500吨粉末成型机CNC液控模架的结构设计(2)
1.2 1.2 1.2 1.2 粉末成形设备 粉末成形设备 粉末成形设备 粉末成形设备1.2.1 概述粉末冶金的基本工序包括 : 粉末制造、成形、烧结及后处理。有时要增加如下工序：熔浸、二次压制和二次烧结等。其中成形工序是形成零件形状和尺寸的主要工序，成形工序分为（ 1 ）定量装粉（ 2 ）压制（ 3 ）压制过程（ 4 ）脱模四个过程。粉末冶金成形可分为两大类：压力成形和无压成形 。 目前粉末成形方法包括单轴向刚性模具成形 、 挤压 、 粉末锻造 、 粉末注射成形 、 热等静压以及冷等静压等 。 其中单轴向刚性模具压制成形法广泛应用在金属零件或结构件生产中，采用单轴向刚性模具压制成形的粉末冶金零件生产量最大 。本文所讨论的粉末冶金成形设备也主要针对单轴向压制成形设备。 [4][5]粉末冶金成形设备主要包括两大类 :（ 1 ）粉末成形压机：这是专用设备，专门压制成形粉末制品。其中成形粉末不仅包括成形金属粉末、还包括精密陶瓷、成形铁氧体、铁氧体硬质合金等粉末材料 。本科毕业设计说明书 （ 论文 ） （ 2 ）整形或精整压机：与粉末成形压机相比，结构要简单。它用于修改压坯的尺寸或改变烧结后压坯端面的形状。
1.2.2 国外粉末压机目前 ， 产品在国内应用较多且在国际上比较知名的粉末冶金成型压力机的制造厂家是 : 美国 Gasbarre Produuct Inc ， 德国的 Dorst 机器设备公司 ， 日本玉川机械 ( 株 ) ，日本的良家精机 ( 株 ) 等。随着市场竞争越来越激烈，这些生产厂家为了保持自己在技术上的领先地位 ， 对压力机的设计进行了不断地探索与创造。主要表现在 :（ 1 ）在机械机构设计上 , 以合成的液压 — 机械压力机或机械 — 液压压力机代替单纯的液压机或机械压力机。如德国的 Komage 公司的 KFMA 系列压机；（ 2 ） 采用 CNC 技术 , 使得机精确制造多台阶的 、 复杂件的能力大大地得到了提高 ，如 Tamagawa 公司开发的 SX 系列压机；（ 3 ） 计算机控制模架的研制与开发 , 使压制更加复杂的零件 、 开发新的压制方法和工艺过程成为可能。如德国 Mannesmann 公司开发的用于 HPM. E2 系列压机上的可控冲头模架 ( CPA ) ；（ 4 ）不断开发和完善压力机辅助设备。 [6][7]这些生产厂家的压力机的主要产品类型有 :（ 1 ） 美国 GASBARRE 公司生产的粉末成形压力机有标准系列压力机 、 模具系列压力机、多动作系列压力机等。（ 2 ） 德国 Dorst 机器设备公司生产的粉末成形压力机有 IPA 系列 、 DK 系列 、 DAC S系列等；（ 3 ）日本的良家精机 ( 株 ) 的粉末成形压机有 :PCMH,PCH, PCRH, PC, PCN, SP 及PCE 等系列。日本玉川机械 ( 株 ) 生产的粉末成形压力机有 S 系列， T-HS 系列及 SX-4 0系列。 [8]国外压机的主要特点为：（ 1 ）可以自动编程控制系统，按菜单提示方式与图形辅助进行操作和编程。（ 2 ）使用控制系统 SPS 控制外部或内部质量，用数据及图形显示压制压力、压坯高度、压坯重量等控制。（ 3 ）采用 CNC 数控压制轴，配有多层模板式模架，各模冲动作均为闭环 CNC 控制。源]自=优尔-^论-文"网·www.youerw.com/ （ 4 ）在机械设计上，以合成的液压一机械压力机或机械一液压压力机代替单纯本科毕业设计说明书 （ 论文 ） 第 页 共 页的机械式压机或液压式压机。 [9] [10][11]1.2.3 国内粉末压机现在我国自行研制和开发的粉末冶金成形和精整压机己取得一定的成绩 ， 取得的成绩主要有：（ 1 ） 江阴市利港电力工程设备厂引进国外先进设备 ， 于 1990 年开发了 YA79-12 5型粉末制品液压机，该液压机采用进口程序控制器 (PLC ) ， 可进行手动、半自动以及全自动操作 , 1995 年在 YA79-125 的基础上开发了 YA79-160 等型号；（ 2 ） 1993 年南通锻压机床厂开发和研制了 NTD-Y792-63A/1 OOA 干粉自动成形液压机；（ 3 ） 1996 年 10 月华南理工大学机电工程系与两家公司合作开发的 YA62-630 粉末冶金制品全自动压机试制成功 ， 该压机采用 PLC 控制 ， 主要用于生产高密度 、 高强度 、复杂形状的粉末冶金齿轮零件；（ 4 ）在消化吸收曼内斯曼（ Mannesmann ）技术的基础上，天津锻压机厂生产出了 YT70E2250 型全自动液压式粉末成形压机；（ 5 ）重庆江东机械厂生产了 YJ79E 系列全自动粉末制品液压机。 [8][12]总的来看 , 国产压机品种不全功能少 、 动作简单 、 精度较低自动化程度低 , 使粉末冶金零件的生产不得不依赖进口压制设备 , 从而影响我国新产品的开发和粉末冶金工业的发展。同发达国家生产的粉末冶金零件相比 , 我们还存在着较大差距 , 主要表现在：零件品种少 ， 精度低 , 形状简单 ， 生产质量不稳定 ， 生产率低等 。 另外 , 虽然我国有几个粉末冶金企业引进了先进的国外压机用于生产 , 但整个行业的技术水平并没有得以全面提高。1.3 1.3 1.3 1.3 课题来源 课题来源 课题来源 课题来源南京理工大学与扬州海力精密机械制造有限公司共同承担 了 产学研校企合作项目 ： “ 500t 粉末冶金精密成型压机新型上三下三模架研发 ” 。 本课题就来源于此。1.4 1.4 1.4 1.4 课题研究内容 课题研究内容 课题研究内容 课题研究内容课题研究内容如下：第一章 ： 绪论 。 本章首先介绍了本文的研究目的与意义 。 然后介绍了国内外粉末压机的发展现状与特点。
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