專利名稱：一種粉末冶金模具的制作方法
技術領域：
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。
背景技術：
粉末冶金是制取金屬粉末并通過成型和燒結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械零件，省工省料。為了模具給存在粉末冶金模具內腔的原料加熱，或起到控溫的作用，需要給粉末冶金模具進行加熱或控溫。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加熱的方式和采用熱油外套的加熱方式。 具體來說，現(xiàn)有技術中采用以下幾種結構如圖1所示，第一種結構為在陰模I上開沉孔并內鑲嵌加熱棒2，通過加熱棒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方面1)電熱棒在拆卸時易損壞，數(shù)個熱棒中的某個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、沖擊、拆卸而損壞。如圖2所示，第二種結構為在陰模I底面鑲嵌電磁加熱系統(tǒng)3，通過電磁感應使模具升溫。如圖3所示，第三種結構為在陰模I上設置一外套4，給外套4中注入熱油。熱油通過熱傳導的方式給陰模I加熱。如圖4所示，第四種結構為在陰模I下部設有一托架5，在托架5中設有熱油溝槽，熱油通過托架5的熱油溝槽與陰模I進行熱交換。陰模I與托架5之間的密封通過溝槽沿上的密封圈和陰模I的自重實現(xiàn)。從加熱源、熱傳導效率、溫度梯度分布以及溫度反饋來分析以上幾種方式的特
占-
^ \\\ 第一種結構和第二種結構技術缺陷在于陰模上需要增加熱電偶進行溫度的測量與反饋，加熱結構復雜；模具的溫度梯度很大；溫度反饋難于精確控制導致溫度波動較大。第三種通過熱油模套加熱的結構存在以下缺陷熱傳導距離較遠，模套與陰模之間存在間隙，因此熱傳導率較低，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，會導致模架產生熱變形等不良影響。第四種通過熱油模底槽加熱的結構存在以下缺陷這種方式不僅有第一種方式的所有缺點，還需要密封圈，存在密封圈老化問題。另外，在需要更換或者修復中模時，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技術缺陷壓坯從陰模模芯脫出時，保留在壓坯內部的殘余應力會得到釋放，線性比例在0.2%左右，應力會在壓坯脫出中?？诓繒r的瞬間得到釋放，模具?？诘男螤顚⒂绊憫蛻兊尼尫潘俾剩貏e是對于產品外形尺寸較大的和密度較高的(P >6.8g/cm3)產品。因此，壓坯從模具脫出時，殘余應力會導致壓坯產生裂紋，嚴重影響到壓坯產品的質量。此外，支撐裝置是模具在存放過程中用于將模具陽模支撐起來的零部件，以保證模具在存放過程中陰模不受力。模具存放和裝模前需要把支撐裝置放上和取出，這個過程中支撐裝置很容易丟失，支撐裝置因為常常容易丟失，對模具的使用和保養(yǎng)都造成極大的不便。

發(fā)明內容
本發(fā)明設計了ー種粉末冶金模具，其解決的技術問題是(I)現(xiàn)有粉末冶金模具的加熱結構復雜、加熱溫度不均勻、熱傳導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，殘余應カ會導致壓坯產生裂紋，嚴重影響到壓坯產品的質量；(3)現(xiàn)有模具在更換時，需要將陽模和陰模全部更換，導致更換時間長、勞動強度大以及更換質量不穩(wěn)定等問題。(4)陰陽模具之間的支撐裝置因為常常容易丟失，對模具的使用和保養(yǎng)都造成極大的不便。 為了解決上述存在的技術問題，本發(fā)明采用了以下方案ー種粉末冶金模具，包括陽模和陰模，陰模包括陰模外套(11)和陰模模芯(12)，所述陰模外套(11)套在所述陰模模芯(12)上形成一整體結構，在陰模外套(11)的環(huán)形內部表面處開有螺旋油槽(13)，所述螺旋油槽(13)與外接的可控溫熱油形成ー熱油回路，其特征在于陽模和陰模之間設有支撐裝置(7)。進ー步，所述支撐裝置(7)包括支撐塊(71)、連接旋轉框架(72)以及支撐基座(73)，在支撐塊(71)和支撐基座(73)上開設有安裝孔，連接旋轉框架(72)兩端通過安裝孔將支撐塊(71)和支撐基座(73)連接，并且連接旋轉框架(72)與支撐基座(73)的連接端做為旋轉軸，使得支撐塊(71)位于支撐基座(73)頂部支撐整體上模(I)或與支撐基座
(73)分離方便所述粉末冶金模具工作。進ー步，所述連接旋轉框架(72)由第一連接部(721)、第二連接部(722)以及第三連接部(723)組成，其中第一連接部(721)和第二連接部(722)為L形狀支架機構，第三連接部(723)為直桿結構，第三連接部(723)的兩端分別通過螺接的方式與第一連接部(721)和第二連接部(722)固定。進ー步，在陰模模芯(12)開ロ處設有脫模導角W)。進ー步，所述脫模導角(￠)在所述陰模模芯(12)的軸向截面形成ー個倒梯形結構，10. 5°彡脫模導角(￠) < 11.5°，所述脫模導角(￠)的一條邊與陰模模芯(12)的軸線平行，所述脫模導角(￠)的另一條邊為倒梯形結構的斜邊。進ー步，所述熱油回路還包括進油嘴(14)、進油管路(16)、出油嘴(15)以及出油管路(17)，外接的可控溫熱油依次流經進油嘴(14)、進油管路(16)、螺旋油槽(13)、出油管路(17)以及出油嘴(15)。進ー步，進油嘴(14)、進油管路(16)、出油嘴(15)以及出油管路(17)都設置在陰模外套(11)上。進ー步，進油管路(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。進ー步，所述陽模由基礎陽模和快換陽模組合而成，快換陽模為可拆卸替換結構；和/或所述陰模由基礎陰模和快換陰模組合而成，快換陰模為可拆卸替換結構。該粉末冶金模具與現(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ロ處設有脫模導角，該脫模導角可以降低壓坯從模具脫出過程中因彈性釋放而產生的巨大剪切力，此剪切力是導致壓坯產生橫向裂紋的主要原因，因而保護了生坯不發(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部直徑表面處設計一螺旋油槽并形成熱油回路，因而熱傳導效率高，加熱速度快，陰模模芯的溫度梯度小，幾乎不存在溫差；同時，熱能的浪費少。(4)本發(fā)明由于在陰模外套的內部直徑表面處設計一螺旋油槽并形成熱油回路， 與傳統(tǒng)電加熱相比具有ー是溫度梯度小，均勻性極好；ニ是溫度的可控制范圍非常恒定，溫度波動??；三是可以起到陰模冷卻的作用，防止外因導致的模具過熱現(xiàn)象。(5)本發(fā)明涉及的模具結構簡單，不需要額外的加熱元件或導熱配件，并且密封是通過陰模外套與陰模模芯過盈配合產生的，因而在較高的壓カ下，密封性極好，不會產生泄漏的現(xiàn)象。(6)本發(fā)明由于在陰模外套的內部直徑表面處設計一螺旋油槽并形成熱油回路，導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，從而制作出的產品尺寸穩(wěn)定和質量好。(7)本發(fā)明通過連接旋轉框架兩端將安裝孔將支撐塊和支撐基座連接，并且可以使得支撐塊位于支撐基座上方或者進行分離，在模具不工作時可以很好的保護下模具不受力，也可以在工作時避免支撐裝置丟失，并且操作簡單方便。(8)本發(fā)明由于陽模和/或陰模為可拆分結構，更換冶金工件品種時，只需要換快換模具，而基礎模具不需要更換，陰陽模具相互之間的平行度不需要重新調整，操作非常簡便，成本低，同時也提高了更換效率和節(jié)省了人力。


圖1是現(xiàn)有技術中第一種粉末冶金模具加熱結構的示意圖；圖2是現(xiàn)有技術中第二種粉末冶金模具加熱結構的示意圖；圖3是現(xiàn)有技術中第三種粉末冶金模具加熱結構的示意圖；圖4是現(xiàn)有技術中第四種粉末冶金模具加熱結構的示意圖；圖5是本發(fā)明粉末冶金模具的示意圖；圖6是本發(fā)明粉末冶金模具中的脫模導角位置示意圖；圖7是本發(fā)明中支撐裝置設置位置示意圖；圖8是本發(fā)明中支撐裝置工作原理示意圖；圖9是本發(fā)明中連接旋轉框架的結構示意圖。附圖標記說明ト陰模；2_加熱棒；3-電磁加熱系統(tǒng)；4_外套；5-托架；5ト溝槽；Iト陰模外套；12-陰模模芯；13-螺旋油槽；14-進油嘴；15-出油嘴；16-進油管路；17-出油管路；￠-脫模導角；7-支撐裝置；71_支撐塊；72_連接旋轉框架；721_第一連接部；722_第二連接部；723-第三連接部；73_支撐基座。
具體實施例方式下面結合圖5至圖9，對本發(fā)明做進ー步說明如圖5所示，本發(fā)明粉末冶金模具，包括陰模外套11和陰模模芯12，陰模外套11與陰模模芯12過盈配合。在陰模外套11的環(huán)形內部表面設置螺旋油槽13，螺旋油槽13與外接的可控溫熱油形成ー熱油回路。熱油回路還包括進油嘴14、進油管路16、出油嘴15以及出油管路17，進油嘴14、進油管路16、出油嘴15以及出油管路17都設置在陰模外套11上。進油管路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熱油依次流經進油嘴14、進油管路16、螺旋油槽13、出油管路17以及出油嘴15，并且循環(huán)往復。熱油直接作用在模具的陰模模芯12材料上，實現(xiàn)直接熱傳導加熱。具有快速、均勻、穩(wěn)定的加熱效果，可以有效的提高模具的強韌性、提高模具的尺寸精度及穩(wěn)定性、穩(wěn)定原料坯件對模具摩擦界面的一致性，從而提高模具壽命及產品的質量。如圖6所示，在陰模模芯12開ロ處設有脫模導角P。脫模導角P在陰模模芯12的軸向截面形成ー個倒梯形結構，10. 5° <脫模導角P <11.5°，脫模導角P的一條邊與陰模模芯12的軸線平行，所述脫模導角P的另一條邊為倒梯形結構的斜邊。該脫模導角可以降低壓坯從模具脫出過程中因彈性釋放而產生的巨大剪切力，此剪切力是導致壓坯產生橫向裂紋的主要原因，因而保護了生坯不發(fā)生裂紋。如圖7所示，陽模與陰模之間設有支撐裝置7，該支撐裝置7的作用在于當模具不工作時，整體陽模在重力的作用下會對陰模施加作用力，時間長久就會影響到模具的使用壽命。如圖8所示，支撐裝置7包括支撐塊71、連接旋轉框架72以及支撐基座73，在支撐塊71和支撐基座73上開分別設有安裝孔，連接旋轉框架72兩端通過安裝孔將支撐塊71和支撐基座73連接，并且連接旋轉框架72與支撐基座73的連接端做為旋轉軸，使得支撐塊71位于支撐基座73頂部起到支撐陽模的作用或與支撐基座73分離方便粉末冶金模具工作。如此連接，可以避免支撐塊71發(fā)生丟失。如圖9所示，連接旋轉框架72由第一連接部721、第二連接部722以及第三連接部723組成其中第一連接部721和第二連接部722為L形狀支架機構，第三連接部723為直桿結構，第三連接部723的兩端分別通過螺接的方式與第一連接部721和第二連接部722固定。具體來說，第三連接部723插入支撐基座73的安裝孔后，第三連接部723 —端與第二連接部722的長邊螺接固定，第三連接部723另一端與第一連接部721的長邊螺接固定，第ニ連接部722的短邊和第一連接部721的短邊分別插入支撐塊71的安裝孔中。上面結合附圖對本發(fā)明進行了示例性的描述，顯然本發(fā)明的實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
1.一種粉末冶金模具，包括陽模和陰模，陰模包括陰模外套(11)和陰模模芯(12)，所述陰模外套(11)套在所述陰模模芯(12)上形成一整體結構，在陰模外套(11)的環(huán)形內部表面處開有螺旋油槽(13)，所述螺旋油槽(13)與外接的可控溫熱油形成一熱油回路，其特征在于陽模和陰模之間設有支撐裝置(7)。
2.根據(jù)權利要求1所述粉末冶金模具，其特征在于所述支撐裝置(7)包括支撐塊 (71)、連接旋轉框架(72)以及支撐基座(73)，在支撐塊(71)和支撐基座(73)上開設有安裝孔，連接旋轉框架(72)兩端通過安裝孔將支撐塊(71)和支撐基座(73)連接，并且連接旋轉框架(72)與支撐基座(73)的連接端做為旋轉軸，使得支撐塊(71)位于支撐基座(73) 頂部支撐整體上模(I)或與支撐基座(73)分離方便所述粉末冶金模具工作。
3.根據(jù)權利要求2所述粉末冶金模具，其特征在于所述連接旋轉框架(72)由第一連接部(721)、第二連接部(722)以及第三連接部(723)組成，其中第一連接部(721)和第二連接部(722)為L形狀支架機構，第三連接部(723)為直桿結構，第三連接部(723)的兩端分別通過螺接的方式與第一連接部(721)和第二連接部(722)固定。
4.根據(jù)權利要求1至3中任何一項所述粉末冶金模具，其特征在于在陰模模芯(12) 開口處設有脫模導角(β)。
5.根據(jù)權利要求4所述粉末冶金模具，其特征在于所述脫模導角(β)在所述陰模模芯(12)的軸向截面形成一個倒梯形結構，10. 5°彡脫模導角(β) <11.5°，所述脫模導角 (β)的一條邊與陰模模芯(12)的軸線平行，所述脫模導角(β)的另一條邊為倒梯形結構的斜邊。
6.根據(jù)權利要求1所述粉末冶金模具，其特征在于所述熱油回路還包括進油嘴(14)、 進油管路(16)、出油嘴(15)以及出油管路(17)，外接的可控溫熱油依次流經進油嘴(14)、 進油管路(16)、螺旋油槽(13)、出油管路(17)以及出油嘴(15)。
7.根據(jù)權利要求6所述粉末冶金模具，其特征在于進油嘴(14)、進油管路(16)、出油嘴(15)以及出油管路(17)都設置在陰模外套(11)上。
8.根據(jù)權利要求6或7所述粉末冶金模具，其特征在于進油管路(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。
9.根據(jù)權利要求1至8中任何一項所述粉末冶金模具，其特征在于所述陽模由基礎陽模和快換陽模組合而成，快換陽模為可拆卸替換結構；和/或所述陰模由基礎陰模和快換陰模組合而成，快換陰模為可拆卸替換結構。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粉末冶金模具，包括陽模和陰模，陰模包括陰模外套(11)和陰模模芯(12)，所述陰模外套(11)套在所述陰模模芯(12)上形成一整體結構，在陰模外套(11)的環(huán)形內部表面處開有螺旋油槽(13)，所述螺旋油槽(13)與外接的可控溫熱油形成一熱油回路，其特征在于陽模和陰模之間設有支撐裝置(7)。本發(fā)明通過連接旋轉框架兩端將安裝孔將支撐塊和支撐基座連接，并且可以使得支撐塊位于支撐基座上方或者進行分離，在模具不工作時可以很好的保護下模具不受力，也可以在工作時避免支撐裝置丟失，并且操作簡單方便。
文檔編號B22F3/03GK103008655SQ201310009129
公開日2013年4月3日 申請日期2013年1月11日 優(yōu)先權日2013年1月11日
發(fā)明者王娟, 姚和中 申請人:滁州亞利模具設備有限公司