一种粉末冶金超薄零件成型用数控刮粉装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 213002634 U(45)授权公告日 2021.04.20

(21)申请号 202021855667.7(22)申请日 2020.08.31

(73)专利权人 陕西省机械研究院

地址 712000 陕西省咸阳市渭城区文汇西

路13号(72)发明人 王娟梅　林育阳　雒克家　金朝鲜　

高源　仝晓楠　陈晓晓　吕哲　(74)专利代理机构 西安众和至成知识产权代理

事务所(普通合伙) 61249

代理人 张美松(51)Int.Cl.

B22F 3/00(2021.01)B22F 5/00(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图3页

()实用新型名称

一种粉末冶金超薄零件成型用数控刮粉装置

(57)摘要

本实用新型公开了一种粉末冶金超薄零件成型用数控刮粉装置，包括立式单轴数控滑台总成、模具旋转平台总成、数控系统；立式单轴数控滑台总成包括第一伺服电机，第一伺服电机与滚珠丝杠副相连，滚珠丝杠副的丝杠螺母与导轨滑动连接、与滑台相连，滑台的侧面与刮粉板支架组件相连，刮粉板支架组件底部设有刮粉板；所述模具旋转平台总成包括第二伺服电机，第二伺服电机与减速器相连，减速器输出轴与轴承底部相连，轴承顶部设有模具连接板，模具连接板上设有过渡板，过渡板顶部设有用于装粉的模具组件且模具组件位于刮粉板正下方。本实用新型布粉厚度精确、布粉均匀，成品厚度0.10‑0.15m，精度0.01‑0.03mm，能够控制成型厚度精度在±0.015mm内。

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权　利　要　求　书

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1.一种粉末冶金超薄零件成型用数控刮粉装置，其特征在于：包括立式单轴数控滑台总成(1)、模具旋转平台总成(3)、数控系统(2)；

所述立式单轴数控滑台总成(1)包括第一伺服电机(11)，第一伺服电机(11)的输出轴朝上且与滚珠丝杠副(13)相连，滚珠丝杠副(13)的丝杠螺母(14)与导轨滑动连接且能在导轨上上下滑动，丝杠螺母(14)还与滑台(16)相连，滑台(16)的侧面与刮粉板支架组件(17)相连，刮粉板支架组件(17)底部设有刮粉板(18)；

所述模具旋转平台总成(3)包括第二伺服电机(31)，第二伺服电机(31)的输出轴朝上且与减速器(32)相连，减速器(32)输出轴与用于传动的轴承底部相连，轴承设置于轴承座(34)内且轴承座(34)顶部设有模具连接板(35)，模具连接板(35)上开设有定位孔(361)，过渡板(36)通过其底部的定位块(351)穿过定位孔(361)与轴承顶部相连，过渡板(36)顶部设有用于装粉的模具组件(37)且模具组件(37)位于刮粉板(18)正下方；

所述数控系统(2)与第一伺服电机(11)、第二伺服电机(31)相连，数控系统(2)包括两轴数控系统、交流伺服驱动器、伺服变压器。

2.根据权利要求1所述的粉末冶金超薄零件成型用数控刮粉装置，其特征在于：所述第一伺服电机(11)的输出轴通过连接套(12)与滚珠丝杠副(13)相连。

3.根据权利要求1或者2所述的粉末冶金超薄零件成型用数控刮粉装置，其特征在于：所述滚珠丝杠副(13)外部设有保护立板(15)，导轨设置于保护立板(15)的内侧面。

4.根据权利要求1或者2所述的粉末冶金超薄零件成型用数控刮粉装置，其特征在于：所述轴承外设有轴套(33)，定位块(351)与轴套(33)套接。

5.根据权利要求1或者2所述的粉末冶金超薄零件成型用数控刮粉装置，其特征在于：所述过渡板(36)底部开设有多个限位孔(362)，模具连接板(35)顶部设有多个能够插接在限位孔(362)内的限位块(352)。

6.根据权利要求1或者2所述的粉末冶金超薄零件成型用数控刮粉装置，其特征在于：所述刮粉板支架组件(17)为开设有多个螺纹孔的L形板，其垂直部与滑台(16)侧面螺纹连接，其水平部底部与刮粉板(18)螺纹连接。

7.根据权利要求1或者2所述的粉末冶金超薄零件成型用数控刮粉装置，其特征在于：所述刮粉板(18)为矩形，刮粉板(18)底部设有两个刮粉齿。

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一种粉末冶金超薄零件成型用数控刮粉装置

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技术领域

[0001]本实用新型涉及数控刮粉技术，具体涉及一种粉末冶金超薄零件成型用数控刮粉装置。

背景技术

[0002]粉末冶金超薄金刚石锯片主要应用在硅板、石英玻璃、半导体等加工行业，目前按常规工艺生产，材料利用率和产品成品率低，生产成本居高不下，这些都是业界多年来没有解决的技术难题。

[0003]开展粉末冶金超薄零件成型用数控刮粉设备研制，从技术上突破目前国内粉末冶金超薄金刚石锯片制造中，成型装粉时布粉不均匀，布粉厚度难以精确控制的问题，采用数控刮粉装置解决0.10‑0.15mm厚金刚石超薄锯片的成型刮粉问题，突破行业共性关键技术，提升工艺保障能力，具有重要意义。实用新型内容

[0004]本实用新型的目的在于提供一种粉末冶金超薄零件成型用数控刮粉装置，其布粉厚度精确、布粉均匀，成品厚度0.10‑0.15m，精度0.01‑0.03mm，能够控制成型厚度精度在±0.015mm内。

[0005]本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：[0006]一种粉末冶金超薄零件成型用数控刮粉装置，包括立式单轴数控滑台总成、模具旋转平台总成、数控系统；

[0007]所述立式单轴数控滑台总成包括第一伺服电机，第一伺服电机的输出轴朝上且与滚珠丝杠副相连，滚珠丝杠副的丝杠螺母与导轨滑动连接且能在导轨上上下滑动，丝杠螺母还与滑台相连，滑台的侧面与刮粉板支架组件相连，刮粉板支架组件底部设有刮粉板；[0008]所述模具旋转平台总成包括第二伺服电机，第二伺服电机的输出轴朝上且与减速器相连，减速器输出轴与用于传动的轴承底部相连，轴承设置于轴承座内且轴承座顶部设有模具连接板，模具连接板上开设有定位孔，过渡板通过其底部的定位块穿过定位孔与轴承顶部相连，过渡板顶部设有用于装粉的模具组件且模具组件位于刮粉板正下方；[0009]所述数控系统与第一伺服电机、第二伺服电机相连，数控系统包括两轴数控系统、交流伺服驱动器、伺服变压器。[0010]进一步的，所述第一伺服电机的输出轴通过连接套与滚珠丝杠副相连。[0011]进一步的，所述滚珠丝杠副外部设有保护立板，导轨设置于保护立板的内侧面。[0012]进一步的，所述轴承外设有轴套，定位块与轴套套接。[0013]进一步的，所述过渡板底部开设有多个限位孔，模具连接板顶部设有多个能够插接在限位孔内的限位块。[0014]进一步的，所述刮粉板支架组件为开设有多个螺纹孔的L形板，其垂直部与滑台侧面螺纹连接，其水平部底部与刮粉板螺纹连接。

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进一步的，所述刮粉板为矩形，刮粉板底部设有两个刮粉齿。

[0016]相比于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

[0017]本实用新型通过数控系统控制第一伺服电机和第二伺服电机运转，第一伺服电机带动滚珠丝杠副转动，从而使丝杠螺母在滚珠丝杠副上上下移动，滑台随丝杠螺母上下移动从而带动刮粉板支架组件和刮粉板上下移动，第二伺服电机运转时通过减速机控制带动轴承转动的速度，轴承带动模具连接板、过渡板及模具组件转动，最终数控系统通过控制第一伺服电机的转动调整好刮粉板的高度，使其能够对旋转的模具组件内的粉体进行作业。本实用新型能够利用精准的数控系统及合理的组件布置，实现布粉厚度精确、布粉均匀，成品厚度0.10‑0.15m，精度0.01‑0.03mm，能够控制成型厚度精度在±0.015mm内。附图说明

[0018]图1为本实用新型的整体结构示意图；

[0019]图2为本实用新型的立式单轴数控滑台总成结构示意图；[0020]图3为本实用新型的模具旋转平台总成结构示意图。[0021]图中：1‑立式单轴数控滑台总成；11‑第一伺服电机；12‑连接套；13‑滚珠丝杠副；14‑丝杠螺母；15‑保护立板；16‑滑台；17‑刮粉板支架组件；18‑刮粉板；2‑数控系统；3‑模具旋转平台总成；31‑第二伺服电机；32‑减速器；33‑轴套；34‑轴承座；35‑模具连接板；351‑定位块；352‑限位块；36‑过渡板；361‑定位孔；362‑限位孔；37‑模具组件。具体实施方式

[0022]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述。[0023]如图1所示，本实用新型的粉末冶金超薄零件成型用数控刮粉装置，包括立式单轴数控滑台总成1、模具旋转平台总成3、用于立式单轴数控滑台总成1和模具旋转平台总成3的控制数控系统2。[0024]如图2所示，立式单轴数控滑台总成1包括第一伺服电机11，第一伺服电机11可选用现有的带抱闸的伺服电机，第一伺服电机11的输出轴朝上且与滚珠丝杠副13相连，本实施例中选择使用连接套12将二者相连，即将第一伺服电机11的输出轴与滚珠丝杠副13均套接在连接套12内，滚珠丝杠副13的丝杠螺母14与一导轨滑动相连，滚珠丝杠副13转动时丝杠螺母14沿导轨上下移动，第一伺服电机11的输出轴侧面周围还可设置保护壳，滚珠丝杠副13的丝杠螺母14与滑台16相连，滑台16连接在丝杠螺母14的右侧面，为了保护滚珠丝杠副13及丝杠螺母14，滚珠丝杠副13外部设有保护立板15，具体为：使用带螺纹孔的L形板，通过其侧面与保护立板15螺纹连接，L形板的底板螺纹连接在保护壳的顶部，此时，可将导轨直接设置在左侧的保护立板15内侧面。

[0025]滑台16的右侧面与刮粉板支架组件17相连，刮粉板支架组件(17)底部设有刮粉板18，具体为：刮粉板支架组件17为开设有多个螺纹孔的L形板，其垂直部与滑台16侧面螺纹连接，其水平部底部与刮粉板18螺纹连接，本实施例的刮粉板18为矩形，刮粉板18底部设有两个刮粉齿。

[0026]如图3所示，模具旋转平台总成3包括第二伺服电机31，第二伺服电机31可选用现有的带抱闸的伺服电机，第二伺服电机31的输出轴朝上且与减速器32相连，减速器32输出

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轴与用于传动的轴承底部相连，轴承设置于轴承座34内，轴承表面优选套接轴套33，轴承座34顶部设有模具连接板35，模具连接板35上开设有定位孔361，过渡板36通过其底部的定位块351穿过定位孔361与轴承顶部相连或直接套接在轴套33内，使得轴承转动时能够带动定位块351转动，进而带动过渡板36转动，为进一步稳固模具连接板35与过渡板36之间的连接，并使得二者的连接精度更高，过渡板36底部开设有两个限位孔362，限位孔362沿定位块351对称分布，模具连接板35顶部设有多个能够插接在限位孔362内的限位块352，过渡板36顶部设有用于装粉的模具组件37且模具组件37位于刮粉板18正下方，模具组件37用于装粉的槽与刮粉板18对应设置，使得刮粉板18下降后能够正常对粉体正常作业。[0027]所述数控系统2与第一伺服电机11、第二伺服电机31相连，用于控制第一伺服电机11、第二伺服电机31的运转，数控系统2直接采用现有的系统，且其中包括有两轴数控系统、交流伺服驱动器、伺服变压器。[0028]本实用新型的工作原理：[0029]在使用本实用新型时，先用漏斗向模具组件37内装粉，通过数控系统2控制第二伺服电机31运转，第二伺服电机31依然设计速度开始旋转，转速为0～300rpm，转速可实时调整，以保障装粉的均匀性，减速器32起到辅助控制速度的作用，第二伺服电机31的输出轴带动轴承旋转，轴承带动定位块351旋转，模具连接板35随定位块351转动，进而带动过渡板36及模具组件37转动，然后通过数控系统2控制第一伺服电机11运转，第一伺服电机11的输出轴带动滚珠丝杠副13转动，丝杠螺母14便开始向下运动，带动滑台16、刮粉板支架组件17、刮粉板18向下运动，使刮粉板18逐渐接近模具组件37的装粉位置，首次定位精度为0.02mm/100mm，随后再重复定位，定位精度为0.001mm/100mm，数控系统2通过调节平行度及跳动，保证刮粉板18的基准面与模具旋转平台总成3基准面之间的平行度≤0.02mm、基准面跳动≤0.015mm，满足超薄零件的装粉要求，装粉精度保证在±0.015mm范围内，均匀度一致性高，随后刮粉板18按照精准进给量开始对粉末进行刮平，实现粉末冶金超薄零件成型的装粉控制，压制后的毛坯达到要求的尺寸精度。

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图1

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图2

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图3

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