粉末冶金側(cè)孔成形模具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種粉末冶金側(cè)孔成形模具，包括上沖、中模、芯棒及下沖，上沖設(shè)置在上模板的底面，中模設(shè)置在中模板上，中模板可上下活動(dòng)地嵌在中模框板內(nèi)，中?？虬宓南路皆O(shè)置有底板，底板的上方設(shè)置下沖板及墊板，底板下設(shè)置有脫模板，芯棒設(shè)置在墊板上，墊板的上方設(shè)置脫料板，下沖設(shè)置在脫料板上，在中模的一側(cè)，中模板上設(shè)置有滑槽，滑槽內(nèi)設(shè)置可左右移動(dòng)的滑塊，滑塊上連接有穿越中模的側(cè)芯棒，滑塊內(nèi)還設(shè)置有斜孔，斜孔內(nèi)可移動(dòng)地設(shè)置有斜導(dǎo)柱，斜導(dǎo)柱的底端連接有導(dǎo)柱頂桿，導(dǎo)柱頂桿穿越下沖板、底板，導(dǎo)柱頂桿的底端連接有位于底板下方的導(dǎo)柱頂板。本發(fā)明公開的模具解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法實(shí)現(xiàn)粉末冶金產(chǎn)品側(cè)向孔成形的問題。
【專利說明】粉末冶金側(cè)孔成形模具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模具，尤其涉及一種粉末冶金側(cè)孔成形模具。

【背景技術(shù)】
[0002]粉末冶金是用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料，經(jīng)過配料、混料、成型、燒結(jié)等工序制造金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工藝過程。粉末冶金技術(shù)具備顯著節(jié)能、省材、性能優(yōu)異、產(chǎn)品精度高且穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，非常適合于大批量生產(chǎn)。粉末冶金工藝最基本的工序包括粉末制取、粉末成形和粉末燒結(jié)。成形是粉末冶金零件生產(chǎn)中最重要及最基本的關(guān)鍵工序之一，它是將松裝粉末壓制成所需形狀及強(qiáng)度(密度)的壓坯，壓坯的生產(chǎn)質(zhì)量不僅直接影響以后各道工序的生產(chǎn)質(zhì)量，而且與粉末冶金零件的最終質(zhì)量及使用質(zhì)量也密切相關(guān)。
[0003]模壓成形是粉末冶金成形中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)，是在常溫下以規(guī)定的裝填系數(shù)，將金屬粉末送人模腔中，通過模沖用壓力把粉末壓實(shí)成具有預(yù)定形狀、尺寸、密度和強(qiáng)度的壓坯，并用壓力將壓坯脫出模具的工藝過程，通常由裝粉、壓制、脫模3個(gè)工步組成。模壓成形技術(shù)的壓制方式主要有單向壓制、雙向壓制和浮動(dòng)壓制三種，無論采用何種壓制方式，在粉末冶金成形壓機(jī)上所施加的壓制壓力總是軸向的，壓制成形都是沿壓坯的軸向進(jìn)行，因此，壓坯的形狀受到了限制，粉末冶金制品中徑向(側(cè)面)的孔、槽等形狀通常不能直接壓制成形的，需要在燒結(jié)后用切削加工的方法來完成。
[0004]圖1所示為現(xiàn)有粉末冶金模壓技術(shù)中典型成形模具的示意圖。如圖1所示，粉末冶金成形模具包括上沖10、中模11、下沖12及芯棒13。中模11、芯棒13及下沖12可構(gòu)成一個(gè)裝粉空間八，待裝粉完成后，上沖10下壓壓制粉末冶金產(chǎn)品。其中，芯棒13是用來成形軸向孔，且上沖10及下沖12的運(yùn)動(dòng)決定零件的高度尺寸。其中，由于粉末冶金成形模具的零件運(yùn)動(dòng)方向是軸向的，因此，受成形方式及粉末內(nèi)部應(yīng)力的影響，側(cè)向孔的成形無法實(shí)現(xiàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種粉末冶金側(cè)孔成形模具，該模具解決了現(xiàn)有技術(shù)中粉末冶金成形模具無法實(shí)現(xiàn)側(cè)向孔直接壓制成形的問題。
[0006]本發(fā)明提供一種粉末冶金側(cè)孔成形模具，包括上沖、中模、芯棒及下沖，上沖設(shè)置在上模板的底面，上模板底面還設(shè)置有頂柱，所述中模位于上沖下，中模設(shè)置在中模板上，中模板可上下活動(dòng)地嵌在中模框板內(nèi)，中?？虬宓南路皆O(shè)置有底板，中?？虬迮c底板通過立柱連接；底板的上方設(shè)置下沖板及墊板，底板與下沖板之間具有一間隙，底板與下沖板之間設(shè)置第一彈簧，中模板與底板之間設(shè)置有中模板立柱，所述中模板立柱穿越下沖板、底板，中模板立柱與下沖板連接在一起，中模板立柱的一端連接在中模板上，其另一端位于底板下，在所述底板底部設(shè)置有阻止中模板立柱向上彈起的摩擦機(jī)構(gòu)；所述芯棒設(shè)置在墊板上，在所述墊板上方設(shè)置有脫料板，所述下沖設(shè)置在脫料板上，在所述底板下設(shè)置有脫模板，脫料板與脫模板之間通過穿越墊板、底板的脫模頂桿連接，在底板與脫模板之間的脫模頂桿上設(shè)置第二彈簧；在所述中模的一側(cè)，所述中模板上設(shè)置有滑槽，滑槽內(nèi)設(shè)置有可左右移動(dòng)的滑塊，滑塊上連接有穿越中模的側(cè)芯棒，滑塊上還設(shè)置有斜孔，所述斜孔內(nèi)可移動(dòng)地設(shè)置有斜導(dǎo)柱，斜導(dǎo)柱的底端連接有導(dǎo)柱頂桿，所述導(dǎo)柱頂桿穿越下沖板、底板，導(dǎo)柱頂桿的底端連接有位于底板下方的導(dǎo)柱頂板，所述導(dǎo)柱頂板位于脫模板下方，導(dǎo)柱頂板與脫模板之間留有間隙，在底板與導(dǎo)柱頂板之間的導(dǎo)柱頂桿上設(shè)置第三彈簧，導(dǎo)柱頂板的下方設(shè)置中心頂桿。
[0007]于較佳實(shí)施例中，所述摩擦機(jī)構(gòu)為尼龍阻尼塊，所述尼龍阻尼塊設(shè)置在底板下方，所述中模板立柱穿越尼龍阻尼塊，中模板立柱向上運(yùn)動(dòng)時(shí)尼龍阻尼塊與中模板立柱之間摩擦力阻止中模板立柱向上運(yùn)動(dòng)。
[0008]于較佳實(shí)施例中，所述中模板立柱底端設(shè)置有螺母。
[0009]本發(fā)明提供的粉末冶金側(cè)孔成形模具將垂直方向的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為水平方向的移動(dòng)，使得滑塊上連接的側(cè)芯棒能夠完全脫出粉末冶金產(chǎn)品，在不影響粉末冶金產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)了粉末冶金產(chǎn)品的側(cè)向孔成形。通過上沖和下沖相對(duì)中模實(shí)現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生雙向壓制，從而保證粉末冶金產(chǎn)品的上下部位密度一致。通過中心頂桿、導(dǎo)柱頂板及脫模板的配合，及在導(dǎo)柱頂板與脫模板之間留有的間隙，能夠連續(xù)完成抽芯和脫模的功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0011]圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中粉末冶金成形模具的示意圖；
[0012]圖2所示為本發(fā)明提供的粉末冶金側(cè)孔成形模具的示意圖；
[0013]圖3所示為本發(fā)明提供的粉末冶金側(cè)孔成形模具的壓制狀態(tài)示意圖；
[0014]圖4所示為本發(fā)明提供的粉末冶金側(cè)孔成形模具的抽芯狀態(tài)示意圖；
[0015]圖5所示為本發(fā)明提供的粉末冶金側(cè)孔成形模具的脫模狀態(tài)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]圖2所示為本發(fā)明提供的粉末冶金側(cè)孔成形模具的示意圖。圖2所示亦為粉末冶金側(cè)孔成形模具的裝粉狀態(tài)。圖3至圖5所示分別為本發(fā)明提供的粉末冶金側(cè)孔成形模具的壓制、抽芯及脫模狀態(tài)的示意圖。請(qǐng)一并參考圖2至圖5。
[0017]如圖2所示，本發(fā)明提供的粉末冶金側(cè)孔成形模具包括上沖22、中模231、芯棒220及下沖222。上沖22設(shè)置在上模板21的底面，上模板21底面還設(shè)置有頂柱23。于此，上模板21底面的兩端設(shè)置有頂柱23，上模板21底面的中間位置設(shè)置上沖22，頂柱23位于上沖22的兩側(cè)。中模231位于上沖22下，中模231設(shè)置在中模板211上，中模板211可上下活動(dòng)地嵌在中?？虬?4內(nèi)。中?？虬?4的下方設(shè)置有底板26，中?？虬?4與底板26通過立柱25連接。底板26的上方設(shè)置下沖板213及墊板229。底板26與下沖板213之間具有一間隙。其中，墊板229直接放置在底板26上，即兩者之間無間隙。而且，墊板229位于下沖板213中間。底板26與下沖板213之間設(shè)置第一彈簧214。中模板211與底板26之間設(shè)置有中模板立柱212，中模板立柱212穿越下沖板213、底板26，中模板立柱212與下沖板213連接在一起，中模板立柱212的一端連接在中模板211上，其另一端位于底板26下，在底板26底部設(shè)置有阻止中模板立柱212向上彈起的摩擦機(jī)構(gòu)。
[0018]于此，所述摩擦機(jī)構(gòu)為尼龍阻尼塊228，所述尼龍阻尼塊228設(shè)置在底板26下方，中模板立柱212穿越尼龍阻尼塊228。中模板立柱212向上運(yùn)動(dòng)時(shí)尼龍阻尼塊228與中模板立柱212之間的摩擦力阻止中模板立柱212向上運(yùn)動(dòng)，由于中模板立柱212與下沖板213連接，如此可同時(shí)用于防止下沖板213上彈。而且，中模板立柱212的底端設(shè)置有螺母230。然而，本發(fā)明對(duì)此并不限定。于其他實(shí)施例中，所述摩擦機(jī)構(gòu)可為樹脂開閉器(別名為尼龍阻尼拉鉤或尼龍拉鉤)，樹脂開閉器設(shè)置在底板下方，中模板立柱的一端連接樹脂開閉器的公模。
[0019]如圖2所示，芯棒220設(shè)置在墊板229上，在墊板229上方設(shè)置有脫料板221，下沖222設(shè)置在脫料板221上，在底板26下設(shè)置有脫模板216，脫料板221與脫模板216之間通過穿越墊板229、底板26的脫模頂桿215連接，在底板26與脫模板216之間的脫模頂桿215上設(shè)置第二彈簧226。在中模231的一側(cè)，中模板211上設(shè)置有滑槽224，滑槽224內(nèi)設(shè)置有可左右移動(dòng)的滑塊27，滑塊27上連接有穿越中模231的側(cè)芯棒223，滑塊27上還設(shè)置有斜孔225，斜孔225內(nèi)可移動(dòng)地設(shè)置有斜導(dǎo)柱28，斜導(dǎo)柱28的底端連接有導(dǎo)柱頂桿217，導(dǎo)柱頂桿217穿越下沖板213、底板26，導(dǎo)柱頂桿217的底端連接有位于底板26下方的導(dǎo)柱頂板218，導(dǎo)柱頂板218位于脫模板216下方，導(dǎo)柱頂板218與脫模板216之間留有間隙，在底板26與導(dǎo)柱頂板218之間的導(dǎo)柱頂桿217上設(shè)置有第三彈簧227，導(dǎo)柱頂板218的下方設(shè)置中心頂桿219。
[0020]于此，斜導(dǎo)柱28的底端通過導(dǎo)柱板29連接導(dǎo)柱頂桿217。具體而言，下沖板213的上方設(shè)置導(dǎo)柱板29，導(dǎo)柱板29位于滑塊27所在中模板211的下方。導(dǎo)柱板29上設(shè)置斜孔，用于放置斜導(dǎo)柱28的底端，導(dǎo)柱頂桿217的一端設(shè)置在導(dǎo)柱板29。其中，導(dǎo)柱板29上還可設(shè)置連接柱210，連接柱210套設(shè)在導(dǎo)柱板29與下沖板213之間的導(dǎo)柱頂桿217外，連接柱210可抵靠在下沖板213上。然而，本發(fā)明對(duì)此并不限定。于其他實(shí)施例中，亦可不設(shè)置導(dǎo)柱板29及連接柱210。
[0021]于此，第二彈簧226用于下沖222、脫料板221的復(fù)位，第三彈簧227用于側(cè)芯棒223、滑塊27、斜導(dǎo)柱28的復(fù)位。
[0022]于此，脫料板221的底部可設(shè)置凸塊232，凸塊232抵靠在墊板229上。如此，可為芯棒220設(shè)置在墊板229上留有設(shè)置空間。然而，本發(fā)明對(duì)此并不限定。
[0023]其中，導(dǎo)柱頂板218與脫模板216之間留有的間隙與滑塊27在滑槽224內(nèi)移動(dòng)的距離有關(guān)。具體而言，中心頂桿219推動(dòng)導(dǎo)柱頂板218移動(dòng)該間隙并接觸脫模板216時(shí)，斜導(dǎo)柱28能夠帶動(dòng)滑塊27及側(cè)芯棒223移動(dòng)至完全脫出粉末冶金產(chǎn)品的側(cè)孔。即，導(dǎo)柱頂板218與脫模板216之間的間隙所提供的移動(dòng)時(shí)間需滿足能使斜導(dǎo)柱28帶動(dòng)側(cè)芯棒223完全脫出粉末冶金產(chǎn)品。換言之，通過導(dǎo)柱頂板218與脫模板216之間留有的間隙能夠?qū)崿F(xiàn)先抽芯后脫模的過程。
[0024]如圖2所示，粉末冶金側(cè)孔成形模具處于裝粉狀態(tài)。此時(shí)，在第一彈簧214的作用下，下沖板213與底板26之間有一定間隙。在第二彈簧226及第三彈簧227的作用下，下沖222及側(cè)芯棒223均在原位，側(cè)芯棒223頂住芯棒220，兩者之間無間隙。然而，本發(fā)明對(duì)此并不限定，于實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)粉末冶金產(chǎn)品的需求調(diào)整側(cè)芯棒223與芯棒220之間的間隙。于此，下沖222、芯棒220、側(cè)芯棒223及中模231形成裝粉空間8。
[0025]圖3所示為粉末冶金側(cè)孔成形模具的壓制狀態(tài)。此時(shí)，上沖22兩側(cè)的頂柱23下壓中模板211。由于設(shè)置有起浮動(dòng)作用的第一彈簧214，且下沖板213與底板26之間存在間隙，則中模板211、中模板立柱212及下沖板213均下降。上沖22下壓裝粉空間8內(nèi)的粉末。由于墊板229放置在底板26上，且兩者之間無間隙，因此，下沖222及芯棒220不會(huì)下降。如此，可以實(shí)現(xiàn)上沖22和下沖222相對(duì)中模231的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而使得粉末冶金產(chǎn)品上下得到一致的密度。這樣一來，解決了單向壓制導(dǎo)致上沖對(duì)應(yīng)位置的密度高而無相對(duì)運(yùn)動(dòng)位置(即下沖對(duì)應(yīng)位置)密度低的問題。
[0026]圖4所示為粉末冶金側(cè)孔成形模具的抽芯狀態(tài)。此時(shí)，在壓制完成后，上沖22向上復(fù)位。中心頂桿219例如在設(shè)備凸輪帶動(dòng)下上頂，由于導(dǎo)柱頂板218與脫模板216之間留有間隙，且導(dǎo)柱頂板218位于脫模板216的下方，因此，中心頂桿219上頂會(huì)先推動(dòng)導(dǎo)柱頂板218，此時(shí)，導(dǎo)柱頂板218帶動(dòng)導(dǎo)柱頂桿217上移，導(dǎo)柱頂桿217帶動(dòng)導(dǎo)柱板29上移，導(dǎo)柱板29帶動(dòng)斜導(dǎo)柱28上移。當(dāng)斜導(dǎo)柱28上移時(shí)，斜導(dǎo)柱28會(huì)在滑塊27的斜孔225內(nèi)移動(dòng)，同時(shí)推動(dòng)滑塊27在滑槽224內(nèi)向外移動(dòng)(即在圖4中向右移動(dòng))，使得連接在滑塊27上的側(cè)芯棒223向外移動(dòng)至完全脫出粉末冶金產(chǎn)品的側(cè)孔，從而實(shí)現(xiàn)抽芯。
[0027]圖5所示為粉末冶金側(cè)孔成形模具的脫模狀態(tài)。此時(shí)，在抽芯完成后，中心頂桿219繼續(xù)上頂至同時(shí)推動(dòng)導(dǎo)柱頂板218及脫模板216，脫模板216上移帶動(dòng)脫模頂桿215上移，脫模頂桿215帶動(dòng)脫料板221向上移動(dòng)，脫料板221帶動(dòng)下沖222上移，將粉末冶金產(chǎn)品3頂出，從而實(shí)現(xiàn)脫模，獲得具有側(cè)向孔的粉末冶金產(chǎn)品。
[0028]此外，在實(shí)現(xiàn)脫模后，中心頂桿219繼續(xù)上頂推動(dòng)導(dǎo)柱頂板218，通過導(dǎo)柱頂板218及導(dǎo)柱頂桿217將導(dǎo)柱板29推動(dòng)至上頂中模板211，中模板211連同中模板立柱212及下沖板213 —起上移，即中模板211、中模板立柱212及下沖板213可以復(fù)位。于此，通過中模板立柱212底端設(shè)置的螺母230，可以避免在復(fù)位過程中，上頂作用過大而導(dǎo)致中模板211、中模板立柱212及下沖板213上彈脫出。
[0029]當(dāng)中心頂桿219不再上頂并回復(fù)至原位時(shí)，導(dǎo)柱頂板218及脫模板216亦會(huì)復(fù)位，且在第二彈簧226及第三彈簧227的作用下復(fù)位，下沖222、脫料板221、脫模頂桿215、側(cè)芯棒223、滑塊27、斜導(dǎo)柱28、導(dǎo)柱板29及導(dǎo)柱頂桿217等均會(huì)復(fù)位。即整個(gè)粉末冶金側(cè)孔成形模具復(fù)位至如圖2所示的狀態(tài)，等待下一次裝粉。
[0030]綜上所述，本發(fā)明提供的粉末冶金側(cè)孔成形模具將垂直方向的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為水平方向的移動(dòng)，使得滑塊上連接的側(cè)芯棒完全脫出粉末冶金產(chǎn)品，在不影響粉末冶金產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)了粉末冶金產(chǎn)品的側(cè)向孔成形。通過上沖和下沖相對(duì)中模的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生雙向壓制，從而保證粉末冶金產(chǎn)品的上下部位密度一致。通過中心頂桿、脫模板及導(dǎo)柱頂板的配合，，及在導(dǎo)柱頂板與脫模板之間留有的間隙，能夠連續(xù)完成抽芯和脫模的功能。
[0031]上述實(shí)施例不以任何方式限制本發(fā)明，凡是采用等同替換或等效變換的方式獲得的技術(shù)方案均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種粉末冶金側(cè)孔成形模具，其特征在于包括上沖(22)、中模(231)、芯棒(220)及下沖(222),上沖(22)設(shè)置在上模板(21)的底面，上模板(21)底面還設(shè)置有頂柱(23),所述中模(231)位于上沖(22)下，中模(231)設(shè)置在中模板(211)上，中模板(211)可上下活動(dòng)地嵌在中?？虬?24)內(nèi)，中?？虬?24)的下方設(shè)置有底板(26),中?？虬?24)與底板(26)通過立柱(25)連接；底板(26)的上方設(shè)置下沖板(213)及墊板(229),底板(26)與下沖板(213)之間具有一間隙，底板(26)與下沖板(213)之間設(shè)置第一彈簧(214),^模板(211)與底板(26)之間設(shè)置有中模板立柱(212),所述中模板立柱(212)穿越下沖板(213)、底板(26),中模板立柱(212)與下沖板(213)連接在一起，中模板立柱(212)的一端連接在中模板(211)上，其另一端位于底板(26)下，在所述底板(26)底部設(shè)置有阻止中模板立柱(212)向上彈起的摩擦機(jī)構(gòu)；所述芯棒(220)設(shè)置在墊板(229)上，在所述墊板(229)上方設(shè)置有脫料板(221),所述下沖(222)設(shè)置在脫料板(221)上，在所述底板(26)下設(shè)置有脫模板(216),脫料板(221)與脫模板(216)之間通過穿越墊板(229)、底板(26)的脫模頂桿(215)連接，在底板(26)與脫模板(216)之間的脫模頂桿(215)上設(shè)置第二彈簧(226)；在所述中模(231)的一側(cè)，所述中模板(211)上設(shè)置有滑槽(224),滑槽(224)內(nèi)設(shè)置有可左右移動(dòng)的滑塊(27),滑塊(27)上連接有穿越中模(231)的側(cè)芯棒(223)，滑塊(27)上還設(shè)置有斜孔(225),所述斜孔(225)內(nèi)可移動(dòng)地設(shè)置有斜導(dǎo)柱(28),斜導(dǎo)柱(28)的底端連接有導(dǎo)柱頂桿(217),所述導(dǎo)柱頂桿(217)穿越下沖板(213)、底板(26)，導(dǎo)柱頂桿(217)的底端連接有位于底板(26)下方的導(dǎo)柱頂板(218),所述導(dǎo)柱頂板(218)位于脫模板(216)下方，導(dǎo)柱頂板(218)與脫模板(216)之間留有間隙，在底板(26)與導(dǎo)柱頂板(218)之間的導(dǎo)柱頂桿(217)上設(shè)置第三彈簧(227),導(dǎo)柱頂板(218)的下方設(shè)置中心頂桿(219)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末冶金側(cè)孔成形模具，其特征在于:所述摩擦機(jī)構(gòu)為尼龍阻尼塊(228),所述尼龍阻尼塊(228)設(shè)置在底板(26)下方，所述中模板立柱(212)穿越尼龍阻尼塊(228),中模板立柱(212)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)尼龍阻尼塊(228)與中模板立柱(212)之間摩擦力阻止中模板立柱(212)向上運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉末冶金側(cè)孔成形模具，其特征在于:所述中模板立柱(212)底端設(shè)置有螺母(230)。
【文檔編號(hào)】B22F5/10GK104384513SQ201410747313
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月9日
【發(fā)明者】鄒德華, 劉子利, 陸賢文, 劉希琴, 徐慶峰, 鄒育文, 錢杭君, 張浩瀚 申請(qǐng)人:常熟市華德粉末冶金有限公司