[发明专利]用于用粉末材料制造压制品的方法及相应的压制机

说明书

本发明涉及一种用于用粉末材料制造压制品的方法和一种用于实现上述方法的压制机。具体讲，本发明涉及一种用于用陶质的或金属的颗粒制造压制品的方法，这种制品的生产是利用一种由一个下部冲头、一个上部冲头和一个模具构成的压制设备进行压制来完成的。

当压制品是用陶质的或金属的粉末在一个压缩模具中制造的时候，这些压制品的密度和密度分布主要取决于压力和压制方式。为了进行压制，通常使用由一个上部冲头、一个下部冲头和一个模具构成的压制设备。对于压制工艺来说，因为不仅必须克服各个粉末颗粒之间的摩擦力以及它们的弹性的和塑性的形变，而且还必须克服粉末在模具壁上的摩擦力，所以在压制过程中沿柱状粉末压制品的高度方向产生了密度的不均匀性。在压头以下密度最大，而在制品的下部区域密度最小。

如果在制造所述压制设备时使得可以利用在压缩方向上的壁面摩擦力来移动一个活动模具，那么就可以减少密度的波动。这使得粒状粉末制品将要受到上部冲头的压缩并且同时被按压在下部冲头上，且大致均匀地受到从两侧施加的压力。因为在压缩方向上的模具冲程取决于摩擦条件并因此不能清楚地确定它的界限，所以所产生的密度分布难以重复。人们就将推出法和拉出法区分开。

按照推出法(push out)，所述模具被安装在一些弹簧上，并且在压制过程中由于壁面摩擦力的存在而完成在压缩方向上的相对运动。当上部冲头返回时，由于弹簧力的作用，所述模具被弹回它的起始位置。借此，将所述压制品从下部冲头抬高，结果，在所述压制品上会出现不希望的碎裂现象或者表面片状剥落现象。所述压制品可以在顶出位置被取出来。

按照目前被广泛采用的拉出法(pull off)，在压制过程中，在与所述上部冲头的强制耦合时，所述模具被向下移动。上部冲头和模具之间的关系可以与所述压制品的一种均匀的密度分布相协调。在顶出位置所述模具被向下移动，以便取出所述压制品。拉出法基本上避免了片状剥落。

目前被广泛采用的这种拉出法的缺点是所述上部冲头的复杂的运动。所述上部冲头首先被移动到闭合位置并接着推动到压缩位置，这意味着所述上部冲头及其驱动装置必须根据相应的闭合动作和压缩这两者来确定尺寸。此外，为了实现到闭合位置的动作并接下去进行压缩动作，需要复杂的控制系统。模具的控制也是复杂的，因它必须与上部冲头的压缩冲程保持协调。因此，必须将模具由填充位置移至压缩位置，并保持在压缩位置(模具支撑)。此外，在上部冲头移开后，必须将模具向下移动并在所述压制品被推出后重新向上移动，这就需要一种复杂的构造和复杂的控制。

总而言之，上部冲头的运动的与力有关的设计，包括从主轴传递来的功率和模具的复杂的控制，涉及相应的空间要求以及压制设备本身的复杂的结构。

本发明的课题是提供一种用于用粉末材料生产压制品的方法和一种压制设备，以便消除以上所述的那些缺点，具体讲就是为了实现一种具有简单的运动和控制的压制方法以及一种结构简单的压制设备。

为实现上述目的，本发明提供一种用于用粉末状材料，尤其是陶质的或金属的颗粒，通过压缩制造压制品的方法，其中，在一个具有一个下部冲头、一个上部冲头和一个模具的压制机中，将被倒入由所述模具限定的模腔中的粉末在所述模腔闭合后通过使一个冲头移动到压缩位置进行压制，所述上部冲头被移至闭合位置，而后借助于朝向上部冲头被移至压缩位置的下部冲头进行压缩，以便对所述粉末进行压制，这样，在下部冲头的压缩冲程结束时，模具按照强制的方式与下部冲头一起被移动一段预先确定的距离，以便进行重复压制，或者按照强制的方式与下部冲头同步按照一种可调节的速度比和路程移动模具，以便进行滑动上部压缩。

一种用于实施以上所述方法的压制机，包括一个上部冲头、一个下部冲头和一个模具，其中，一个可移动到所述压缩位置的下部冲头和一个适合于被固定用来进行压制操作和/或在下部冲头的至少部分压制运动过程中与下部冲头一起移动的模具。