CN208662512U - 一种加工带沉孔的台阶零件的粉末冶金成形模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加工带沉孔的台阶零件的粉末冶金成形模具，包括下冲机构、上冲机构、阴模以及芯棒，下冲机构包括下芯棒，下芯棒下端连接有芯棒底座，芯棒底座连接有气缸；下芯棒上端从内到外依次套装有三下冲、二下冲和一下冲，一下冲、二下冲、三下冲以及下芯棒可相对运动；一下冲和二下冲间设置有用于成形工件边缘孔的小芯棒；上冲机构包括上冲座和上冲，上冲中部设置有上芯棒，上芯棒相对上冲的伸出长度大于工件中心孔的深度，上冲内部周向均布设置有与小芯棒对应匹配的通孔；阴模包括阴模板和阴模模芯，阴模模芯中部设置有供上冲和下冲机构穿过的第一通孔。采用上述模具可一次成形达到产品尺寸要求，免除机加工工序，减少材料浪费。

Description

一种加工带沉孔的台阶零件的粉末冶金成形模具

技术领域

本实用新型涉及粉末冶金成形技术领域，特别涉及一种加工带沉孔的台阶零件的粉末冶金成形模具。

背景技术

粉末冶金压制成形是粉末冶金生产中的基本工序之一，目的是将松散的粉末制成具有预定几何形状、尺寸、密度和强度的半成品或成品，粉末冶金的压制成形是指将粉末混合物置于压模中，通过模冲对粉末体施加压力，使之成形，随后卸压，再将压坯从模具中脱出。粉末冶金压制成形所用的模架是成形时所用工具的总称，由模具、模具支座及接合器构成，模具基本上都是由上冲机构、阴模、芯棒以及下冲机构构成。现有技术中由于设备结构的限制，有些工件需要压制出参照图8所示的沉孔结构，普通的模具结构无法直接成形，只能通过增加机加工来实现。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型目的在于提供一种加工带沉孔的台阶零件的粉末冶金成形模具，能够通过一次成形达到产品的尺寸要求，免除机加加工工序，减少材料浪费。

本实用新型采取的技术方案是：

一种加工带沉孔的台阶零件的粉末冶金成形模具，包括下冲机构、上冲机构、阴模以及芯棒，下冲机构包括下芯棒，下芯棒下端固定连接有芯棒底座，芯棒底座连接有推动和复位下芯棒的气缸；下芯棒上端套装有三下冲，三下冲外侧套装有二下冲，二下冲外侧套装有一下冲，一下冲、二下冲、三下冲以及下芯棒可相对运动；一下冲和二下冲间均布设置有至少两个用于成形工件边缘孔的小芯棒；上冲机构包括上冲座和上冲，上冲座与上冲固定连接，上冲中部设置有一端抵接于所述上冲座的上芯棒，上芯棒相对上冲的伸出长度大于工件中心孔的深度，上冲内部周向均布设置有与小芯棒对应匹配的通孔；阴模包括阴模板和阴模模芯，阴模模芯套装在阴模板内部，阴模模芯中部设置有供上冲和下冲机构穿过的第一通孔。

进一步的，上冲座和上冲之间设置有上冲接座，上冲接座与上冲之间设置有上冲垫，通过调节上冲垫改变上芯棒相对上冲的伸出长度。

进一步的，上冲接座与上芯棒通过销轴固定上芯棒的位置。

优选的，上芯棒采用与工件台阶沉孔相匹配的台阶结构。

进一步的，芯棒底座连接有芯棒限位块，芯棒限位块与模具支座固定连接，芯棒限位块中部是阶梯型结构的第二通孔，芯棒底座嵌入第二通孔且可相对芯棒限位块移动，芯棒限位块限定下芯棒向上的位移。

进一步的，芯棒限位块根据上芯棒在工件压制过程中运动的位移设定下芯棒向下移动的安全距离。

本实用新型的有益效果是：可以一次性压制出加工带沉孔的台阶粉末冶金零件，零件的中心沉孔以及边缘孔均可直接成形，免除机加工工序，减少材料浪费；根据零件沉孔高度的不同，可以调整上芯棒相对上冲的伸出长度，调节方式简单方便；采用分布脱模的方式，可以减小零件脱模时与芯棒及阴模的摩擦力，从而大幅度减少零件整形后的脱模力。

附图说明

图1是本实用新型填粉状态示意图；

图2是本实用新型压制状态示意图；

图3是本实用新型脱模状态示意图；

图4是本实用新型填粉和脱模状态下芯棒位置示意图；

图5是本实用新型压制状态下芯棒位置示意图；

图6是本实用新型上芯棒安装结构示意图；

图7是本实用新型上芯棒结构示意图；

图8是工件的剖视图。

具体实施方式

以下结合优选实施例及其附图对本实用新型的一种加工带沉孔的台阶零件的粉末冶金成形模具的结构和工作方式进行详细说明。

参考图1至图8所示，本实用新型的一种加工带沉孔的台阶零件的粉末冶金成形模具，包括下冲机构3、上冲机构1、阴模2以及芯棒。

下冲机构3包括一下冲31、二下冲32、三下冲33以及下芯棒34，下芯棒34下端固定在芯棒底座36上，芯棒底座36连接有推动和复位下芯棒34的气缸38和限定下芯棒34位移的芯棒限位块37，芯棒限位块37通过螺钉固定在模具支座上，芯棒限位块37中部是阶梯型结构的第二通孔，芯棒底座36是与第二通孔相对应的阶梯结构，芯棒底座36嵌入第二通孔，气缸38通气，使芯棒底座36向上运动，相对芯棒限位块37移动，通过芯棒限位块37可以限定芯棒底座36向上的运动范围，也即是限定下芯棒34向上的位移。

下芯棒34上端从内到外依次同轴套装有三下冲33、二下冲32以及一下冲31，一下冲31、二下冲32、三下冲33以及下芯棒34可相对运动，一下冲31、二下冲32和三下冲33均采用螺钉固定连接有相对应的一下冲座311、二下冲座321以及三下冲座331，一下冲座311、二下冲座321以及三下冲座331底部均采用螺钉固定连接有相应的转换座，一下冲座311、二下冲座321以及三下冲座331分别通过一下冲转换座、二下冲转换座和三下冲转换座安装在模具支座上，通过模具支座控制一下冲转换座、二下冲转换座和三下冲转换座相对运动，继而带动一下冲31、二下冲32、三下冲33相对运动。

一下冲31和二下冲32之间均布设置有用于成形工件边缘孔的两个小芯棒35，小芯棒35固定在二下冲座321上。

上冲机构1包括上冲座11、上冲压盖12、上冲接座13、上冲垫14以及上冲15；上冲座11与模具支座连接，上冲座11下端与上冲压盖12采用螺钉固定连接，上冲压盖12中部是阶梯型结构的安装孔，上冲接座13顶部是与安装孔对应的阶梯结构，上冲接座13顶部嵌套入安装孔内，上冲接座13底部与上冲15采用螺钉固定连接，上冲接座13与上冲15之间设置有上冲垫14；上冲15中部安装有一端抵接于上冲座11的上芯棒16，上芯棒16采用成形工件4沉孔的台阶结构，上芯棒16与上冲接座13过盈配合，且通过销轴18固定上芯棒16的位置，防止上芯棒16在压制过程中发生位移或者旋转；上芯棒16与上冲15间隙配合，方便更换。

通过调整上冲垫14的厚度可以改变上芯棒16相对上冲15的伸出长度，也就是改变压制工件4时沉孔的高度；上芯棒16相对上冲15的伸出长度大于工件4中心孔的深度。

上冲15内部周向均布设置有延伸至上冲座11且与两个小芯棒35对应匹配的通孔。

阴模2用于围成型腔，包括阴模板21和阴模模芯22，阴模板21固定在模具支座上，阴模模芯22套装在所述阴模板21内部，阴模模芯22与阴模板21过盈配合，阴模模芯22中部设置有供上冲15和下冲机构3穿过的第一通孔，阴模2安装在上冲机构1和所述下冲机构3之间。

采用上述结构，首先根据工件4要求的沉孔高度，调整上冲垫14的厚度，调节上芯棒16相对上冲15的伸出长度，也即是调整上芯棒16的成形沉孔台阶处相对上冲15的距离。

在填粉前，气缸38一直通气使下芯棒34向上运动，通过芯棒限位块37将下芯棒34限定在合适的位置，一下冲31、二下冲32和三下冲33分别在模具支座的控制作用下运动到适宜位置与阴模模芯22围成工件4的型腔；在填粉过程中，气缸38一直通气，下芯棒34在芯棒限位块37的作用下保持不动；填粉完毕后，上冲机构1在模具支座的控制作用下向下运动，在压制过程中，由于模具支座上上冲座11向下的压力大于气缸38的上升压力，迫使上芯棒16与下芯棒34接触，并一起向下运动至工件4的成形位置，芯棒限位块37根据上芯棒16在工件4压制过程中运动的位移设定下芯棒34向下移动的安全距离，也即是芯棒底座36在芯棒限位块37中移动的距离。小芯棒35位置固定不动，穿入与之对应的通孔中，一下冲31和二下冲32运动位移一致，略微向下移动，三下冲33向上移动挤压工件4，上芯棒16与下芯棒34共同作用成形工件4中间的大孔，上芯棒16成形工件4中间的沉孔，小芯棒35成形工件4上端周向边缘的小孔，从而可以一次性压制出工件4；通过这种成形方法，工件4所示的沉孔可直接成形，不需要后续的机械加工，减少材料浪费。压制完毕后，上冲座11向下的压力减小，下芯棒34在气缸38的作用下向上运动，同时一下冲31、二下冲32和三下冲33分别在模具支座的控制作用下向上运动推动工件4脱离阴模2，在此过程中，上芯棒16与工件4不分离；当工件4与阴模2分离后，再与上芯棒16脱离，采用分布脱模的方式，能够减小工件4脱模时与芯棒及阴模2的摩擦力，从而大幅度减少工件4整形后的脱模力。

以上具体结构是对本实用新型的较佳实施例进行了具体的说明，但并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可以做出种种的等同变形或者替换，这些等同的变形或者替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种加工带沉孔的台阶零件的粉末冶金成形模具，包括下冲机构(3)、上冲机构(1)、阴模(2)以及芯棒，其特征在于：

所述下冲机构(3)包括下芯棒(34)，所述下芯棒(34)下端固定连接有芯棒底座(36)，所述芯棒底座(36)连接有推动和复位所述下芯棒(34)的气缸(38)；所述下芯棒(34)上端套装有三下冲(33)，所述三下冲(33)外侧套装有二下冲(32)，所述二下冲(32)外侧套装有一下冲(31)，所述一下冲(31)、所述二下冲(32)、所述三下冲(33)以及所述下芯棒(34)可相对运动；所述一下冲(31)和所述二下冲(32)间均布设置有至少两个用于成形工件边缘孔的小芯棒(35)；

所述上冲机构(1)包括上冲座(11)和上冲(15)，所述上冲座(11)与所述上冲(15)固定连接，所述上冲(15)中部设置有一端抵接于所述上冲座(11)的上芯棒(16)，所述上芯棒(16)相对所述上冲(15)的伸出长度大于工件中心孔的深度，所述上冲(15)内部周向均布设置有与所述小芯棒(35)对应匹配的通孔；

所述阴模(2)包括阴模板(21)和阴模模芯(22)，所述阴模模芯(22)套装在所述阴模板(21)内部，所述阴模模芯(22)中部设置有供所述上冲(15)和所述下冲机构(3)穿过的第一通孔。

2.根据权利要求1所述的一种加工带沉孔的台阶零件的粉末冶金成形模具，其特征在于：所述上冲座(11)和所述上冲(15)之间设置有上冲接座(13)，所述上冲接座(13)与所述上冲(15)之间设置有上冲垫(14)，通过调节所述上冲垫(14)改变所述上芯棒(16)相对所述上冲(15)的伸出长度。

3.根据权利要求2所述的一种加工带沉孔的台阶零件的粉末冶金成形模具，其特征在于：所述上冲接座(13)与所述上芯棒(16)通过销轴(18)固定所述上芯棒(16)的位置。

4.根据权利要求3所述的一种加工带沉孔的台阶零件的粉末冶金成形模具，其特征在于：所述上芯棒(16)采用与工件台阶沉孔相匹配的台阶结构。

5.根据权利要求1至4任一所述的一种加工带沉孔的台阶零件的粉末冶金成形模具，其特征在于：所述芯棒底座(36)连接有芯棒限位块(37)，所述芯棒限位块(37)与模具支座固定连接，所述芯棒限位块(37)中部是阶梯型结构的第二通孔，所述芯棒底座(36)嵌入所述第二通孔且可相对所述芯棒限位块(37)移动，所述芯棒限位块(37)限定所述下芯棒(34)向上的位移。

6.根据权利要求5所述的一种加工带沉孔的台阶零件的粉末冶金成形模具，其特征在于：所述芯棒限位块(37)根据所述上芯棒(16)在工件压制过程中运动的位移设定所述下芯棒(34)向下移动的安全距离。