粉末冶金侧孔成形模具

摘要

本发明公开了一种粉末冶金侧孔成形模具，包括上冲、中模、芯棒及下冲，上冲设置在上模板的底面，中模设置在中模板上，中模板可上下活动地嵌在中模框板内，中模框板的下方设置有底板，底板的上方设置下冲板及垫板，底板下设置有脱模板，芯棒设置在垫板上，垫板的上方设置脱料板，下冲设置在脱料板上，在中模的一侧，中模板上设置有滑槽，滑槽内设置可左右移动的滑块，滑块上连接有穿越中模的侧芯棒，滑块内还设置有斜孔，斜孔内可移动地设置有斜导柱，斜导柱的底端连接有导柱顶杆，导柱顶杆穿越下冲板、底板，导柱顶杆的底端连接有位于底板下方的导柱顶板。本发明公开的模具解决了现有技术中无法实现粉末冶金产品侧向孔成形的问题。

权利要求

1.一种粉末冶金侧孔成形模具，其特征在于包括上冲（22）、中模（231）、芯棒（220）及下冲（222），上冲（22）设置在上模板（21）的底面，上模板（21）底面还设置有顶柱（23），所述中模（231）位于上冲（22）下方，中模（231）设置在中模板（211）上，中模板（211）可上下活动地嵌在中模框板（24）内，中模框板（24）的下方设置有底板（26），中模框板（24）与底板（26）通过立柱（25）连接；底板（26）的上方设置下冲板（213）及垫板（229），底板（26）与下冲板（213）之间具有一间隙，底板（26）与下冲板（213）之间设置第一弹簧（214），中模板（211）与底板（26）之间设置有中模板立柱（212），所述中模板立柱（212）穿越下冲板（213）、底板（26），中模板立柱（212）与下冲板（213）连接在一起，中模板立柱（212）的一端连接在中模板（211）上，其另一端位于底板（26）下方，在所述底板（26）底部设置有阻止中模板立柱（212）向上弹起的摩擦机构；所述芯棒（220）设置在垫板（229）上，在所述垫板（229）上方设置有脱料板（221），所述下冲（222）设置在脱料板（221）上，在所述底板（26）下方设置有脱模板（216），脱料板（221）与脱模板（216）之间通过穿越垫板（229）、底板（26）的脱模顶杆（215）连接，在底板（26）与脱模板（216）之间的脱模顶杆（215）上设置第二弹簧（226）；在所述中模（231）的一侧，所述中模板（211）上设置有滑槽（224），滑槽（224）内设置有可左右移动的滑块（27），滑块（27）上连接有穿越中模（231）的侧芯棒（223），滑块（27）上还设置有斜孔（225），所述斜孔（225）内可移动地设置有斜导柱（28），斜导柱（28）的底端连接有导柱顶杆（217），所述导柱顶杆（217）穿越下冲板（213）、底板（26），导柱顶杆（217）的底端连接有位于底板（26）下方的导柱顶板（218），所述导柱顶板（218）位于脱模板（216）下方，导柱顶板（218）与脱模板（216）之间留有间隙，在底板（26）与导柱顶板（218）之间的导柱顶杆（217）上设置第三弹簧（227），导柱顶板（218）的下方设置中心顶杆（219）。

2.根据权利要求1所述的粉末冶金侧孔成形模具，其特征在于：所述摩擦机构为尼龙阻尼块（228），所述尼龙阻尼块（228）设置在底板（26）下方，所述中模板立柱（212）穿越尼龙阻尼块（228），中模板立柱（212）向上运动时尼龙阻尼块（228）与中模板立柱（212）之间摩擦力阻止中模板立柱（212）向上运动。

3.根据权利要求2所述的粉末冶金侧孔成形模具，其特征在于：所述中模板立柱（212）底端设置有螺母（230）。

说明书

粉末冶金侧孔成形模具

技术领域

[0001] 本发明涉及一种模具，尤其涉及一种粉末冶金侧孔成形模具。

背景技术

[0002] 粉末冶金是用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过配料、混料、成型、烧结等工序制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺过程。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，非常适合于大批量生产。粉末冶金工艺最基本的工序包括粉末制取、粉末成形和粉末烧结。成形是粉末冶金零件生产中最重要及最基本的关键工序之一,它是将松装粉末压制成所需形状及强度(密度)的压坯，压坯的生产质量不仅直接影响以后各道工序的生产质量，而且与粉末冶金零件的最终质量及使用质量也密切相关。

[0003] 模压成形是粉末冶金成形中应用最为广泛的技术，是在常温下以规定的装填系数，将金属粉末送人模腔中，通过模冲用压力把粉末压实成具有预定形状、尺寸、密度和强度的压坯，并用压力将压坯脱出模具的工艺过程，通常由装粉、压制、脱模3个工步组成。模压成形技术的压制方式主要有单向压制、双向压制和浮动压制三种，无论采用何种压制方式，在粉末冶金成形压机上所施加的压制压力总是轴向的，压制成形都是沿压坯的轴向进行，因此，压坯的形状受到了限制，粉末冶金制品中径向(侧面)的孔、槽等形状通常不能直接压制成形的，需要在烧结后用切削加工的方法来完成。

[0004] 图1所示为现有粉末冶金模压技术中典型成形模具的示意图。如图1所示，粉末冶金成形模具包括上冲10、中模11、下冲12及芯棒13。中模11、芯棒13及下冲12可构成一个装粉空间A，待装粉完成后，上冲10下压压制粉末冶金产品。其中，芯棒13是用来成形轴向孔，且上冲10及下冲12的运动决定零件的高度尺寸。其中，由于粉末冶金成形模具的零件运动方向是轴向的，因此，受成形方式及粉末内部应力的影响，侧向孔的成形无法实现。

发明内容

[0005] 本发明提供一种粉末冶金侧孔成形模具，该模具解决了现有技术中粉末冶金成形模具无法实现侧向孔直接压制成形的问题。

[0006] 本发明提供一种粉末冶金侧孔成形模具，包括上冲、中模、芯棒及下冲，上冲设置在上模板的底面，上模板底面还设置有顶柱，所述中模位于上冲下，中模设置在中模板上，中模板可上下活动地嵌在中模框板内，中模框板的下方设置有底板，中模框板与底板通过立柱连接；底板的上方设置下冲板及垫板，底板与下冲板之间具有一间隙，底板与下冲板之间设置第一弹簧，中模板与底板之间设置有中模板立柱，所述中模板立柱穿越下冲板、底板，中模板立柱与下冲板连接在一起，中模板立柱的一端连接在中模板上，其另一端位于底板下，在所述底板底部设置有阻止中模板立柱向上弹起的摩擦机构；所述芯棒设置在垫板上，在所述垫板上方设置有脱料板，所述下冲设置在脱料板上，在所述底板下设置有脱模板，脱料板与脱模板之间通过穿越垫板、底板的脱模顶杆连接，在底板与脱模板之间的脱模顶杆上设置第二弹簧；在所述中模的一侧，所述中模板上设置有滑槽，滑槽内设置有可左右移动的滑块，滑块上连接有穿越中模的侧芯棒，滑块上还设置有斜孔，所述斜孔内可移动地设置有斜导柱，斜导柱的底端连接有导柱顶杆，所述导柱顶杆穿越下冲板、底板，导柱顶杆的底端连接有位于底板下方的导柱顶板，所述导柱顶板位于脱模板下方，导柱顶板与脱模板之间留有间隙，在底板与导柱顶板之间的导柱顶杆上设置第三弹簧，导柱顶板的下方设置中心顶杆。

[0007] 于较佳实施例中，所述摩擦机构为尼龙阻尼块，所述尼龙阻尼块设置在底板下方，所述中模板立柱穿越尼龙阻尼块，中模板立柱向上运动时尼龙阻尼块与中模板立柱之间摩擦力阻止中模板立柱向上运动。

[0008] 于较佳实施例中，所述中模板立柱底端设置有螺母。

[0009] 本发明提供的粉末冶金侧孔成形模具将垂直方向的运动转换为水平方向的移动，使得滑块上连接的侧芯棒能够完全脱出粉末冶金产品，在不影响粉末冶金产品质量的前提下，实现了粉末冶金产品的侧向孔成形。通过上冲和下冲相对中模实现相对运动产生双向压制，从而保证粉末冶金产品的上下部位密度一致。通过中心顶杆、导柱顶板及脱模板的配合，及在导柱顶板与脱模板之间留有的间隙，能够连续完成抽芯和脱模的功能。

附图说明

[0010] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0011] 图1所示为现有技术中粉末冶金成形模具的示意图；

[0012] 图2所示为本发明提供的粉末冶金侧孔成形模具的示意图；

[0013] 图3所示为本发明提供的粉末冶金侧孔成形模具的压制状态示意图；

[0014] 图4所示为本发明提供的粉末冶金侧孔成形模具的抽芯状态示意图；

[0015] 图5所示为本发明提供的粉末冶金侧孔成形模具的脱模状态示意图。

具体实施方式

[0016] 图2所示为本发明提供的粉末冶金侧孔成形模具的示意图。图2所示亦为粉末冶金侧孔成形模具的装粉状态。图3至图5所示分别为本发明提供的粉末冶金侧孔成形模具的压制、抽芯及脱模状态的示意图。请一并参考图2至图5。

[0017] 如图2所示，本发明提供的粉末冶金侧孔成形模具包括上冲22、中模231、芯棒220及下冲222。上冲22设置在上模板21的底面，上模板21底面还设置有顶柱23。于此，上模板21底面的两端设置有顶柱23，上模板21底面的中间位置设置上冲22，顶柱23位于上冲22的两侧。中模231位于上冲22下，中模231设置在中模板211上，中模板211可上下活动地嵌在中模框板24内。中模框板24的下方设置有底板26，中模框板24与底板26通过立柱25连接。底板26的上方设置下冲板213及垫板229。底板26与下冲板213之间具有一间隙。其中，垫板229直接放置在底板26上，即两者之间无间隙。而且，垫板229位于下冲板213中间。底板26与下冲板213之间设置第一弹簧214。中模板211与底板26之间设置有中模板立柱212，中模板立柱212穿越下冲板213、底板26，中模板立柱212与下冲板213连接在一起，中模板立柱212的一端连接在中模板211上，其另一端位于底板26下，在底板26底部设置有阻止中模板立柱212向上弹起的摩擦机构。

[0018] 于此，所述摩擦机构为尼龙阻尼块228，所述尼龙阻尼块228设置在底板26下方，中模板立柱212穿越尼龙阻尼块228。中模板立柱212向上运动时尼龙阻尼块228与中模板立柱212之间的摩擦力阻止中模板立柱212向上运动，由于中模板立柱212与下冲板213连接，如此可同时用于防止下冲板213上弹。而且，中模板立柱212的底端设置有螺母230。然而，本发明对此并不限定。于其他实施例中，所述摩擦机构可为树脂开闭器(别名为尼龙阻尼拉钩或尼龙拉钩)，树脂开闭器设置在底板下方，中模板立柱的一端连接树脂开闭器的公模。

[0019] 如图2所示，芯棒220设置在垫板229上，在垫板229上方设置有脱料板221，下冲222设置在脱料板221上，在底板26下设置有脱模板216，脱料板221与脱模板216之间通过穿越垫板229、底板26的脱模顶杆215连接，在底板26与脱模板216之间的脱模顶杆215上设置第二弹簧226。在中模231的一侧，中模板211上设置有滑槽224，滑槽224内设置有可左右移动的滑块27，滑块27上连接有穿越中模231的侧芯棒223，滑块27上还设置有斜孔225，斜孔225内可移动地设置有斜导柱28，斜导柱28的底端连接有导柱顶杆217，导柱顶杆217穿越下冲板213、底板26，导柱顶杆217的底端连接有位于底板26下方的导柱顶板218，导柱顶板218位于脱模板216下方，导柱顶板218与脱模板216之间留有间隙，在底板26与导柱顶板218之间的导柱顶杆217上设置有第三弹簧227，导柱顶板218的下方设置中心顶杆219。

[0020] 于此，斜导柱28的底端通过导柱板29连接导柱顶杆217。具体而言，下冲板213的上方设置导柱板29，导柱板29位于滑块27所在中模板211的下方。导柱板29上设置斜孔，用于放置斜导柱28的底端，导柱顶杆217的一端设置在导柱板29。其中，导柱板29上还可设置连接柱210，连接柱210套设在导柱板29与下冲板213之间的导柱顶杆217外，连接柱210可抵靠在下冲板213上。然而，本发明对此并不限定。于其他实施例中，亦可不设置导柱板29及连接柱210。

[0021] 于此，第二弹簧226用于下冲222、脱料板221的复位，第三弹簧227用于侧芯棒223、滑块27、斜导柱28的复位。

[0022] 于此，脱料板221的底部可设置凸块232，凸块232抵靠在垫板229上。如此，可为芯棒220设置在垫板229上留有设置空间。然而，本发明对此并不限定。

[0023] 其中，导柱顶板218与脱模板216之间留有的间隙与滑块27在滑槽224内移动的距离有关。具体而言，中心顶杆219推动导柱顶板218移动该间隙并接触脱模板216时，斜导柱28能够带动滑块27及侧芯棒223移动至完全脱出粉末冶金产品的侧孔。即，导柱顶板218与脱模板216之间的间隙所提供的移动时间需满足能使斜导柱28带动侧芯棒223完全脱出粉末冶金产品。换言之，通过导柱顶板218与脱模板216之间留有的间隙能够实现先抽芯后脱模的过程。

[0024] 如图2所示，粉末冶金侧孔成形模具处于装粉状态。此时，在第一弹簧214的作用下，下冲板213与底板26之间有一定间隙。在第二弹簧226及第三弹簧227的作用下，下冲222及侧芯棒223均在原位，侧芯棒223顶住芯棒220，两者之间无间隙。然而，本发明对此并不限定，于实际应用中，可根据粉末冶金产品的需求调整侧芯棒223与芯棒220之间的间隙。于此，下冲222、芯棒220、侧芯棒223及中模231形成装粉空间B。

[0025] 图3所示为粉末冶金侧孔成形模具的压制状态。此时，上冲22两侧的顶柱23下压中模板211。由于设置有起浮动作用的第一弹簧214，且下冲板213与底板26之间存在间隙，则中模板211、中模板立柱212及下冲板213均下降。上冲22下压装粉空间B内的粉末。由于垫板229放置在底板26上，且两者之间无间隙，因此，下冲222及芯棒220不会下降。如此，可以实现上冲22和下冲222相对中模231的相对运动，从而使得粉末冶金产品上下得到一致的密度。这样一来，解决了单向压制导致上冲对应位置的密度高而无相对运动位置(即下冲对应位置)密度低的问题。

[0026] 图4所示为粉末冶金侧孔成形模具的抽芯状态。此时，在压制完成后，上冲22向上复位。中心顶杆219例如在设备凸轮带动下上顶，由于导柱顶板218与脱模板216之间留有间隙，且导柱顶板218位于脱模板216的下方，因此，中心顶杆219上顶会先推动导柱顶板218，此时，导柱顶板218带动导柱顶杆217上移，导柱顶杆217带动导柱板29上移，导柱板29带动斜导柱28上移。当斜导柱28上移时，斜导柱28会在滑块27的斜孔225内移动，同时推动滑块27在滑槽224内向外移动(即在图4中向右移动)，使得连接在滑块27上的侧芯棒223向外移动至完全脱出粉末冶金产品的侧孔，从而实现抽芯。

[0027] 图5所示为粉末冶金侧孔成形模具的脱模状态。此时，在抽芯完成后，中心顶杆219继续上顶至同时推动导柱顶板218及脱模板216，脱模板216上移带动脱模顶杆215上移，脱模顶杆215带动脱料板221向上移动，脱料板221带动下冲222上移，将粉末冶金产品3顶出，从而实现脱模，获得具有侧向孔的粉末冶金产品。

[0028] 此外，在实现脱模后，中心顶杆219继续上顶推动导柱顶板218，通过导柱顶板218及导柱顶杆217将导柱板29推动至上顶中模板211，中模板211连同中模板立柱212及下冲板213一起上移，即中模板211、中模板立柱212及下冲板213可以复位。于此，通过中模板立柱
212底端设置的螺母230，可以避免在复位过程中，上顶作用过大而导致中模板211、中模板立柱212及下冲板213上弹脱出。

[0029] 当中心顶杆219不再上顶并回复至原位时，导柱顶板218及脱模板216亦会复位，且在第二弹簧226及第三弹簧227的作用下复位，下冲222、脱料板221、脱模顶杆215、侧芯棒223、滑块27、斜导柱28、导柱板29及导柱顶杆217等均会复位。即整个粉末冶金侧孔成形模具复位至如图2所示的状态，等待下一次装粉。

[0030] 综上所述，本发明提供的粉末冶金侧孔成形模具将垂直方向的运动转换为水平方向的移动，使得滑块上连接的侧芯棒完全脱出粉末冶金产品，在不影响粉末冶金产品质量的前提下，实现了粉末冶金产品的侧向孔成形。通过上冲和下冲相对中模的相对运动产生双向压制，从而保证粉末冶金产品的上下部位密度一致。通过中心顶杆、脱模板及导柱顶板的配合，，及在导柱顶板与脱模板之间留有的间隙，能够连续完成抽芯和脱模的功能。

[0031] 上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。