海力精密压机CNC液控模架的结构设计(3)

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2 模架结构设计

2.1 设计方案

2.1.1 模架的技术参数

多层模架自身就可以当成一个小型的压机，几乎可以完成一部压机整机的全部动作流程。比如：各层模板均可以独立地运动到适当的位置，实现精准定位，并且每层模板均有能执行相应功能的调整机构以确保压制过程的精确性，因此压机模架的每个零部件的设计都不简单。每层零件的设计都不是独立的，要成形一个精密复杂的零件都少不了压机其它部分的协助。比如压机的同步机构及下拉脱模机构等。因为模架上冲头压制行程长、压制时间短、压制力大，每分钟大概生产 6 到 15 件零件，使用液压控制驱动不容易满足这样的需求，于是本次设计采用机械液压混合式压力机，上冲头部分使用机械结构，其余模架的多层模板则采用液压结构来驱动。

本次课题是根据海力机械粉末成形压力机成套生产的模架设计的，在此基础上，进行结构改进和优化分析，以期达到性能及精度提高、质量可靠性提高目标。压机模架在承受 500 吨

载荷下的技术参数如表 2-1 所示。

第 4 页本科毕业设计说明书

表 2-1 模架的技术参数

项目参数项目参数

最大压制力 5000KN 中模最大受压力 2500KN

最大脱模力 2500KN 中模最大返回力 50KN

最大同步压制行程 50mm 最大出模行程 100mm

上外冲行程 0～20mm 下外冲行程 0～130mm

上内冲行程 0～20mm 下中冲行程 0～130mm

上芯杆行程 0～60mm 芯杆挡板调整量 0～100mm

上内冲加压位置调整量 ±2mm 最大成型制品直径 150mm

下中冲加压位置调整量 0～50mm 填充深度 0～150mm

下外冲加压位置调整量 0～50mm 成型能力 6～15r/min

2.1.2 压制方式的选择

如今业内里大多数具有多层模板模架的粉末冶金成形压力机往往使用中模浮动，下冲模板固定，下拉脱模的压制方式。这种结构是在双向压制的基础上加以改进的。使用此压制方法加工而成的压坯会形成了一个密度分布较为分散的弱区间，但不会产生单一集中分布的密度区间。无论采用哪种压制方法都会因压力传递速度方向等不同从而发生压坯密度不同且分布不均匀的现象。总的来说，中模浮动双向压制方法对改进压坯密度分布不均还有很有成效的，在目前的技术水平来说较为理想。

2.1.3 模架结构方案

我们一般会依据不同种类的压坯来对粉末成形压机进行相应的分类。形状尺寸越复杂的压坯要实现密度分布均匀越是困难，为了实现这一目的则需要更多的工具和更加复杂耗时的压制过程。因此，可以将成形零件的台阶数目来划分粉末冶金压机的模架类型。我们一般把零件的径向尺寸对模架设计的影响忽略不计，因为该尺寸是由模具尺寸直接成型的。图 2-1 是五种常见的塑料或金属制品粉末成形压机的模架分类:来`自^751论*文-网www.751com.cn