粉末压实设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于生产粉末固结块的粉末压实设备。
背景技术：
通常，粉末压实设备用于例如常规的冶金工业中，其中碱性铁粉末混合有铜粉末、石墨粉末或类似合金成分以预备合成物。通常向该合成物中添加诸如硬脂酸锌、硬脂酸铅等的润滑剂，以提供接着将在压模中压实的混合粉末。粉末冶金术是一种生产诸如铁基压实粉末块的方法，且在原子能工业中，模具设置在手套式操作箱中，从而生产诸如核燃料球的块。
在该领域广泛使用的压机中，每个模具包括两个或多个模具冲头。
在日本专利公报特开平9-253896A中公开了一种现有技术粉末压实设备，参见其中的“图1”(本申请的图7)所示。该设备包括将上冲头安装在顶板上的冲头座、用于保持冲模的冲模板和固定有下冲头的底板。上、下冲头彼此相向地强烈推压，以压实粉末混合物并将其压实成固结块。
现在，将参照图7详细地描述粉末压实设备的现有技术类型。
该现有技术提出了一种用于结合到粉末压实设备中的冲模装置。该冲模装置包括通过上保持座112保持在适当位置的上冲头113，上保持座112螺栓连接到顶板110的下表面上。向下安装在冲模板123中的冲模121通过栓接其上的冲模固定器122而固定于其中。冲模板支撑件126设置在冲模板123下表面以下并与其邻接。一对导向柱114从顶板110的相对的侧端部悬垂。这些柱松弛地延伸穿过形成在冲模板123中的相应孔。固定在支撑件126中的轴承将该导向柱114下端部保持成与所述支撑件自由地旋转结合。冲模121具有装在下冲头131的顶端上的中心孔，下冲头131可相对于该冲模121上下往复运动。下保持座132螺栓连接到基板140上，从而将下冲头131固定于其上。一对直立导向杆160穿透所述基板140的相对侧区域。
在操作中，将一定量的粉末放入冲模121中，而后使顶板110沿导向柱114下降，从而使上冲头113朝向冲模121下降。另一方面，基板140将沿着导向杆160上升，因此向上朝向冲模121来驱动下冲头131。这些上、下冲头113和131彼此合作以压制其间的粉末，从而将其压实成固结块。
当将该设备设置成准备操作时，下冲头131的上端将首先定位成装入冲模121内。在将固定器122放置到冲模上并向下通过螺栓连接到该冲模板上之前，该冲模接着与冲模板123接合。抑制下冲头131侧向移动的下保持座132将向下螺栓连接到基板140上，从而将下冲头固定于其上。随后，在临时下降上板110之前，使上冲头113的下端装入冲模121内。接着，上保持座112通过向上拧紧一些螺栓而相对于该板正确地定位。作为最终步骤，上板110将向上缩回，从而将这些螺栓紧紧固定以牢固地固定上冲头113。
在上述粉末压实设备中，在冲模121周围使用许多螺栓，从而固定器122将该冲模下推到冲模板123内。因此，当安装和拆卸该冲模121时，需要进行非常复杂而且耗时的操作。
如上所述，上冲头113必须初步装入冲模121中以与其对准。因此，将允许向上插入上保持座112的又一些螺栓松弛地与顶板110接合。随后，该顶板将上升以紧紧地固定螺栓并牢固地将上冲头113固定在适当的位置。由于几乎不可能通过视觉检查这些螺栓和接纳这些螺栓的螺栓孔的位置，因此不易固定上保持座112。所有栓接该保持座112的操作或者可以在升起顶板110后来完成。但是在这种情况下，更难于使上冲头113与冲模121准确地对准，而且也不能平稳地安装并快速地紧固这些螺栓。
当促使上冲头113与冲模121平滑对准时，应该防止上冲头113被损坏。为此，可能需要可手动操作的模具变换装置，以慢慢地升、降上冲头。这种变换装置将定位成远离粉末压实设备的主体。所以，为此的一套冲模和相关构件必须在这种变换装置和该设备之间做前后移动。
发明内容
鉴于上述问题，这里提供了一种粉末压实设备1，其包括顶板3、冲模板9和底板12，它们按如下方式彼此组合。所述顶板3通过冲头座5而将所述上冲头4保持在适当的位置，且所述冲模板9牢固地夹紧其中保持有冲模7的模座8。所述底板12通过用于夹紧冲头的夹具32将下冲头11保持在适当的位置。因此，将送入每个冲模7中的一定量粉末在其中压实以获得固结块。其特征是，所述冲模板9由上部分9a和下部分9b构成。模座8以这种方式夹在部分9a、9b之间，即，这些部分彼此合作以将每个冲模7固定在适当的位置。
而且其特征在于，上保持板6设置在顶板3的下面并与其连接，从而冲头座5牢固地装入并穿过该保持板6。此外，内套13布置成围绕保持在相应冲头座5中的每个上冲头4。在操作中，内套13将均匀膨胀，从而以向心的方式将每个上冲头4压制并牢固地夹紧在冲头座5内。而且，固定在底板12上的下保持板10包括彼此合作的夹具32和锁定螺栓33。这些螺栓33能够被紧固以使夹具32将在保持板10的板体上并沿着板体滑动。在操作中，每个下冲头11将以固定不动的方式压靠该保持板10的板体。
在本发明设备中的冲模的安装和拆卸比现有技术中的设备更容易和快捷，因此节省工时。特别地，上冲头可就地更平稳地与冲模对准，而不使一套冲模和相关构件移向或移离任何模具变化装置。
图1是本发明实施例中设置的粉末压实设备的前视图；图2是图1中所示的设备的侧视图；图3是沿图1中线A-A剖取的剖视图；图4是设备中正固定在适当位置的上冲头的前视图；
图5是已经固定在适当位置的上冲头的前视图；图6是固定在适当位置的冲头的局部放大剖视图；以及图7是现有技术设备的垂直剖视图。
具体实施例方式
如图1和2所示，本发明的粉末压实设备1包括顶板3和由冲头座5保持的上冲头4。这些板3和冲头座5将被驱动以沿着导向轴2上下运动。上保持板6用于将冲头座5固定在顶板3上。该设备还包括冲模7，冲模7沿模座8的中心垂直延伸，模座8又通过冲模板9锁定在适当的位置。换言之，这种模座8和冲模板9确实用于牢固地固定冲模7。该设备还包括底板12，在底板12上支撑有保持板10，从而将下冲头11固定在适当的位置。
如图3所示，导向轴2布置在冲模板的四个角部区域，围绕6个冲模7。
油压马达或电动马达(未示出)将驱动顶板3沿保持该板的导向轴2上、下移动。顶板3又保持冲头座5和活塞14，并且这些活塞的数量与冲模7的数量相同。
每个上冲头4是一体件，包括待压入冲模7中的压制部15。如图4所示，上冲头4还包括从压制部15依次向上延伸的环形肩部16和插入部17。具有加大直径的肩部16将压靠冲头座5的下端。插入部17将被接收在冲头座5中，从而使其周围被牢固地卡在冲头座5中。锥形区域16a形成为肩部16的一部分，其延伸到直径较小的插入区域。
还参照图4，冲头座5构造成牢固地在其中保持上冲头4的插入部17。因此，冲头座5包括下圆筒体18，下圆筒体18向上延伸到与其成一体形成的支撑头19。圆筒腔或孔20形成在中心并处于下圆筒体18的下锥形端20a以上，从而插入部17可接收在该腔中。该腔20外围的上端区域形成为挤压部分21，下面将对其详细描述。每个冲头座5的头部19的末端由活塞14的下表面支撑，活塞14被保持在顶板3内。
挤压部分21形成在腔20和冲头座的圆筒体18的外圆周面之间，如图4和6所示。该部分21包括压缩油腔26，其与供油通道22和排油通道23呈流体连通。这些通道从所述圆筒体18的下端延伸，且还用作空气断路器的气密止动件24紧密装配在所述排油通道23的下端中。此外，螺杆式液压件25安装在供油通道22的下端区域中，从而通过操作该螺杆能够使腔26中的液压上升。
图6详细地示出了挤压部分21，挤压部分21是形成在每个冲头座5的腔20周围的环形空间。内套13将与装配在腔20中的、上冲头4的插入部17紧密接触，由此将该插入部固定在其正常位置。附图标记28表示密封环。插入部17的顶端将压向冲头座5的头部19，而后旋转小角度，从而防止上冲头从腔20内掉出。
螺栓连接到顶板3上的上保持板6具有分别接纳每个冲头座5的下圆筒体18的多个孔。这种孔的数量与冲模的数量相同。每个活塞14抓住每个冲头座5的上端，以防止其滑脱。如果上保持板6最初与模座8对准，则不需要对其与冲模7之间的间隙进行调节。而且，每个上冲头4的锥形区域16a不需要与相应冲头座5的锥形进口20a对准。此外，不需要对上冲头4相对于装配在其上的内套13做任何位置调整。
如图1和7所示，每个冲模7是附图中呈直立位置的空心圆筒件。凸缘29从每个冲模7外围的中间高度沿径向整体向外凸出。
模座8中具有孔，用于接纳冲模的凸缘29，孔的数量与冲模7的数量相同。
上述冲模板9分成上部分9a和下部分9b，它们均通过轴2导向从而可彼此相对移动。每个部分9a和9b具有多个孔，用于接纳每个冲模7的圆筒部，这种孔的数量也与冲模的数量相同。
因此，冲模7的下圆筒部装配在冲模板的下部分9b的相应孔中。接着，模座8将放置在下部分9b上，从而该模座8的孔接纳冲模7的相应凸缘29。接着，所述冲模板的上部分9a放置在模座8上，同样地接纳冲模7的上圆筒部。然后，以油压或气动方式促动钩件30，钩件30的底部连接到下部分9b上。通过以此方式锁定上部分9a，模座8变得与冲模7一起被上、下部分9a和9b夹持在其间。
通过设置在该板每个角部处的导向轴2，将底板12设置在地面上。下保持板10螺栓与连接到板12的上表面上。
将使保持在该保持板10上的下冲头11向上装配到已经临时降低的相应冲模7内。随后，将操作夹具32以将这些下冲头11锁定在所述保持板10上的适当位置。
由图2可见，每个夹具32具有松弛地保持在下保持板10中的外下部，从而使得夹具能够滑入和滑出。每个夹具32具有带切口的内端，该切口用作与下冲头11接合的槽。从保持板10的侧壁向内拧入的锁定螺栓33具有压靠夹具32的内端。
附图标记33表示连接板，每个连接板都用于将顶板3连接到冲模板9的上部分9a上。
当使下冲头11与相应冲模7呈操作式连接时，这些冲模将装配到冲模板的下部分9b的相应孔内。接着，模座8将放置在该下部分9b上，以使得该模座的孔接纳冲模的相应凸缘29。接着，所述冲模板的上部分9a放置在模座8上，以使其接纳冲模7的上圆筒部。随后，将促动连接于下部分9b上的钩件30，以锁定冲模板的上部分9a。现在，冲模7可安装在设备上或从设备上卸下，而不使用除上述那些螺栓以外的任何其它螺栓。与现有技术设备相比较，可更迅速完成这种不包括任何复杂步骤的操作。该特征对于原子能工业特别有益，其中手套式操作箱用于进行生产核燃料球所需的操作，核燃料球的形状呈粉末压实块。
如图2所示，锁定螺栓33将向内拧入下保持板10内，以使得与所述螺栓内端接合的夹具32在该板10上滑动。因此，每个下冲头11的下端保持在每个夹具32的槽中，并被强行推向保持板10，而不在合适位置做任何程度的波动。
通过将上保持板6螺栓连接到板3的下表面上，将可靠地保持支撑在顶板中活塞14上的每个冲头座5，而不使其整体下落或在其内端处摇摆。在这些构件的这种状态下，顶板3能够安全下降，以进行下一操作。
至于每个上冲头4，其插入部17将放置在相应的冲头座中，并受扭转以临时安装于此。冲头4接着将使其锥形区域16a滑动以与冲头座5的锥形区域20a对准接合。此后，将操作液压件25，以升高压缩油腔26内的油压。因此，该腔将扩张而使内套13朝向圆筒腔20向内膨胀。因此，该套将与上冲头4的插入部17成强力接触，由此为每个上冲头提供强大而均匀的紧固力。
以此方式，可使冲模7容易而可靠地与上冲头4对准，并且可在较短时间内将这些冲头锁定在适当的位置。可在现场完成对那些冲模的设置，不再将任何冲模组件传送到外部的模具变换装置。
上述实施例仅仅是本发明的实施例，且甚至在除了原子能工业之外的任何工业领域的应用中，也可以在本发明的精神和范围内对其进行修改。
权利要求
1.一种粉末压实设备(1)，包括顶板(3)、冲模板(9)和底板(12)，它们以这样的方式彼此组合，即，所述顶板(3)通过冲头座(5)而将所述上冲头(4)保持在适当位置，所述冲模板(9)牢固地夹紧其中保持有冲模(7)的模座(8)，且所述底板(12)通过用于夹紧冲头的夹具(32)将下冲头(11)保持在适当位置，从而将送入每个冲模(7)中的一定量粉末在其中压实以获得固结块，其特征在于，所述冲模板(9)由上部分(9a)和下部分(9b)构成，从而使模座(8)以这种方式夹在上下部分(9a、9b)之间，即，这些部分彼此合作以将每个冲模(7)固定在适当的位置。
2.如权利要求1所述的粉末压实设备，其特征在于，还包括一上保持板(6)，其设置在所述顶板(3)下面并连接到所述顶板(3)上，从而所述冲头座(5)牢固地装入并穿过该保持板(6)。
3.如权利要求1或2所述的粉末压实设备，其特征在于，还包括内套(13)，其布置成围绕保持在相应冲头座(5)中的每个上冲头(4)，以使得在操作中，该内套(13)将均匀膨胀，从而以向心的方式将每个上冲头(4)压制并强力夹紧在冲头座(5)内。
4.如权利要求1至3中任一项所述的粉末压实设备，其特征在于，还包括固定在底板(12)上的下保持板(10)，该下保持板(10)包括夹具(32)和与其合作的锁定螺栓(33)，其中这些螺栓(33)能够被紧固以使所述夹具(32)在所述下保持板(10)的板体上沿板体滑动，从而在操作中，每个下冲头(11)将以固定不动的方式压靠该下保持板(10)的板体。
全文摘要
一种粉末压实设备(1)，包括顶板(3)、冲模板(9)和底板(12)，它们以下述方式彼此组合。顶板(3)通过冲头座(5)将上冲头(4)保持在适当的位置，且冲模板(9)牢固地夹紧保持冲模(7)的模座(8)。底板(12)通过夹具(32)将下冲头(11)保持在适当的位置，从而将送入每个冲模(7)中的一定量粉末在其中压实以获得固结块。冲模板(9)由上部分(9a)和下部分(9b)构成，从而使模座(8)以这种方式夹在上下部分(9a、9b)之间，即，这些部分彼此合作以将每个冲模(7)固定在适当的位置。
文档编号B30B11/00GK1672837SQ20041009093
公开日2005年9月28日 申请日期2004年11月10日 优先权日2004年3月25日
发明者皆川进, 岩崎隆, 岩井朗, 能年浩治, 佐藤守宏 申请人:日本核燃料循环开发机构, 木村化工机株式会社, 日本电脑工程株式会社
文档序号 :
【 8171831 】
技术研发人员：皆川进,岩崎隆,岩井朗,能年浩治,佐藤守宏
技术所有人：日本核燃料循环开发机构,木村化工机株式会社,日本电脑工程株式会社
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
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技术研发人员：皆川进,岩崎隆,岩井朗,能年浩治,佐藤守宏
技术所有人：日本核燃料循环开发机构,木村化工机株式会社,日本电脑工程株式会社
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