CN217551162U - 一种粉末真空温压模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种粉末真空温压模具，包括上冲头、下冲头、内模、外模和上冲头密封法兰，所述下冲头固定在外模的下部，所述上冲头密封法兰固定在所述外模的上部，所述内模置于外模所设的中空腔体内，且所述内模设有型腔，所述外模的上部开设有抽气孔，抽气孔与外模所设的中空腔体相通，外模的侧壁设有能安装加热装置的加热孔及设有能安装温度检测装置的检测孔。有效解决粉末内含气体对粉末压制和毛坯成品带来的不良效果，消除压坯裂纹，减少或消除毛坯内部气泡及空洞等缺陷，提高脱模效率。

Description

一种粉末真空温压模具

技术领域

本实用新型涉及粉末冶金压制成型技术领域，特别是涉及一种粉末真空温压模具。

背景技术

粉末压制成形是粉末冶金工艺的最基本工序之一，它是将粉末体加工成具有一定尺寸、形状以及一定密度和强度的零件或待烧结的坯件。模压成形是目前工业生产中应用最为广泛的粉末压制成形方法，模压法是将粉末装入钢模内，通过冲模对粉末单向或双向加压使其形成所需形状毛坯。传统模压成形工序简单、模具容易设计、生产周期短，生产效率高，但近年来随着机械、汽车和航空航天等领域的飞速发展，对于粉末冶金制品的要求也越来越高，在某些情况下，例如根据特殊的设计要求、或特定的粉末状态、或极高的性能要求，非真空模压的模压坯料会出现气泡或空洞缺陷甚至产生压坯裂纹，高压力的冷压容易发生粘模，这些均影响了产品的质量并降低了生产效率，因此有必要采用真空温压进行坯料压制。

现有技术公开了一种绝氧且可抽真空及加热的粉末压制模具，所述模具包括上凸模、下凸模、凹模、带密封接口的可伸缩金属波纹管、助脱棒。上凸模位于下凸模上方，上凸模向下，下凸模向上，两个凸模相对、处同一中心线上；所述凹模安装在下凸模的上部；所述下凸模下部设置有气体通道并连接排气管。所述带密封接口的可伸缩金属波纹管安装在上凸模和下凸模外侧两端。所述可伸缩金属波纹管由金属波纹管和波纹管固定板组成；金属波纹管两端分别密封连接固定在波纹管固定板上，但该实用新型模具上凸模与凹模之间密封性得不到保证，脱模效果不佳。

实用新型内容

本实用新型为克服以上至少一种技术问题，提供一种粉末真空温压模具，用于真空压制，提高毛坯生产质量，降低脱模难度。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种粉末真空温压模具，包括上冲头、下冲头、内模、外模和上冲头密封法兰，所述下冲头固定在外模的下部，所述上冲头密封法兰固定在所述外模的上部，所述内模置于外模所设的中空腔体内，且所述内模设有型腔，所述外模的上部开设有抽气孔，抽气孔与外模所设的中空腔体相通，外模的侧壁设有能安装加热装置的加热孔及设有能安装温度检测装置的检测孔。

上述方案中，外模模体上部侧壁设有横向贯穿的抽气孔，配合伺服压力机等真空装置获取模内真空条件；所述加热孔为径向盲孔，便于插装加热棒等加热装置；所述检测孔为电热偶盲孔，便于插装电热偶等检测装置，监控模具内部温度。

上述方案中，在具体使用时，首先需下冲头配合下冲头密封硅胶垫圈用螺栓紧固于外模下部，后将内模置于外模内，再在内模型腔内装填需压制的粉末，然后将内侧装好拉杆密封圈的上冲头密封法兰配合上冲头密封硅胶垫圈用螺栓紧固于外模上部，最后将上冲头插入上冲头密封法兰内完成模具装配。

上述方案中，上冲头表面为光滑表面，精磨配合拉杆密封圈完成密封。

进一步的，所述上冲头位于下冲头上方与下冲头处于同一中心线上。

进一步的，所述内模为上大下小的锥状结构，所述外模内腔为与内模相对应的上大下小的锥状结构，且所述内模为分体式四瓣状结构。

上述方案中，内模呈上大下小的锥状结构，方便内模从外模中顶出。

上述方案中，所述内模沿竖直方向四等分，等分后每一部分均为分体式瓣状结构，将内模设置成分体式瓣状结构，有利于粉末装填至内模形腔内后抽真空时气体的溢出，减少或消除毛坯内部气体成分，且在内模被顶出后，只需要将瓣状结构向外掰开，即可取出内部成型件，而不用进行端面顶压，保证了毛坯成品端面的质量。

上述方案中，所述上冲头、下冲头均为丁字形圆柱结构，所述上冲头凸头朝下，所述下冲头凸头朝上，所述下冲头的下表面圆周上开设有均匀分布的沉头孔，沉头孔用于安装紧固螺栓。

进一步的，所述上冲头密封法兰的内侧壁开设有沟槽，所述沟槽内安装有拉杆密封圈。

上述方案中，拉杆密封圈与上冲头实现过盈配合，保证模内密封。

进一步的，所述外模的上表面设有若干用于与上冲头密封法兰连接的上表面螺纹孔，外模的下表面设有若干用于与下冲头连接的下表面螺纹孔，所述上冲头密封法兰上表面圆周开设有与外模上表面螺纹孔对应位置的通孔。

上述方案中，上冲头密封法兰上表面圆周开设有通孔便于上冲头密封法兰和外模螺纹连接。

进一步的，所述上表面螺纹孔均匀分布在所述外模的上表面，所述下表面螺纹孔均匀分布在所述外模的下表面。

进一步的，所述外模的外侧壁开设有模具拉耳螺纹孔。

上述方案中，拉耳螺纹孔便于搬运和固定模具。

进一步的，上冲头密封法兰与内模及外模的接触面装设有上冲头密封硅胶垫圈，下冲头与内模及外模的接触面装设有下冲头密封硅胶垫圈。

上述方案中，所述上冲头密封硅胶垫圈开设有与外模上表面螺纹孔对应的通孔，所述下冲头密封硅胶垫圈开设有与外模下表面螺纹孔对应的通孔。

进一步的，所述内模与上冲头密封法兰的接触面还装设有高密度海绵圈。

上述方案中，高密度海绵圈可减少抽气时粉末的损耗，也可对模具真空环境形成有效保护。

进一步的，所述内模的型腔内壁、上冲头的下端和下冲头的上端均涂覆有脱模剂。

上述方案中，脱模剂有利于防止金属粉末与模具粘接，进一步降低脱模难度。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：

本实用新型提供一种粉末真空温压模具，可实现多级控温真空温压，有效解决粉末内含气体对粉末压制和毛坯成品带来的不良效果，提高成型效果，消除压坯裂纹，减少或消除毛坯内部气泡及空洞等缺陷，提高脱模效率，在保证良好的生产效率的同时提高产品质量。

附图说明

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本申请的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

图1为本实用新型一实施例所述的一种粉末真空温压模具的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例所述的内模竖剖示意图；

图3为本实用新型一实施例所述的外模竖剖示意图；

图4为本实用新型一实施例所述的上冲头密封法兰竖剖示意图；

图5为本实用新型一实施例所述的外模俯视示意图；

图6为本实用新型一实施例所述的内模仰视示意图；

图7为本实用新型一实施例所述的下冲头竖剖示意图；

图中：1、上冲头；2、下冲头；21、沉头孔；3、内模；4、外模；41、抽气孔；42、加热孔；43、检测孔；44、上表面螺纹孔；45、下表面螺纹孔；46、模具拉耳螺纹孔；5、上冲头密封法兰；51、沟槽；52、拉杆密封圈；53、通孔；61、上冲头密封硅胶垫圈；62、下冲头密封硅胶垫圈；7、高密度海绵圈。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

为了便于理解，请参阅图1-图7，本申请提供的一种粉末真空温压模具的一个实施例，包括：包括上冲头1、下冲头2、内模3、外模4和上冲头密封法兰5，所述下冲头2固定在外模4的下部，所述上冲头密封法兰5固定在外模4的上部，所述内模3置于外模4所设的中空腔体内，且所述内模3设有型腔，所述外模3的上部开设有与外模3所设的中空腔体相通的抽气孔41，所述外模3的侧壁设有能安装加热装置的加热孔42及设有能安装温度检测装置的检测孔43。

本实用新型提供一种粉末真空温压模具，可实现多级控温真空温压，有效解决粉末内含气体对粉末压制和毛坯成品带来的不良效果，提高成型效果，消除压坯裂纹，减少或消除毛坯内部气泡及空洞等缺陷，提高脱模效率，在保证良好的生产效率的同时提高产品质量。

实施例2

具体地，在实施例1的基础上，结合具体的实施例子对方案进行说明，进一步体现本方案的技术效果。具体为：一种粉末真空温压模具，包括包括上冲头1、下冲头2、内模3、外模4和上冲头密封法兰5，所述下冲头2固定在外模4的下部，所述上冲头密封法兰5固定在外模4的上部，所述内模3置于外模4所设的中空腔体内，且所述内模3设有型腔，所述外模3的上部开设有抽气孔41，所述抽气孔41与外模3所设的中空腔体相通，所述外模3的侧壁设有能安装加热装置的加热孔42及设有能安装温度检测装置的检测孔43。

上述方案中，所述上冲头1、下冲头2均为丁字形圆柱结构，所述上冲头1凸头朝下，所述下冲头2凸头朝上，所述下冲头2的下表面圆周上开设有均匀分布的沉头孔21，沉头孔21用于安装紧固螺栓；所述抽气孔41为螺纹抽气孔；所述上冲头1位于下冲头2上方并与下冲头2处于同一中心线上，所述内模3和外模4内壁相贴合。

上述方案中，首先需下冲头2配合下冲头密封硅胶垫圈62用螺栓紧固于外模4下部，后将内模3置于外模4内，再在内模3型腔内装填需压制的粉末，然后将内侧装好拉杆密封圈52的上冲头密封法兰5配合上冲头密封硅胶垫圈61用螺栓紧固于外模4上部，最后将上冲头1插入上冲头密封法兰5内完成模具装配。

上述方案中，如图6所示，内模3为分体式四瓣状结构，等分为31，32，33，34四部分。

上述方案中，所述上冲头1、下冲头2均为丁字形圆柱结构，所述上冲头1凸头朝下，所述下冲头2凸头朝上，所述下冲头2的下表面圆周上开设有均匀分布的沉头孔21，沉头孔21和外模4下表面螺纹孔45对应，通过螺栓连接下冲头2和外模4。

具体的，所述外模4的上表面设有若干用于与上冲头密封法兰5连接的上表面螺纹孔44，外模4的下表面设有若干用于与下冲头连接的下表面螺纹孔45。

具体的，所述上表面螺纹孔44均匀分布在所述外模4的上表面。

具体的，所述外模4的外侧壁开设有模具拉耳螺纹孔46。

具体的，所述上冲头密封法兰上表面圆周开设有与外模4上表面螺纹孔41对应位置的通孔53。

具体的，所述上冲头密封法兰5与内模3及外模4的接触面装设有上冲头密封硅胶垫圈61，所述下冲头2与内模3及外模4的接触面装设有下冲头密封硅胶垫圈62。

具体的，所述内模3与上冲头密封法兰5的接触面还装设有高密度海绵圈7。

上述方案中，高密度海绵圈7可减少抽气时粉末的损耗，也可对模具真空环境形成有效保护。

具体的，所述内模3的型腔内壁、上冲头1的下端和下冲头2的上端均涂覆有脱模剂。

实施例3

具体地，在实施例1的基础上，结合具体的实施例子对方案进行说明，进一步体现本方案的技术效果。一种粉末真空温压模具，上冲头1表面为光滑表面，精磨配合拉杆密封圈52对内模3型腔进行更好地密封。

下冲头2设置在模具底部，下冲头密封硅胶垫圈62安装于下冲头2与外模4下端之间并用螺栓紧固，将内模3按照锥状结构的锥度放入外模4内腔，内模3瓣状结构缝隙之间用金属键卡位，防止压制时模瓣错位造成产品表面不规则，便于抽气时粉末内的气体溢出。将粉末装入内模3型腔内，内模上端加装高密度海绵圈7，将内侧壁装有拉杆密封圈52的上冲头密封法兰5和上冲头密封硅胶垫圈61用螺栓紧固于外模4上端。将上冲头1插入上冲头密封法兰5内，将加热棒及电热偶分别插入外模上的加热孔和外模侧壁的检测孔43，将抽气孔51接上真空抽气装置，打开加热装置进行模具可控加热，达到预设温度后进行真空抽气，抽气同时用伺服压力机进行多级加压充分排出粉末内的气体，经多级加压和保压后卸去压力，待模具冷却后拔出上冲头1，将加热棒、电热偶及真空抽气接口从外模4上移除，拧开上冲头密封法兰5及下冲头2上的固定螺栓，取出高密度海绵圈7，通过卸模架将内模3往上顶，而将外模4往下顶，使内模3从外模4内腔退出，然后掰开内模3取出压制毛坯，完成整个压制流程。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种粉末真空温压模具，其特征在于，包括上冲头(1)、下冲头(2)、内模(3)、外模(4)和上冲头密封法兰(5)，所述下冲头(2)固定在外模(4)的下部，所述上冲头密封法兰(5)固定在外模(4)的上部，所述内模(3)置于外模(4)所设的中空腔体内，且所述内模(3)设有型腔，所述外模(4)的上部开设有抽气孔(41)，所述抽气孔(41)与外模(4)所设的中空腔体相通，所述外模(4)的侧壁设有能安装加热装置的加热孔(42)及设有能安装温度检测装置的检测孔(43)。

2.根据权利要求1所述的一种粉末真空温压模具，其特征在于，所述上冲头(1)位于下冲头(2)上方且与下冲头(2)处于同一中心线上。

3.根据权利要求1所述的一种粉末真空温压模具，其特征在于，所述内模(3)为上大下小的锥状结构，所述外模(4)内腔为与内模(3)相对应的上大下小的锥状结构，且所述内模(3)为分体式四瓣状结构。

4.根据权利要求1所述的一种粉末真空温压模具，其特征在于，所述上冲头密封法兰(5)的内侧壁开设有沟槽(51)，所述沟槽(51)内安装有拉杆密封圈(52)。

5.根据权利要求1所述的一种粉末真空温压模具，其特征在于，所述外模(4)的上表面设有若干用于与上冲头密封法兰(5)连接的上表面螺纹孔(44)，外模(4)的下表面设有若干用于与下冲头连接的下表面螺纹孔(45)，所述上冲头密封法兰上表面圆周开设有与外模(4)上表面螺纹孔(44)对应位置的通孔(53)。

6.根据权利要求5所述的一种粉末真空温压模具，其特征在于，所述上表面螺纹孔(44)均匀分布在所述外模(4)的上表面，所述下表面螺纹孔(45)均匀分布在所述外模(4)的下表面。

7.根据权利要求1所述的一种粉末真空温压模具，其特征在于，所述外模(4)的外侧壁开设有模具拉耳螺纹孔(46)。

8.根据权利要求1所述的一种粉末真空温压模具，其特征在于，所述上冲头密封法兰(5)与内模(3)及外模(4)的接触面装设有上冲头密封硅胶垫圈(61)，所述下冲头(2)与内模(3)及外模(4)的接触面装设有下冲头密封硅胶垫圈(62)。

9.根据权利要求1所述的一种粉末真空温压模具，其特征在于，所述内模(3)与上冲头密封法兰(5)的接触面还装设有高密度海绵圈(7)。

10.根据权利要求1所述的一种粉末真空温压模具，其特征在于，所述内模(3)的型腔内壁、上冲头(1)的下端和下冲头(2)的上端均涂覆有脱模剂。

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