CN215845687U - 粉末冶金成型用辅助填料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及粉末冶金挤压成型技术领域，具体公开了粉末冶金成型用辅助填料装置，包括支撑座和固定连接于支撑座上的底模，底模上设有仿形部，支撑座上可拆卸连接有辅助填料件，辅助填料件上设有与仿形部正对设置的配合部，配合部与仿形部围成用于成型零件的成型腔，辅助填料件上设有与配合部连通的加料部。本实用新型解决了现有技术中粉末冶金成型中无法精准地对两个挤压面都包含圆弧面的零件进行成型的问题。

Description

粉末冶金成型用辅助填料装置

技术领域

本实用新型涉及粉末冶金挤压成型技术领域，具体涉及粉末冶金成型用辅助填料装置。

背景技术

粉末冶金是将松散的金属、陶瓷或其他材料的粉末填料于成型模具中，并向模具中施加压力而使粉末材料成型为预定几何形状、尺寸、密度和强度的半成品，经过通过脱模得到半成品毛坯，最后将毛坯经过烧结和热处理等工序而获得成品。在粉末冶金成型过程中，粉末材料的压缩率、模具精度以及填料方式等众多因素都会影响毛坯的成型精度，其中填料方式对毛坯精度影响主要在于，当填料厚度不均匀时，会造成毛坯表面出现凹凸不平、尺寸差异大等缺陷。

目前，随着各行各业的快速发展，越来越多的零部件日趋复杂，例如在粉末冶金成型件用量最大的汽摩行业，除了常规的两个挤压面均为平面，或者一个挤压面为平面、另一个挤压面为圆弧面的零件，还需要成型两个挤压面都是圆弧面的复杂零件。对于常规的者一个挤压面为平面、另一个挤压面为圆弧面的零件，可以将零件含有圆弧面的挤压面设置在底模上，即在底模上加工出与零件上圆弧面相配合的凹腔，在填料时，只需保证零件的平面一侧与底模顶面齐平，即可保证填料的均匀性，从而在成型过程中成型出尺寸精度较高的毛坯。但是对于两个挤压面均包括圆弧面的复杂零件，例如附图1中顶部凸出而底部向内凹陷的链轮，其顶部和底部均设有圆弧面，在设计模具时，可以在底模上设置与链轮底部向内凹陷的圆弧面配合的凸起，在成型过程中可以准确地成型出向内凹陷的圆弧面，但是在填料过程中，无法在填料过程中使填料顶部的外形与零件顶部凸出的外形一致，从而造成毛坯成型后毛坯的上表面仿形部分的表面存在缺陷。

实用新型内容

本实用新型意在提供粉末冶金成型用辅助填料装置，以解决现有技术中粉末冶金成型中无法精准地对两个挤压面都包含圆弧面的零件进行成型的问题。

为达到上述目的，本实用新型的基础技术方案如下：粉末冶金成型用辅助填料装置，包括支撑座和固定连接于支撑座上的底模，底模上设有仿形部，支撑座上可拆卸连接有辅助填料件，辅助填料件上设有与仿形部正对设置的配合部，配合部与仿形部围成用于成型零件的成型腔，辅助填料件上设有与配合部连通的加料部。

本方案的原理是：本申请中，在成型两个挤压面上均含有弧形面的零件时，在仿形部上可以直接开设与零件一侧挤压面的弧形一致的弧形结构，由于辅助填料件是可拆卸连接于支撑座上的，当需要进行填料时，将辅助填料件连接于支撑座上，由于辅助填料件上配合部与仿形部正对设置，且配合部可以与仿形部围成用于成型零件的成型腔，因此配合部可以形成与零件另一侧挤压面的弧形一致的弧形结构，即零件两个挤压面上的弧形面分别与仿形部和配合部对应，然后将粉末材料有加料部加入到成型腔内，当粉末材料填满成型腔时，即完成填料操作，再将辅助填料件从支撑座上拆卸掉，推动现有技术中的动模向底模靠近并对粉末材料进行挤压，从而得到尺寸精确的毛坯。

本方案的有益效果在于：相比于现有技术中在成型两个挤压面上均含有弧形面的时，无法保证成型腔中的两个弧形面均填料均匀，使得其中朝向动模的弧形面在成型过程中容易出现缺陷的问题。本申请中，在填料时，首先将辅助填料件连接于支撑座上，然后再向加料部中加入粉末材料，粉末材料由加料部进入到成型腔中，由于成型腔完全与零件的外形尺寸一致，从而在粉末材料填充满成型腔时，可以确保填入成型腔中的粉末材料与零件的外形一致且均匀，当将辅助填料件从支撑座上取走后，即可以利用现有技术中的动模完成对粉末材料的挤压成型，使得成型的毛坯两侧的弧形面与零件上两侧弧形面一致，精准地完成毛坯的成型。

进一步，所述仿形部包括仿形本体和固定连接于仿形本体上的若干固定杆，若干固定杆中包括一根位于仿形本体中部的配合杆，所述辅助填料件上设有与配合杆配合的配合孔。

作为优选，本方案中通过设置若干固定杆，可以利用固定杆在毛坯上成型出工艺孔，同时通过设置配合杆，并在辅助填料件上设置与配合杆配合的配合孔，当将辅助填料件放置在支撑座上时，可以利用配合杆与配合孔的配合而快速使辅助填料件准确地连接于支撑座上；更重要的，当配合杆与配合孔配合后，使得辅助填料件可以转动连接于支撑座上，在进行填料时，在将粉末材料加入加料部后，粉末材料由加料部逐渐进入成型腔中，此时可以转动辅助填料件，使得加料部中的粉末材料可以快速流入到成型腔中而完成填料，有效提升填料速度，虽然本方案中在转动辅助填料件时无法成型零件侧面上存在凹凸不平的弧形面(在不转动辅助填料件时，本方案中的填料装置仍然能够完成对零件侧面上存在凹凸不平的弧形面进行成型)，但是对于零件侧面上为单一弧形面的回转体，通过转动辅助填料件，由上述描述可知，可以使粉末材料快速填充成型腔而高效地完成填料，因此本方案中的辅助填料装置特别适合用于对两个侧面均包含弧形面的回转体零件的填料。

进一步，所述辅助填料件包括环形支座和固定连接于环形支座底面上的刮料板，所述刮料板的底面设有用于形成所述配合部的圆弧面。

作为优选，本方案中，利用刮料板的圆弧面对进入配合部中的粉末材料进行刮动，从而使得进入到成型腔中的粉末材料在刮料板的刮动作用下迅速填充成型腔，以便更加快速地完成填料。

进一步，所述刮料板的数量为若干且若干刮料板沿着配合孔的周向均匀设置。

作为优选，本方案中，通过设置若干刮料板，使得进入到成型腔中的粉末材料可以更加快速地被刮动至与零件外形一致的状态，更加快速且准确地完成填料操作。

进一步，所述环形支座的底面上固定连接有导料板，所述环形支座的底面上开有用于将多余粉末材料排出的排料槽，所述排料槽靠近环形支座内的一端与导料板的底端连通。

作为优选，本方案中，利用排料槽可以方便地将多余的粉末材料排出成型腔之外，从而在完成填料时，加料部中可能多余的粉末材料均被排出，以防加料部中残留部分粉末原料，在取走辅助填料件时，出现加料部中剩余的粉末材料遗漏至填料好的粉末材料上，造成成型过程中毛坯的成型面出现缺陷。

进一步，所述环形支座的顶部开有贯通环形支座的环形槽，所述刮料板将环形槽分隔为相互独立的刮料槽。

作为优选，本方案中，通过设置刮料槽，可以避免环形支座与底模之间围成密闭的成型腔，使得加料部中的粉末材料进入到成型腔时，不会使成型腔处于密闭得状态，以防粉末材料进入成型腔时造成成型腔内气压增大而阻碍粉末材料快速进入到成型腔，从而避免对填料速度造成影响。

进一步，所述刮料板的底端设有补料槽，所述补料槽的两端分别与相邻的两个刮料槽连通。

作为优选，本方案中，通过设置补料槽，可以使相邻两个刮料槽连通，在其中一个刮料槽中粉末材料较多时，粉末材料可以经过补料槽进入到相邻的粉末材料较少的刮料槽中，从而使得粉末材料快速地均分于各个刮料槽中，以便粉末材料快速由刮料槽填充至成型腔中而完成填料。

进一步，所述加料部包括固定连接于环形支座上的加料斗，所述加料斗的底部开有与配合部连通的加料口。

作为优选，利用加料斗可以方便地将粉末材料加入到成型腔中，减少粉末材料的撒漏。

进一步，所述环形支座上固定连接有加强筋，加强筋位于环形槽内，且所有刮料板和导料板均与加强筋固定连接。

作为优选，利用加强筋使得整个环形支座与刮料板的连接更加稳定，使用起来更加方便。

进一步，所述环形支座的顶部固定连接有与加料斗同轴设置的导料杆，导料杆的顶端呈圆锥状，导料杆与加料斗之间固定连接有若干分料板，所述配合孔位于导料杆的底部。

作为优选，本方案中，通过在导料杆的底部设置配合孔，方便使环形支座与底模连接，同时导料杆的顶部设置成圆锥状，利用导料杆顶部圆锥状可以对加料斗中的粉末材料进导流，使得加料斗中的粉末材料快速流至分料板处后进入到不同的刮料槽中，以便粉末材料快速完成对成型腔的填料。

附图说明

图1为现有技术中链轮的示意图。

图2为图1的仰视示意图。

图3为图1的正剖图。

图4为本实用新型实施例一中粉末冶金成型用辅助填料装置的示意图。

图5为图1中隐藏辅助填料件后的示意图。

图6为图4的正剖图。

图7为本实用新型实施例一中辅助填料件的示意图。

图8为本实用新型实施例一中辅助填料件的仰视示意图。

图9为本实用新型实施例二中辅助填料件的仰视示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：链轮1、中心孔101、工艺孔102、支撑座2、仿形本体3、辅助填料件4、环形支座401、刮料板402、刮料槽403、加强筋404、导料板405、排料槽406、固定杆5、主杆6、加料斗7、导料杆8、配合孔801、分料板9、加料流道10、补料槽11。

实施例一

实施例一基本如附图4所示：粉末冶金成型用辅助填料装置，用于成型图1-图3中的链轮1，链轮1的中部设有竖向贯通的中心孔101，链轮1的顶部含有向上的凸起，同时链轮1的底部设有向上凹陷的曲面，链轮1的外侧设有齿，且链轮1上设有多个竖向贯穿链轮1的工艺孔102。如图4所示，粉末冶金成型用辅助填料装置，包括支撑座2和通过螺钉固定连接于支撑座2上的底模，结合图5和图6，底模的顶面设有仿形部，本实施例中，仿形部包向上凸起的仿形本体3以及开设于仿形本体3上的十个仿形孔，十个仿形孔竖向贯穿仿形本体3且沿着仿形本体3轴线的四周均匀分布，仿形本体3顶部的外形与链轮1底部凹陷的曲面外形一致。

结合图4、图6和图7，支撑座2上可拆卸连接有辅助填料件4，辅助填料件4上设有位于仿形本体3上方且与仿形本体3正对设置的配合部，配合部与仿形本体3之间形成用于成型链轮1的成型腔；同时支撑座2上通过螺钉固定连接有十一根竖向设置的固定杆5，其中十根固定杆5与仿形孔一一对应设置，剩余一根固定杆5与仿形本体3同轴设置，为方便区分，下文将与仿形本体3同轴设置的固定杆5成为主杆6，固定杆5的顶端以及主杆6的顶端均延伸至仿形本体3上方的成型腔内，利用固定杆5延伸至成型腔中的部分，可以成型图1中链轮1上的工艺孔102，利用主杆6延伸至成型腔中的部分，可以成型图1中链轮1中心的中心孔101。

结合图7和图8所示，辅助填料件4包括环形支座401和一体成型于环形支座401底面上的刮料板402，环形支座401中部开有竖向贯穿环形支座401的环形槽，刮料板402位于环形槽内，刮料板402的底面呈与链轮1顶部凸起配合的圆弧面，圆弧面形成前述与仿形本体3正对设置的配合部，本实施例中，刮料板402的数量为五个且五个刮料板402沿着环形支座401的中心轴周向均匀排布，五块刮料板402将环形槽分隔为六个相互独立的刮料槽403。如图2所示，环形支座401上一体成型有环形的加强筋404，加强筋404位于环形槽内，且环形支座401与加强筋404之间一体成型有导料板405，环形支座401的底面上开有用于将多余粉末材料排出的排料槽406，排料槽406靠近环形支座401内部的一端与导料板405的底端连通，使得导料板405能够将刮料槽403内多余的粉末材料导流至排料槽406内，从而使得成型腔中被填充适量的粉末材料。

如图7所示，环形支座401上设有与配合部连通的加料部，加料部包括一体成型于环形支座401顶部的加料斗7，加料斗7呈漏斗状且加料斗7的底部开有与配合部连通的加料口；同时，环形支座401的顶部一体成型有与加料斗7同轴设置的导料杆8，导料杆8与加料斗7之间一体成型有若干分料板9，若干分料板9将加料口均分为多个与配合部连通的加料流道10，以便加料斗7中的粉末材料能够通过加料流道10快速地流入到成型腔中而快速完成填料。本实施例中，导料杆8的顶端呈圆锥状，以便加料斗7中的所有粉末材料都能够快速进入到成型腔中，同时，如图8所示，导料杆8的底端一体成型有配合孔801，结合图6，配合孔801与主杆6同轴设置且主杆6的顶端可以插入到配合孔801中，使得环形支座401的底面与支撑座2的顶面相接触时，支撑座2的顶面能够对环形支座401起到支撑作用，而主杆6可以对环形支座401起到限位作用，使得环形支座401能够沿着主杆6的中心轴转动而无法横向水平移动。

具体实施过程如下：

当需要成型链轮1时，首先将辅助填料件4放置在支撑座2的顶面上，并使主杆6的顶端插入到导料杆8底部的配合孔801中，此时环形支座401只能沿着主杆6的中心轴转动而无法沿着支撑座2的顶面横向水平移动，然后再向加料斗7中加入适量的粉末材料，具体的，加入加料斗7中的粉末材料的体积可以等于成型腔的体积大小，即加入加料斗7中粉末材料的重量等于待成型链轮1的重量，通过此方式，可以根据成型链轮1的重量直接限定每次加入加料斗7中粉末材料的重量，便于后续自动加料而实现自动化生产(例如每次加料时利用称重传感器称重，以便实现精确加料)；同时，也可以使加入加料斗7中粉末材料的重量稍大于链轮1的重量，超过链轮1质量的多余粉末材料可以由排料槽406被排出成型腔之外，从而确保成型腔中能够填充足量的粉末材料。

被加入加料斗7中的粉末材料由加料流道10向下流入到成型腔和刮料槽403中，在粉末材料向下流动时，可以人工或者采用机械传动方式使环形支座401沿着主杆6在水平面内转动，从而使得刮料板402将落入到刮料槽403中的粉末材料刮动至成型腔中，使得成型腔被粉末材料填充满。在转动环形支座401时，可以一直沿着一个方向转动，也可以顺时针转动几圈后再逆时针转动，通过改变转动方向，以使得粉末材料能够更加快速且均匀地填充至成型腔中，且在转动环形支座401时，多余的粉末材料能够在刮料板402的刮动作用下流向排料槽406，并由排料槽406流出成型腔以及刮料槽403之外，使得成型腔上方的刮料槽403中不再有多余的粉末材料，已完成对成型腔的准确、定量填料。

待完成对成型腔的填料后，取走环形支座401，此时粉末材料被填充至环形本体的顶部，且粉末材料的外形与待成型链轮1的外形一致，然后利用现有技术中的动模向下移动而挤压填充好的粉末材料，即可使粉末材料被挤压呈与链轮1外形一致的毛坯，后续再经过热处理以及精修等工序，即可得到链轮1产品。

另外，本实施例中链轮1呈顶部向外凸起而底部向上凹陷结构，参照本实施例中粉末冶金成型用辅助填料装置的设置方式，还可以对其他具有类似结构的双曲面形式零件进行成型，例如零件的顶部向上凸起且零件的底部向下凸起，或者零件的顶部向下凹陷且零件的底部向上凹陷等，此处不再一一举例说明。

实施例二

实施例二与实施例一的区别在于，如图9所示，本实施例中在刮料板402底端与环形支座401接触处开有补料槽11，补料槽11使得相邻的两个刮料槽403相互连通，当刮料板402对流入刮料槽403中的粉末材料进行刮料时，部分粉末材料会在自身重力作用下逐渐流至刮料板402的底端，本实施例中在刮料板402的底端处设置补料槽11，使得流至刮料板402底端的部分粉末材料可以经过补料槽11流至相邻的刮料槽403中，从而使得粉末材料可以更加快速地均分至所有刮料槽403中，以便粉末材料更加快速且均匀地填充至成型腔中，提升粉末材料的填料速度。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.粉末冶金成型用辅助填料装置，包括支撑座和固定连接于支撑座上的底模，其特征在于：所述底模上设有仿形部，所述支撑座上可拆卸连接有辅助填料件，辅助填料件上设有与仿形部正对设置的配合部，所述配合部与仿形部围成用于成型零件的成型腔，所述辅助填料件上设有与配合部连通的加料部。

2.根据权利要求1所述的粉末冶金成型用辅助填料装置，其特征在于：所述仿形部包括仿形本体和固定连接于仿形本体上的若干固定杆，若干固定杆中包括一根位于仿形本体中部的配合杆，所述辅助填料件上设有与配合杆配合的配合孔。

3.根据权利要求2所述的粉末冶金成型用辅助填料装置，其特征在于：所述辅助填料件包括环形支座和固定连接于环形支座底面上的刮料板，所述刮料板的底面设有用于形成所述配合部的圆弧面。

4.根据权利要求3所述的粉末冶金成型用辅助填料装置，其特征在于：所述刮料板的数量为若干且若干刮料板沿着配合孔的周向均匀设置。

5.根据权利要求3所述的粉末冶金成型用辅助填料装置，其特征在于：所述环形支座的底面上固定连接有导料板，所述环形支座的底面上开有用于将多余粉末材料排出的排料槽，所述排料槽靠近环形支座内的一端与导料板的底端连通。

6.根据权利要求5所述的粉末冶金成型用辅助填料装置，其特征在于：所述环形支座的顶部开有贯通环形支座的环形槽，所述刮料板将环形槽分隔为相互独立的刮料槽。

7.根据权利要求6所述的粉末冶金成型用辅助填料装置，其特征在于：所述刮料板的底端设有补料槽，所述补料槽的两端分别与相邻的两个刮料槽连通。

8.根据权利要求3-7任意一项所述的粉末冶金成型用辅助填料装置，其特征在于：所述加料部包括固定连接于环形支座上的加料斗，加料斗的底部开有与配合部连通的加料口。

9.根据权利要求6所述的粉末冶金成型用辅助填料装置，其特征在于：所述环形支座上固定连接有加强筋，加强筋位于环形槽内，且所有刮料板和导料板均与加强筋固定连接。

10.根据权利要求8所述的粉末冶金成型用辅助填料装置，其特征在于：所述环形支座的顶部固定连接有与加料斗同轴设置的导料杆，导料杆的顶端呈圆锥状，导料杆与加料斗之间固定连接有若干分料板，所述配合孔位于导料杆的底部。

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