粉末制品成形液压机的设计.pdf

文 章 编 号 1 6 7 2 0 1 2 1 2 0 1 2 0 5 0 0 2 4 0 2 粉 末 制 品成 形 液 压 机 的设 计 李响 徐州压 力机械 有 限公 司 ， 江 苏 徐 州 2 2 1 0 0 4 摘 要 针 对粉 末制 品压坯 成形 的工 艺要 求 ， 简 要介 绍 了高 性 能粉 末 制 品成形 液压 机 的设计 要 点。 关键 词 机械 设计 ； 液压 机 ； 粉 末成 形 ； 设 计 中 图 分 类 号 T G3 1 5 ． 4 文 献 标 识 码 B 0引 言 粉末 冶金 技术 已有百 余年 的历 史 ，长期 以来 在 生 产制造 金属 切 削刀具 、电子 磁性 材料 制 品及难熔 合 金类 小型零 件等 诸多方 面应 用广 泛 ，极 大 地促 进 了机械 加工 和 电子 电器 5 1 2 业 的发展 。近年来 我 国经 济 的快 速发展 ， 更 为粉末 冶金 技术 注入 了 巨大活 力 。 采 用压 坯烧结 成形 工艺 的粉 末冶金 制 品 ，既 满 足 了 少 无切 削 坯 材 的“ 近 净 形 ” 要 求 ， 又 杜绝 了铸 锻件 坯 材生产 的耗 能及 环境 污染 。本文 以我公 司为某 硬质 合金 厂 生产 的新 型数 控 粉末 制 品 成形 液 压机 为 例 ， 重点 列举其 设计 特点 并 阐述如 下 ， 供业 内同仁参 阅 。 1粉 末 成 形 液 压 机 设 计 要 点 液压 机外 形如 图 1所 示 ， 主要 由机身 、 上 下压 头 缸 、 压模 平 台 、 压 制平 台 、 防护 板 、 动 力 系统 、 电气 系 收稿 日期 2 0 1 2 0 5 0 2 作者简介 李 响 1 9 7 5 一 ， 男， 工程 师， 从事锻压液压机设 计研发 统等 组成 。其 主要设 计特 点如下 。 1 ． 1 上 、 下压 头速 度按 比例 可调 的双 向压制 金属 粉 末 在模 具 型腔 内压 制 固化 的过程 中 ， 为 保证 压坯 内部致 密度 均匀 ，设计 时将 上压 头缸 的下 腔 和下压 头缸 的上 腔面积 做成 1 1 ， 在 中间设 置一 比 例 流量 阀 ，通 过输人 的 电流信 号来控 制 下压 头 的下 行 速度 ，使之 可在 2 0 ％～ 1 0 0 ％的上 压头 工作 速度 内 比例 可调 ， 以达到对 不 同材料 、 不 同大小 金属 粉末 制 品进行 双 向压 制 的 目的 ，由此 保证 压制 固化 后压 坯 成 品密 度 的均 匀一 致 。 1 ． 2工作 压力 与工作 速度 的 比例 控 制 在 液压控 制 系统 中 ，加压 回路 和 主泵控 制 回路 采用 了 比例 控制技 术 ，使压 机 的工作 压力 和工 作速 度在 P L C程序 控 制下 自动变 化 ，保 证不 同材料 、 不 同质 量试件 的成 形要求 ，其 中压 力调 节 由 比例 溢流 阀实 现 ， 工作 速度 调节 由比例变量 泵实 现 ， 可最 大程 度地 利用能 源 ， 减 少损 耗 。 操作 者可 以方 便地 在操作 台上 修改各 个 阶段 的输 出压力 和流量 。 3结 语 本 文 归 纳 了轮 辋 压 制 整 形 C型液 压 专 机 的设 计要点 ，藉 此探讨 了未来液 压机 新 品研发 的一 般规 律 ，期 望进 一步 提升 液压机 产 品的 内在 品质 和 市场 竞 争力 ， 并期 待 与 同行 交流 学 习。 【 参 考文 献 】 [ 1 】 俞新陆． 液压机． 北京 机械工业 出版社 ， 1 9 8 2 ． 【 2 】 何德誉． 曲柄压力机． 北京 机械工业出版社， 1 9 8 7 ． 【 3 ] 陆红． 锻压液压机的准柔性化设计． 锻压机械 ， 2 0 0 2 ， 6 ． f 4 ] 陆红． 液压机滑块的结构设计及其计算． 锻压装备与制造技术， 2 0 0 9 ． 4 ． De s i g n o f s pe c i a l s upp r e s s s ha p i n g hy d r a u l i c pr e s s f o r a ut o mo bi l e r i m CHENG Yu， L U Ho n g ， W ANG Pe i we n Xu z ho u Pr e s s u r e Ma c h i n e r y Co ． ， L t d． ， Xu z h o u 2 21 0 0 4 ， J i a n g s u Ch i n a A bs t r a c t As pe r t he o pe r a t i o n a l p e r f o r ma n c e a nd s pe c i a l t e c h ni c a l r e qu i r e me n t ，t he k e y d e s i g n p o i n t s o f t h e i a l s u p pr e s s s ha pi n g h y d r a u l i c p r e s s f o r a u t o m o b i l e r i m h a v e b e e n i n t r o d u c e d i n t h e t e x t ． K eyw or ds Hydr a ul i c pr es s ；Aut omobi l e r i m；Suppr e s s s ha pi ng 图 1 粉末成型液压机外形图 1 ． 机身2 ． 上压头缸3 _ 滑块 4 ． 防护板5 ． 压模平 台6 ． 压制平台7 ． 立柱8 ． 下压头缸9 ． 动力 系统1 O ． 电气 1 ． 3设置 独特 的第 三种 脱模 方式 粉末 制 品液 压机 通常 有两 种脱 模方 式 上 压 头 上行 的“ 缩 回脱模 ” 和 下压 头下 行 的“ 下 拉脱 模 ” 。但 在 实际 生产 中 ，两 种脱 模方 式 不能 满足 某些 粉末 制 品 的脱 模 工 艺要 求 。因此 ， 在综 合 了 “ 缩 回脱 模 ” 和 “ 下拉 脱模 ” 两 种脱 模 方 式 的基 础 上 ， 本 机 通 过 液 压 系 统控 制 ， 采用 了一 种新 的 “ 同时脱 模 ” 方式 ， 即将 下 压 头缸 下腔 排 出的油 液供 给上 压 头缸 的下 腔 ，使 下 压 头下 拉 和上压 头缩 回同时进 行 ，从 而杜 绝 了压 坯 成 品因脱模 不 当而产 生废 、 次 品 。 1 ． 4高精 度 的定程 控制 单 独采 用普 通感 应 型接 近开关 控 制上 压 头 的往 复 行 程 ，其 压 制 成 品 的 高 度 尺 寸 误 差 往 往 有 数 毫 米 之 多 。现选 用 高精度 进 口直线 位 移传感 器 和 彩显 触 摸 屏 控 制 ， 实 施 全 行 程 数 字 化 检 测 显 示 、 发 讯 反 馈 和 数 值设 定 ， 再辅 以工 作速 度 的闭 环控制 ， 保 证 了在 多 次 重 复压制 循 环 的条 件 下 ， 上 压 头每 次下 行 的“ 定 程 控 制 ” 精 度 可达 O ． 1 O nto， 使批 量 生产 的成 品 高度 尺 寸 一 致 。 1 ． 5恒 压压 制及 恒压 保持 通过进 口压力传 感 器检 测并 反馈 ，使 彩 显触 摸 屏 即时显示 数 字量 压力 值 ，据此 调控 液 压 系统输 出 稳 定 的压 制力 。对 于 长达 4 0 mi n的保 压 压制 工艺 过 程 ， 设 置 大 功 率 主液 压 泵 卸荷 ， 降低 能耗 ， 并 以压 力 传 感器 跟踪 监控 液 压系统 的压力 变化 ，适 时 开启 小 功率液 压 泵予 以补 压 ，由此 消 除因微 量压 实位 移 及 系统 内泄 而造 成 的不确 定 的压 降 ，从 而保 证 压制 力 波动小 于 公称 压力 1 ． 0 ％的保压 工艺 要求 。 1 ． 6双 向 隔 离 防 护 为使 粉末 制 品在压 制过 程 中既不 污染 环 境又 能 保证 其成 分 品质 的纯正 ，即要求 细微 粉 末不 得飘 洒 飞扬 污染 空气 ， 又要 防止 来 自外界 环境 杂 质 的侵入 ， 专 门设 计 了厚 度超 过 1 5毫米 的有 机玻 璃 挡板 ， 不 仅 避免 了压 制成 形工 艺过 程 中的双 向污 染 ，还 可有 效 防范 坯料 意外 “ 崩 飞 ” 伤 人事 故发 生 。 1 ． 7润 滑 由 于 粉 末 材 料 对 油 比较 敏 感 ，本 机 在 下 压 头 运 动 时立柱 与 工作 台 的导 向处 采用 含油 轴 承 ，方便 可 靠 ， 既解 决 了立柱 的润 滑 问题 ， 又 防止 了油对 粉末 成 形 时 的 影 响 。 2结 束 语 目前 ，粉 末 压 制成 形 已有 可达 1 0 0 ％致 密度 的 无 空隙制 品 ，经烧 结 后 的机 械 强度 与普 通铸 锻件 不 相 上下 ， 正 向着将 来 “ 烧结 锻造 ” 成形 的方 向发 展 。 为 了 适 应 市 场 需 要 ，有 些 粉 末 冶 金 制 品 已 超 过 了 2 0 0 k g的单 件 重 量 。作 为粉 末 冶金 压 制 成形 的关 键 环 节 ，节 能 环保 型高 性能 粉末 制 品液压 机 的创新 与 研 发 ， 必 将 具 有 十 分 重 要 的 现 实 意 义 。 【 参 考文 献 】 [ 1 ] 天津锻压机床厂 ， 编_ 中小型液压机设计计算 ． 天津 天津 人民 出 版社 ， 1 9 7 5 ． [ 2 ] 徐州压力机 械有限公 司， 编．粉末液压机技术方案． 2 0 0 2 ． [ 3 ] 董建东 ， 熊 晓红． 国内外粉末冶 金压力机 的研究 与应用 ． 锻压机 械 ， 1 9 9 8 ， 4 ． [ 4 ] 乔志明．Y 7 9 Z 一 2 5 0型全自动粉末制品液压机． 锻压机械， 1 9 8 0 ， 2 ． [ 5 ] 松山芳治 日 ， 等著． 周安生， 等译． 粉末冶金学． 北京 科学出版 社 ． 1 9 7 8 ． De s i g n t o f hy dr a ul i c pr e s s f or po wde r p r o d uc t s LIXi ang Xu z h o u P r e s s S y s t e ms C o ． ， L t d ． ， Xu z h o u 2 2 1 0 0 4 ， J i a n g s u Ch i n a Abs t r a c t As pe r t he t e c h n i c a l r e q u i r e m e n t o f p r e s s f o r m i n g p r o c e s s f o r p o wde r p r o d uc t s ， t h e k e y d e s i g n p o o f h y d r a u l i c p r e s s f o r po wd e r p r o du c t s wi t h hi g h p e r f o r ma n c e ha v e b e e n b r i e f l y i n t r o du c e d． K e ywor ds Hy d r a u l i c p r e s s ； Po wd e r f o r m i n g ； De s i g n