專利名稱：一種粉末冶金模具改進(jìn)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粉末冶金模具，尤其是涉及一種粉末冶金模具改進(jìn)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
粉末冶金是制取金屬粉末并通過(guò)成型和燒結(jié)等工藝將金屬粉末或非金屬粉末的混合物制成制品的加工方法，既可制取用普通熔煉方法難以制取的特殊材料，又可制造各種精密的機(jī)械零件，省工省料。為了模具給存在粉末冶金模具內(nèi)腔的原料加熱，或起到控溫的作用，需要給粉末冶金模具進(jìn)行加熱或控溫。至目前為止，粉末冶金行業(yè)中主要有兩種模具加熱的方式采用加熱棒或電磁感應(yīng)加熱的方式和采用熱油外套的加熱方式。具體來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有技術(shù)中采用以下幾種結(jié)構(gòu)
如圖I所示，第一種結(jié)構(gòu)為在陰模I上開(kāi)沉孔并內(nèi)鑲嵌加熱棒2，通過(guò)加熱棒2發(fā)熱的方式使模具逐漸升溫。電加熱失效方式主要有以下幾個(gè)方面1)電熱棒在拆卸時(shí)易損壞，數(shù)個(gè)熱棒中的某個(gè)線路被燒斷需要有診斷方式和更換；2)熱電偶固定在模具上，易受震動(dòng)、沖擊、拆卸而損壞。如圖2所示，第二種結(jié)構(gòu)為在陰模I底面鑲嵌電磁加熱系統(tǒng)3，通過(guò)電磁感應(yīng)使模具升溫。如圖3所示，第三種結(jié)構(gòu)為在陰模I上設(shè)置一外套4，給外套4中注入熱油。熱油通過(guò)熱傳導(dǎo)的方式給陰模I加熱。如圖4所示，第四種結(jié)構(gòu)為在陰模I下部設(shè)有一托架5，在托架5中設(shè)有熱油溝槽，熱油通過(guò)托架5的熱油溝槽與陰模I進(jìn)行熱交換。陰模I與托架5之間的密封通過(guò)溝槽沿上的密封圈和陰模I的自重實(shí)現(xiàn)。從加熱源、熱傳導(dǎo)效率、溫度梯度分布以及溫度反饋來(lái)分析以上幾種方式的特
占-
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第一種結(jié)構(gòu)和第二種結(jié)構(gòu)技術(shù)缺陷在于陰模上需要增加熱電偶進(jìn)行溫度的測(cè)量與反饋，加熱結(jié)構(gòu)復(fù)雜；模具的溫度梯度很大；溫度反饋難于精確控制導(dǎo)致溫度波動(dòng)較大。第三種通過(guò)熱油模套加熱的結(jié)構(gòu)存在以下缺陷熱傳導(dǎo)距離較遠(yuǎn)，模套與陰模之間存在間隙，因此熱傳導(dǎo)率較低，升溫較慢；加熱模套與陰模之間存在較大溫差；加熱模套與模架直接接觸，會(huì)導(dǎo)致模架產(chǎn)生熱變形等不良影響。第四種通過(guò)熱油模底槽加熱的結(jié)構(gòu)存在以下缺陷這種方式不僅有第一種方式的所有缺點(diǎn)，還需要密封圈，存在密封圈老化問(wèn)題。另外，在需要更換或者修復(fù)中模時(shí)，溝槽將完全暴露，各易落入雜物。此外，現(xiàn)有的粉末冶金模具還存在一個(gè)技術(shù)缺陷壓坯從陰模模芯脫出時(shí)，保留在壓坯內(nèi)部的殘余應(yīng)力會(huì)得到釋放，線性比例在O. 2%左右，應(yīng)力會(huì)在壓坯脫出中?？诓繒r(shí)的瞬間得到釋放，模具模口的形狀將影響應(yīng)力和應(yīng)變的釋放速率，特別是對(duì)于產(chǎn)品外形尺寸較大的和密度較高的(P〉6.8 g/cm3)產(chǎn)品。因此，壓坯從模具脫出時(shí)，殘余應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致壓坯產(chǎn)生裂紋，嚴(yán)重影響到壓坯產(chǎn)品的質(zhì)量
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種粉末冶金模具改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其解決的技術(shù)問(wèn)題是(I)現(xiàn)有粉末冶金模具的加熱結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加熱溫度不均勻、熱傳導(dǎo)率較低以及模架因受熱不均變形等；(2)現(xiàn)有粉末冶金成形模具中的壓坯從模具脫出時(shí)，殘余應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致壓坯產(chǎn)生裂紋，嚴(yán)重影響到壓坯產(chǎn)品的質(zhì)量。為了解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了以下方案
一種粉末冶金模具改進(jìn)結(jié)構(gòu)，包括陰模外套(11)和陰模模芯(12)，所述陰模外套(11)套在所述陰模模芯(12)上形成一整體結(jié)構(gòu)，在陰模外套(11)的環(huán)形內(nèi)部表面處開(kāi)有螺旋油槽(13)，所述螺旋油槽(13)與外接的可控溫?zé)嵊托纬梢粺嵊突芈?，其特征在于在陰模模?12)開(kāi)口處設(shè)有脫模導(dǎo)角(β )。進(jìn)一步，所述脫模導(dǎo)角(β )在所述陰模模芯(12)的軸向截面形成一個(gè)倒梯形結(jié)構(gòu)，10. 5° <脫模導(dǎo)角(β ) < 11. 5° ,所述脫模導(dǎo)角(β )的一條邊與陰模模芯(12)的軸線平行，所述脫模導(dǎo)角(β )的另一條邊為倒梯形結(jié)構(gòu)的斜邊。進(jìn)一步，進(jìn)油嘴(14)、進(jìn)油管路(16)、出油嘴(15)以及出油管路(17)都設(shè)置在陰模外套(11)上。進(jìn)一步，進(jìn)油管路(16)連通在最高位置的螺旋油槽(13)上。進(jìn)一步，出油管路(17)連通在最低位置的螺旋油槽(13)上。進(jìn)一步，所述陰模外套(11)與所述陰模模芯(12)過(guò)盈配合。該粉末冶金模具改進(jìn)結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有粉末冶金模具相比，具有以下有益效果
(I)本發(fā)明由于在陰模模芯開(kāi)口處設(shè)有脫模導(dǎo)角，該脫模導(dǎo)角可以降低壓坯從模具脫出過(guò)程中因彈性釋放而產(chǎn)生的巨大剪切力，此剪切力是導(dǎo)致壓坯產(chǎn)生橫向裂紋的主要原因，因而保護(hù)了生坯不發(fā)生裂紋。( 2 )本發(fā)明中的熱油在螺旋油槽中循環(huán)，直接作用于陰模模芯，加熱效率高，并且整個(gè)系統(tǒng)的附件減少到了極限，因此可以理想的控制需要的模具溫度。(3)與傳統(tǒng)熱油加熱相比，本發(fā)明由于在陰模外套的內(nèi)部直徑表面處設(shè)計(jì)一螺旋油槽并形成熱油回路，因而熱傳導(dǎo)效率高，加熱速度快，陰模模芯的溫度梯度小，幾乎不存在溫差；同時(shí)，熱能的浪費(fèi)少。(4)本發(fā)明由于在陰模外套的內(nèi)部直徑表面處設(shè)計(jì)一螺旋油槽并形成熱油回路，與傳統(tǒng)電加熱相比具有一是溫度梯度小，均勻性極好；二是溫度的可控制范圍非常恒定，溫度波動(dòng)??；三是可以起到陰模冷卻的作用，防止外因?qū)е碌哪＞哌^(guò)熱現(xiàn)象。(5)本發(fā)明涉及的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要額外的加熱元件或?qū)崤浼?，并且密封是通過(guò)陰模外套與陰模模芯過(guò)盈配合產(chǎn)生的，因而在較高的壓力下，密封性極好，不會(huì)產(chǎn)生泄漏的現(xiàn)象。(6)本發(fā)明由于在陰模外套的內(nèi)部直徑表面處設(shè)計(jì)一螺旋油槽并形成熱油回路，導(dǎo)致加熱后的陰模的尺寸穩(wěn)定性要比電加熱與傳統(tǒng)油加熱要穩(wěn)定的多，從而制作出的產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定和質(zhì)量好。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)中第一種粉末冶金模具加熱結(jié)構(gòu)的示意圖2是現(xiàn)有技術(shù)中第二種粉末冶金模具加熱結(jié)構(gòu)的示意圖3是現(xiàn)有技術(shù)中第三種粉末冶金模具加熱結(jié)構(gòu)的示意圖4是現(xiàn)有技術(shù)中第四種粉末冶金模具加熱結(jié)構(gòu)的示意圖5是本發(fā)明粉末冶金模具改進(jìn)結(jié)構(gòu)的示意圖6是本發(fā)明粉末冶金模具改進(jìn)結(jié)構(gòu)中的脫模導(dǎo)角位置示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明
I一陰模；2—加熱棒；3 —電磁加熱系統(tǒng)；4一外套；5—托架；51—溝槽；11 一陰模外套；12—陰模模芯；13—螺旋油槽；14一進(jìn)油嘴；15—出油嘴；16—進(jìn)油管路；17 —出油管路；β —脫模導(dǎo)角。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖5，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明
如圖5所示，本發(fā)明粉末冶金模具改進(jìn)結(jié)構(gòu)，包括陰模外套11和陰模模芯12，陰模外套11與陰模模芯12過(guò)盈配合。在陰模外套11的環(huán)形內(nèi)部表面設(shè)置螺旋油槽13，螺旋油槽13與外接的可控溫?zé)嵊托纬梢粺嵊突芈?。熱油回路還包括進(jìn)油嘴14、進(jìn)油管路16、出油嘴15以及出油管路17，進(jìn)油嘴14、進(jìn)油管路16、出油嘴15以及出油管路17都設(shè)置在陰模外套11上。進(jìn)油管路16連通在最高位置的螺旋油槽13上。出油管路17連通在最低位置的螺旋油槽13上。工作原理如下
外接的可控溫?zé)嵊鸵来瘟鹘?jīng)進(jìn)油嘴14、進(jìn)油管路16、螺旋油槽13、出油管路17以及出油嘴15，并且循環(huán)往復(fù)。熱油直接作用在模具的陰模模芯12材料上，實(shí)現(xiàn)直接熱傳導(dǎo)加熱。具有快速、均勻、穩(wěn)定的加熱效果，可以有效的提聞1旲具的強(qiáng)朝性、提聞1旲具的尺寸精度及穩(wěn)定性、穩(wěn)定原料坯件對(duì)模具摩擦界面的一致性，從而提高模具壽命及產(chǎn)品的質(zhì)量。此外，在陰模模芯12開(kāi)口處設(shè)有脫模導(dǎo)角β。脫模導(dǎo)角β在陰模模芯12的軸向截面形成一個(gè)倒梯形結(jié)構(gòu)，10. 5° <脫模導(dǎo)角β <11.5°，脫模導(dǎo)角β的一條邊與陰模模芯12的軸線平行，所述脫模導(dǎo)角β的另一條邊為倒梯形結(jié)構(gòu)的斜邊。該脫模導(dǎo)角可以降低壓坯從模具脫出過(guò)程中因彈性釋放而產(chǎn)生的巨大剪切力，此剪切力是導(dǎo)致壓坯產(chǎn)生橫向裂紋的主要原因，因而保護(hù)了生坯不發(fā)生裂紋。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種粉末冶金模具改進(jìn)結(jié)構(gòu)，包括陰模外套(11)和陰模模芯(12)，所述陰模外套(11)套在所述陰模模芯(12)上形成一整體結(jié)構(gòu)，在陰模外套(11)的環(huán)形內(nèi)部表面處開(kāi)有螺旋油槽(13)，所述螺旋油槽(13)與外接的可控溫?zé)嵊托纬梢粺嵊突芈罚涮卣髟谟谠陉幠ＤＰ?12)開(kāi)口處設(shè)有脫模導(dǎo)角(β )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述粉末冶金模具改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述脫模導(dǎo)角(β)在所述陰模模芯(12)的軸向截面形成一個(gè)倒梯形結(jié)構(gòu)，10.5° <脫模導(dǎo)角(β)<11.5°，所述脫模導(dǎo)角(β )的一條邊與陰模模芯(12)的軸線平行，所述脫模導(dǎo)角(β )的另一條邊為倒梯形結(jié)構(gòu)的斜邊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述粉末冶金模具改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述熱油回路還包括進(jìn)油嘴(14)、進(jìn)油管路(16)、出油嘴(15)以及出油管路(17)，外接的可控溫?zé)嵊鸵来瘟鹘?jīng)進(jìn)油嘴(14)、進(jìn)油管路(16)、螺旋油槽(13)、出油管路(17)以及出油嘴(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述粉末冶金模具改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于進(jìn)油嘴(14)、進(jìn)油管路(16)、出油嘴(15)以及出油管路(17)都設(shè)置在陰模外套(11)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述粉末冶金模具改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于進(jìn)油管路(16)連通在最高位置的螺旋油槽(13)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述粉末冶金模具改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于出油管路(17)連通在最低位置的螺旋油槽(13)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任何一項(xiàng)所述粉末冶金模具改進(jìn)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述陰模外套(11)與所述陰模模芯(12)過(guò)盈配合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粉末冶金模具改進(jìn)結(jié)構(gòu)，包括陰模外套(11)和陰模模芯(12)，所述陰模外套(11)套在所述陰模模芯(12)上形成一整體結(jié)構(gòu)，在陰模外套(11)的環(huán)形內(nèi)部表面處開(kāi)有螺旋油槽(13)，所述螺旋油槽(13)與外接的可控溫?zé)嵊托纬梢粺嵊突芈?，其特征在于在陰模模?12)開(kāi)口處設(shè)有脫模導(dǎo)角(β)。本發(fā)明由于在陰模模芯開(kāi)口處設(shè)有脫模導(dǎo)角，該脫模導(dǎo)角可以降低壓坯從模具脫出過(guò)程中因彈性釋放而產(chǎn)生的巨大剪切力，此剪切力是導(dǎo)致壓坯產(chǎn)生橫向裂紋的主要原因，因而保護(hù)了生坯不發(fā)生裂紋。
文檔編號(hào)B22F3/03GK102921947SQ20121046942
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者殷逢寶 申請(qǐng)人:殷逢寶