置信號和注射系統(tǒng)的溫度信號，將這些信號傳送到控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)按事先編制的程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)各部件和機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)動作。本發(fā)明的有益效果是該多軸式粉末冶金注射成型機(jī)大大提高粉末冶金產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，使操作更簡單、安全、高效，提高了生產(chǎn)穩(wěn)定性和壓鑄產(chǎn)品的質(zhì)量，降低壓鑄產(chǎn)品的制造成本。適于生產(chǎn)高精密度、三維形狀復(fù)雜、組織均勻、性能優(yōu)異的粉末冶金產(chǎn)品。


已經(jīng)對本發(fā)明的特征進(jìn)行了總體的說明，現(xiàn)在，將參考以說明優(yōu)選實施例的方式給出的附圖，其中
圖I是本發(fā)明的的側(cè)面剖視圖。圖I是開模狀態(tài)下，安裝在主板上的導(dǎo)模裝置各組件及模具相互連接的主視圖。圖3是合模狀態(tài)下，安裝在主板上的導(dǎo)模裝置各組件及模具相互連接的主視圖。圖4是基礎(chǔ)支座和曲肘連桿機(jī)構(gòu)的局部放大視圖及其側(cè)視圖、剖視圖。
具體實施例方式現(xiàn)在參照圖1，該多軸式粉末冶金注射成型機(jī)有一機(jī)座體19，與結(jié)構(gòu)框架10連成整體。機(jī)座體內(nèi)部設(shè)有動力及控制系統(tǒng)(其并非本新型訴求標(biāo)的，故在此僅作實施應(yīng)用說明)。一個主板2，安裝在其背面的冷卻管2b由蓋板2a密封，該主板2斜置于結(jié)構(gòu)框架10上?；A(chǔ)支座、曲肘連桿機(jī)構(gòu)及十字滑槽模架等被安裝在主板2的正面，后面將參照圖5和圖7對所述基礎(chǔ)支架和曲肘連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行說明。注射系統(tǒng)總成22，由混煉、熱塑化、注射驅(qū)動等裝置組成(其并非本新型訴求標(biāo)的，故在此僅作實施應(yīng)用說明)，安裝在道柱支座21上，在位移油缸20的作用下，沿導(dǎo)柱21作往復(fù)運(yùn)動，實現(xiàn)注射座的前進(jìn)或后退，并保證噴嘴通過主板2的中心孔與模具緊密接觸，產(chǎn)生能封閉熔體的注射座壓力。在圖2至圖4中，表示出了一個安裝完成的模具導(dǎo)模裝置系統(tǒng)。四塊基礎(chǔ)支座la、lb、lc、ld相互連接成一整體，由螺釘12及定位鍵安裝在主板2的正面。四組曲肘連桿機(jī)構(gòu)總成7通過基礎(chǔ)支座上的螺紋套由鎖緊機(jī)構(gòu)固定在油壓缸8的軸桿上。四個氣缸由L型連接板23固定在基礎(chǔ)支座上，其軸桿由銷14與曲肘連桿樞轉(zhuǎn)連接，氣缸及油壓缸由控制系統(tǒng)控制其動作。十字滑槽模架通過圓柱銷5固定在主板2上，滑塊模具置入于十字滑槽模架的滑槽中并與分別與相應(yīng)的曲肘連桿由銷15樞轉(zhuǎn)連接。兩塊蓋板17將十字滑槽模架鎖定在主板上，并確?；瑝K模具的精確滑動位置。如此，氣缸的動作通過連動曲肘連桿機(jī)構(gòu)而驅(qū)動滑塊模具，完成開-合模動作。油壓缸6在模具關(guān)閉后介入,施加額外鎖模力。在圖5中對導(dǎo)模裝置作詳細(xì)說明。曲肘連桿機(jī)構(gòu)包括螺紋套筒Sc，連接螺紋桿、后連桿7a、兩塊中間連片7b、前連桿7c。各連桿組件之間由銷15可轉(zhuǎn)動連接組成曲肘連桿。其中，前連桿7c的一端由銷樞轉(zhuǎn)連接到一個滑動模具上，其另一端由銷14與氣缸的軸桿樞轉(zhuǎn)連接。螺紋套筒8c固定在基礎(chǔ)支架I上相應(yīng)的螺紋孔中，油壓缸8固定在基礎(chǔ)支架上螺紋孔中心位置，并由螺桿Sb和和鎖緊螺母通過后連桿7a的螺紋孔將曲肘連桿機(jī)構(gòu)固定在油壓缸軸桿8a上。固定于基礎(chǔ)支架I上的止擋塊9，其作用在于保證合模時曲肘連桿成一條直線，以 便確?；瑒幽＞叩木_的模鑄位置，并且允許鎖緊力的主要部分施加到基礎(chǔ)支架上，以及抗衡注射時的模腔背壓。氣缸3與附件23b固定在一起，再由銷23c與L形連接板23可轉(zhuǎn)動連接并通過螺釘23a將安裝有氣缸3的L形連接板23固定在基礎(chǔ)支架I上。調(diào)節(jié)螺釘23a的位置便可調(diào)節(jié)氣缸3的位置，從而調(diào)節(jié)相應(yīng)滑塊模具的開模距離。動作過程描述氣缸的軸桿11沿其軸線方向的運(yùn)動，連動該曲肘連桿轉(zhuǎn)變成滑動模具的開模和關(guān)模動作。油壓缸8在模具關(guān)閉后介入，施加額外鎖模力。各滑動模具均有一個相應(yīng)的氣缸和油壓缸。位置檢測裝置13用于檢測滑動模具的開模動作，位置檢測裝置17用于檢測滑動模具的關(guān)模動作。位置檢測裝置得到的信號發(fā)送到機(jī)器的控制系統(tǒng)上，從而實現(xiàn)步驟控制。當(dāng)滑塊模具經(jīng)四組導(dǎo)模裝置的動作達(dá)到合模位置時，此時各驅(qū)動裝置保持相當(dāng)壓力，確保各曲肘連桿呈直線縱向排列(如圖4所示)，以具備穩(wěn)固的支撐作用，如此鎖模力及注射時模腔產(chǎn)生的瞬間擴(kuò)壓會傳導(dǎo)到基礎(chǔ)支架而受到抵制，使滑塊模具始終保持穩(wěn)固的合模狀態(tài)，確保能生產(chǎn)出精度準(zhǔn)確的高品質(zhì)產(chǎn)品。綜上所述，本發(fā)明提供的多軸式粉末冶金注射成型機(jī)，能達(dá)到提升產(chǎn)能，降低成本，節(jié)省能源，提高產(chǎn)品質(zhì)量的預(yù)期目的。該技術(shù)能勝任極其復(fù)雜的多面三維形狀零件及高精度要求零件的制造，滿足了現(xiàn)代瞬息萬變的市場要求，其高精度及高復(fù)雜性是傳統(tǒng)的粉末成型方式難以達(dá)到的。以上所描述的僅用于舉例說明本發(fā)明，不限于這里所表示和描述的內(nèi)容。凡依照本發(fā)明的創(chuàng)意及特征而作的形式、部件布置及結(jié)構(gòu)上的細(xì)節(jié)變化，則應(yīng)屬于本發(fā)明所請求保護(hù)的權(quán)利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多軸式粉末冶金注射成型機(jī),其特征是一機(jī)座體，其上方置一主板，四組導(dǎo)模裝置連接形成一個整體，安裝在主板的正面上，在主板正面中心孔周緣架設(shè)一 ‘十’字滑槽模具總成；一個注射裝置總成，置于主板背面，用于在滑動模具處于關(guān)模位置時，將具有壓力的粉末冶金材料注射入滑動模具的模腔中。
2.如權(quán)利要求I所述的多軸式粉末冶金注射成型機(jī)，其特征是所述主板包括一個用于降低主板溫度的冷卻系統(tǒng)，用蓋板密封固定在主板背面；主板正面用于固定基礎(chǔ)支座、曲肘連桿機(jī)構(gòu)組件、安裝十字滑槽模座及模具滑塊；主板背面用于安裝注射系統(tǒng)各相關(guān)組件；主板中間部位的孔用于將注射裝置的噴嘴配合到承載于‘十’字滑槽模座中的模具上。
3.如權(quán)利要求I所述的多軸式粉末冶金注射成型機(jī)，其特征是導(dǎo)模裝置由基礎(chǔ)支座、曲肘連桿機(jī)構(gòu)、止擋塊、氣缸、油壓缸及位置檢測裝置等組成；油壓缸固定在支座上鎖緊機(jī)構(gòu)中心孔位置；各曲肘連桿機(jī)構(gòu)通過鎖緊機(jī)構(gòu)與固定在基礎(chǔ)支座上的油壓缸鎖定在一起，并分別與氣缸軸和各滑塊模具由銷樞轉(zhuǎn)連接，滑塊模具置入于十字模架的滑槽中，并藉由氣缸及曲肘連桿機(jī)構(gòu)的連動而在滑槽中作往復(fù)直線滑動，完成關(guān)模和開模的功能，同時藉由與曲肘連桿機(jī)構(gòu)另一端相連的油壓缸對模具施加額外的鎖模力；各止擋塊固定在所述基礎(chǔ)支座上，以便確保在合模時各曲肘連桿呈直線縱向排列，以具備穩(wěn)固的支撐作用，使滑塊模具始終保持穩(wěn)固的合模狀態(tài)，確保能生產(chǎn)出精度準(zhǔn)確的高品質(zhì)產(chǎn)品；共四組導(dǎo)模裝置，連接形成一個整體。
4.如權(quán)利要求3所述的多軸式粉末冶金注射成型機(jī)，其特征是所述曲肘連桿機(jī)構(gòu)組件由連桿調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，后連桿，中間連片，前連桿及連接銷等，所述連桿調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過螺紋套筒和鎖緊機(jī)構(gòu)與固定在基礎(chǔ)支座另一側(cè)上的油壓缸軸桿連接；前連桿一端由銷樞轉(zhuǎn)連接到一個滑動模具上，其另一端由銷與氣缸軸樞轉(zhuǎn)連接；曲肘連桿各組件均由銷樞轉(zhuǎn)連接。
5.一種如權(quán)利要求I所述的多軸式粉末冶金注射成型機(jī)，其特征是所述十字滑槽模具總成，包括一個‘十’字對開四滑道的模架，兩塊模蓋、兩個定位套及四根導(dǎo)柱，至少兩組滑塊模具在模架的滑槽內(nèi)被引導(dǎo)，十字滑槽模具總成通過定位套及導(dǎo)柱準(zhǔn)確定位并固定在主板上；所述滑塊模具由滑塊及模具部分組成，可方便地更換不同模腔的模具部分從而生產(chǎn)出不同的產(chǎn)品，各滑塊模具可方便地安裝冷卻系統(tǒng)，有助于模具的全方位冷卻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適于生產(chǎn)高精密度、三維形狀復(fù)雜的粉末冶金產(chǎn)品的多軸式粉末冶金注射成型機(jī)。其主要包括一機(jī)座、一主板、四組導(dǎo)模裝置、一‘十’字滑槽模具總成，一注射裝置總成。四組導(dǎo)模裝置安裝在機(jī)器的正面上并相互聯(lián)結(jié)?；瑝K模具置入于十字模架的滑槽中，并與導(dǎo)模裝置的曲肘連桿機(jī)構(gòu)連接，藉由氣缸及曲肘連桿機(jī)構(gòu)的連動而在滑槽中作往復(fù)直線滑動，完成關(guān)模和開模的功能。液壓缸與曲肘連桿機(jī)構(gòu)連接，對有需要的模具施加額外的鎖模力。其專用模具具有突破性的多滑塊模具結(jié)構(gòu)，多方向開模，超越傳統(tǒng)模具的限制，能生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高的粉末冶金制品，在降低成本，大幅提升產(chǎn)能的同時確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。
文檔編號B22F3/115GK102886518SQ20111019901
公開日2013年1月23日 申請日期2011年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月17日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:劉亞