一種新型粉末冶金模具的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于粉末冶金技術領域，涉及一種新型粉末冶金模具，包括上模、下模、包圍于所述上模和下模之外的陰模以及穿過所述上模中心和下模中心的芯棒，所述上模包括筒狀的上一沖，所述上一沖前部分裂成若干齒成型部，相鄰的齒成型部被溝槽隔開，每個齒成型部頂端具有用于成型側齒的平面和用于成型中齒的凹面，所述凹面相對所述平面凹陷。本實用新型通過上一沖結構改進，避免了齒輪件毛坯局部疏松帶來的燒結后強度不足問題，同時縮小了精整中刀具的車削面積，加工相同數量的齒輪件，刀具消耗量更少，節省了大量的工藝成本。
【專利說明】
一種新型粉末冶金模具
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及粉末冶金技術領域，特別涉及一種能夠節約加工成本和工藝的新型粉末冶金模具。
【背景技術】
[0002]粉末冶金由于材料利用率高，低碳環保的特性，以及模具生產的一致性高的特點，現在的使用越來越廣。但是粉末冶金工藝需要后續的機加工來提升產品的尺寸精度，相對于形狀規則的產品，齒形件在端面車削時由于斷續切削的沖擊，極易的造成刀具的崩損。
[0003]在加工一種齒輪件的粉末冶金工藝中發現還存在著新的問題，如圖8所示，齒輪件的結構上存在很多隔斷槽53，這會帶來模具型腔內增加了原料粉末較難填實的角落，帶來填充疏密不均，繼而導致燒結固化后的齒輪件毛坯53后的強度不均，影響產品質量。
[0004]因此，有必要提供一種新的粉末冶金技術來解決上述問題。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的主要目的在于提供一種能夠節約加工成本和工藝的新型粉末冶金模具。
[0006]本實用新型通過如下技術方案實現上述目的:一種新型粉末冶金模具，包括上模、下模、包圍于所述上模和下模之外的陰模以及穿過所述上模中心和下模中心的芯棒，所述上模包括筒狀的上一沖，所述上一沖前部分裂成若干齒成型部，相鄰的齒成型部被溝槽隔開，每個齒成型部頂端具有用于成型側齒的平面和用于成型中齒的凹面，所述凹面相對所述平面凹陷。
[0007]具體的，所述凹面的邊緣呈坡面結構。
[0008]具體的，所述上模還包括緊貼所述上一沖內側的上二沖以及夾持固定所述上一沖的上模壓蓋和上模壓板。
[0009]進一步的，所述上一沖外側套設有保護套，所述保護套固定于上模壓蓋上。
[0010]進一步的，所述上二沖外壁開設有平行于上二沖軸線的導槽，所述上一沖后部設有后缺口，所述后缺口與上模壓板之間夾持有一導塊，所述導塊部分伸入所述導槽內。
[0011]進一步的，所述上二沖外壁設有兩條導槽，兩條導槽在所述上二沖外壁上互隔180°，所述上一沖對應的設有兩個后缺口，每個后缺口處均設有一導塊。
[0012]采用上述技術方案，本實用新型技術方案的有益效果是:
[0013]1、本實用新型通過上一沖結構改進，避免了齒輪件毛坯局部疏松帶來的燒結后強度不足問題；
[0014]2、縮小了精整中刀具的車削面積，加工相同數量的齒輪件，刀具消耗量更少，節省了大量的工藝成本；
[0015]3、凹面邊緣的坡面結構使齒輪件毛坯的中齒邊緣呈斜面，能夠降低對刀具的沖撞，進一步降低刀具消耗量，還能避免毛刺產生，免去刷毛刺步驟，節省了加工時間和成本；
[0016]4、導塊和導槽的配合能夠使上二沖在伸縮的時候無法繞軸轉動，避免齒輪件毛坯產生結構畸變；
[0017]5、兩條導槽可以使導向效果更好。
【附圖說明】
[0018]圖1為粉末冶金模具在工作狀態下的剖視示意圖；
[0019]圖2為上模的立體圖；
[0020]圖3為上模的爆炸圖；
[0021]圖4為上一沖的立體圖；
[0022]圖5為圖4中A位置的局部放大圖；
[0023]圖6為下模的立體圖；
[0024]圖7為下模的爆炸圖；
[0025]圖8為齒輪件的立體圖。
[0026]圖中數字表示:
[0027]1-上模，11-上一沖，111-齒成型部，1111-平面，1112-凹面，1113-坡面，112-溝槽，113-后缺口，12-上二沖，121-導槽，13-上模壓蓋，14-上模壓板，15-保護套，151-頸部，152-肩部，16-導塊；
[0028]2-下模，21 -標識模，211 -外臺階，212-第一凹槽，22-基體模，221 -內臺階，222-第二凹槽，23-下模壓蓋，24-螺絲，25-定位針；
[0029]3-陰模；
[0030]4-芯棒；
[0031]5-齒輪件毛坯，51-齒部，511-中齒，512-側齒，52-標識部，53-隔斷槽。
【具體實施方式】
[0032]下面結合具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0033]如圖1至圖3所示，一種粉末冶金模具，包括上模1、下模2、包圍于上模I和下模2之外的陰模3以及穿過上模I中心和下模2中心的芯棒4。上模I包括筒狀的上一沖11、緊貼上一沖11內側的上二沖12、夾持固定上一沖11的上模壓蓋13和上模壓板14以及套設于上一沖11外側的保護套15，頸部151緊貼上一沖11的外側，保護套15具有一體成型的頸部151和肩部152，肩部152固定于上模壓蓋13上。上一沖11內外分別被上二沖12和保護套13的頸部151限制，因此上一沖11不易發生撓度變形，延長了模具壽命，保障了加工安全。保護套15通過肩部152固定在上模壓蓋13上，可避免固定方式影響上一沖11外形。
[0034]如圖1、圖3和圖4所示，上二沖12外壁開設有平行于上二沖軸線的兩條導槽121，兩條導槽121在上二沖12外壁上互隔180°，上一沖11后部設有兩個后缺口 113，每個后缺口 113與上模壓板14之間夾持有一導塊16，導塊16部分伸入導槽121內。上二沖12能夠沿上一沖11伸縮，但上一沖11和上二沖12都為圓筒狀，可能發生繞軸轉動，這會帶來齒輪件毛坯5結構畸變，導塊16和導槽121的配合能夠使上二沖12在伸縮的時候無法繞軸轉動。兩條導槽121可以使導向效果更好。
[0035]如圖1、圖6和圖7所示，下模2包括標識模21、套設于標識模21外的基體模22以及用螺絲24固定于基體模22背面的下模壓蓋23，基體模22后部設有內臺階221，標識模21后部設有外臺階211，外臺階211被下模壓蓋23封閉于內臺階221內。當粉末冶金模具需要給齒輪件毛坯5打上不同的標識時，只需要重鑄標識模21—個部分，結構復雜的基體模22可以延續使用，因此節省了開模成本。
[0036]如圖1和圖7所示，外臺階211外壁設有第一凹槽212，內臺階221內壁設有第二凹槽222，第一凹槽212與第二凹槽222之間收容一定位針25。下模2組裝完成后，定位針25被封閉于標識模21和基體模22之間，由于定位針25卡住第一凹槽212和第二凹槽222，所以標識模21和基體模22互相不能繞軸轉動，確保了一批齒輪件毛坯5產品外形一致。
[0037]如圖3、圖4和圖8所示，上一沖11前部分裂成若干齒成型部111，相鄰的齒成型部111被溝槽112隔開，每個齒成型部111頂端具有用于成型側齒512的平面1111和用于成型中齒511的凹面1112，凹面1112相對平面1111凹陷。當原料粉末充填入陰模3之間后，靠近溝槽112處的原料粉末會比較疏松，而遠離溝槽112處的原料粉末會比較密實，平面1111對應了疏松部分，能夠形成厚度較薄的側齒512，而凹面1112對應了密實部分，能夠形成厚度較厚的中齒511。
[0038]如圖5和圖8所示，凹面1112的邊緣呈坡面1113結構。這樣在加工出齒輪件毛坯5的時候，中齒511的邊緣呈斜面，在車削作業中，斜面能夠降低對刀具的沖撞，使刀具的消耗量進一步降低，同時斜面能降低毛刺的產生，免去了刷毛刺的處理步驟而能達到工藝改進前的表面效果，節省了加工時間和成本。
[0039]粉末冶金工藝步驟包括:
[0040]①充填步驟:將原料粉末充填到陰模3內，其上下兩端被上模I和下模2壓緊，芯棒4將中部多余的原料粉末擠出；
[0041]②壓制步驟:模具加壓，把原料粉末壓制成齒輪件毛坯5;
[0042]③燒結步驟:將齒輪件毛坯5脫脂后置于密封體系內，然后加熱燒結成型；
[0043]④精整步驟:利用刀具對齒輪件毛坯5上齒部51凸出的中齒511端面進行切削以達到需求精度。
[0044]由于上一沖11結構改進，所以在壓制步驟中，平面1111和凹面1112對應的料厚差異適應了原本存在的松緊差異，令壓制出來的齒輪件毛坯5密度更趨均勻，避免了齒輪件毛坯5局部疏松帶來燒結后強度不足問題;而且成型出來的齒輪件毛坯5在進行端面的車削加工時，只要針對凸出的中齒511而不用針對側齒512，縮小了車削面積，加工相同數量的齒輪件，刀具消耗量更少，節省了大量的工藝成本。
[0045]以上所述的僅是本實用新型的一些實施方式。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種新型粉末冶金模具，包括上模、下模、包圍于所述上模和下模之外的陰模以及穿過所述上模中心和下模中心的芯棒，所述上模包括筒狀的上一沖，其特征在于:所述上一沖前部分裂成若干齒成型部，相鄰的齒成型部被溝槽隔開，每個齒成型部頂端具有用于成型側齒的平面和用于成型中齒的凹面，所述凹面相對所述平面凹陷。2.根據權利要求1所述的一種新型粉末冶金模具，其特征在于:所述凹面的邊緣呈坡面結構。3.根據權利要求1所述的一種新型粉末冶金模具，其特征在于:所述上模還包括緊貼所述上一沖內側的上二沖以及夾持固定所述上一沖的上模壓蓋和上模壓板。4.根據權利要求3所述的一種新型粉末冶金模具，其特征在于:所述上一沖外側套設有保護套，所述保護套固定于上模壓蓋上。5.根據權利要求4所述的一種新型粉末冶金模具，其特征在于:所述上二沖外壁開設有平行于上二沖軸線的導槽，所述上一沖后部設有后缺口，所述后缺口與上模壓板之間夾持有一導塊，所述導塊部分伸入所述導槽內。6.根據權利要求5所述的一種新型粉末冶金模具，其特征在于:所述上二沖外壁設有兩條導槽，兩條導槽在所述上二沖外壁上互隔180°，所述上一沖對應的設有兩個后缺口，每個后缺口處均設有一導塊。
【文檔編號】B22F3/03GK205437134SQ201520931514
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年11月20日
【發明人】陳珠洪
【申請人】碧夢技(上海）復合材料有限公司