CN102328089B

CN102328089B - 一种内孔与分模面成倾斜角的粉末冶金零件及其模具结构

Info

Publication number: CN102328089B
Application number: CN 201110286854
Authority: CN
Inventors: 刘奇文
Original assignee: FOSHAN IFIRST POWDER METALLURGY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Guangdong Ying Feng material technology Limited by Share Ltd
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2011-09-26
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2031-09-26
Also published as: CN102328089A

Abstract

本发明涉及一种内孔与分模面成倾斜角的粉末冶金零件及其模具结构，包括通过粉末冶金一次压制成型的零件本体，所述零件本体上设有相互平行的上、下分模面和沿零件本体轮廓盘绕的侧面，侧面与中垂线构成夹角α1，零件本体上开设有至少一个内孔，内孔贯穿上、下分模面且其中心轴线与中垂线之间构成夹角α2，所述α1等于α2，其模具结构，包括芯棒、上模、中模、下模、送料板以及送粉器；该粉末冶金一次压制成型的零件本体，其具备粉末冶金工艺良好的化学、机械、物理性能，尺寸精度高。

Description

一种内孔与分模面成倾斜角的粉末冶金零件及其模具结构

技术领域

本发明涉及一种粉末冶金零件，尤其涉及一种内孔与分模面成倾斜角的粉末冶金零件及其模具。

背景技术

目前，粉末冶金工艺具有独特的化学组成和机械、物理性能，可以最大限度地减少合金成分偏聚，消除粗大、不均匀的铸造组织，可直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等，由于粉末冶金设备中，模具平台、送粉器的结构均以水平面为基准水平设置，上、下模以垂直于水平方向作上、下挤压制成零件，所以其只能挤压成型出上、下面与侧面垂直的零件，当需要制造出上、下面与侧面互成角度的不规则零件并带垂直于水平面的内控时，如果按照传统的模具、送粉器结构进行加工，是无法完成的，只能通过其他机械加工方式如车削、铣削等完成，使该该结构的零件无法达到普通粉末冶金零件的化学、机械、物理性能。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，而提供一种结构合理，制造成本低，化学、机械、物理性能良好的内孔与分模面成倾斜角的粉末冶金零件以及创新、安装快速、生产效率高的制造该零件的模具结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种内孔与分模面成倾斜角的粉末冶金零件，其特征是，包括通过粉末冶金一次压制成型的零件本体，所述零件本体上设有相互平行的上、下分模面和沿零件本体轮廓盘绕的侧面，侧面与中垂线构成夹角α1，零件本体上开设有至少一个内孔，内孔贯穿上、下分模面且其中心轴线与中垂线之间构成夹角α2，所述α1等于α2；该粉末冶金一次压制成型的零件本体，其具备粉末冶金工艺良好的化学、机械、物理性能，尺寸精度高。

所述零件本体的横截面为长条状椭圆体，椭圆体的左、右两侧分别开有两内孔；所述α1和α2为0°～25°；其角度可在0°～25°范围内任意设定，提高产品使用灵活性。

本发明还包括一种制造上述零件本体的模具结构，包括芯棒、上模、中模、下模、送料板以及送粉器，中模为近似圆筒状的实心筒体其顶面呈倾斜状且与水平面构成夹角β，送料板为薄板体状其一侧开有与中模外轮廓相配合的中模孔，送料板底面以高、低垫块承托呈倾斜式并通过中模孔套设在中模上其顶面与中模顶面持平，中模上开设有零件本体成型腔，上模的底面和下模的顶面分别设有与中模顶面平行的上、下模倾斜面，下模倾斜面固定延伸入零件本体成型腔内，上模倾斜面呈上、下滑动形式在压制成型时延伸入零件本体成型腔内，上、下模上分别对应开设有至少一个适于芯棒穿设的上、下模内孔，芯棒由下模底端穿设入下模内孔内其末端延伸出下模倾斜面并在压制成型时延伸入上模内孔内，送粉器以倾斜式滑动连接在送料板另一侧，送粉器内开设有在送粉器沿中模顶面滑动至零件本体成型腔上作送粉用的出粉口；该模具结构，通过将中模顶面设置成倾斜状，其与水平面构成的夹角β与夹角α1、α2相同，送料板通过底面连接有高、低垫块呈倾斜式安装，中模套设在送料板一侧的中模孔上其顶面与中模顶面持平，送粉器呈滑动式紧贴在送料板另一侧，上、下模的底面和顶面对应设置有上、下模倾斜面，工作时，下模顶面的下模倾斜面延伸入零件本体成型腔内，芯棒由下模底端穿设入下模内孔内其末端延伸出下模倾斜面并在压制成型时延伸入上模内孔内，送粉器往中模方向滑动，当滑动至零件本体成型腔时，合金粉末沿出粉口下落并填满零件本体成型腔，然后送粉器退回到原始位置（送料板另一侧），此时上模通过凸轮和曲轴的带动向下挤压零件本体成型腔内的合金粉末，最终压制成上述提到的零件本体，采用上述倾斜式送粉（即送粉器底面同水平面成一定倾斜角），产品内孔与产品分模面不垂直，其模具结构创新，提高生产效率，节约成本，更有利于保证加工出的产品精度尺寸和粉末冶金工艺特性。

所述高、低垫块分别设置在送料板底面的高、低两侧，高、低垫块的顶面均设有与中模顶面相适应的垫块倾斜面，两垫块倾斜面与送料板底面相抵且以螺钉、螺孔连接形式与送料板固接；高、低垫块的设置，使送料板定位更牢固和稳定，结构简单、合理，安装定位快速。

所述高垫块由上、下垫体叠加组成，垫块倾斜面设置在上垫体顶面，上垫体底面与下垫体顶面以水平面形式相抵；将高垫块设置成上、下垫体叠加，是由于送料板需要通过高、低垫块用作倾斜式定位，而高、低垫块在定位过程中，首先将至少两个低垫块车削出来后固定在送料板底面的低位一侧，然后再车削出高垫块，而由于高垫块是在实际安装过程中，起到调节送料板倾斜度的作用，如将高垫块由一个整体车削出来，而该整体顶面为垫块倾斜面，在调节过程中需要切削余量进行车削时，其一侧的垫块倾斜面使车削过程很难定位，所以，本发明将高垫块设置成分体式的上、下垫体，上垫体顶面具有垫块倾斜面，根据α1或α2或β角度一次性车削制成，而下垫体为规则的柱状，可以在送料板安装过程中进行任意的余量切削，其结构巧妙，使用灵活，方便模具结构的整体安装和调节。

所述中模孔内壁与中模侧壁之间按圆周方向还粘结有密封体，密封体由棉花和工业胶水粘结组成；棉花和工业胶水粘结组成的密封体，有效防止合金粉末由中模孔内壁与中模侧壁之间的空隙流走，避免合金粉末的浪费。

所述上、下模上分别对应左、右两侧分别开设有两个适于芯棒穿设的上、下模内孔，两芯棒分别穿设入上、下模内孔内且右侧芯棒长度大于左侧芯棒。

本发明的有益效果是：本发明的一种内孔与分模面成倾斜角的粉末冶金零件及其模具结构，其结构合理，零件本体通过粉末冶金一次压制成型，制造出带垂直内孔的上、下面与侧面互成角度的不规则粉末冶金零件，其具备粉末冶金工艺良好的化学、机械、物理性能，尺寸精度高，制造该零件本体的模具结构，其结构通过特殊的设置，将中模顶面的成型模面和送分器同时设置成倾斜状，而且上、下模同样地设置有相适应的倾斜面，在不改变原有的机械运动原理下，其模具结构创新，提高生产效率，节约成本，更有利于保证加工出的产品精度尺寸和粉末冶金工艺特性。

附图说明

图1是本发明中零件本体的结构示意图。

图2是本发明中制造零件本体的模具结构组合结构示意图。

图3是本发明中制造零件本体的模具结构分解结构示意图。

图4是相对图2另一角度的结构示意图。

图5是本发明上模的结构示意图。

图6是本发明中模的结构示意图。

图7是本发明下模的结构示意图。

图8是本发明低垫块的结构示意图。

图9是本发明高垫块的结构示意图。

图10是本发明上垫块的结构示意图。

图11是本发明下垫块的结构示意图。

图12是本发明中模、送料板、高、低垫块组合的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1至图12所示，一种内孔与分模面成倾斜角的粉末冶金零件，其特征是，包括通过粉末冶金一次压制成型的零件本体1，所述零件本体1上设有相互平行的上、下分模面101、102和沿零件本体1轮廓盘绕的侧面103，侧面103与中垂线Y构成夹角α1，零件本体1上开设有至少一个内孔2，内孔2贯穿上、下分模面101、102且其中心轴线X与中垂线Y之间构成夹角α2，所述α1等于α2；该粉末冶金一次压制成型的零件本体1，其具备粉末冶金工艺良好的化学、机械、物理性能，尺寸精度高。

所述零件本体1的横截面为长条状椭圆体，椭圆体的左、右两侧分别开有两内孔2；

所述α1和α2为0°～25°；而本实施例的α1等于α2等于12°；其角度可在0°～25°范围内任意设定，提高产品使用灵活性。

本发明还包括一种制造上述零件本体1的模具结构，包括芯棒3、上模4、中模5、下模6、送料板7以及送粉器8，中模5为近似圆筒状的实心筒体其顶面501呈倾斜状且与水平面构成夹角β，送料板7为薄板体状其一侧开有与中模5外轮廓相配合的中模孔703，送料板7底面以高、低垫块9、10承托呈倾斜式并通过中模孔703套设在中模5上其顶面701与中模5顶面501持平，中模5上开设有零件本体成型腔503，上模4的底面和下模6的顶面分别设有与中模5顶面501平行的上、下模倾斜面401、601，下模倾斜面601固定延伸入零件本体成型腔503内，上模倾斜面401呈上、下滑动形式在压制成型时延伸入零件本体成型腔503内，上、下模4、6上分别对应开设有至少一个适于芯棒3穿设的上、下模内孔402、602，芯棒3由下模6底端穿设入下模内孔602内其末端延伸出下模倾斜面601并在压制成型时延伸入上模内孔402内，送粉器8以倾斜式滑动连接在送料板7另一侧，送粉器8内开设有在送粉器8沿中模5顶面501滑动至零件本体成型腔503上作送粉用的出粉口801；该模具结构，通过将中模5顶面501设置成倾斜状，其与水平面构成的夹角β与夹角α1、α2相同，送料板7通过底面连接有高、低垫块9、10呈倾斜式安装，中模5套设在送料板7一侧的中模孔703上其顶面701与中模5顶面501持平，送粉器8呈滑动是紧贴在送料板7另一侧，上、下模4、6的底面和顶面对应设置有上、下模倾斜面401、601，工作时，下模顶面的下模倾斜面601延伸入零件本体成型腔503内，芯棒3由下模6底端穿设入下模内孔602内其末端延伸出下模倾斜面601并在压制成型时延伸入上模内孔401内，送粉器8往中模5方向滑动，当滑动至零件本体成型腔503时，合金粉末沿出粉口801下落并填满零件本体成型腔503，然后送粉器8退回到原始位置（送料板另一侧），此时上模4通过凸轮和曲轴的带动向下挤压零件本体成型腔503内的合金粉末，最终压制成上述提到的零件本体1，采用上述倾斜式送粉（即送粉器底面同水平面成一定倾斜角），产品内孔2与产品分模面不垂直，其模具结构创新，提高生产效率，节约成本，更有利于保证加工出的产品精度尺寸和粉末冶金工艺特性。

所述高垫块9、低垫块10分别设置在送料板7底面的高、低两侧，高垫块9、低垫块10的顶面均设有与中模5顶面501相适应的垫块倾斜面901、1001，两垫块倾斜面901、1001与送料板7底面相抵且以螺钉、螺孔连接形式与送料板7固接；高垫块9、低垫块10的设置，而且高垫块9、低垫块10分别开有垂直连接孔902、1002并以螺钉、螺孔连接形式与送料板7的垂直连接孔702固接，使送料板7定位更牢固和稳定，结构简单、合理，安装定位快速。

所述高垫块9由上、下垫体9-a、9-b叠加组成，垫块倾斜面901设置在上垫体9-a顶面，上垫体底面9-a-1与下垫体9-b顶面9-b-1以水平面形式相抵；将高垫块9设置成上、下垫体9-a、9-b叠加，是由于送料板7需要通过高、低垫块9、10用作倾斜式定位，而高、低垫块9、10在定位过程中，首先将至少两个低垫块10车削出来后固定在送料板7底面的低位一侧，然后再车削出高垫块9，而由于高垫块9是在实际安装过程中，起到调节送料板7倾斜度的作用，如将高垫块9由一个整体车削出来，而该整体顶面为垫块倾斜面901，在调节过程中需要切削余量进行车削时，其一侧的垫块倾斜面901使车削过程很难定位，所以，本发明将高垫块9设置成分体式的上、下垫体9-a、9-b，上垫体9-a顶面具有垫块倾斜面901，根据α1或α2或β角度一次性车削制成，而下垫体9-b为规则的柱状，可以在送料板7安装过程中进行任意的余量切削，其结构巧妙，使用灵活，方便模具结构的整体安装和调节。

所述中模孔703内壁703-1与中模5侧壁504之间按圆周方向还粘结有密封体11，密封体11由棉花和工业胶水粘结组成；棉花和工业胶水粘结组成的密封体11，有效防止合金粉末由中模孔703内壁703-1与中模5侧壁504之间的空隙流走，避免合金粉末的浪费。

所述上、下模4、6上分别对应左、右两侧分别开设有两个适于芯棒3穿设的上、下模内孔402、602，两芯棒3分别穿设入上、下模内孔402、602内且右侧芯棒长度大于左侧芯棒。

所述上、下模倾斜面401、601对应的上、下模内孔402、602上设有凸台402-1、602-1。

所述中模5上靠近边缘按原则方向开有多个垂直延伸的安装定位孔505，安装定位孔505可牢固地将中模5安装固定在模具台上。

以上所述的具体实施例，仅为本发明较佳的实施例而已，举凡依发明申请专利范围所做的等同设计，均应为本发明的技术所涵盖。

Claims

1.一种内孔与分模面成倾斜角的粉末冶金零件，其特征是，包括通过粉末冶金一次压制成型的零件本体（1），所述零件本体（1）上设有相互平行的上、下分模面（101、102）和沿零件本体（1）轮廓盘绕的侧面（103），侧面（103）与中垂线（Y）构成夹角α1，零件本体（1）上开设有至少一个内孔（2），内孔（2）贯穿上、下分模面（101、102）且其中心轴线（X）与中垂线（Y）之间构成夹角α2，所述α1等于α2。

2.根据权利要求1所述的内孔与分模面成倾斜角的粉末冶金零件，其特征是，所述零件本体（1）的横截面为长条状椭圆体，椭圆体的左、右两侧分别开有两内孔（2）。

3.根据权利要求1所述的内孔与分模面成倾斜角的粉末冶金零件，其特征是，所述α1和α2为0°～25°。

4.一种制造权利要求1所述零件本体的模具结构，其特征是，包括芯棒（3）、上模（4）、中模（5）、下模（6）、送料板（7）以及送粉器（8），中模（5）为近似圆筒状的实心筒体，其顶面（501）呈倾斜状且与水平面构成夹角（β），送料板（7）为薄板体状其一侧开有与中模（5）外轮廓相配合的中模孔（703），送料板（7）底面以高、低垫块（9、10）承托呈倾斜式并通过中模孔（703）套设在中模（5）上，其顶面（701）与中模（5）顶面（501）持平，中模（5）上开设有零件本体成型腔（503），上模（4）的底面和下模（6）的顶面分别设有与中模（5）顶面（501）平行的上、下模倾斜面（401、601），下模倾斜面（601）固定延伸入零件本体成型腔（503）内，上模倾斜面（401）呈上、下滑动形式在压制成型时延伸入零件本体成型腔（503）内，上、下模（4、6）上分别对应开设有至少一个适于芯棒（3）穿设的上、下模内孔（402、602），芯棒（3）由下模（6）底端穿设入下模内孔（602）内，其末端延伸出下模倾斜面（601）并在压制成型时延伸入上模内孔（402）内，送粉器（8）以倾斜式滑动连接在送料板（7）另一侧，送粉器（8）内开设有在送粉器（8）沿中模（5）顶面（501）滑动至零件本体成型腔（503）上作送粉用的出粉口（801）。

5.根据权利要求4所述制造零件本体的模具结构，其特征是，所述高垫块（9）、低垫块（10）分别设置在送料板（7）底面的高、低两侧，高垫块（9）、低垫块（10）的顶面均设有与中模（5）顶面（501）相适应的垫块倾斜面（901、1001），两垫块倾斜面（901、1001）与送料板（7）底面相抵且以螺钉、螺孔连接形式与送料板（7）固接。

6.根据权利要求5所述制造零件本体的模具结构，其特征是，所述高垫块（9）由上、下垫体（9-a、9-b）叠加组成，垫块倾斜面（901）设置在上垫体（9-a）顶面，上垫体底面（9-a-1）与下垫体（9-b）顶面（9-b-1）以水平面形式相抵。

7.根据权利要求4所述制造零件本体的模具结构，其特征是，所述中模孔（703）内壁（703-1）与中模（5）侧壁（504）之间按圆周方向还粘结有密封体（11），密封体（11）由棉花和工业胶水粘结组成。

8.根据权利要求4所述制造零件本体的模具结构，其特征是，所述上、下模（4、6）上分别对应左、右两侧分别开设有两个适于芯棒（3）穿设的上、下模内孔（402、602），两芯棒（3）分别穿设入上、下模内孔（402、602）内且右侧芯棒长度大于左侧芯棒。