CN213591748U - 分体模具装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分体模具装置，包括模体、上冲头、下冲头、芯杆和侧冲头组，侧冲头组包括多对侧冲头，模体上设有中心孔和多个导向槽，导向槽的数量与侧冲头相同，每个侧冲头可移动的设于对应的导向槽内，每对的两个侧冲头相对布置，芯杆可沿中心孔上下移动，上冲头和下冲头均设有可供芯杆穿过的贯穿孔，侧冲头朝向中心孔的面为侧成型面，其中一对侧冲头的侧成型面包括侧定位面、设于侧定位面上端的上切削后角面以及设于侧定位面下端的下切削后角面，上切削后角面与侧定位面之间具有夹角α，下切削后角面与侧定位面之间具有夹角β，α和β均为锐角。本实用新型直接成型出具有上切削后角和下切削后角的复杂形状的压坯，不需要后续再进行加工。

Description

分体模具装置

技术领域

本实用新型涉及粉末冶金技术，尤其涉及一种分体模具装置。

背景技术

粉末冶金技术中，粉末成型工艺是数控刀片生产中最重要的一个工序。一般情况下粉末成型采用由模体、上下冲头以及芯杆组成的装置。这种装置依靠上下冲头施加在粉末上的力使粉末密实，成为具有一定形状的压坯。目前，普遍采用的成型工艺只能针对产品脱模方向上具有槽型结构的产品，而无法实现垂直于脱模方向上具有槽型的产品结构，随着粉末冶金成型技术的发展，促进了粉末成型压力机设备的技术升级，侧压压制和多层模架等先进设备问世，为复杂结构产品的模具结构设计创造了更大的空间。

现有常规技术中，成型模具主要包括上冲头、下冲头和模体进行成型压制，但是必须要进行后续磨周边工艺。但有一种先进的上下分模技术，成型模具包括沿轴向上下移动的上冲头、下冲头以及上下两个模体，上下模体贴合形成粉末模腔，上下冲头在模体中间移动，进行压制成型，这种装置能解决传统模压成型装置压坯无法脱模的工艺问题。但是这种模具装置要求压机的行程很大，以满足上下模体开合模具的移动空间，另外粉末的填料过程也需要进行特别的设计以优化，整个压制过程，上下冲头和上下模体的运动位置关系相对复杂，对模具的制作精度要求更高，因此，模具制作成本较高且压制效率较低。

该模具结构和模具制作相对简单，对压机的行程和填料方式也没有特殊的要求，能够实现产品的一次成型，无需进行后续加工。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种大大提高了压坯的致密性和压坯整体密度的均匀性且直接成型出具有上切削后角和下切削后角的复杂的形状的压坯，后续产品无需再进行周边磨削工艺即可成型的分体模具装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种分体模具装置，包括模体、上冲头、下冲头、芯杆和侧冲头组，所述侧冲头组包括多对侧冲头，所述模体上设有中心孔和沿中心孔周向布置的多个导向槽，所述导向槽与所述中心孔相通，所述导向槽的数量与侧冲头相同，每个侧冲头可移动的设于对应的导向槽内，每对的两个侧冲头相对布置，所述芯杆可沿中心孔上下移动，所述上冲头和下冲头均设有可供芯杆穿过的贯穿孔，所述侧冲头朝向中心孔的面为侧成型面，其中一对侧冲头的侧成型面包括侧定位面、设于侧定位面上端的上切削后角面以及设于侧定位面下端的下切削后角面，所述上切削后角面与侧定位面之间具有夹角α，所述下切削后角面与侧定位面之间具有夹角β，α和β均为锐角。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述上切削后角面与下切削后角面在侧成型面的同一侧。

所述侧成型面的宽度小于侧成型面两侧的侧冲头侧面的宽度，所述侧成型面与侧冲头侧面之间设有过渡斜面，所述侧成型面与过渡斜面之间设有过渡圆弧面，相邻两个侧冲头的过渡斜面平行，各侧冲头的侧成型面和过渡圆弧面可在中心孔内围成闭合面。

所述上冲头朝向中心孔的面为上成型面，所述上成型面包括上成型凸面和位于上成型凸面两侧的第一上凹面和第二上凹面，所述第一上凹面的深度大于第二上凹面的深度。

所述下冲头朝向中心孔的面为下成型面，所述下成型面包括下成型凸面和位于下成型凸面两侧的第一下凹面和第二下凹面，所述第一下凹面的深度小于第二下凹面的深度。

所述上成型面和下成型面上均设有孔成型凸台，两个孔成型凸台上均设有所述贯穿孔。

所述侧冲头的高度与导向槽的深度相同，所述侧冲头与导向槽之间为间隙配合，间隙范围为0.005mm～0.01mm。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的粉末成型装置，通过在侧冲头的侧成型面上设置上切削后角面和下切削后角面的设置，直接成型出具有上切削后角和下切削后角的复杂的形状的压坯，不需要后续再进行加工，使得压坯不需进行周边磨削工艺即可成型。该分体模具装置通过多个侧压冲头实现了在侧向上压制，大大提高了压坯的致密性和压坯整体密度的均匀性，该分体模具装置仅具有上冲头、下冲头、芯杆、侧冲头和模体几个部件，结构简单，其成型方法易于操作，各组侧冲头配合，能够实现复杂压坯的压制。

附图说明

图1是本实用新型的分体模具装置的结构示意图。

图2是本实用新型的模体的结构示意图。

图3是本实用新型的侧冲头的结构示意图。

图4是本实用新型中上冲头的结构示意图。

图5是本实用新型中下冲头的结构示意图。

图6是本实用新型中侧冲头的侧成型面的结构示意图。

图7是本实用新型中各侧冲头围成的闭合面的示意图。

图8是本实用新型中相邻两个侧冲头之间对接状态示意图。

图9是本实用新型中压坯的结构示意图。

图中各标号表示：

100、模体；110、中心孔；120、导向槽；200、上冲头；210、上成型面；211、上成型凸面；212、第一上凹面；213、第二上凹面；300、下冲头；310、下成型面；311、下成型凸面；312、第一下凹面；313、第二下凹面；400、侧冲头；410、侧成型面；411、侧定位面；412、上切削后角面；413、下切削后角面；420、侧冲头侧面；430、过渡斜面；440、过渡圆弧面；500、粉末填充腔；600、芯杆；700、贯穿孔；800、压坯；801、安装孔；802、上切削后角；802、下切削后角；900、孔成型凸台。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

如图1至图8所示，本实施例的分体模具装置，包括模体100、上冲头200、下冲头300和侧冲头组，侧冲头组包括多对侧冲头400，模体100上设有中心孔110和沿中心孔110周向布置的多个导向槽120，导向槽120与中心孔110相通，导向槽120的数量与侧冲头400相同，每个侧冲头400可移动的设于对应的导向槽120内，每对的两个侧冲头400相对布置，芯杆600可沿中心孔110上下移动，上成型凸面211和下成型凸面311均设有可供芯杆600穿过的贯穿孔700，侧冲头400朝向中心孔110的面为侧成型面410，其中一对侧冲头400的侧成型面410包括侧定位面411、设于侧定位面411上端的上切削后角面412以及设于侧定位面411下端的下切削后角面413，上切削后角面412与侧定位面411之间具有夹角α，下切削后角面413与侧定位面411之间具有夹角β，α和β均为锐角。

本实施例以两对侧冲头400为例。上冲头200、下冲头300、四个侧冲头400、芯杆600都具有单独的驱动动力。

为了与其他的侧冲头400进行区分，标定有上切削后角面412、下切削后角面413的侧冲头400为侧冲头400a。工作时，四个侧冲头400在导向槽120内向中心孔110移动，在中心孔110内，各个侧冲头400的侧成型面410围成一个闭合面，填粉时，下冲头300上升进入中心孔110，该闭合面与下冲头300之间围成了粉末填充腔500，芯杆600上升至粉末填充腔500内，向该粉末填充腔500内填料，之后上冲头200、下冲头300进行对冲压制，各对的两个侧冲头400对冲压制，最终成型出压坯800，如图9所示，芯杆600成型出安装孔801。对冲压制时，两个侧冲头400a的上切削后角面412和下切削后角面413成型出压坯800的上切削后角802和下切削后角803。通过上切削后角面412和下切削后角面413的设置，直接成型出具有上切削后角802和下切削后角803的复杂的形状的压坯800，不需要后续再进行加工，使得压坯800不需进行周边磨削工艺即可成型。该分体模具装置通过多个侧压冲头400实现了在侧向上压制，大大提高了压坯800的致密性和压坯整体密度的均匀性，该分体模具装置仅具有上冲头200、下冲头300、芯杆600、侧冲头400和模体100几个部件，结构简单，其成型方法易于操作，各组侧冲头配合，能够实现复杂压坯的压制。

本实施例中，上切削后角面412与下切削后角面413在侧成型面410的同一侧。

本实施例中，上冲头200的朝向中心孔110的面为上成型面210，上成型面210包括上成型凸面211和位于上成型凸面211两侧的第一上凹面212和第二上凹面213，第一上凹面212的深度大于第二上凹面213的深度。同理，下冲头300朝向中心孔110的面为下成型面310，下成型面310包括下成型凸面311和位于下成型凸面311两侧的第一下凹面312和第二下凹面313，第一下凹面312的深度小于第二下凹面313的深度。通过上述设置，压制出来的压坯800具有上凹槽802和下凹槽803。

本实施例中，上成型面210和下成型面310上均设有孔成型凸台900，两个孔成型凸台900上均设有贯穿孔700。填料时，上冲头200、下冲头300进行对冲压制，芯杆600穿过下方的孔成型凸台900和上方的孔成型凸台900。芯杆600在填料时预留出圆柱标准孔，下方的孔成型凸台900和上方的孔成型凸台900压制时成型出特定孔型的安装孔801。

本实施例中，侧成型面410的宽度小于侧成型面410两侧的侧冲头侧面420的宽度，侧成型面410与侧冲头侧面420之间设有过渡斜面430，侧成型面410与过渡斜面430之间设有过渡圆弧面440，相邻两个侧冲头400的过渡斜面430平行，各侧冲头400的侧成型面410和过渡圆弧面440可在中心孔110内围成闭合面。

工作时，在中心孔110内，各个侧冲头400的侧成型面410和过渡圆弧面440围成一个闭合面，闭合面的相邻两个面之间具有圆角，相邻两个侧冲头400过渡斜面430贴合保证相邻的两个过渡圆弧面440无缝衔接成圆角，该闭合面即为压坯800的侧面，填粉时，下冲头300上升进入中心孔110，该闭合面与下冲头300之间围成了粉末填充腔500，向该粉末填充腔500内填料，之后上冲头200、下冲头300进行对冲压制，每对两个侧冲头400对冲压制，最终成型出压坯800。该压坯800的相连两个侧面之间直接成型出了圆弧倒角(有相邻两个过渡圆弧面440拼接形成)，省去成型后需要再行进行加工的工序，使得压坯800不需进行周边磨削工艺即可成型，特别是正对加工工艺复杂、精度要求高的刀片，一次成型不仅大大提高了加工效率而且提高了产品的质量。

本实施例中，每个侧冲头的两个过渡斜面430形成V型面面，相邻的V型面在压坯800任意一点重合，不会产生多余的毛刺，还能够保证压制多种不同截面的压坯800，对压坯800有良好的精度控制，毛刺较少。

本实施例中，侧冲头400在导向槽120内的宽度为恒定宽度，侧冲头400的高度与导向槽120的深度相同，侧冲头400与导向槽120之间为间隙配合，间隙范围为0.005mm～0.01mm(含两个端点值)。本实施例中，间隙取值0.005mm以尽量减少粉末流入侧冲头400与导向槽120的间隙中，避免卡模现象的发生，同时利于侧冲头400的轻松移动。

采用了本实施例的分体模具装置的粉末成型方法具体包括以下步骤：

S1、填料：上冲头200移动至中心孔110的上方，各侧冲头400沿导向槽120移动至靠近中心孔110，下冲头300伸入中心孔110并靠近各个侧冲头400，各侧冲头400的侧成型面410、过渡圆弧面440以及下冲头300之间围成粉末填充腔500，芯杆600上升穿过下方的孔成型凸台900至粉末填充腔500内，对该粉末填充腔500进行粉末填充；

S2、压制：上冲头200和下冲头300相向运动达到压制的设定位置，上冲头200的孔成型凸台900与下冲头300的孔成型凸台900对接，芯杆600位置保持不变，上方的孔成型凸台900插入芯杆600，各侧冲头400向中心孔110方向移动达到压制设定的位置，共同挤压粉末使粉末成型，并形成压坯800；

S3、脱模：各侧冲头400向远离中心通孔的方向退出，上冲头200、压坯800和下冲头300一起上升离开中心孔110，上冲头200继续上升离开压坯800，取出压坯800，之后，上冲头200、下冲头300、芯杆600各自回到初始位置。

本实施例中，上冲头200、下冲头300和侧冲头400的移动速度和作用时间可以控制，为利于压坯800密度均匀性的调整，以保证产品的尺寸精度。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种分体模具装置，其特征在于，包括模体(100)、上冲头(200)、下冲头(300)、芯杆(600)和侧冲头组，所述侧冲头组包括多对侧冲头(400)，所述模体(100)上设有中心孔(110)和沿中心孔(110)周向布置的多个导向槽(120)，所述导向槽(120)与所述中心孔(110)相通，所述导向槽(120)的数量与侧冲头(400)相同，每个侧冲头(400)可移动的设于对应的导向槽(120)内，每对的两个侧冲头(400)相对布置，所述芯杆(600)可沿中心孔(110)上下移动，所述上冲头(200)和下冲头(300)均设有可供芯杆(600)穿过的贯穿孔(700)，所述侧冲头(400)朝向中心孔(110)的面为侧成型面(410)，其中一对侧冲头(400)的侧成型面(410)包括侧定位面(411)、设于侧定位面(411)上端的上切削后角面(412)以及设于侧定位面(411)下端的下切削后角面(413)，所述上切削后角面(412)与侧定位面(411)之间具有夹角α，所述下切削后角面(413)与侧定位面(411)之间具有夹角β，α和β均为锐角。

2.根据权利要求1所述的分体模具装置，其特征在于，所述上切削后角面(412)与下切削后角面(413)在侧成型面(410)的同一侧。

3.根据权利要求1所述的分体模具装置，其特征在于，所述侧成型面(410)的宽度小于侧成型面(410)两侧的侧冲头侧面(420)的宽度，所述侧成型面(410)与侧冲头侧面(420)之间设有过渡斜面(430)，所述侧成型面(410)与过渡斜面(430)之间设有过渡圆弧面(440)，相邻两个侧冲头(400)的过渡斜面(430)平行，各侧冲头(400)的侧成型面(410)和过渡圆弧面(440)可在中心孔(110)内围成闭合面。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的分体模具装置，其特征在于，所述上冲头(200)朝向中心孔(110)的面为上成型面(210)，所述上成型面(210)包括上成型凸面(211)和位于上成型凸面(211)两侧的第一上凹面(212)和第二上凹面(213)，所述第一上凹面(212)的深度大于第二上凹面(213)的深度。

5.根据权利要求4所述的分体模具装置，其特征在于，所述下冲头(300)朝向中心孔(110)的面为下成型面(310)，所述下成型面(310)包括下成型凸面(311)和位于下成型凸面(311)两侧的第一下凹面(312)和第二下凹面(313)，所述第一下凹面(312)的深度小于第二下凹面(313)的深度。

6.根据权利要求5所述的分体模具装置，其特征在于，所述上成型面(210)和下成型面(310)上均设有孔成型凸台(900)，两个孔成型凸台(900)上均设有所述贯穿孔(700)。

7.根据权利要求1至3任意一项所述的分体模具装置，其特征在于，所述侧冲头(400)的高度与导向槽(120)的深度相同，所述侧冲头(400)与导向槽(120)之间为间隙配合，间隙范围为0.005mm～0.01mm。

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