CN202984664U - 一种热压-挤压两用烧结模具 - Google Patents

Abstract

一种热压-挤压两用烧结模具,它是由凸模、凹模、凹模套和底座组成，所述的凸模和凹模型腔间隙匹配，在固定位置处设计有凸模下降距离限定环；所述的凹模平分成两个对称的凹模块，凹模块组装成形后的外表面为有一定锥度的倒圆台形，下表面和底座间隙配合，成型型腔为非圆柱形型腔；所述的凹模套的内表面和凹模的外表面相互接触锥面配合，放置在底座上；所述的底座中心处有一定高度的圆柱形凹槽，用来支撑凹模和凹模套，并定位凹模套，凹槽的内径和凹模套的外径大间隙配合。本实用新型是一种可以实现粉末进行热压和挤压成型的两用烧结模具，克服了以往烧结模具只能完成单一工序的不足。

Description

一种热压-挤压两用烧结模具

技术领域

本实用新型涉及粉末烧结成型领域，尤其涉及一种热压-挤压两用烧结模具。

背景技术

粉末烧结方法主要有热压法、热等静压法和烧结锻造法，而热压法是使用较普遍的一种烧结方法，是指对置于限定形状的模具中的粉末或粉末压坯加热的同时施加单轴压力的烧结过程。通常采用的热压烧结模具凹模型腔为圆柱形型腔，烧结出的试样为一定直径的圆柱形棒材。粉末在这种模具内烧结过程中，粉末只会在轴向产生流动，不会受到径向压力并产生径向流动，致使组织分布比较不均匀，轴向组织较致密，而径向组织则比较疏松。如果想要改善试样组织分布和力学性能，需要进行二次挤压成型，即需要设计另外一套挤压模具、准备试样、对试样预热、在压力机上挤压成型等等，因此挤压工序准备阶段比较繁琐，这样不仅耗费时间，而且试验成本较高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种热压-挤压两用烧结模具，该模具不仅可以进行粉末热压烧结，而且可以对粉末压坯进行挤压成型，得到组织更致密、性能更好的试样，从而使得一套模具可以完成两种烧结工序，节省时间，降低试验成本，提高真空钎焊扩散焊机的利用率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种热压-挤压两用烧结模具，包括凸模、凹模、凹模套和底座，凸模与凹模的型腔间隙配合，且凸模上部设置有限位环；所述的凹模沿其纵向中轴线平分成两个对称的凹模块，两凹模块组装成形后的外表面为有一定锥度的倒圆台形，凹模的型腔由上部直径大、下部直径小的两个圆柱形型腔以及连接两圆柱形型腔的过渡锥面组成；凹模和凹模套相配合并定位在底座的凹槽上。

凸模整体呈圆柱形，凸模限位环直径是凸模冲头直径的1.5～3倍。

凸模进入凹模型腔的最大长度占整个凸模高度的四分之三。

凹模型腔内过渡锥面与凹模轴线夹角为20°～40°。

凹模的上部圆柱形型腔直径为25～50mm，占整个型腔高度的1/2～2/3；下部圆柱形型腔直径为10～20 mm；凹模下表面和底座间隙配合，其间隙为0.3～0.5mm。

所述凹模套呈空心圆柱形，凹模套的内表面与凹模的外表面相互锥面配合，锥面的锥度为3～5°。

凹模套的外径和底座凹槽内径间隙配合。

本实用新型带来的有益效果为：该模具可以完成热压和挤压两种烧结工序。由于该模具凹模型腔的特殊设计，粉末在热压过程中会在径向产生流动，即在相同外力作用下，该模具内的粉末颗粒所承受的径向挤压力更大，成型后的试样组织比现有热压成型的试样组织致密；对粉末压坯进行挤压烧结成型后，试样不仅发生径向流动，而且轴向同时受到来自于底座向上的压力，即在试样的轴向和径向同时受到压力作用，克服常用的挤压工序中，只是单使试样径向受到挤压力而轴向不受到作用力的缺陷，采用该模具挤压烧结成型后的试样组织非常致密，使得力学性能也得到极大的提高。

附图说明

图1为本实用新型实施例的纵向剖视图；

图2是图1的俯视图。

图中，1.凸模、2.凹模、3.凹模套、4.底座。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1、图2所示，一种热压-挤压两用烧结模具，包括凸模1、凹模2、凹模套3和底座4，凸模1与凹模2的型腔间隙配合，且凸模1上部设置有限位环；所述的凹模2沿其纵向中轴线平分成两个对称的凹模块，两凹模块组装成形后的外表面为有一定锥度的倒圆台形，凹模2的型腔由上部直径大、下部直径小的两个圆柱形型腔以及连接两圆柱形型腔的过渡锥面组成；凹模2和凹模套3相配合并定位在底座4的凹槽上。

凸模1整体呈圆柱形，凸模1限位环直径是凸模1冲头直径的1.5～3倍。凸模1进入凹模2型腔的最大长度占整个凸模1高度的四分之三。凹模2型腔内过渡锥面与凹模2轴线夹角为20°～40°。凹模2的上部圆柱形型腔直径为25～50mm，占整个型腔高度的1/2～2/3；下部圆柱形型腔直径为10～20 mm；凹模2下表面和底座4间隙配合，其间隙为0.3～0.5mm。所述凹模套3呈空心圆柱形，凹模套3的内表面与凹模2的外表面相互锥面配合，锥面的锥度为3～5°。凹模套3的外径和底座4凹槽内径间隙配合。

将2个凹模2块组装成型放入凹模套3内，使凹模2的外表面与凹模套3的内表面紧密配合，凹模2和凹模套3表面完全接触，将组装好的凹模2和凹模套3放在底座4上，凹模2的下表面和底座4间隙配合，底座4圆柱凹槽2内径和凹模套3的外径大间隙配合，底座4支撑凹模2和凹模套3，并防止凹模套3在二维方向上移动，底座4上表面和凹模套3下表面完全接触，不存在倾斜、空隙等问题。

热压工序操作步骤是将凹模2、凹模套3和底座4装配成型后，将制备好的粉末放入凹模2型腔内捣实，将凸模1装配到凹模2型腔内并压实粉末，将模具放进真空钎焊扩散焊机内进行热压烧结成型。

挤压工序操作步骤是将凹模2、凹模套3和底座4装配成形后，将与凹模2型腔大直径的圆柱形粉末压坯放置在凹模2型腔内，压坯直径比型腔大直径小1mm，下表面与过渡锥面完全线接触，不存在倾斜或接触不完全，然后将凸模1放在粉末压坯上，且粉末压坯只受到凸模1自身重力的压力，将装好压坯的模具放进真空钎焊扩散焊机内经过加热烧结、保温、保温加压三个步骤，完成对粉末压坯挤压成型的工序。

试样烧结成型后，将模具从真空钎焊扩散焊机内取出、倒置拿下底座4，对凹模2下表面施加压力并将其从凹模套内压出，得到两个凹模块包覆的试样，轻敲凹模块使之分离，得到真空钎焊扩散焊机烧结试样。

Claims (7)

1.一种热压-挤压两用烧结模具，其特征在于：包括凸模、凹模、凹模套和底座，凸模与凹模的型腔间隙配合，且凸模上部设置有限位环；所述的凹模沿其纵向中轴线平分成两个对称的凹模块，两凹模块组装成形后的外表面为倒圆台形，凹模的型腔由上部直径大、下部直径小的两个圆柱形型腔以及连接两圆柱形型腔的过渡锥面组成；凹模和凹模套相配合并定位在底座的凹槽上。

2.根据权利要求1所述的一种热压-挤压两用烧结模具，其特征在于：凸模整体呈圆柱形，凸模限位环直径是凸模冲头直径的1.5～3倍。

3.根据权利要求2所述的一种热压-挤压两用烧结模具，其特征在于：凸模进入凹模型腔的最大长度占整个凸模高度的四分之三。

4.根据权利要求1所述的一种热压-挤压两用烧结模具，其特征在于：凹模型腔内过渡锥面与凹模轴线夹角为20°～40°。

5.根据权利要求1所述的一种热压-挤压两用烧结模具，其特征在于：凹模的上部圆柱形型腔直径为25～50mm，占整个型腔高度的1/2～2/3；下部圆柱形型腔直径为10～20 mm；凹模下表面和底座间隙配合，其间隙为0.3～0.5mm。

6.根据权利要求1所述的一种热压-挤压两用烧结模具，其特征在于：所述凹模套呈空心圆柱形，凹模套的内表面与凹模的外表面相互锥面配合，锥面的锥度为3～5°。

7.根据权利要求6所述的一种热压-挤压两用烧结模具，其特征在于：凹模套的外径和底座凹槽内径间隙配合。

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