500吨粉末成型机通用上三下三CNC液控模架的设计(4)
本机采用机械-液压混合式压机，模架主上冲头的驱动依靠上横梁的机械结构，脱模依靠下横梁的液压驱动实现。其余模板均采用液压驱动，各个液压缸都必须能够保证模板的独立运作。设计出的液控系统能够配合主传动系统进行装粉，压制、脱模、推出等的工序。
机械-液压式的组合压机是国内目前正在研发的混合型压机。它既解决了机械式压机结构限制的问题，也解决了液压式压机生产效率低的不足[7]。
2.2 模架简介
2.2.1 模架的概念
模架是用于安装粉末冶金模具的机架。由阴模支承板、模冲支承板和芯棒支承板等模板，加上导柱、导套、拉杆、斜楔机构、调节杆等组成。根据模板的多少分为上一下一、上一下二、上一下三、上二下二、上二下三等。
根据零件的情况，选择相应的模架。实际生产中，模架不需要更换。模具随需要更换[1]。
2.2.2 模架的功能
与压机连接，传递压力及各动作（进行粉末移送，控制可动模冲的压制速度及使阴模，模冲与芯棒分别保持在适当的相关位置），并使模具主要零件完成粉末成形（精整）要求[1]。
2.2.3 模架的特点
（1）上模冲板及下缸连接板要有可与压机快速联接的机构，便于模架的快速装卸，减少压机停机时间，提高工效。
（2）为提高定位精度，上模板与阴模板之间有导柱导向。
（3）为确保各模冲之间、模冲与阴模、模冲与芯棒之间在工作时能顺畅运行，各层安装模板均应有导柱导向。在成形时，各模板承受压制载荷作用，模板应有刚度与强度要求。
（4）为满足模架整体工作精度要求，模板与导柱的配合间隙不得大于H7/g6，各模板之间的平行度不得大于0.02mm。
（5）根据模架的功能，在模架的相关部位设置有气缸、液压缸及弹簧，以便实现粉末移送和可动模冲的速度控制；还应具备各可动模具零件的调节和限位机构。
（6）模架设计应标准化、系列化，有利于模具设计的标准化和系列化，减少模具设计的工作量[1]。
2.2.4 模架的分类
以压制成形的台面的多少来对模架进行分类，粗略地分为A型、B型、C型和C'型模架四大类，具体情况见图2. 1。
图2. 1 粉末成型模架的分类
A型模架结构简单，属于上一下一式结构适用于外形简单的制品; B型模架是上一下二式结构，具有调整操作方便、应用广泛，适用于带内或外凸缘的制品，特别是外凸缘大的制品;C型模架的结构比较复杂，有多层模板，适用于有多台面的制品，是上二下三式结构;C’型模架是在C型模架的基础上进行改造的，结构最复杂，适用于有更多台面且又带内和外凸缘的IV类制品。
图2. 2是德国Dorst公司为TAP型机械式压机配备的由液压驱动的多模板模架示意图。
图2.2 TAP型机械式压机配备的由液压驱动的多模板模架示意图
1-第一上冲头；2,3-第二、三辅助上冲头；4-阴模板；5，6，7-第1、2、3下冲模；8-芯杆
图中第一上冲头1用来驱动第一主上模冲，采用机械驱动方式；两个辅助模冲2,3采用液压驱动方式，由两个油缸的塞杆实现辅助上模冲模板对粉末移动位置的动作要求，三个辅助下模冲5,6,7的三块下模板也采用液压驱动方式，分别由三个辅助油缸驱动，并且采用带比例阀的液压控制系统对装粉和压制位置高度进行数字调节。芯杆8的动作也采用油缸的塞杆支撑和控制[1]。
2.3 上三下三式模架结构设计要求
上三下三式模架结构设计：机床的全自动模架是上三下三式结构，在上二下三结构基础上设计改进。主要涉及11部分内容，上三冲模板部分、阴模板面位置调整部分、下一冲模板部分、下二冲模板部分、固定冲模板部分、芯棒调整部分、充填气缸部分、第一第二充填调整部分、调整装置部分、导杆部分、模架给油部分。
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