CN212070388U - 一种粉末冶金摩擦块压制模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种粉末冶金摩擦块压制模具，包括冲头、阴模、垫板和脱模座；阴模具有上下贯通的模腔，垫板在摩擦块压制时垫放在阴模底部，将阴模的模腔底部封闭，阴模内部填装摩擦块原料粉末，冲头的横截面和模腔的横截面相同，冲头插入阴模的模腔内部，通过压机施压对模腔内部填装的摩擦块原料粉末进行压制；脱模座在摩擦块压制完成脱模时垫放在阴模底部，脱模座上设有与阴模的模腔底部连通的脱模空腔，冲头插入阴模的模腔内部，通过压机施压将模腔内部压制的摩擦块顶出到脱模座的脱模空腔内。本实用新型整体结构简单，使得摩擦块的压制操作更加简单方便，脱模快速，粉末冶金粉体成型好，降低了模具加工和使用成本。
Description
技术领域
本实用新型属于粉末冶金模具，具体涉及一种粉末冶金摩擦块压制模具。
背景技术
近些年来，粉末冶金逐渐成为新材料制造的加工方法，特别是运用在轨道交通列车中包括中国的高速动车组等享誉全球的产品中得到了大量的应用。其中轨道列车制动系统中的闸片摩擦块就是采用粉末冶金加工。粉末冶金的具体加工流程为：第一步制取和准备原料粉末，原料粉末可以是纯金属、非金属、金属化合物以及其他化合物；第二步根据产品设计模具，将粉末压制成所需形状；最后进行烧结成型。由于粉末冶金工艺省去了多道工序以及加工温度的下降，塑造模具之后可以快速重复制造，可大批量制造复杂零部件等优势，并且粉末冶金生产的零件接近最终尺寸，一次成型，不用或少用切削加工，因此材料利用率高达97％以上，而机加工材料利用率仅为50％左右。
在制备粉末冶金材料的重要的一步就是压制，需要用模具使粉体成型到初始的产品形状。目前粉末冶金行业的模具虽然能很好地提高产品的压制效率，但是模具大多依托压力生产设备设计，设计复杂、成本高昂、与压机配套唯一、不利于检修，如对轨道列车制动系统中的闸片摩擦块生产中，摩擦块结构大多单一，采用现有的设计模具生产效率反而不高。
发明内容
本实用新型解决的技术问题是：针对现有粉末冶金压制模具不适合轨道列车制动系统的闸片摩擦块的问题，提供一种与压机装配简单、结构简单、效率高、可靠性高的粉末冶金摩擦块压制模具。
本实用新型采用如下技术方案实现：
一种粉末冶金摩擦块压制模具，包括冲头1、阴模2、垫板3和脱模座4；
所述阴模2具有上下贯通的模腔23，所述垫板3在摩擦块压制时垫放在阴模2底部，将阴模2的模腔23底部封闭，所述阴模2内部填装摩擦块原料粉末，所述冲头1的横截面和模腔23的横截面相同，所述冲头1插入阴模2的模腔23内部，通过压机施压对模腔23内部填装的摩擦块原料粉末进行压制；
所述脱模座4在摩擦块压制完成脱模时垫放在阴模2底部，所述脱模座4上设有与阴模2的模腔23底部连通的脱模空腔41，所述冲头1插入阴模2的模腔23内部，通过压机施压将模腔23内部压制的摩擦块顶出到脱模座4的脱模空腔41内。
上述方案中的粉末冶金摩擦块压制模具中，所述冲头1的头部插入阴模2的模腔23，冲头1的尾部横截面小于头部，形成避空台阶11，以减少部件间干涉的机会，其次减少钳工配模的难度。
上述方案中的粉末冶金摩擦块压制模具中，所述冲头1的头部和阴模2的模腔23之间为间隙配合。
上述方案中的粉末冶金摩擦块压制模具中，所述冲头1的长度大于阴模2的模腔深度，以便直观看到摩擦块脱模。
上述方案中的粉末冶金摩擦块压制模具中，所述阴模2分为阴模头部21和阴模底部22上下两段，所述模腔23贯穿阴模头部21和阴模底部22，所述阴模头部21为圆柱体，所述阴模底部22为阴模头部21轴向延伸的柱体，在阴模底部22两侧设置对称的平面，相对阴模头部21形成台阶。
上述方案中的粉末冶金摩擦块压制模具中，所述脱模座4的脱模空腔41顶部截面全面覆盖模腔23底部，且所述阴模底部22至少其中一个横向方向两侧的外周轮廓超出脱模空腔41，将阴模2跨放在脱模空腔41上方。
上述方案中的粉末冶金摩擦块压制模具中，所述脱模座4的侧部设有与脱模空腔41连通的取样缺口42，以便从脱模空腔中快速拿出脱模后的摩擦块。
在本实用新型的粉末冶金摩擦块压制模具中，所述冲头1、阴模2的材质为模具钢；
垫板3和脱模座4的材质为碳素结构钢。
优选的，所述冲头1的材质为P20、Cr12MoV或SKD61；
所述阴模2的材质为45号钢或SKD61；
所述垫板3和脱模座4采用45号钢。
综上所述，本实用新型的粉末冶金摩擦块压制模具利用简单的冲头、阴模、垫板及脱模座设计，整体结构简单，利用冲头的避空、配合件长度尺寸的区别设计大大减少了模具之间不必要的干涉和装配难度，使得压制操作更加简单方便，脱模快速，保证了粉末冶金粉体成型好等众多优点，降低了模具加工和使用成本，减少了模具的重量，使模具使用时容易搬运，可以适配大部分的压机设备，适用广泛。
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为实施例中的粉末冶金摩擦块压制模具俯视图。
图2为实施例中的粉末冶金摩擦块压制模具在压制阶段的内部剖视图。
图3为实施例中的粉末冶金摩擦块压制模具在脱模阶段的内部剖视图。
图4为实施例中的冲头结构示意图。
图5为实施例中的阴模仰视图。
图6为实施例中的阴模侧向剖视图。
图7为实施例中的脱模座俯视图。
图中标号：1-冲头，11-避空台阶，2-阴模，21-阴模头部，22-阴模底部，23-模腔，3-垫板，4-脱模座，41-脱模空腔，42-取样缺口，5-摩擦块。
具体实施方式
实施例
参见图1-3，本实施例中的粉末冶金摩擦块压制模具为本实用新型的优选实施方案，具体包括冲头1、阴模2、垫板3和脱模座4，通过冲头1、阴模2和垫板3进行摩擦块5从原料粉末到摩擦块5压制成型的过程，如图2所示，通过冲头1、阴模2和脱模座4进行压制成型的摩擦块5脱模的过程，如图3中所示。
结合参见图1、图2以及图5、图6，本实施例中的阴模2内部设有填装摩擦块原料粉末的模腔23，摩擦块原料粉末在阴模2内部被冲头1压制成型。为了便于对模腔23内部的原料粉末进行压制和脱模，模腔23在阴模2内部上下贯通设置，垫板3在摩擦块压制时垫放在阴模2底部，将阴模2的模腔23底部封闭，对模腔23内部填装的摩擦块原料粉末封堵，冲头1从阴模2的模腔23上部插入压紧摩擦块原料粉末，冲头1作用在摩擦块原料粉末的头部横截面和模腔23的横截面相同，本实施例用于一种长方块的摩擦块压制成型，其阴模2的模腔23横截面以及冲头1的横截面均为对应摩擦块形状的长方形，实际应用中可以根据摩擦块的形状设计不同的横截面。通过压机的压头对冲头1施压，对模腔23内部填装的摩擦块原料粉末进行压制，最终压制成摩擦块5的长方块坯料。
结合参见图2、图3和图4，冲头1的头部插入阴模2的模腔23，冲头1的尾部横截面小于头部，形成避空台阶11，如图4所示，以减少部件间干涉的机会，其次减少钳工配模的难度。
为了便于冲头1能够比较顺畅地进出阴模2的模腔23，冲头1的头部和阴模2的模腔23之间为间隙配合，在本实施例中，冲头1的外部尺寸与阴模2模腔23的内部尺寸之间的机械加工配合间隙为单边0.05以内，粗糙度1.6以下，通过提高粗糙度的精度，可以进一步降低冲头和模腔之间的装配间隙，避免间隙过大导致原料粉末被挤入间隙内部。
在本实施例中，冲头1长度比阴模深度长10-30mm，以便直观看到摩擦块脱模。
为了保证冲头1能够沿竖直方向在阴模2的模腔23内部移动，在加工阴模2的过程中，要精确控制冲头1和阴模2的加工精度，阴模2顶部平面和底部平面的平行度在0.05以内，平面度在0.03以内，模腔23的内壁与上下平面的垂直度在0.05以内，冲头1上下平面平行度0.05以内，头部跟侧面垂直度在0.05以内。
结合参见图1、图3和图7，脱模座4在摩擦块压制完成脱模时垫放在阴模2底部，脱模座4上设有脱模空腔41，脱模空腔41在脱模座4垫放在阴模底部时与阴模2的模腔23底部连通，冲头1插入阴模2的模腔23内部，通过压机施压将模腔23内部压制的坯料从阴模2的模腔23内部顶出，摩擦块5的长方形坯料正好落入脱模座4的脱模空腔41内。
再次参见图3、图5和图6，本实施例中的阴模2为两段式结构，从轴向上下分为阴模头部21和阴模底部22，模腔23沿轴向贯穿阴模头部21和阴模底部22，阴模头部21为圆柱体，阴模底部22为阴模头部21轴向延伸的柱体，不同的是在阴模底部22两侧设置对称铣削加工成平面，阴模底部22该两侧平面相对阴模头部21形成台阶，便于对阴模2进行搬运。
脱模座4的脱模空腔41顶部截面应该要全面覆盖模腔23底部，这样模腔23内部的摩擦块5的压制坯料才能够顺利脱模进入脱模空腔41内部，同时，阴模底部22至少其中一个横向方向两侧的外周轮廓超出脱模空腔41，这样才能够将阴模2跨放在脱模空腔41上方，在脱模过程中提供阴模稳定的支撑作用。如图7所示，本实施例中的脱模座4为一个横截面为圆环的柱体，脱模空腔41为主体的圆柱内腔，脱模座4横截面的圆环内圆直径比摩擦块的外接圆要大，同时脱模座4横截面的圆环外圆的直径要小于阴模2的阴模头部和阴模底部的横截面最宽尺寸，本实施例还脱模座4的侧部设有与脱模空腔41连通的取样缺口42，通过该取样缺口42可以快速拿出脱模后的摩擦块。
本实施例中的冲头1、阴模2的材质为模具钢，垫板3和脱模座4的材质为碳素结构钢。其中冲头1的材质优选为P20、Cr12MoV或SKD61，阴模2的材质为45号钢或SKD61；垫板3和脱模座4采用45号钢。
本实施例的具体工作过程如下：阴模2放置于垫板3上，阴模2的模腔23内放入定量的摩擦块的原料粉末，粉体在模腔23内分布均匀后插入冲头1，冲头1的另一端被设定好行程压力及保压时间的压机压头往下压，压制好之后压机压头升起，移除垫板3，将脱模座4放置阴模2下，压机压头再次下压冲头1，等到摩擦块5的坯料掉出阴模2后压头升起，从脱模座4的脱模空腔41内部得到粉末冶金的摩擦块坯料。
以上实施例描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的具体工作原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种粉末冶金摩擦块压制模具，其特征在于：包括冲头(1)、阴模(2)、垫板(3)和脱模座(4)；
所述阴模(2)具有上下贯通的模腔(23)，所述垫板(3)在摩擦块压制时垫放在阴模(2)底部，将阴模(2)的模腔(23)底部封闭，所述阴模(2)内部填装摩擦块原料粉末，所述冲头(1)的横截面和模腔(23)的横截面相同，所述冲头(1)插入阴模(2)的模腔(23)内部，通过压机施压对模腔(23)内部填装的摩擦块原料粉末进行压制；
所述脱模座(4)在摩擦块压制完成脱模时垫放在阴模(2)底部，所述脱模座(4)上设有与阴模(2)的模腔(23)底部连通的脱模空腔(41)，所述冲头(1)插入阴模(2)的模腔(23)内部，通过压机施压将模腔(23)内部压制的摩擦块顶出到脱模座(4)的脱模空腔(41)内。
2.根据权利要求1所述的一种粉末冶金摩擦块压制模具，所述冲头(1)的头部插入阴模(2)的模腔(23)，冲头(1)的尾部横截面小于头部，形成避空台阶(11)。
3.根据权利要求2所述的一种粉末冶金摩擦块压制模具，所述冲头(1)的头部和阴模(2)的模腔(23)之间为间隙配合。
4.根据权利要求3所述的一种粉末冶金摩擦块压制模具，所述冲头(1)的长度大于阴模(2)的模腔深度。
5.根据权利要求1所述的一种粉末冶金摩擦块压制模具，所述阴模(2)分为阴模头部(21)和阴模底部(22)上下两段，所述模腔(23)贯穿阴模头部(21)和阴模底部(22)，所述阴模头部(21)为圆柱体，所述阴模底部(22)为阴模头部(21)轴向延伸的柱体，在阴模底部(22)两侧设置对称的平面，相对阴模头部(21)形成台阶。
6.根据权利要求5所述的一种粉末冶金摩擦块压制模具，所述脱模座(4)的脱模空腔(41)顶部截面全面覆盖模腔(23)底部，且所述阴模底部(22)至少其中一个横向方向两侧的外周轮廓超出脱模空腔(41)，将阴模(2)跨放在脱模空腔(41)上方。
7.根据权利要求6所述的一种粉末冶金摩擦块压制模具，所述脱模座(4)的侧部设有与脱模空腔(41)连通的取样缺口(42)。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种粉末冶金摩擦块压制模具，所述冲头(1)、阴模(2)的材质为模具钢；
垫板(3)和脱模座(4)的材质为碳素结构钢。
9.根据权利要求8所述的一种粉末冶金摩擦块压制模具，所述冲头(1)的材质为P20、Cr12MoV或SKD61；
所述阴模(2)的材质为45号钢或SKD61；
所述垫板(3)和脱模座(4)采用45号钢。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114953572A (zh) * | 2020-12-30 | 2022-08-30 | 广州医科大学附属第五医院 | 一种植入椎间植骨块的制作工具及其植骨块的制备方法 |
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2020
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| CN114953572A (zh) * | 2020-12-30 | 2022-08-30 | 广州医科大学附属第五医院 | 一种植入椎间植骨块的制作工具及其植骨块的制备方法 |
| CN114953572B (zh) * | 2020-12-30 | 2024-03-08 | 广州医科大学附属第五医院 | 一种植入椎间植骨块的制作工具及其植骨块的制备方法 |
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Legal Events
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