一种粉末冶金成形模具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种粉末冶金成形模具，属于成形模具领域，用于解决传统取压坯采用顶出的方法，导致的压坯质量不高，且很难成形长径比(h/D)较大的压坯。它包括上模、位于上模下方的腔体、位于腔体下方的下模，所述上模包括上模板和上模冲，所述上模板为矩形，所述上模冲为圆柱形，所述上模冲固定于上模板下端面；所述腔体包括凹模、套于凹模外侧的凹模腔，所述凹模有锥度，所述凹模上下表面为圆形，所述凹模中间开有与上模冲匹配的圆形通孔，所述凹模分成了三瓣，所述凹模腔内侧与凹模外侧匹配。本技术方案采用瓣合形式，取压坯时避免了摩擦的影响，可成形长径比大的压坯，提高了压制的成功率和压坯的质量，并适合单向液压机，生产效率高，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于成形模具领域，具体来说，是一种粉末冶金成形模具。
技术介绍
粉末冶金生产中的基本工序之一，目的是将松散的粉末制成具有预定几何形状、尺寸、密度和强度的半成品或成品。模压(钢模)成形是粉末冶金生产中采用最广的成形方法。18世纪下半叶和19世纪上半叶，西班牙、俄国和英国为制造铂制品，都曾采用了相似的粉末冶金工艺。当时俄国索博列夫斯基，使用的是钢模和螺旋压机。英国的沃拉斯顿，使用压力更大的拉杆式压机和纯度更高的铂粉，制得了几乎没有残余孔隙的致密铂材。后来，模压成形方法逐渐完善，并用来制造各种形状的铜基含油轴承等产品。20世纪30年代以来，在粉末冶金零件的工业化生产过程中,压机设备、模具设计等方面不断改进,模压成形方法得到了更大的发展，机械化和自动化已达到较高的程度。为了扩大制品的尺寸和形状范围，特别是为了提高制品密度和改善密度的均匀性相继出现和发展了多种成形方法。早期出现的有粉末轧制、冷等静压制、挤压、热压等；50年代以来又出现了热等静压制、热挤压、热锻等热成形方法。这些方法推动了全致密、高性能粉末金属材料的生产。模压成形将金属粉末装入钢模型腔，通过模冲对粉末加压使之成形。压制压力与压坯密度分布在模压过程中压制压力主要消耗于以下两部分：①克服粉末颗粒之间的摩擦力(称为内摩擦力)和粉末颗粒的变形抗力；②克服粉末颗粒对模壁的摩擦力(称为外摩擦力)。由于外摩擦力的存在，模压成形的压坯密度分布实际上是不均匀的。综合来说，现有的粉末冶金的模压成形具有以下特点：1)一般的低价位的压机只有上面往下的单向压力。故要求模具适合这类型的压机。2)传统压制过程，取压坯采用顶出，在顶出过程中受到摩擦等因素会影响其质量。3)很难成形长径比(h/D)较大的压坯。
技术实现思路
本技术目的是旨在提供了一种成功率高、成形质量高、且适合单向液压机的粉末冶金成形模具。为实现上述技术目的，本技术采用的技术方案如下：一种粉末冶金成形模具，包括上模、位于上模下方的腔体、位于腔体下方的下模，所述上模包括上模板和上模冲，所述上模板为矩形，所述上模冲为圆柱形，所述上模冲固定于上模板下端面；所述腔体包括凹模、套于凹模外侧的凹模腔，所述凹模有锥度，所述凹模上下表面为圆形，所述凹模中间开有与上模冲匹配的圆形通孔，所述凹模分成了三瓣，所述凹模腔内侧与凹模外侧匹配，所述凹模腔下端设有螺纹孔；所述下模包括底座、位于底座上方的下模冲、位于下模冲两侧的支撑块，所述底座上端面设有凸起，所述凸起上端面连接于下模冲，所述凸起和下模冲连接处外套有下模冲固定板；所述下模冲和圆形通孔匹配，所述下模冲和上模冲之间有间隔，所述下模冲外套有推管，所述推管上端内套于凹模腔，所述推管下端设有推管固定板，所述推管固定板和上模板通过拉杆连接；所述支撑块为中空的腔体，所述支撑块下端面连接底座，所述支撑块上端通过导柱连接于凹模腔，所述导柱上端与螺纹孔匹配，所述导柱外套有弹簧，所述导柱至少有2个。采用上述技术方案的技术，凹模有锥度，在上模板压到凹模上顶端时，可形成水平压力，使压坯在收到竖向压力的同时还受到横向压力。凹模分成了三瓣，在取出压坯时，不用上下顶出，可以直接将凹模拿出，分开凹模就可以取出零件，从而避免压坯在顶出过程中受到摩擦等影响其质量，提高了压制的成功率和压坯的质量。导柱外套有弹簧，可以使得凹模在不受压力下处于最高点，有利于加入更多粉末，且可使下模冲和凹模在弹簧的弹力作用下分离。下模冲外套有推管，推管起到推出凹模和加强下模冲的作用。进一步限定，所述锥度为3度-6度。3度-6度的范围下，压制的压坯质量好，成功率也更高。进一步限定，所述凹模腔内侧开有螺旋槽。在压制完成后，要取出凹模时，可以将螺旋槽注入润滑油，使得凹模取出更加容易。进一步限定，所述导柱有4个。由于导柱套有弹簧，在压制时，4个导柱上的弹簧产生的阻力不至于过大，在单向液压机的作用范围内，在单向液压机释放压力时，弹簧的弹力能更容易的使下模冲和凹模分离。一种粉末冶金成形模具的使用方法如下：将凹模合好，放入凹模腔中，将金属粉末加入到凹模中，上模冲下压，完成模冲和凹模合拢，完成粉末压制过程。粉末冶金试件压好后，上模板上升，带动拉杆上升，拉杆上升到一定位置后带动推管固定板和推管上升，当推管顶到凹模后，将凹模从凹模腔中顶出，拿出凹模，分开凹模取出压坯。本技术相比现有技术，可成形长径比(h/D)较大的压坯，压制的成功率高和压坯的质量高，并适合单向液压机，生产效率高，成本低。附图说明本技术可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；图1为本技术一种粉末冶金成形模具的正视图；图2为本技术一种粉末冶金成形模具的俯视图；图3为图2中A-A的剖面视图；图4为凹模的结构示意图；主要元件符号说明如下：上模1，腔体2，下模3，上模板4，上模冲5，凹模6，凹模腔7，圆形通孔8，螺纹孔9，底座10，下模冲11，支撑块12，凸起13，下模冲固定板14，推管15，推管固定板16，拉杆17，导柱18，弹簧19，螺旋槽20。具体实施方式为了使本领域的技术人员可以更好地理解本技术，下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。实施例一，如图1、图2、图3、图4所示，一种粉末冶金成形模具，包括上模1、位于上模1下方的腔体2、位于腔体2下方的下模3，上模1包括上模板4和上模冲5，上模板4为矩形，上模冲5为圆柱形，上模冲5固定于上模板4下端面；腔体2包括凹模6、套于凹模6外侧的凹模腔7，凹模6有锥度，凹模6上下表面为圆形，凹模6中间开有与上模冲5匹配的圆形通孔8，凹模6分成了三瓣，凹模腔7内侧与凹模6外侧匹配，凹模腔7下端设有螺纹孔9；下模3包括底座10、位于底座10上方的下模冲11、位于下模冲11两侧的支撑块12，底座10上端面设有凸起13，凸起13上端面连接于下模冲11，凸起13和下模冲11连接处外套有下模冲固定板14；下模冲11和圆形通孔8匹配，下模冲11和上模冲5之间有间隔，下模冲5外套有推管15，推管15上端内套于凹模腔7，推管15下端设有推管固定板6，推管固定板6和上模板4通过拉杆17连接；支撑块12为中空的腔体，支撑块12下端面连接底座10，支撑块12上端通过导柱18连接于凹模腔7，导柱18上端与螺纹孔9匹配，导柱18外套有弹簧19，导柱18至少有2个。优选的，锥度为3度-6度。实施例二，如图1、图2、图3、图4所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉末冶金成形模具，包括上模、位于上模下方的腔体、位于腔体下方的下模，其特征在于：所述上模包括上模板和上模冲，所述上模板为矩形，所述上模冲为圆柱形，所述上模冲固定于上模板下端面；所述腔体包括凹模、套于凹模外侧的凹模腔，所述凹模有锥度，所述凹模上下表面为圆形，所述凹模中间开有与上模冲匹配的圆形通孔，所述凹模分成了三瓣，所述凹模腔内侧与凹模外侧匹配，所述凹模腔下端设有螺纹孔；所述下模包括底座、位于底座上方的下模冲、位于下模冲两侧的支撑块，所述底座上端面设有凸起，所述凸起上端面连接于下模冲，所述凸起和下模冲连接处外套有下模冲固定板；所述下模冲和圆形通孔匹配，所述下模冲和上模冲之间有间隔，所述下模冲外套有推管，所述推管上端内套于凹模腔，所述推管下端设有推管固定板，所述推管固定板和上模板通过拉杆连接；所述支撑块为中空的腔体，所述支撑块下端面连接底座，所述支撑块上端通过导柱连接于凹模腔，所述导柱上端与螺纹孔匹配，所述导柱外套有弹簧，所述导柱至少有2个。

【技术特征摘要】
1.一种粉末冶金成形模具，包括上模、位于上模下方的腔体、位于腔体下方的下模，其
特征在于：所述上模包括上模板和上模冲，所述上模板为矩形，所述上模冲为圆柱形，所述
上模冲固定于上模板下端面；所述腔体包括凹模、套于凹模外侧的凹模腔，所述凹模有锥度，
所述凹模上下表面为圆形，所述凹模中间开有与上模冲匹配的圆形通孔，所述凹模分成了三
瓣，所述凹模腔内侧与凹模外侧匹配，所述凹模腔下端设有螺纹孔；所述下模包括底座、位
于底座上方的下模冲、位于下模冲两侧的支撑块，所述底座上端面设有凸起，所述凸起上端
面连接于下模冲，所述凸起和下模冲连接处外套有下模冲固定板；所述下模冲和圆形通孔匹...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓正华，滕华驹，王海宝，
申请(专利权)人：重庆三峡学院，
类型：新型
国别省市：重庆;85