CN101791699A - 立式模压分体式冷镦模模具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及立式模压分体式冷镦模模具，包括阴模、上冲组件、下冲组件和芯杆，下冲组件包括下冲内套和下冲外套，下冲内套的外壁为台阶面，下冲外套的内壁具有与下冲内套外壁的台阶面相吻合的台阶面，下冲内套的外壁与下冲外套的内壁相配合，下冲外套的外壁与阴模的内壁相配合；上冲组件包括上冲内套和上冲外套，上冲内套的外壁为台阶面，上冲外套的内壁具有与上冲内套外壁的台阶面相吻合的台阶面，上冲内套的外壁与上冲外套的内壁相配合，上冲外套的外壁与阴模的内壁相配合；上冲内套和下冲内套中均设置有用于与芯杆相配合的孔。上冲组件和下冲组件为分体式设计，通过变更上下冲内套或者外套规格，可满足不同规格产品的生产需求，降低模具成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种模压硬质合金冷镦模模具，尤其涉及一种立式模压分体式冷镦模模具。
背景技术
目前，硬质合金冷镦模的规格繁多，单个品种批量小，外径尺寸在φ8mm～φ80mm之间，内孔在φ0.5mm～φ40mm之间。目前生产硬质合金冷镦模产品采用模压直接成型和模压毛坯后加工成型两种方式。
模压直接成型，可以避免车削后加工，降低原料成本，而且可以避免外径车痕和车削裂纹的产生。模具如图1所示，包括阴模9、上冲1、下冲2和芯杆10，上冲1和下冲2置于阴模9中。由于产品种类较多，采用传统模具生产，需要配备的模具就非常多，模具成本高。
模压毛坯后加工成型，其生产方式是首先生产出尺寸足够大的毛坯，采用车削毛坯内孔、外径的方式加工出合乎要求的产品。该生产方式可以减少模具成本，但存在原料成本高、原料回收困难、产品容易出现车削裂纹等问题，且生产难度大。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种立式模压分体式冷镦模模具，旨在有效解决生产冷镦模产品模具成本高的问题，同时取消车削加工，提高生产工效，降低生产成本。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
立式模压分体式冷镦模模具，包括阴模、上冲组件、下冲组件和芯杆，特点是：所述下冲组件包括下冲内套和下冲外套，所述下冲内套的外壁为台阶面，所述下冲外套的内壁具有与下冲内套外壁的台阶面相吻合的台阶面，下冲内套的外壁与下冲外套的内壁相配合，下冲外套的外壁与阴模的内壁相配合；所述上冲组件包括上冲内套和上冲外套，所述上冲内套的外壁为台阶面，所述上冲外套的内壁具有与上冲内套外壁的台阶面相吻合的台阶面，上冲内套的外壁与上冲外套的内壁相配合，上冲外套的外壁与阴模的内壁相配合，且上冲内套与上冲外套锁紧连接；另外，所述上冲内套和下冲内套中均设置有用于与芯杆相配合的孔。
进一步地，上述的立式模压分体式冷镦模模具，其中，所述上冲内套外壁的台阶面和下冲内套外壁的台阶面，其台阶面宽度在3～8mm，单个台阶高度在10～15mm，台阶面总高度在20～30mm。
更进一步地，上述的立式模压分体式冷镦模模具，其中，所述上冲内套、上冲外套、下冲内套和下冲外套的材质为工具钢或轴承钢。
更进一步地，上述的立式模压分体式冷镦模模具，其中，所述上冲组件上安装导杆，导杆的高度在140～220mm，导杆的外径大于上冲外套内径3～5mm，导杆的内径小于上冲外套内径1～2mm。
再进一步地，上述的立式模压分体式冷镦模模具，其中，所述导杆的材质为工具钢或轴承钢。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
①本发明设计新颖，上冲组件和下冲组件为分体式设计，上冲组件由上冲内套和上冲外套组成，下冲组件由下冲内套和下冲外套组成，不同规格的上冲内套可以与不同规格的上冲外套以任意方式组合，同样下冲内套与下冲外套之间也存在同样的组合方式；为满足产品需要，可变更上下冲内套或者外套规格，以适应不同规格产品的需求；此种结构设计大幅度降低模具成本；
②导杆与上冲组件分开，可根据需要调整更换不同高度的导杆，方便工作，保证压制产品以及脱模时更加安全；
③采用本发明模具所压制的毛坯，其密度分布较均匀，且无需软坯加工，毛坯经烧结后，合金内部无钻湖、无残留碳，无裂纹等缺陷；该模具可广泛应用于制造粉末冶金管材产品。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1：背景技术中立式模压模具压制时的剖视示意图；
图2：本发明模具下冲组件的剖视示意图
图3：本发明模具上冲组件的剖视示意图；
图4：本发明模具压制时的剖视示意图。
图中各附图标记的含义见下表：
| 附图标记 | 含义 | 附图标记 | 含义 | 附图标记 | 含义 |
| 1 | 上冲 | 2 | 下冲 | 3 | 下冲内套 |
| 4 | 下冲外套 | 5 | 上冲内套 | 6 | 上冲外套 |
| 7 | 导杆 | 8 | 冷镦模毛坯 | 9 | 阴模 |
| 10 | 芯杆 |
具体实施方式
为了有效解决冷镦模产品模具规格繁多，模具成本高等问题，同时取消车削加工，提高生产工效，降低生产成本，提高产品质量，设计了一种生产冷镦模产品的组合模具。
如图2～4所示，立式模压分体式冷镦模模具，包括阴模9、上冲组件、下冲组件和芯杆10，下冲组件包括下冲内套3和下冲外套4，如图2，下冲内套3的外壁为台阶面，下冲外套4的内壁具有与下冲内套外壁的台阶面相吻合的台阶面，下冲内套3的外壁与下冲外套4的内壁相配合，配合方式为间隙配合，下冲外套4的外壁与阴模9的内壁相配合，配合方式为间隙配合。上冲组件包括上冲内套5和上冲外套6，如图3，上冲内套5的外壁为台阶面，上冲外套6的内壁具有与上冲内套外壁的台阶面相吻合的台阶面，上冲内套5的外壁与上冲外套6的内壁相配合，配合方式为间隙配合，上冲外套6的外壁与阴模9的内壁相配合，配合方式为间隙配合，且上冲内套5与上冲外套6通过顶丝锁紧固定。另外，上冲内套5和下冲内套3中均设置有用于与芯杆10相配合的孔；上冲组件上安装导杆7，导杆与上冲组件为分体式。
模具在设计制作时，上冲内套外壁的台阶面和下冲内套外壁的台阶面，其台阶面宽度在3～8mm，单个台阶高度在10～15mm，台阶面总高度在20～30mm。上冲内套5、上冲外套6、下冲内套3和下冲外套4的材质为工具钢或轴承钢。导杆7的高度在140～220mm，导杆7的外径大于上冲外套内径3～5mm，导杆7的内径小于上冲外套内径1～2mm；导杆7的材质为工具钢或轴承钢。
上冲组件和下冲组件为分体式设计，不同规格的上冲内套5可以与不同规格的上冲外套6以任意方式组合，同样下冲内套3与下冲外套4之间也存在同样的组合方式；为满足产品需要，可变更上下冲内套或者外套规格，以适应不同规格产品的需求；此种结构设计大幅度降低模具成本。导杆7与上冲组件分开，可根据需要调整更换不同高度的导杆，方便工作，确保压制产品以及脱模时更加安全。
上述模具用于压制冷镦模毛坯时，如图4所示，根据产品规格需要，选择外径和内孔合适的模具组件，其中下冲组件充当下冲使用，上冲组件充当上冲使用，在手动压机上生产硬质合金冷镦模产品。具体生产过程为：
第一步：将下冲内套3与下冲外套4组合后放入阴模9内，与阴模9的配合方式为间隙配合，将芯杆10同样以间隙配合的方式插入下冲内套3的内孔中；
第二步：在阴模9的型腔内装入用于压制产品的粉料，敲打阴模9的外壁，使粉料均匀装填；
第三步：将上冲内套5与上冲外套6组合后，用顶丝锁紧，以间隙配合方式放入阴模9内，其中芯杆10间隙配合方式插入上冲内套5的内孔中；
第四步：将适当高度的导杆7放到上冲内套5与上冲外套6的上部，启动手动压机，压机对导杆7施加一定压力，将阴模内的粉料压制成冷镦模毛坯8；
第五步：将整个模具反转，更换高度与阴模高度一致的导杆7，借助脱模器，将冷镦模毛坯8从阴模9内取出。
成型剂控制在2.0～2.5％范围，成型剂在软坯中分布均匀。
需要说明的是，硬质合金冷镦模毛坯8的规格繁多，按照模压的方式生产，对模具的需求量非常大，按照软坯后加工的方式生产，产品容易出现车削裂纹，原料成本高，回收困难，生产难度大。而本发明技术方案改变了传统的冷镦模产品模具的设计方式，减少了模具的需求量，同时避免了产品的后加工。即：根据产品的外径和内孔尺寸选择合适的上冲内套5和上冲外套6组合成上冲组件，以及合适的下冲内套3和下冲外套4组合成下冲组件，然后与导杆7、阴模9和芯杆10配合使用，就可生产出符合要求的产品。如果产品的内孔改变，只需更换上冲内套5和下冲内套3，同时配合相应的芯杆10就可进行生产。如果产品的外径改变，只需更换上冲外套6和下冲外套4，同时配合相应的阴模9就可进行生产。
实施例
生产冷镦模产品规格如下：
采用传统模具生产以上产品：需要阴模5套，芯杆6套，上冲头30套，下冲头30套。
采用本发明分体式模具生产以上产品：需要阴模5套，芯杆6套，上冲外套5套，上冲内套6套，下冲外套5套，下冲内套6套。
从以上对比数据可以看出，本发明分体组合式模具可有效的减少模具冲头的使用量。
目前冷镦模产品的规格有数千种，采用传统模具模压方式，需要准备数千套模具冲头，而采用本发明模具可生产出各种规格的冷镦模产品，可将模具成本降低60～80％。
本发明模具生产出的产品压制后，无需软坯加工，烧结后，合金内部无钴湖，表面无裂纹。本发明设计独特，模具制造成本低，可广泛应用于生产各种规格硬质合金冷镦模以及类似带孔的粉末冶金管材，生产出的产品质量较好。
需要理解到的是：以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.立式模压分体式冷镦模模具，包括阴模、上冲组件、下冲组件和芯杆，其特征在于：所述下冲组件包括下冲内套和下冲外套，所述下冲内套的外壁为台阶面，所述下冲外套的内壁具有与下冲内套外壁的台阶面相吻合的台阶面，下冲内套的外壁与下冲外套的内壁相配合，下冲外套的外壁与阴模的内壁相配合；所述上冲组件包括上冲内套和上冲外套，所述上冲内套的外壁为台阶面，所述上冲外套的内壁具有与上冲内套外壁的台阶面相吻合的台阶面，上冲内套的外壁与上冲外套的内壁相配合，上冲外套的外壁与阴模的内壁相配合，且上冲内套与上冲外套锁紧连接；另外，所述上冲内套和下冲内套中均设置有用于与芯杆相配合的孔。
2.根据权利要求1所述的立式模压分体式冷镦模模具，其特征在于：所述上冲内套外壁的台阶面和下冲内套外壁的台阶面，其台阶面宽度在3～8mm，单个台阶高度在10～15mm，台阶面总高度在20～30mm。
3.根据权利要求1所述的立式模压分体式冷镦模模具，其特征在于：所述上冲内套、上冲外套、下冲内套和下冲外套的材质为工具钢或轴承钢。
4.根据权利要求1所述的立式模压分体式冷镦模模具，其特征在于：所述上冲组件上安装导杆，导杆的高度在140～220mm，导杆的外径大于上冲外套内径3～5mm，导杆的内径小于上冲外套内径1～2mm。
5.根据权利要求4所述的立式模压分体式冷镦模模具，其特征在于：所述导杆的材质为工具钢或轴承钢。
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