一种可调式模具弹性形变平衡机构

摘要

本发明提出的是一种可调式模具弹性形变平衡机构。在模架上支撑部件上通过上二冲和上一冲支撑部件安装有上二冲和上一冲，在下一冲下面安装有阴模、下一冲及弹性变形补偿机构，在其下部芯棒及支撑部件的外侧分别安装有下二冲，下二冲和下一冲限位支撑部件、下三冲、下三冲限位支撑部件和底座。在下一冲、下二冲、下三冲所组成的冲杆的外围通过预紧螺栓和锁紧螺栓安装有A垫块和B垫块，在垫块之间装有碟簧，并留有补偿调节测量位，垫块用调整大螺母紧固。本发明冲压金属粉末机件毛坯形状、尺寸稳定一致，并能提高质量和生产效率。适宜金属粉末冶金行业进行机件加工中应用。

权利要求

1.一种可调式模具弹性形变平衡机构，其特征是：在模架上支撑部件(1)上通过上二冲支撑部件(2)和上一冲支撑部件(3)安装有上二冲(4)和上一冲(5)，在上一冲下面安装有阴模(6)，在阴模下部安装有下一冲(7)，在下一冲部件下部安装有下一冲弹性变形补偿机构(8)，在其下部芯棒支撑部件(14)的外侧从上到下分别安装有下二冲(9)、下二冲限位支撑部件(10)、下一冲限位支撑部件(11)、下三冲(12)、下三冲限位支撑部件(13)和底座(15)，在下一冲、下二冲和下三冲所组成的冲杆的外围所安装的下一冲弹性变形补偿机构中，通过预紧螺栓(8.1)、导柱(8.2)和锁紧螺栓(8.8)安装有A垫块(8.5)和B垫块(8.6)，在A垫块与B垫块之间装有碟簧(8.3)，在A垫块与B垫块之间留有补偿调节测量位(8.4)，垫块用调整大螺母(8.7)紧固。

说明书

一种可调式模具弹性形变平衡机构

技术领域

[0001] 本发明提出的是机械领域用于金属加工的一种可调式模具弹性形变平衡机构。

背景技术

[0002] 目前对于金属粉末冶金制造机械零件来说，一般通过不同高度的冲杆来分次冲挤金属合金粉末，使之成为设定形状。由于冲杆在对型腔内金属粉末冲压后，金属粉末会密实地充填到模腔内，形成粉末状并与模具型腔一致的压缩零件。由于模具基座为刚性结构，所以在进行冲压时，容易产生反作用力，而使金属粉末毛坯出现裂纹，造成压缩零件毛坯损毁，致使其成本率低。

[0003] 目前，国内能够提供的金属粉末冲压机都存在同样的问题，都没有缓冲和平衡装置的应用。

[0004] 解决粉末毛坯在压制过程中产生裂纹的问题，是技术关键。产生裂纹的主要原因是，在压制多台阶粉末制品过程中，需要三、四个冲头共同完成，每一个冲头的高度(L)均不相同，在相同压力下，产生轴向形变(ΔL)也不相同：

[0005] ΔL＝L×p/E

[0006] 式中ΔL-模冲的尺寸变化量，mm；

[0007] L-模冲长度，mm；

[0008] p-成形压力，kN/mm2

[0009] E-杨氏模量(合金钢为206kN/mm2)

[0010] 例如，下一冲长度为115mm，下二冲长度为224mm，压制压力为58kN/mm2，则模冲的变形量分别为：

[0011] ΔL1＝(115×0.58)/206＝0.32mm

[0012] ΔL2＝(224×0.58)/206＝0.63mm

[0013] 变形量之差为(0.63-0.32)＝0.31mm，即压力消失后，各模冲恢复到原尺寸，第一下模冲与第二下模冲的压缩变形量之差将使压坯与第一下模冲之间产生0.31mm间隙。在脱模过程中，由于侧压力和摩擦力的存在，压坯中则会产生裂纹。

发明内容

[0014] 为了克服现有粉末冶金冲压模具所存在的缺点，本发明提供了一种可调式模具弹性形变平衡机构。该机构在模具冲压基座上装有碟簧弹性机构，来缓冲和平衡冲杆过度冲压及金属粉末毛坯破损的技术问题。

[0015] 技术方案：在模架上支撑部件上通过上二冲支撑部件和上一冲支撑部件安装有上二冲和上一冲，在下一冲下面安装有阴模，在阴模下部安装有下一冲，在下一冲部件下部安装有下一冲弹性变形补偿机构，在其下部芯棒支撑部件的外侧从上到下分别安装有下二冲、下二冲限位支撑部件、下一冲限位支撑部件、下三冲、下三冲限位支撑部件和底座。在下一冲、下二冲、下三冲所组成的冲杆的外围通过预紧螺栓和锁紧螺栓安装有A垫块和B垫块，在A垫块与B垫块之间装有碟簧，在A垫块与B垫块之间留有补偿调节测量位，垫块用调整大螺母紧固。

[0016] 积极效果，由于在模具基座上加装有能够产生弹性变形的缓冲和平衡机构，而该机构能够缓冲冲杆的冲力，也能对于冲挤的金属粉末毛坯平衡的作用，所以，所加工的金属粉末毛坯形状、尺寸稳定一致，提高了金属粉末毛坯的质量，提高生产效率，而且降低了废品率。适宜金属粉末冶金行业进行机件加工中应用。

附图说明

[0017] 图1为本发明模具组结构构成图

[0018] 图2为本发明平衡机构结构示意图

[0019] 图中，1.模架上支撑部件，2.上二冲支撑部件，3.上一冲支撑部件，4.上二冲，5.上一冲，6.阴模，7.下一冲，8.下一冲弹性形变补偿机构，8.1.预紧螺栓，8.2.导柱，
8.3.碟簧，8.4.补偿调节测量位，8.5.A垫块，8.6.B垫块，8.7.调整大螺母，8.8.锁紧螺栓，9.下二冲，10.下二冲限位支撑部件，11.下一冲限位支撑部件，12.下三冲，13.下三冲限位支撑部件，14.芯棒支撑部件，15.底座。

具体实施方式

[0020] 据图1所示，在模架上支撑部件1上通过上二冲支撑部件2和上一冲支撑部件3安装有上二冲4和上一冲5，在下一冲下面安装有阴模6，在阴模下部安装有下一冲7，在下一冲部件下部安装有下一冲弹性变形补偿机构8，在其下部芯棒支撑部件14的外侧从上到下分别安装有下二冲9、下二冲限位支撑部件10、下一冲限位支撑部件11、下三冲12、下三冲限位支撑部件13和底座15。

[0021] 据图2所示，在下一冲7、下二冲9、下三冲12所组成的冲杆的外围通过预紧螺栓8.2和锁紧螺栓8.8安装有A垫块8.5和B垫块8.6，在A垫块与B垫块之间装有碟簧8.3，在A垫块与B垫块之间留有补偿调节测量位8.4，垫块用调整大螺母8.7紧固。

[0022] 本发明应用：

[0023] 本机构安装于各个冲的承压板上，并具有可调装置，能够消除相邻模冲间由于高度差产生的变形量之差(0.31mm)。从而消除产品产生裂纹的可能性。

[0024] 在实际生产实践中，弹性形变补偿量会按理论数值上下波动，靠调整装置完成。

[0025] 补偿机构部件的作用：

[0026] A垫块：承载模冲负荷；

[0027] B垫块：机构的主要工作面及导向作用；

[0028] 导柱：与螺丝锁紧后产生机构的预压力；

[0029] 碟簧：机构的动力源；

[0030] 螺母：机构限位调整部件；

[0031] 本机构的关键特性就是(1)加压状态，是否能够克服碟簧应力，A垫块压到调整圈上，使产品在成形位置处于稳定状态；(2)压机泄压后，碟簧机构能否及时有效克服产品、模具的静摩擦力弹起恢复到原始位置，完成弹性形变的补偿功能。

[0032] 本机构共由四片A系列碟簧组成，D＝40mm，四片均布，每片单独承受载荷，应力为2 2
0-1210N/mm 可调，压制产品所需压力为480-700N/mm，泄压后残余的侧压力及模壁间的摩擦力约为压制压力的0.3％，所以，机构能力完全能够满足恢复弹起所需动力，从而完成模具间弹性形变的间隙补偿。

[0033] 特点

[0034] 采用本发明加工金属粉末机件毛坯可防止裂纹，并且提高成品率，提高生产效率，延长冲压设备及其模具的使用寿命。