CN108326295B - 一种粉末冶金分体式整形上冲 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种粉末冶金分体式整形上冲，包括主芯棒、第一边芯棒、第二边芯棒、上外冲和螺钉；上外冲包括上冲台阶端面、上冲底座和第四面型台阶；上冲台阶端面中心处设有一插孔B，中心孔两侧设有2个插孔A，与插孔A同一圆周上分布有第四面型台阶；主芯棒上设有第一面型台阶；第一边芯棒和第二边芯棒分别设有第二面型台阶和第三面型台阶。本发明旨在提供一种粉末冶金分体式整形上冲，其中，主芯棒以及嵌入式的2根边芯棒在保证内孔尺寸精度的同时，实现产品上冲面内孔口部面型的加工；与上冲一体的面型台阶则用于实现无需整形的内孔口部面型的加工，从而避免增加机加工工序，缩短产品工序流程及加工周期、降低产品生产成本。

Description

一种粉末冶金分体式整形上冲
技术领域
本发明属于机械设备领域，具体涉及一种粉末冶金分体式整形上冲。
背景技术
现有粉末冶金产品整形一般采用下芯棒结构，这种结构可以保证良好的内孔尺寸精度，同时如果下冲面内孔口部有面型（如圆角或者倒角）要求，也可以通过增加芯棒台阶实现。但是如果是上冲面内孔口部有面型要求（如圆角或者倒角），则下芯棒结构不能满足该要求，只能在后续增加机加工工序实现，这样不仅会增加工艺流程，延长加工周期，降低生产效率，同时也会大大提高加工成本。
对于有些内孔，其尺寸精度要求不高，无需整形保证，但内孔口部又有面型要求的，这种情况下，如果采用芯棒带台阶的整形方式加工面型，既浪费模具材料，增加模具结构的复杂程度，又会提高模具的加工难度，增加生产成本，同时如果存在多个内孔芯棒，由于内孔芯棒存在材料、加工及变形差异，还可能导致加工后的面型一致性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粉末冶金分体式整形上冲，在保证内孔尺寸精度的同时，实现内孔口部面型的加工，避免增加机加工工序；面型台阶则用于实现无需整形的内孔口部面型，从而简化模具结构、降低模具加工成本。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种粉末冶金分体式整形上冲，包括主芯棒、第一边芯棒、第二边芯棒、上外冲和螺钉，其中，
所述上外冲包括上冲台阶端面、上冲底座和第四面型台阶；
所述上冲台阶端面中心处设有一插孔B，中心孔两侧设有2个插孔A，与插孔A同一圆周上分布有第四面型台阶；
所述上冲底座上设有3个沉头孔，分别与上冲台阶端面上设有的插孔A、B连通；
所述主芯棒上设有第一面型台阶，主芯棒嵌入上冲台阶端面的插孔B内，通过从上冲底座中心的沉头孔进入的螺钉与上外冲底部固定；
所述第一边芯棒和第二边芯棒分别设有第二面型台阶和第三面型台阶，底部形状为一端带挡块的T型结构，从上冲底座的沉头孔嵌入其中，位于主芯棒两侧，通过一端带挡块的T型结构固定。
进一步的，所述第四面型台阶的个数为6个，与上外冲成一整体，且与上冲台阶端面设有的插孔A在同一圆周上均匀分布。
进一步的，所述第一面型台阶与上冲台阶端面的高度差＜0.005mm，所述主芯棒相对上冲台阶端面的垂直度＜0.01mm。
进一步的，所述主芯棒与插孔B间隙配合，双边配合间隙为0.015-0.025mm。
进一步的，所述主芯棒顶部为5mm×5°的主芯棒导向，底部中心为M16x2深20mm的标准螺纹孔。
进一步的，所述第二面型台阶和第三面型台阶与上冲台阶端面的高度差＜0.005mm。
进一步的，所述第一边芯棒和第二边芯棒的一端带挡块的T型结构部分与上冲底座的沉头孔的间隙为0.02-0.05mm，非一端带挡块的T型结构部分与所述插孔A间隙配合，双边配合间隙为0.02-0.025m。
进一步的，所述第一边芯棒和第二边芯棒的顶部为2mm×5°的边芯棒导向，且相对上冲台阶端面的垂直度＜0.01mm。
进一步的，所述第四面型台阶与上冲台阶端面的高度差为2mm，顶部为1mm×5°的第四面型台阶导向，根部为R0.4的圆角。
进一步的，所述主芯棒的材料为CPM 10V，硬度要求为59-61HRC；所述第一边芯棒和第二边芯棒的材料为SKH-9，硬度要求为60-62HRC；所述上外冲的材料为SLD，表面增加TiN涂层，硬度要求为58-60HRC；所述螺钉为标准的M16内六角圆柱头螺钉（GB/T 70.1—2000）。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
1. 通过制作分体式芯棒，在保证内孔尺寸精度的同时，实现内孔口部面型的加工，避免增加机加工工序，从而有效提高生产效率，降低生产成本；同时在芯棒发生损坏时，可以直接更换芯棒，而不至于导致整个上冲报废，从而节省模具成本。
2. 通过面型台阶加工无需整形的内孔口部面型，从而简化模具结构、节省模具材料，降低模具加工成本，保证面型的一致性。
附图说明
图1 为本发明的示意图。
图2 为本发明的示意图。
图3 为本发明的剖面图。
图4 为本发明的俯视图。
图5 为本发明主芯棒的正视图。
图6 为本发明主芯棒的俯视图。
图7 为本发明第二边芯棒的示意图。
图8 为本发明上外冲的示意图。
图9 为本发明第四面型台阶的局部放大图。
图10 为本发明的主芯棒的顶部放大图。
图11 为本发明的第一边芯棒或第二边芯棒的顶部放大图。
图中：1、主芯棒；2、第一边芯棒；3、第二边芯棒；4、第一面型台阶；5、第二面型台阶；6、第三面型台阶；7、上外冲；8、上冲台阶端面；9、螺钉；10、上冲底座；11、第四面型台阶；12、主芯棒导向；13、螺纹孔；14、边芯棒导向；15、第四面型台阶导向。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
如图1-7所示，一种粉末冶金分体式整形上冲，包括主芯棒1、第一边芯棒2、第二边芯棒3、上外冲7和螺钉9，其中，所述上外冲7包括上冲台阶端面8、上冲底座10和第四面型台阶11；所述上冲台阶端面8中心处设有一插孔B，中心孔两侧设有2个插孔A，与插孔A同一圆周上分布有第四面型台阶11；所述上冲底座10上设有3个沉头孔，分别与上冲台阶端面8上设有的插孔A、B连通；所述主芯棒1上设有第一面型台阶4，主芯棒1嵌入上冲台阶端面8的插孔B内，通过从上冲底座10中心的沉头孔进入的螺钉9与上外冲7底部固定；所述第一边芯棒2和第二边芯棒3分别设有第二面型台阶5和第三面型台阶6，底部形状为一端带挡块的T型结构，从上冲底座10的沉头孔嵌入其中，位于主芯棒1两侧，通过一端带挡块的T型结构固定；所述螺钉7为M16标准螺钉； 所述第四面型台阶11的个数为6个，通过放电加工得到，与上外冲7成一整体，且与上冲台阶端面8设有的插孔A在同一圆周上均匀分布；所述第一面型台阶4与上冲台阶端面8的高度差＜0.005mm，所述主芯棒1相对上冲台阶端面8的垂直度＜0.01mm；所述主芯棒1与插孔B间隙配合，双边配合间隙为0.015-0.025mm；所述主芯棒1顶部为5mm×5°的主芯棒导向12，以利于主芯棒1进入产品，底部中心为M16x2深20mm的标准螺纹孔13；所述第二面型台阶5和第三面型台阶6与上冲台阶端面8的高度差＜0.005mm；所述第一边芯棒2和第二边芯棒3的一端带挡块的T型结构部分与上冲底座10的沉头孔的间隙为0.02-0.05mm，非一端带挡块的T型结构部分与所述插孔A间隙配合，双边配合间隙为0.02-0.025m；所述第一边芯棒2和第二边芯棒3的顶部为2mm×5°的边芯棒导向14，以利于进入产品，且第一边芯棒2和第二边芯棒3相对上冲台阶端面8的垂直度＜0.01mm；所述第四面型台阶11与上冲台阶端面8的高度差为2mm，顶部为1mm×5°的第四面型台阶导向15，以利于进入产品，根部为R0.4的圆角，对应所要加工产品内孔口部面型，适用于无需整形但有口部面型要求的内孔，直径比内孔径小0.02-0.05mm。所述主芯棒1的材料为CPM 10V，硬度要求为59-61HRC；所述第一边芯棒2和第二边芯棒3的材料为SKH-9，硬度要求为60-62HRC；所述上外冲7的材料为SLD，表面增加TiN涂层，硬度要求为58-60HRC；所述螺钉9为标准的M16内六角圆柱头螺钉（GB/T 70.1—2000）。

Claims (9)

1.一种粉末冶金分体式整形上冲，其特征在于，包括主芯棒（1）、第一边芯棒（2）、第二边芯棒（3）、上外冲（7）和螺钉（9），其中，
所述上外冲（7）包括上冲台阶端面（8）、上冲底座（10）和第四面型台阶（11）；
所述上冲台阶端面（8）中心处设有一插孔B，中心孔两侧设有2个插孔A，与插孔A同一圆周上分布有第四面型台阶（11）；
所述上冲底座（10）上设有3个沉头孔，分别与上冲台阶端面（8）上设有的插孔A、B连通；
所述主芯棒（1）上设有第一面型台阶（4），主芯棒（1）嵌入上冲台阶端面（8）的插孔B内，通过从上冲底座（10）中心的沉头孔进入的螺钉（9）与上外冲（7）底部固定；
所述第一边芯棒（2）和第二边芯棒（3）分别设有第二面型台阶（5）和第三面型台阶（6），底部形状为一端带挡块的T型结构，从上冲底座（10）的沉头孔嵌入其中，位于主芯棒（1）两侧，通过一端带挡块的T型结构固定。
2.根据权利要求1所述的一种粉末冶金分体式整形上冲，其特征在于，所述第四面型台阶（11）的个数为6个，与上外冲（7）成一整体，且与上冲台阶端面（8）设有的插孔A在同一圆周上均匀分布。
3.根据权利要求1所述的一种粉末冶金分体式整形上冲，其特征在于，所述第一面型台阶（4）与上冲台阶端面（8）的高度差＜0.005mm，所述主芯棒（1）相对上冲台阶端面（8）的垂直度＜0.01mm。
4.根据权利要求1所述的一种粉末冶金分体式整形上冲，其特征在于，所述主芯棒（1）与插孔B间隙配合，双边配合间隙为0.015-0.025mm。
5.根据权利要求1所述的一种粉末冶金分体式整形上冲，其特征在于，所述主芯棒（1）顶部为5mm×5°的主芯棒导向（12），底部中心为M16x2深20mm的标准螺纹孔（13）。
6.根据权利要求1所述的一种粉末冶金分体式整形上冲，其特征在于，所述第二面型台阶（5）和第三面型台阶（6）与上冲台阶端面（8）的高度差＜0.005mm。
7.根据权利要求1所述的一种粉末冶金分体式整形上冲，其特征在于，所述第一边芯棒（2）和第二边芯棒（3）的一端带挡块的T型结构部分与上冲底座（10）的沉头孔的间隙为0.02-0.05mm，非一端带挡块的T型结构部分与所述插孔A间隙配合，双边配合间隙为0.02-0.025m。
8.根据权利要求1所述的一种粉末冶金分体式整形上冲，其特征在于，所述第一边芯棒（2）和第二边芯棒（3）的顶部为2mm×5°的边芯棒导向（14），且相对上冲台阶端面（8）的垂直度＜0.01mm。
9.根据权利要求1所述的一种粉末冶金分体式整形上冲，其特征在于，所述第四面型台阶（11）与上冲台阶端面（8）的高度差为2mm，顶部为1mm×5°的第四面型台阶导向（15），根部为R0.4的圆角 。
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