本發(fā)明涉及粉末冶金設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的粉末成型機(jī)通常由上模、中模、下模、芯棒以及各自的驅(qū)動(dòng)組成，因其可連續(xù)指出高精度的工件而得到了廣泛的使用。但現(xiàn)有技術(shù)中的粉末成型機(jī)通常僅能加工形狀簡(jiǎn)單、單一的工件，針對(duì)形狀復(fù)雜，尤其是帶有內(nèi)、外臺(tái)階的工件，無(wú)法進(jìn)行有效加工，使得操作人員必須在粉末成型機(jī)加工完成后對(duì)工件進(jìn)行二次處理，工作效率極低、費(fèi)事費(fèi)力且勞動(dòng)強(qiáng)度大，即失去了原使用粉末成型機(jī)的初衷。這樣，如何對(duì)帶有內(nèi)、外臺(tái)階的工件進(jìn)行一次性加工成型成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對(duì)以上問(wèn)題，提出了一種結(jié)構(gòu)精巧、使用方便、穩(wěn)定性好且加工效率高，可針對(duì)具有內(nèi)、外臺(tái)階的復(fù)雜工件進(jìn)行方便、高效的一次性成型加工的粉末成型機(jī)及其操作方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為：包括上模組件、中模組件、下模組件、芯棒組件、固定板、機(jī)架和動(dòng)力源，所述固定板固定連接在機(jī)架上，所述動(dòng)力源固定連接在機(jī)架的頂部，所述上模組件連接在動(dòng)力源下方，所述中模組件、下模組件、芯棒組件均連接在固定板上；所述上模組件包括上模、上模板、上模保壓活塞桿和上模保壓缸，所述上模板固定連接在動(dòng)力源的底端，所述上模保壓缸固定連接在上模板上，所述上模保壓活塞桿的頂端伸入上模保壓缸內(nèi)、且低端穿出至上模板的下方，所述上?？刹鹦兜倪B接在上模保壓活塞桿的底端；所述中模組件包括中模、中模板、中模高度調(diào)節(jié)組件、至少一中模保壓活塞桿和至少一中模保壓缸，所述中模保壓缸固定連接在固定板的底面上，所述中模保壓活塞桿的底端伸入中模保壓缸內(nèi)、且頂端穿出至固定板的上方，所述中模板固定連接在中模保壓活塞桿的頂端，所述中模可拆卸的連接在中模板內(nèi)、且位于上模的下方；所述中模高度調(diào)節(jié)組件包括絲桿、絲母、旋轉(zhuǎn)座、滑座、滑塊、調(diào)節(jié)柱、調(diào)節(jié)塊和調(diào)節(jié)塊驅(qū)動(dòng)裝置，所述調(diào)節(jié)塊驅(qū)動(dòng)裝置固定連接在固定板的頂面上，所述調(diào)節(jié)塊連接在調(diào)節(jié)塊驅(qū)動(dòng)裝置的一側(cè)、且滑動(dòng)連接在固定板的頂面上，所述調(diào)節(jié)塊上開(kāi)設(shè)有與調(diào)節(jié)柱適配的容置孔；所述旋轉(zhuǎn)座可轉(zhuǎn)動(dòng)的穿設(shè)在中模板中，所述調(diào)節(jié)柱穿設(shè)在旋轉(zhuǎn)座中、且與旋轉(zhuǎn)座螺紋連接，所述滑座固定連接在中模部板的一側(cè)、且其表面上開(kāi)設(shè)有與滑塊適配的滑軌，所述滑塊滑動(dòng)連接在滑軌中、且與調(diào)節(jié)柱的頂端固定相連，所述絲母套接在旋轉(zhuǎn)座下部，所述絲桿與絲母相適配、且鉸接在絲母的一側(cè)；所述下模組件包括下模和下模板，所述下模板固定連接在固定板的頂面上，所述下模固定連接在下模板的頂面上、且其頂端伸入中模內(nèi)；所述芯棒組件包括芯棒、芯棒保壓活塞桿、芯棒保壓缸和至少一對(duì)芯棒限位組件，所述芯棒保壓缸固定連接在固定板的下方，所述芯棒保壓活塞桿的底端伸入芯棒保壓缸內(nèi)、且頂部伸入至開(kāi)設(shè)在固定板中心的動(dòng)作孔中，所述芯棒分為連為一體的上芯棒和下芯棒，所述下芯棒的直徑小于上芯棒的直徑，所述下芯棒位于動(dòng)作孔內(nèi)、且其底端與芯棒保壓活塞桿固定連接，所述上芯棒穿設(shè)在下模中、且其頂端伸入至中模內(nèi)；所述芯棒限位組件沿芯棒的徑向設(shè)置、且包括限位塊和限位塊驅(qū)動(dòng)裝置，所述限位塊驅(qū)動(dòng)裝置固定連接在固定板的頂面上，所述限位塊穿設(shè)于下模板中、且伸入至動(dòng)作孔中，通過(guò)限位塊驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)限位塊在動(dòng)作孔中沿芯棒的徑向做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。所述中模板的頂面上還固定連接有若干緩沖組件，所述緩沖組件包括緩沖座、緩沖彈簧、緩沖板和緩沖氣動(dòng)桿，所述緩沖座固定連接在中模板的頂面上，所述緩沖彈簧固定連接在緩沖座的頂面上，所述緩沖板固定連接在緩沖彈簧的頂部，所述緩沖氣動(dòng)桿穿設(shè)在緩沖板中、且其底端固定連接在緩沖座的頂面上。所述上模和上模保壓活塞桿之間還設(shè)有與二者均可拆卸相連的上模保壓板；所述中模與中模板之間還設(shè)有與二者均可拆卸相連的中模套；所述芯棒和芯棒保壓缸之間還設(shè)有與二者均可拆卸相連的芯棒保壓板。所述上模組件還包括至少一上導(dǎo)柱，所述上導(dǎo)柱的頂端固定連接所述上模板，所述上導(dǎo)柱的底端穿設(shè)在中模板中。所述中模組件還包括至少一下導(dǎo)柱和一平衡板，所述下導(dǎo)柱中部穿設(shè)在固定板中、且頂端固定連接在中模板上，所述平衡板固定連接在下導(dǎo)柱的底端。按以下步驟進(jìn)行操作：1）、進(jìn)料：通過(guò)動(dòng)力源升起上模組件，向中模、芯棒及下模的頂面之間倒入粉狀物料；2）、外臺(tái)階位置設(shè)定：操作人員通過(guò)手動(dòng)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)柱底面與中模底面的間距的調(diào)節(jié)，進(jìn)而完成對(duì)工件的外臺(tái)階的軸向位置的設(shè)定；3）、上模下行：開(kāi)啟動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)上模組件整體下行，此后上模將逐漸壓實(shí)物料，并通過(guò)物料帶動(dòng)中模和芯棒下行；4）、中模停止：中模的被動(dòng)下行，將在調(diào)節(jié)柱與調(diào)節(jié)塊接觸時(shí)停止，從而確定工件的外臺(tái)階的軸向位置；5）、芯棒停止：芯棒的被動(dòng)下行，將在開(kāi)啟限位塊驅(qū)動(dòng)裝置后停止，從而確定工件的內(nèi)臺(tái)階的軸向位置；6）、保壓：對(duì)上模保壓缸、中模保壓缸和下模保壓缸進(jìn)行加壓，從而完成對(duì)工件的保壓，實(shí)現(xiàn)工件的成型；7）、出料：7.1）、中模下沉：開(kāi)啟調(diào)節(jié)塊驅(qū)動(dòng)裝置，使得調(diào)節(jié)塊運(yùn)動(dòng)中的容置孔運(yùn)動(dòng)至調(diào)節(jié)柱的正下方，從而使得中模、中模板整體下行，并使調(diào)節(jié)柱落入容置孔中；完成中模與工件的分離；7.2）、芯棒下沉：開(kāi)啟限位塊調(diào)節(jié)裝置，使得限位塊遠(yuǎn)離芯棒，從而使得芯棒自由下落；完成工件與芯棒的分離；7.3）、上模復(fù)位：開(kāi)啟動(dòng)力源，使得上模組件整體上行；完成上模與工件的分離；7.4）、取件：人工取出或通過(guò)橫向推料裝置推出工件，完成出料；完畢。本發(fā)明使用時(shí)通過(guò)對(duì)絲桿的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)以及對(duì)限位塊驅(qū)動(dòng)裝置的開(kāi)啟時(shí)間的調(diào)節(jié)，即可簡(jiǎn)單、有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的外臺(tái)階和內(nèi)臺(tái)階的軸向位置的調(diào)節(jié)，其操作方法極為方便。加工時(shí)通過(guò)粉末成型機(jī)的一次壓制即可完成工件的成型，成本低廉、使用范圍廣。本發(fā)明從整體上具有對(duì)工件可針對(duì)具有內(nèi)、外臺(tái)階的復(fù)雜工件進(jìn)行方便、高效的一次性成型加工，具有成本低、加工精度高、加工效率高、使用范圍廣泛的特點(diǎn)。附圖說(shuō)明圖1是本案的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的左視圖，圖3是圖2的G-G向剖視圖，圖4是圖1的俯視圖，圖5是圖4的J-J向剖視圖，圖6是圖4的C-C向剖視圖，圖7是本案的立體圖一，圖8是本案的立體圖二，圖9是本案的立體圖三，圖10是本案的立體圖四；圖中1是上模組件，11是上模，12是上模板，13是上模保壓活塞桿，14是上模保壓活塞，15是上模保壓板，16是上導(dǎo)柱；2是中模組件，21是中模，210是中模套，22是中模板，23是中模高度調(diào)節(jié)組件，231是絲桿，232是絲母，233是旋轉(zhuǎn)座，234是滑座，235是滑塊，236是調(diào)節(jié)柱，237是調(diào)節(jié)塊，2370是容置孔，238是調(diào)節(jié)塊驅(qū)動(dòng)裝置，24是中模保壓活塞桿，25是中模保壓缸，26是下導(dǎo)柱，27是平衡板；3是下模組件，31是下模，32是下模板；4是芯棒組件，41是芯棒，411是上芯棒，412是下芯棒，42是芯棒保壓活塞桿，43是芯棒保壓缸，44是芯棒限位組件，441是限位塊，442是限位塊驅(qū)動(dòng)裝置，45是芯棒保壓板；5是固定板，6是緩沖組件，61是緩沖座，62是緩沖彈簧，63是緩沖板，64是緩沖氣動(dòng)桿。具體實(shí)施方式本發(fā)明如圖1-10所示，包括上模組件1、中模組件2、下模組件3、芯棒組件4、固定板5、機(jī)架和動(dòng)力源，所述固定板5固定連接在機(jī)架上，所述動(dòng)力源固定連接在機(jī)架的頂部，所述上模組件1連接在動(dòng)力源下方，所述中模組件2、下模組件3、芯棒組件4均連接在固定板5上；本案下述中的活塞桿均為常規(guī)技術(shù)，即伸入缸內(nèi)的一端固定連接有活塞，因此，本案中對(duì)其具體結(jié)構(gòu)不再贅述。所述上模組件1包括上模11、上模板12、上模保壓活塞桿13和上模保壓缸14，所述上模板12固定連接在動(dòng)力源的底端，所述上模保壓缸13固定連接在上模板14上，所述上模保壓活塞桿13的頂端伸入上模保壓缸14內(nèi)、且低端穿出至上模板12的下方，所述上模11可拆卸的連接在上模保壓活塞桿13的底端；這樣，即可通過(guò)動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)上模進(jìn)行上、下運(yùn)動(dòng)，而保壓時(shí)對(duì)上模保壓缸中加壓即可；所述中模組件2包括中模21、中模板22、中模高度調(diào)節(jié)組件23、至少一中模保壓活塞桿24和至少一中模保壓缸25，所述中模保壓缸25固定連接在固定板5的底面上，所述中模保壓活塞桿24的底端伸入中模保壓缸25內(nèi)、且頂端穿出至固定板5的上方，所述中模板22固定連接在中模保壓活塞桿24的頂端，所述中模21可拆卸的連接在中模板22內(nèi)、且位于上模11的下方；使用時(shí)可根據(jù)客戶(hù)的需求，在中模的內(nèi)壁上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)臺(tái)階面，從而在最終成型的工件的外表面上留下臺(tái)階，即工件的外臺(tái)階；所述中模高度調(diào)節(jié)組件23包括絲桿231、絲母232、旋轉(zhuǎn)座233、滑座234、滑塊235、調(diào)節(jié)柱236、調(diào)節(jié)塊237和調(diào)節(jié)塊驅(qū)動(dòng)裝置238，所述調(diào)節(jié)塊驅(qū)動(dòng)裝置238固定連接在固定板5的頂面上，所述調(diào)節(jié)塊237連接在調(diào)節(jié)塊驅(qū)動(dòng)裝置238的一側(cè)、且滑動(dòng)連接在固定板5的頂面上，所述調(diào)節(jié)塊237上開(kāi)設(shè)有與調(diào)節(jié)柱236適配的容置孔2370；所述旋轉(zhuǎn)座233可轉(zhuǎn)動(dòng)的穿設(shè)在中模板22中，所述調(diào)節(jié)柱236穿設(shè)在旋轉(zhuǎn)座233中、且與旋轉(zhuǎn)座233螺紋連接，所述滑座234固定連接在中模板22的一側(cè)、且其表面上開(kāi)設(shè)有與滑塊235適配的滑軌，所述滑塊235滑動(dòng)連接在滑軌中、且與調(diào)節(jié)柱236的頂端固定相連（通過(guò)滑塊和滑軌的配合，使得調(diào)節(jié)柱僅可進(jìn)行上下直線運(yùn)動(dòng)，而不可旋轉(zhuǎn)），所述絲母232套接在旋轉(zhuǎn)座233下部，所述絲桿231與絲母232相適配、且鉸接在絲母232的一側(cè)；使用時(shí)旋動(dòng)絲桿即可帶動(dòng)絲母和旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)，從而通過(guò)螺紋驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)柱做或上或下的直線位移，進(jìn)而對(duì)保壓時(shí)中模與固定板之間的間距（保壓時(shí)調(diào)節(jié)柱抵在調(diào)節(jié)塊的定面上）進(jìn)行調(diào)節(jié)，以對(duì)最終成型的工件的外臺(tái)階的軸向位置進(jìn)行調(diào)節(jié)；工件加工過(guò)程中，當(dāng)中模下行到位時(shí)，調(diào)節(jié)柱將抵在調(diào)節(jié)塊的頂面上（此時(shí)與容置孔相交錯(cuò)，因此調(diào)節(jié)柱底面與中模板底面的間距即決定了中模板和固定板的間距，從而決定了中模頂面與下模頂面的間距，進(jìn)而最終決定的工件的外臺(tái)階的軸向位置），使得中模組件停止；此后，可對(duì)中模保壓缸加壓，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)中模的保壓；最后，工件成型后，通過(guò)調(diào)節(jié)塊驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)塊水平位移，即可使容置孔滑動(dòng)至調(diào)節(jié)柱的正下方，從而使得調(diào)節(jié)柱在中模板、中模等部件的自重影響下落入容置孔中，從而使得工件被下模“頂起”（中模頂面低于下模頂面），與中模完成分離。所述下模組件3包括下模31和下模板32，所述下模板32固定連接在固定板5的頂面上，所述下模31固定連接在下模板32的頂面上、且其頂端伸入中模21內(nèi)；由于下模與固定板固定相連，因此其在使用過(guò)程中位置始終固定不動(dòng)；所述芯棒組件4包括芯棒41、芯棒保壓活塞桿42、芯棒保壓缸43和至少一對(duì)芯棒限位組件44，所述芯棒保壓缸43固定連接在固定板5的下方，所述芯棒保壓活塞桿42的底端伸入芯棒保壓缸43內(nèi)、且頂部伸入至開(kāi)設(shè)在固定板5中心的動(dòng)作孔中，所述芯棒41分為連為一體的上芯棒411和下芯棒412，所述下芯棒的直徑小于上芯棒的直徑，所述下芯棒412位于動(dòng)作孔內(nèi)、且其底端與芯棒保壓活塞桿42固定連接，所述上芯棒411穿設(shè)在下模31中、且其頂端伸入至中模21內(nèi)；使用時(shí)可根據(jù)客戶(hù)的需求，在下模的外壁上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)臺(tái)階面，從而在最終成型的工件的內(nèi)表面上留下臺(tái)階，即工件的內(nèi)臺(tái)階；所述芯棒限位組件44沿芯棒41的徑向設(shè)置、且包括限位塊441和限位塊驅(qū)動(dòng)裝置442，所述限位塊驅(qū)動(dòng)裝置442固定連接在固定板5的頂面上，所述限位塊441穿設(shè)于下模板32中、且伸入至動(dòng)作孔中，通過(guò)限位塊驅(qū)動(dòng)裝置442驅(qū)動(dòng)限位塊441在動(dòng)作孔中沿芯棒41的徑向做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣，當(dāng)限位塊在限位塊驅(qū)動(dòng)裝置的作用下做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，即可有效夾住下芯棒，使得芯棒整體保持固定，從而可根據(jù)限位塊的夾持位置對(duì)芯棒上臺(tái)階面與下模的頂面之間的間距進(jìn)行調(diào)節(jié)，即實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的內(nèi)臺(tái)階的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)；工件加工過(guò)程中，當(dāng)芯棒下行到位時(shí)，開(kāi)啟限位塊驅(qū)動(dòng)裝置夾住下芯棒，使得芯棒與下模板的相對(duì)位置固定；此后，可對(duì)芯棒保壓缸加壓，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)芯棒的保壓；最后，工件成型后，開(kāi)啟限位塊驅(qū)動(dòng)裝置反向拉動(dòng)限位塊，使得芯棒在自動(dòng)影響下下滑至下模頂面以下，完成脫料。所述中模板22的頂面上還固定連接有若干緩沖組件6，所述緩沖組件6包括緩沖座61、緩沖彈簧62、緩沖板63和緩沖氣動(dòng)桿64，所述緩沖座61固定連接在中模板22的頂面上，所述緩沖彈簧62固定連接在緩沖座61的頂面上，所述緩沖板63固定連接在緩沖彈簧62的頂部，所述緩沖氣動(dòng)桿64穿設(shè)在緩沖板63中、且其底端固定連接在緩沖座61的頂面上。這樣，在動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)上模整體下行時(shí)，通過(guò)緩沖組件可有效避免出現(xiàn)下行速度過(guò)快或下行過(guò)量等問(wèn)題。所述上模11和上模保壓活塞桿13之間還設(shè)有與二者均可拆卸相連的上模保壓板15；所述中模21與中模板22之間還設(shè)有與二者均可拆卸相連的中模套210；所述芯棒41和芯棒保壓缸42之間還設(shè)有與二者均可拆卸相連的芯棒保壓板45。所述上模組件還包括至少一上導(dǎo)柱16，所述上導(dǎo)柱16的頂端固定連接所述上模板12，所述上導(dǎo)柱16的底端穿設(shè)在中模板22中。所述中模組件還2包括至少一下導(dǎo)柱26和一平衡板27，所述下導(dǎo)柱26中部穿設(shè)在固定板5中、且頂端固定連接在中模板22上，所述平衡板27固定連接在下導(dǎo)柱26的底端、且位于芯棒保壓缸的下方。按以下步驟進(jìn)行操作：1）、進(jìn)料：通過(guò)動(dòng)力源升起上模組件，向中模、芯棒及下模的頂面之間倒入粉狀物料；2）、外臺(tái)階位置設(shè)定：操作人員通過(guò)手動(dòng)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)柱底面與中模底面的間距的調(diào)節(jié)，進(jìn)而完成對(duì)工件的外臺(tái)階的軸向位置的設(shè)定；3）、上模下行：開(kāi)啟動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)上模組件整體下行，此后上模將逐漸壓實(shí)物料，并通過(guò)物料帶動(dòng)中模和芯棒下行；4）、中模停止：中模的被動(dòng)下行，將在調(diào)節(jié)柱與調(diào)節(jié)塊接觸時(shí)停止，從而確定工件的外臺(tái)階的軸向位置；5）、芯棒停止：芯棒的被動(dòng)下行，將在開(kāi)啟限位塊驅(qū)動(dòng)裝置后停止，從而確定工件的內(nèi)臺(tái)階的軸向位置；6）、保壓：對(duì)上模保壓缸、中模保壓缸和下模保壓缸進(jìn)行加壓，從而完成對(duì)工件的保壓，實(shí)現(xiàn)工件的成型；7）、出料：7.1）、中模下沉：開(kāi)啟調(diào)節(jié)塊驅(qū)動(dòng)裝置，使得調(diào)節(jié)塊運(yùn)動(dòng)中的容置孔運(yùn)動(dòng)至調(diào)節(jié)柱的正下方，從而使得中模、中模板整體下行，并使調(diào)節(jié)柱落入容置孔中；完成中模與工件的分離；7.2）、芯棒下沉：開(kāi)啟限位塊調(diào)節(jié)裝置，使得限位塊遠(yuǎn)離芯棒，從而使得芯棒自由下落；完成工件與芯棒的分離；7.3）、上模復(fù)位：開(kāi)啟動(dòng)力源，使得上模組件整體上行；完成上模與工件的分離；7.4）、取件：人工取出或通過(guò)橫向推料裝置推出工件，完成出料；完畢。