CN1314222A - 粉末冶金体的压制方法与装置 - Google Patents

Abstract

生产粉末金属体的方法与装置,此方法包括将粉料(4′)引入空心模具(1)的压制室(4)中,推迫第一冲头(2)沿轴向进入此压制室(4)内,主要沿轴向来压制此粉料;将第一冲头(2)进一步推入到所述压制室内以进一步压制粉料并传递给模板(1)一偏动拉力,导致此模具孔口的边缘部分在加大拉力的影响下沿与第一冲头(2)相同的方向运动,促使此孔口的径向尺寸缩减;由设置成与第一冲头(2)推进方向作反向运动的第二冲头(3)相对于此模具(1)运动进行轴向压制,最后沿轴向回撤第一冲头(2),解除此模具的偏动而使其返回其初始形式,同时送出由此形成的压制件。

Description

粉末冶金体的压制方法与装置

本发明涉及由“等压”成型或“等压”压制技术来生产粉末金属体，具体涉及到由一或多个冲头于模具所设压制室内压实其中的粉末团粒，通过金属粉末团粒的轴向压实而生产出旋转对称固实体。

由轴向压实粉末团粒来生产这种旋转对称固实体如缸体等，常有难以将充分高而均匀的压力传递给此整个固实体的问题。存在的倾向是，此轴向压力在接近模具处高而随着离冲头距离的加大而减小。要是成功地以均匀方式加压此整个固实体，则此固实体常会受到应力的影响，这种应力可能会大到使此固实体从模具中取出时开裂或产生裂痕。当把此压制件取出时则还需要用很大的力。

本发明的目的在于提供粉末金属体的一种等压成型方法来解决上述问题，而这是通过使此种成型方法具有所附权利要求书1的特点而实现的。本发明的另一目的在于提供实施本发明上述方法的装置，而这种装置则由后附权利要求5所规定的特征来表征。

下面将参考附图来进一步描述本发明。

图1～3以横剖图概示了由用于以等压方式来成型粉末压制件的装置来实施本发明的方法时的三个连续步骤，用此方法可以避免上述问题。

图4主要与图2相对应，示明了本发明的装置的另一实施形式。

图1～3所示的装置包括：模具1，它形成为一定厚度的模板且具有一位于中央的洞或完全贯穿此模板的通孔；上冲头2与下冲头3，它们与这种空心模具的上述通孔形成压制室4，室4安排成可加入大量粉料4′。上冲头2可基本上沿上述通孔的纵向运动，下冲头3与上冲头2和通孔准直，或沿与上冲头相同的方向运动，或固定于一基座上。

图1中，上冲头或第一冲头2由虚线示明，可从模板1的通孔4中完全撤出，在此位置，压制室4可以用任何可资应用的适当填料装置充填以适当预定量的粉料。此第一冲头2于压制开始时以连续的线条表示其初始位置。

模板1的外形基本上是圆形，如图所示，此模板1形成为截头的管锥形，它的外凸缘位于一基本平整的基座上，而它的居中的通孔则位于此外凸缘上方相分开的一个平面。由于模板1具有截头的管锥形，此模板最接近通孔的底侧在其不受到基本上沿锥体轴线方向作用的力影响时将不与上述基座接触。但也可以采用一种例如初始为平面形式的料盘，此料盘通过加压给予其预应力，在此加压中最好用压入这种盘孔内的或压入一叠这种盘的孔内的硬金属筒来进行。

上述空心模板于是是以能使其在上冲头的运动方向中具有可挠性的方式制成。根据本发明一最佳实施形式，此模板1是以这样的方式制成，即用一或多个基本上为圆的盘形弹簧1a、1b、1c，它们具有的封套壁部从外凸缘5朝向形成所述压制室的居中设置的洞或通孔主要是以变细的形式延伸。在图1～3概示的这一实施形式中，模板1包括三个基本上一致的部件1a、1b、1c，它们逐一码垛，且最好叠置成可相互滑动。

由于模板1或叠置的模板件1a、1b、1c所具的盘簧形式，当它以其外凸缘定位于水平底座6之上时，将以它的中心区位于此底座上方，而从上方于通孔区域中作用于模板1中央的力将促使模板1弹性地下压，且当这一力松释时，此模板1将重新取得其初始位置。

在图1～3所示实施形式中，压制室4是用来生产带锥形部的柱状旋转体的。当模板1不如上述由一中央力作用，则模具件1a与1b中的中央通孔基圆柱形，而第三模板件1c具备锥形并以最大直径与第二模具板件1b中的通孔相邻，且其尺寸与第二模板件1b中通孔的相对应，其较小直径端则背离第二模板件1b。

这样的模板自然可以是单件式的，如图4所示，但其强度则可通过取多层设计而加大，并可以利用这种多层设计的模板来简化形成这种非完全圆柱形的通孔。

但如图4所示，模板1′可以是以盘簧形式形成的单件式模板，同时具备的弹性可使上冲头2在压制成型作用中促使此模板偏转并以其中央部分受迫向下，这也促使所述通孔的直径有某种“弯曲”而导致沿径向进一步的压实作用。

从图4可以看到此模板1′还可以装配一例如由较硬材料制的独立插件7。此插件构成为用于模板通孔的部件。此插件7上设有一通孔，此通孔具有拟于此生产的粉料压制件4″的形状。

用于生产旋转对称粉末金属体的这种方法包括：

a)将拟进行压制成形的预定量的粉料4′,4″引入设于空心模具1；1′,7中的压制室4内，压制室4与拟生产的旋转对称粉末金属体具有基本相同的横剖面形状；

b)用第一冲头2，沿轴向于前进或推入到所述压制室入的方向运动，以在此压制室内主要沿轴向压实上述粉料；

c)进一步将所述第一冲头2推入此压制室以由此进一步压实粉料，同时给横板1以偏动拉力，促致环围横板1中孔口的边缘部分在加大的拉力作用下稍许沿第一冲头2的推进方向运动，由此使得此孔口的尺寸作径向减缩；

d)同时由设置成相对于此模具与第一冲头2推进运动方向作反向运动的第二冲头3，产生沿与第一冲头2造成的运动方向相反方向的轴向压缩；

e)沿轴向回撤第一冲头2，由此使该空心模具从其偏动状态返回而重新取得它的初始形式，并在同时送出在压制室中压制完的这一致密的压制体。

本方法能极其良好地适用于生产小或中等尺寸的粉末压制体，但是对于大的压制体，就必须长时间地延缓第2冲头3的推进运动，同时保持住第一或上冲头2所施加的力，由此使压制体内的压力达到均衡，而能在有限功率的压力下生产大的压制件。

第二冲头3能够由一种可动的第二冲头或由一种固定的冲头形式来实现其相对运动，在任一种情形下，模具和所述第二冲头间的相对运动，都是由于在所述压制作用的第一步骤中该第一冲头2影响到模板，产生一朝向第二冲头方向的运动而获得的。

在本发明限于上述实施形式，而是可以在后附权利要求书的范围内变化和改进。

Claims (10)

1．旋转对称粉末金属体的生产方法，此方法组合地包括有：

a)将拟进行压制成形的预定量的粉料(4′,4″)引入设于空心模具(1；1′,7)中的压制室(4)内，压制室(4)与拟生产的旋转对称粉末金属体具有基本相同的横剖面形状；

b)用第一冲头(2)，沿轴向于将其沿前进方向推入所述压制室内，以在此压制室内主要沿轴向压实上述粉料；

c)进一步将所述第一冲头(2)推入此压制室以由此进一步压实上述粉料；

d)给模板(1；1′,7)以偏动拉力，促致环围模板(1；1′,7)中孔口的边缘部分在加大的拉力作用下稍许沿第一冲头(2)的推进方向运动，由此使得此孔口的尺寸作径向减缩；

e)由设置成相对于模具(1；1′,7)与第一冲头(2)推进运动方向作反向运动的第二冲头(3)，产生沿与第一冲头(2)造成的运动方向相反的轴向压缩；

f)沿轴向回撤第一冲头(2)，由此使该空心模具从其偏动状态返回而重新取得它的初始形式，并在同时送出在压制室中压制完的这一致密的压制体。

2．权利要求1所述的方法，其特征在于，模具(1；1′,7)与第二冲头(3)之间的相对运动是借助第一冲头(2)的推进运动，由传递给模具(1；1′,7)中央面积上的朝向第二冲头(3)的运动而取得的，而此第二冲头(3)则可以相对于基座是可动的或是固定的。

3．权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在第一冲头(2)根据步骤(c)进一步推入此压制室内时的第一冲头(2)的运动，是用于依据步骤d)将偏动拉力传递给模板(1；1′,7)。

4．权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，将具有中央通孔的盘簧用作所述空心模具(1)。

5．用于依据权利要求1所述方法压制旋转对称粉末金属体的装置，此装置组合地包括有：模具(1)，它具有形成为大致圆柱形压制室的通孔；第一冲头(2)，它可沿大致平行于所述通孔轴线的方向且在暴露出此通孔顶部的第一位置与此第一冲头(2)本身位于该通孔内的其他位置间运动；第二冲头(3)，它设在所述通孔的与该第一冲头相对的一端，其特征在于，所述模板(1)至少在其环绕此通孔的中央部分可沿与第一冲头(2)推进运动方向基本重合的方向作弹性运动，同时此模板(1)经设置成沿第一冲头(2)的推进方向受到偏动力的影响，以由此能进一步偏动和同时减小模具(1)孔口的径向尺寸。

6．权利要求5所述的装置，其特征在于，所述模板(1；1′,7)是由初始时基本为平面状的且具有中央通孔的盘件构成，其中此通孔设有由硬金属等制成的筒形插件(7)，通过加压引入，使得此模具板弹性变形成截头的管锥形。

7．权利要求5所述的装置，其特征在于，所述模板(1；1′,7)是由具有截头管锥形的管状件构成。

8．权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述管状模具板件具有凸缘(5)，布置成支承于基本平齐的水平基座(6)上，使凸缘(5)与基座(6)之间的接触部位是在模具板(1；1′,7)中央部分之下一定距离的平面之上。

9．权利要求5～7中任一项所述的装置，其特征在于，所述模板(1；1′,7)是具有盘簧形状与作用的截头管锥形式。

10．权利要求9所述的装置，其特征在于，所述模板(1)是由许多管件(1a,1b,1c)形成，每个管件具有截头管锥形状，它们逐一叠置到一起。

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