CN103817327B - 一种金属粉末的压制成型装置及工艺 - Google Patents

Abstract

一种金属粉末的压制成型装置，包括压头、操作平台、转盘、接料模框、成型模具、出料轨道以及复数台生坯压制装置，转盘设于操作平台上，转盘的圆周上均匀开设有复数个通槽，每个通槽上端面均固定有接料模框，生坯压制装置配设有输送装置和投料装置，输送装置依次等间距排列，投料装置分别与输送装置、接料模框对接，成型模具、出料轨道设于转盘正下方操作平台的同一圆周内，压头设于成型模具正上方。本发明先利用生坯压制装置将制作金刚石刀具所需的粉末制作成生坯，收集后再进行压制成型，进料、压制及出料等均同步进行，多层刀头的生产效率高，减少了粉尘的产生，及粉末的流失，节约资源，还改善了工作环境。

Description

一种金属粉末的压制成型装置及工艺

技术领域

    本发明涉及一种金刚石刀具的制作，具体来说是指一种金属粉末的压制成型装置及工艺。

背景技术

目前，多层结构金刚石刀具的制作工艺通常包括以下步骤：先通过人工称取若干种制作金刚石刀具所需要的粉末；然后将称取好的粉末依次装入石墨模具中，每装入一种粉末后均需将粉末摇平后再装入另一种粉末；粉末全部装入完毕后，最后配上压头，压制成型。

然而，经过长期的实践生产中发现，这种制作工艺主要存在以下不足：1、作业地点粉尘飞扬，环境极为恶劣，严重影响着工作人员的身体健康；2、由于粉末状的物品体积较大，装置于石墨模具中，占用了较多的石墨模具空间；3、粉末在装模及摇平过程中容易流失，不仅污染环境，并且无法回收再使用，粉末原料浪费严重，增加了企业的生产成本；4、由于这种制作工艺中粉末的称量、粉末的装模及粉末的摇平工序等都需要大量的人工来完成，生产效率低下，无法实现机械化生产。

发明内容

本发明提供一种金属粉末的压制成型装置及工艺，解决现有多层结构金刚石刀具的制作效率低下、作用环境恶劣以及原料浪费严重等问题。

本发明采用如下技术方案：

一种金属粉末的压制成型装置，包括压头、操作平台、转盘、接料模框、成型模具、出料轨道以及复数台用于制作各层生坯的生坯压制装置，所述转盘可转动设于操作平台上，所述转盘沿其上端面的圆周上均匀开设有复数个贯穿至操作平台上的通槽，每个通槽上端面均固定有所述的接料模框，所述生坯压制装置配设有输送装置和投料装置，输送装置依次等间距排列，所述投料装置分别与输送装置、接料模框对接，用于将各生坯投至相应的接料模框中，所述成型模具、出料轨道设于转盘正下方操作平台的同一圆周内，所述压头设于所述成型模具正上方。

进一步地，上述成型模具包括一成型模框和一底板，所述底板设于成型模框底部的操作平台内，该底板的横截面略小于成型模框内腔室的横截面，所述底板下方还设有一可将底板上顶至与所述成型模框上端面对齐的顶针。

进一步地，上述输送装置为一输送带，输送带的一端连接生坯压制装置的出口，另一端对接所述投料装置，各输送带末端连线形成一半径大小与所述转盘圆周半径相等的弧形，相邻两个输送带末端之间的间距与相邻两个接料模框间距相等。

优选地实施方案一，上述投料装置为一机械手，该机械手包括一驱动机构及个数所述输送带相等的执行机构，所述执行机构也依次等间距排布形成一与各输送带末端连线形状相同的弧形。

优选地实施方案二，上述输送带包括两个相向运动的回转输送带，两个回转输送带之间设有间隙，该间隙恰好位于接料模框的正上方，两个回转输送带上均设有若干个间隔均匀的凸块，同一个回转输送带上相邻凸块间的距离相等且大于生坯的长度，所述投料装置为设于间隙正下方操作平台上的弹性支撑体，弹性支撑体每接收一个生坯下降的距离为一个生坯的厚度，弹性支撑体接收完生坯后，其上端面与操作平台上端面平齐。

优选地实施方案三，所述投料装置为坡度式轨道，该坡度式轨道一端对接所述输送带，另一端对接所述接料模框，该坡度式轨道与接料模框不接触；所述接料模框的上端面均平齐设置，前一个接料模框与其对应位置转盘之间的高度等于后一个接料模框与对应位置转盘之间的高度减去一个生坯的厚度。

上述金属粉末的压制成型装置的工艺，包括以下步骤：

（1）准备制作各层生坯的N种粉料，并由对应的N个生坯压制装置分别压制成N种生坯；

（2）N种生坯从生坯压制装置出料后分别由输送装置送至对应的N个投料装置中；

（3）投料装置同时分别将生坯投至N个等间距排列的接料模框中，接料模框接完一个生坯则自动转动一个间距距离的工位，投料装置再继续投放N个生坯；

（4）待接料模框接收完N个生坯后，接料模框再转过一个以上间距距离的工位，生坯原料落入成型模具中，进行压制成型；

（5）最后脱模，成品进入出料轨道，接料模框则回转至第一次接料位置继续接料。

上述步骤（1）至（5）均为同步进行，所述生坯压制装置连续不断的压制生坯，并通过输送装置将压制后的生坯连续不断的输送。

步骤（5）中脱模由一顶针将成品顶起至成品底面与转盘通槽上端面平齐，即进入接料模框中，再由转盘带动转至出料轨道的入口。

上述混合粉料为混有金刚石颗粒的金属粉末压制；

由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明先利用若干台生坯压制装置将制作金刚石刀具所需的粉末制作成生坯，再进行收集后进行压制成型，节约了后续烧结时石墨模具的空间，减少了粉尘的产生，从而减少了金刚石粉末的流失，不仅节约资源，保护环境，并且减少粉尘对工作人员健康状况的危害。

2、本发明利用自动化设备代替人工，减少了操作员工的数量，进料、压制及出料等均同步进行，多层刀头的生产效率高，大大提高了企业的生产效益，适合规模化生产。

3、本发明的输送装置以及投料装置，能够平稳的、安全地输送生坯，不会产生生坯断裂、破损等现象，保存了生坯的完整性。

4、本发明设计独特，构思新颖，具有很强的实用性，该工艺还适合各种砌块化、层状结构产品的制作，因此本发明具有广阔的市场前景。

附图说明

图1为本发明实施例一的俯视图；

图2为本发明实施例一的结构示意图；

图3为本发明实施例一成型模具及顶针的结构示意图；

图4为本发明实施例二的俯视图；

图5为本发明实施例二的结构示意图；

图6为本发明实施例三的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

实施例一

参照图1和图2，一种金属粉末的压制成型装置，包括压头10、操作平台20、转盘30、接料模框40、成型模具50、出料轨道60以及生坯压制装置70，其中，转盘30设于操作平台20上并由变频电机31驱动转动。转盘30沿其上端面的圆周上均匀开设有20个贯穿至操作平台20上的通槽32，每个通槽32上端面均固定有1个接料模框40，接料模框40的形状根据刀头的形状来确定，可以为方形、圆形、椭圆形等。通槽32与接料模框40相通，且通槽的形状与接料模框40内腔体的形状相同。位于转盘30相互垂直半径上的两个通槽32，其中一个通槽32正下方的操作平台20内设有成型模具50，压头10设于成型模具50的正上方，另一个通槽32正下方的操作平台20内设有出料轨道60，出料轨道60与通槽32对接的开口大于通槽32的口径。参照图3，成型模具50包括一成型模框51和一底板52，底板52设于成型模框51底部的操作平台20内，该底板52的横截面略小于成型模框51内腔室的横截面，底板52下方还设有一可将底板52上顶至与成型模框51上端面对齐的顶针53。

继续参照图1和图2，成型模具50及出料轨道60前半部（或后半部）之间的其它通槽32的侧面对应设有9台生坯压制装置70，生坯压制装置70配设有输送装置和投料装置，本实施例每台生坯压制装置70分别设有一个输送带71作为输送装置和1个机械手72作为投料装置，输送带71的一端连接生坯压制装置70的出口，另一端对接机械手72，各输送带71末端连线形成一半径大小与转盘30圆周半径相等的弧形，相邻两个输送带71末端之间的间距与相邻两个接料模框40间距相等。机械手72包括一驱动机构721及9个执行机构722，执行机构722也依次等间距排布形成一与各输送带71末端连线形状相同的弧形。

本实施例压制成型装置的成型工艺包括：（1）准备制作各层生坯的9种粉料，并由对应的9个生坯压制装置70分别压制成9种生坯；（2）9种生坯从生坯压制装置70出料后分别由输送带71送至其末端；（3）机械手72将生坯抓起并转移至9个等间距排列的接料模框40中，接料模框40接完一个生坯则自动转动一个间距距离的工位，机械手则回位继续转移下一9个生坯；（4）待接料模框40接收完9个生坯后，接料模框40再转过若干工位，生坯原料落入成型模具50中，进行压制成型；（5）脱模，由顶针将成品顶起至成品底面与转盘30通槽32上端面平齐，即进入接料模框40中，再由转盘30带动转至出料轨道60的入口，接料模框40则回转至第一次接料位置继续接料。

需要说明的是，本发明的生坯压制装置70不仅局限于9个，其还可以是其它数值，如6、8、10等。另外，本发明实施例一中一个输送带71一次同时输送两个生坯，则接料模框内也有两个小接料模框，同时压头、成型模具等也都具有两套装置。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，其主要区别在于：投料装置、接料模框和转盘。参照图4和图5，本实施例的投料装置为坡度式轨道72，该坡度式轨道72一端对接输送带71，另一端对接接料模框40，该坡度式轨道72固定不动，与接料模框40不接触。接料模框40的上端面均平齐设置，前一个接料模框40与其对应位置转盘30之间的高度等于后一个接料模框40与对应位置转盘30之间的高度减去一个生坯的厚度，保证每次投料的高度相等。该实施例的成型工艺与实施例一也基本相同，其主要区别在于投料方式，本实施例的投料方式：生坯输送至输送带末端，从坡度式轨道72直接滑落至接料模框40中。

实施例三

本实施例与实施例一也基本相同，其主要区别还是在于：投料装置和输送装置。参照图6，本实施例的输送带包括两个相向运动的回转输送带71，两个回转输送带71之间设有间隙，该间隙恰好位于接料模框40的正上方，两个回转输送带71上均设有若干个间隔均匀的凸块711，同一个回转输送带71上相邻凸块711间的距离相等且大于生坯的长度，投料装置为设于间隙正下方操作平台上的弹性支撑体72。该实施例的成型工艺与实施例一也基本相同，其主要区别在于送料和投料方式：本实施例的生坯由其中一个回转输送带71输送，在两个回转输送带71间隙处滑落至两个成水平状态的凸块711上，回转输送带71继续转动，凸块711再落到弹性支撑体72上，弹性支撑体72每接收一个生坯下降的距离为一个生坯的厚度，保证每次接受生坯的高度一样，弹性支撑体72接收完生坯后，其上端面与操作平台20上端面平齐。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种金属粉末的压制成型装置，其特征在于：包括压头、操作平台、转盘、接料模框、成型模具、出料轨道以及复数台用于制作各层生坯的生坯压制装置，所述转盘可转动设于操作平台上，所述转盘沿其上端面的圆周上均匀开设有复数个贯穿至操作平台上的通槽，每个通槽上端面均固定有所述的接料模框，所述生坯压制装置配设有输送装置和投料装置，输送装置依次等间距排列，所述投料装置分别与输送装置、接料模框对接，用于将各生坯投至相应的接料模框中，所述成型模具、出料轨道设于转盘正下方操作平台的同一圆周内，所述压头设于所述成型模具正上方。

2.如权利要求1所述的一种金属粉末的压制成型装置，其特征在于：所述成型模具包括一成型模框和一底板，所述底板设于成型模框底部的操作平台内，该底板的横截面略小于成型模框内腔室的横截面，所述底板下方还设有一可将底板上顶至与所述成型模框上端面对齐的顶针。

3.如权利要求2所述的一种金属粉末的压制成型装置，其特征在于：所述输送装置为一输送带，输送带的一端连接生坯压制装置的出口，另一端对接所述投料装置，各输送带末端连线形成一半径大小与所述转盘圆周半径相等的弧形，相邻两个输送带末端之间的间距与相邻两个接料模框间距相等。

4.如权利要求3所述的一种金属粉末的压制成型装置，其特征在于：所述投料装置为一机械手，该机械手包括一驱动机构及个数与所述输送带相等的执行机构，所述执行机构也依次等间距排布形成一与各输送带末端连线形状相同的弧形。

5.如权利要求3所述的一种金属粉末的压制成型装置，其特征在于：所述输送带包括两个相向运动的回转输送带，两个回转输送带之间设有间隙，该间隙恰好位于接料模框的正上方，两个回转输送带上均设有若干个间隔均匀的凸块，同一个回转输送带上相邻凸块间的距离相等且大于生坯的长度，所述投料装置为设于间隙正下方操作平台上的弹性支撑体，弹性支撑体每接收一个生坯下降的距离为一个生坯的厚度，弹性支撑体接收完生坯后，其上端面与操作平台上端面平齐。

6.如权利要求3所述的一种金属粉末的压制成型装置，其特征在于：所述投料装置为坡度式轨道，该坡度式轨道一端对接所述输送带，另一端对接所述接料模框，该坡度式轨道与接料模框不接触。

7.如权利要求6所述的一种金属粉末的压制成型装置，其特征在于：所述接料模框的上端面均平齐设置，前一个接料模框与其对应位置转盘之间的高度等于后一个接料模框与对应位置转盘之间的高度减去一个生坯的厚度。

8.一种利用权利要求1-7任一所述一种金属粉末的压制成型装置的工艺，其特征在于包括以下步骤：

（1）准备制作各层生坯的N种粉料，并由对应的N个生坯压制装置分别压制成N种生坯；

   （2）N种生坯从生坯压制装置出料后分别由输送装置送至对应的N个投料装置中；

   （3）投料装置同时分别将生坯投至N个等间距排列的接料模框中，接料模框接完一个生坯则自动转动一个间距距离的工位，投料装置再继续投放N个生坯；

   （4）待接料模框接收完N个生坯后，接料模框再转过一个以上间距距离的工位，生坯原料落入成型模具中，进行压制成型；

（5）最后脱模，成品进入出料轨道，接料模框则回转至第一次接料位置继续接料。

9.如权利要求8所述的一种金属粉末的压制成型工艺，其特征在于：所述步骤（1）至（5）均为同步进行，所述生坯压制装置连续不断的压制生坯，并通过输送装置将压制后的生坯连续不断的输送。

10.如权利要求8所述的一种金属粉末的压制成型工艺，其特征在于：步骤（5）中脱模由一顶针将成品顶起至成品底面与转盘通槽上端面平齐，即进入接料模框中，再由转盘带动转至出料轨道的入口。