CN105312562A - 一种具有高效排水结构的粉末冶金模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及粉末冶金领域，尤其涉及一种具有高效排水结构的粉末冶金模具，其包括下模、上模和成型腔；成型腔为密闭容腔，其由上模和下盖合而成；成型腔上方设有吸水通道和气流通道，吸水通道的一端与成型腔连通，另一端与气流通道的连通。所述粉末冶金模具内的水份在气流的作用下被吹出模具，实现模具内积水的及时排空，减少了吸水通道的排水阻力，同时在成型后期随着水份挤出的减少，气流形成的吸附作用还可以主动地吸出所述成型腔和所述吸水通道内的残留水份，极大的提升了零件成型时的排水时间，即提高了所述粉末冶金模具的成型效率，也大大降低了开模时，残留的水份从所述成型腔上方滴落到已成型零件上并造成损伤的几率。

Description

一种具有高效排水结构的粉末冶金模具

技术领域

本发明涉及粉末冶金领域，尤其涉及一种具有高效排水结构的粉末冶金模具。

背景技术

在粉末冶金领域，需要将带有水份的粉末料通过成型模具的压制形成零件。目前国内常采用湿粉成型机来完成零件的成型工艺；在湿粉即浆料注射完成后的压制成型过程中需要将水份排出。由于湿粉是泥浆状的原料，所以在成型模具内部就要求形成密闭的容腔，同时决定了排出水份的方向只有向上。

现有的湿粉成型机在成型时均采用负压吸水法将湿粉中的水份排出。如图1所示，成型模具包括上半模具11和下半模具12，成型模具中用于零件成型的容腔10是密闭性(内部真空性)，还连通设置有向上排水管道20，排水管道20上方连通设有储水腔30，储水腔30顶部设有吸水口40。导致在压制过程中，湿粉中水份通过排水管道20进入容腔10上方的储水腔30后，并停留在储水腔30和排水管道20内，待零件成型后，开启模具，在负压作用下水份才能从上半模具11设有的吸水口40排出，因此这种负压吸水法只是在零件成型过程中，达到将金属粉末和水份分离的目的；这种排水方式，水份排出速度慢，当湿粉的水份很多的时候，不能完全将水份与粉末分离，排水效率低，从而延长了成型的时间。除此之外，由于目前水份排出后是临时储存在上半模具11的储水腔30和排水管道20内的，在开模时，容腔10失去密闭真空状态时，排出的水份才会被负压吸走排出，但是，始终有一部分水会在自重力作用下掉落到已成型的零件上，对零件造成损伤。

发明内容

本发明的目的在于提出一种具有高效排水结构的粉末冶金模具。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有高效排水结构的粉末冶金模具，包括下模、上模和成型腔；

进一步说明，所述成型腔为密闭容腔，其由所述上模和下模盖合而成；所述成型腔上方设有吸水通道和气流通道，所述气流通道的进气端与气源连接；所述吸水通道的一端与所述成型腔连通，另一端与所述气流通道的连通。

更优的，所述吸水通道和所述气流通道设于所述上模内部。

更优的，所述气流通道为水平直线通道。

更优的，所述吸水通道为竖直通道，其一端与所述成型腔顶部连通，另一端与所述气流通道的侧壁连接，且使得所述吸水通道与所述气流通道连通。

更优的，所述气流通道的进气端的径向尺寸比所述气流通道其他位置的径向尺寸大。

更优的，所述吸水通道的径向尺寸比所述气流通道的径向尺寸小。

更优的，所述上模为固定安装；所述下模位于所述上模的正下方，且其自下而上向所述上模进行压合。

更优的，设有多个所述成型腔和所述吸水通道，且多个所述吸水通道分别对应连接于所述气流通道和多个成型腔之间。

本发明根据上述内容，提出一种具有高速排水结构的粉末冶金模具，其设有的上模与下模盖合形成所述成型容腔腔后，再将湿粉注射至所述成型腔内；在所述上模和所述下模进行压合的同时，气源向所述气流通道内输送高压气体，使得所述气流通道内形成单一方向的快速气流，进而在所述吸水通道两端形成气压差，使得湿粉中被挤压出来的水份通过所述吸水通道吸至所述气流通道内，最后随着所述气流通道中的气流从所述排气端快速排出。所述粉末冶金模具内的水份在气流的作用下被吹出模具，实现模具内积水的及时排空，减少了吸水通道的排水阻力，同时在成型后期随着水份挤出的减少，气流形成的吸附作用还可以主动地吸出所述成型腔和所述吸水通道内的残留水份，极大的提升了零件成型时的排水时间，即提高了所述粉末冶金模具的成型效率，也大大降低了开模时，残留的水份从所述成型腔上方滴落到已成型零件上并造成损伤的几率。

附图说明

图1是现有技术中粉末冶金模具的剖视结构示意图；

图2是本发明中一个实施例的剖视结构示意图；

图3是图2中实施例在进行压合成型时下模向上模移动时的部分结构的剖视示意图。

其中：上模100，下模200，成型腔300，吸水通道400，气流通道500，箭头A为水份排出方向，箭头B为所述下模移动压合的方向。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图2-3所示，一种具有高效排水结构的粉末冶金模具，包括下模200、上模100和成型腔300；所述成型腔300为密闭容腔，其由所述上模100和下模200盖合而成；所述成型腔300上方设有吸水通道400和气流通道500，所述气流通道500的进气端与气源连接，所述气流通道500的排气端与外界连通；所述吸水通道400的一端与所述成型腔300连通，另一端与所述气流通道500的连通。所述上模100与所述下模200盖合形成所述成型容腔腔后，再将湿粉注射至所述成型腔300内；在所述上模100和所述下模200进行压合的同时，气源向所述气流通道500内输送高压气体，使得所述气流通道500内形成单一方向的快速气流，进而在所述吸水通道400两端形成气压差，使得湿粉中被挤压出来的水份通过所述吸水通道400吸至所述气流通道500内，最后随着所述气流通道500中的气流从所述排气端快速排出。

所述吸水通道400和所述气流通道500设于所述上模100内部。所述上模100将所述吸水通道400和所述气流通道500包裹，起到保护两者的作用，使得所述粉末冶金模具的整体结构更稳定、紧凑，安装空间更小。

所述气流通道500为水平直线通道。如果所述气流通道500是弯曲的，会使得气流和水份通过时受到阻碍，而且气流受阻后速度会变慢，所述吸水管两端形成的负压差就会相应减小，进而导致所述粉末冶金模具的排水效率大大降低；如果气流通道500不是水平设置的，会导致气流通道500中的水份在重力的作用下发生移动，而不再单单是受到气流的带动而移动，使得从所述吸气通道吸至所述气流通道500中的水份受力移动没有规律，可控性变低，也会导致所述冶金模具排水效率降低。

所述吸水通道400为竖直通道，其一端与所述成型腔300顶部连通，另一端与所述气流通道500的侧壁连接，且使得所述吸水通道400与所述气流通道500连通。使得所述成型腔300与所述气流通道500之间的吸水通道400长度最短，水份更顺畅刚快速的被吸出。

所述气流通道500的进气端的径向尺寸比所述气流通道500其他位置的径向尺寸大。在使用相同的气源的情况下，使得所述气流通道500的内通过的气流更加快速，在所述吸水通道400两端产生的负压更大。

所述吸水通道400的径向尺寸比所述气流通道500的径向尺寸小。当所述气流通道500截面大小不变时，气体的通过其而在所述吸水通道400两端产生的负压是随气流速度增大而增大的，但是当气流增大到一定值后负压的变化范围变得很小。如果所述吸水通道400的径向尺寸过大，水份进入所述吸水通道400后需要很到的作用力才能使其移动至所述气流通道500内，甚至有时不能在负压的作用下发生移动。将所述吸水通道400的径向尺寸限定得比所述气流通道500的径向尺寸小，能保证当气源提供的气体压力达到一定之后，气流速度随之到底一定值时，所述成型腔300内的水份能顺利被吸出。

如图3所示，所述上模100为固定安装；所述下模200位于所述上模100的正下方，且其沿着箭头B所示方向，自下而上向所述上模100进行压合。因为所述粉末冶金模具使用的原料为湿粉即浆料，当湿粉注入至所述成型腔300内后，在重力作用下，湿粉上层的水份多密度小，下层密度大，当所述成型腔300压缩时，排水方向是沿着箭头A所示，也是自下而上的；所述粉末冶金模具采用了下模200向所述上模100移动的压合方向和压合结构，使湿粉在成型成零件时密度由强到弱的变化方向与水的排出方向一致，即箭头A和箭头B所示方向相同，缩短了零件成型时的排水时间，即加速了成型提高了效率。

设有3个所述成型腔300和所述吸水通道400，且3个所述吸水通道400分别对应连接于所述气流通道500和3个成型腔300之间。使得所述粉末冶金模具能同时快速完成3个零件的成型工艺，并且3个零件的成型排水时不共用同一个所述吸水通道400，排水过程相互不干扰。

所述粉末冶金模具内的水份在气流的作用下被吹出模具，实现模具内积水的及时排空，减少了吸水通道400的排水阻力，同时在成型后期随着水份挤出的减少，气流形成的吸附作用还可以主动地吸出所述成型腔300和所述吸水通道400内的残留水份，极大的提升了零件成型时的排水时间，即提高了所述粉末冶金模具的成型效率，也大大降低了开模时，残留的水份从所述成型腔300上方滴落到已成型零件上并造成损伤的几率。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有高效排水结构的粉末冶金模具，其特征在于，包括下模、上模和成型腔；

所述成型腔为密闭容腔，其由所述上模和下模盖合而成；

所述成型腔上方设有吸水通道和气流通道，所述气流通道的进气端与气源连接；

所述吸水通道的一端与所述成型腔连通，另一端与所述气流通道的连通。

2.根据权利要求1所述的一种具有高效排水结构的粉末冶金模具，其特征在于，所述吸水通道和所述气流通道设于所述上模内部。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有高效排水结构的粉末冶金模具，其特征在于，所述气流通道为水平直线通道。

4.根据权利要求1或2所述的一种具有高效排水结构的粉末冶金模具，其特征在于，所述吸水通道为竖直通道，其一端与所述成型腔顶部连通，另一端与所述气流通道的侧壁连接，且使得所述吸水通道与所述气流通道连通。

5.根据权利要求1或2所述的一种具有高效排水结构的粉末冶金模具，其特征在于，所述气流通道的进气端的径向尺寸比所述气流通道其他位置的径向尺寸大。

6.根据权利要求1或2所述的一种具有高效排水结构的粉末冶金模具，其特征在于，所述吸水通道的径向尺寸比所述气流通道的径向尺寸小。

7.根据权利要求1或2或所述的一种具有高效排水结构的粉末冶金模具，其特征在于，所述上模为固定安装；所述下模位于所述上模的正下方，且其自下而上向所述上模进行压合。

8.根据权利要求1所述的一种具有高效排水结构的粉末冶金模具，其特征在于，设有多个所述成型腔和所述吸水通道，且多个所述吸水通道分别对应连接于所述气流通道和多个所述成型腔之间。