一種冷等靜壓成型模具的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種冷等靜壓成型模具，包括密封膠套和設置在其內(nèi)的鋼模，密封膠套由橡膠套和橡膠塞組成，鋼模由組合陰模以及設置在組合陰模內(nèi)的上動模和下動模組成，組合陰模由長側(cè)板、短側(cè)板、上緊固圈和下緊固圈組成，長側(cè)板和短側(cè)板均豎直設置，長側(cè)板和短側(cè)板的上端通過上緊固圈箍緊，長側(cè)板和短側(cè)板的下端通過下緊固圈箍緊，長側(cè)板、短側(cè)板、上動模和下動模形成的腔體為金屬粉末填充腔，長側(cè)板和短側(cè)板均為鋼板，上動模和下動模均為鋼模。本實用新型滿足大尺寸壓坯高壓壓制力需求，克服了常規(guī)軟膠模包套成型造成壓坯形狀、尺寸偏差較大、表面質(zhì)量差及材料成品率較低的缺點，實現(xiàn)大尺寸板、錠坯的精確成型，坯體形狀規(guī)整、成品率高。
【專利說明】一種冷等靜壓成型模具

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于粉末冶金【技術領域】，具體涉及一種冷等靜壓成型模具。

【背景技術】
[0002]粉末冶金技術是集材料制備與零件成形于一體，節(jié)能、節(jié)材、高效、近凈(終)成形、無(少)污染的先進制造技術，在難熔金屬材料及其零件制造業(yè)中具有不可替代的地位和作用，已經(jīng)成為當代材料科學發(fā)展的前沿技術。目前粉末冶金技術也正向著高致密化、高性能化、集成化、最優(yōu)化和低成本等方向發(fā)展。近年來，一系列粉末冶金新技術不斷涌現(xiàn)。
[0003]模壁潤滑技術取代粉末潤滑已成為粉末成形研究和開發(fā)的熱點。模壁潤滑技術作為一種易嫁接的技術，與其他成形技術的結合，將為粉末高致密化精密成形提供更為有效的途徑。
[0004]高壓溫壓技術是在粉末壓制、溫壓成形工藝的基礎上，提出來的一種新型粉末冶金零部件近凈成形技術。在PMC2TEC2002國際會議上，日本豐田汽車公司Mik1 Kondoh披露利用溫壓、模壁潤滑和高壓壓制力，制得幾乎全致密鐵基粉末壓坯。
[0005]高速壓制技術是瑞典Hoganas公司在2001年推出的一項新技術。該技術是傳統(tǒng)粉末壓制成形技術的一種極限式外延的結果，比傳統(tǒng)的壓制技術快500?1000倍，適于大批量生產(chǎn)零部件。目前，利用該技術只能制備形狀較為簡單且具有一級臺階的制品，同時模具費用昂貴，而且模具形狀及其壽命也是該技術快速發(fā)展的瓶頸。
[0006]粉末冶金新技術、新工藝的不斷出現(xiàn)，除了改善產(chǎn)品性能、增加新產(chǎn)品，還將為進一步擴大粉末冶金零件的應用范圍提供新的技術。但目前大多仍處于實驗室階段或試生產(chǎn)階段，需要專用的大型設備，或適合于新技術應用的粉末特性還有待進一步研究。距鎢、鑰等難熔金屬的生產(chǎn)應用尚有一定的差距。
[0007]難熔金屬的板、棒、管及異型件的坯、錠一般是采用粉末冶金工藝(P/Μ)制備。目前，粉末冶金技術制坯的方法主要有液壓機模壓和冷等靜壓成型，液壓機模壓適于小規(guī)格壓坯，且多為單向壓制模壓成型，雖然模壓成型生產(chǎn)效率高，表面平整度高，但這種成型方式得到的鑰坯料彈性后效效應明顯、內(nèi)應力大且易于形成內(nèi)裂紋，造成難以消除的缺陷。當大尺寸的壓坯由傳統(tǒng)液壓機模壓成型時，由于液壓機噸位太低使壓坯不能具有足夠的強度，常常導致壓制過程中壓坯損傷，特別是在成型與脫模過程中。因此，有必要在高噸位下(即超過200Mpa)壓制粉料，以獲得高強度壓坯避免在成型與脫模過程中損傷坯料。然而，對于大規(guī)格的坯料，工業(yè)上實現(xiàn)壓力高于200Mpa的液壓機模壓成型所需設備投入龐大，故多采用冷等靜壓(CIP)軟膠膜壓制成型。冷等靜壓在各個方向施加均等的壓力，坯料密度分布較均勻，保壓泄壓速率可控制，坯料的彈性后效和內(nèi)應力相對較小。但由于粉末自重導致向下自發(fā)的流動傾向難以控制，導致冷等靜成型的板坯沿裝粉方向的厚度差異較大，若操作不當引起軟膠膜褶皺也易于導致表面出現(xiàn)凹坑或其它缺陷，成品率較低。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種冷等靜壓成型模具，其結構簡單、操作方便，通過密封膠套內(nèi)置鋼模，滿足大尺寸壓坯高壓壓制力需求，克服了常規(guī)軟膠模包套成型造成壓坯形狀、尺寸偏差較大、表面質(zhì)量差及材料成品率較低的缺點，從而在冷等靜壓機中實現(xiàn)大尺寸板、錠坯的精確成型，同時坯體形狀規(guī)整、成品率高。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是:一種冷等靜壓成型模具，其特征在于:包括密封膠套和設置在所述密封膠套內(nèi)的鋼模，所述密封膠套由橡膠套和橡膠塞組成，所述橡膠塞設置在橡膠套的上部且與橡膠套配合密封，所述鋼模由組合陰模以及設置在組合陰模內(nèi)的上動模和下動模組成，所述組合陰模由長側(cè)板、短側(cè)板、上緊固圈和下緊固圈組成，所述長側(cè)板和短側(cè)板均豎直設置，所述長側(cè)板和短側(cè)板的上端通過上緊固圈箍緊，所述長側(cè)板和短側(cè)板的下端通過下緊固圈箍緊，所述長側(cè)板、短側(cè)板、上動模和下動模形成的腔體為金屬粉末填充腔，所述金屬粉末填充腔與所需制作的坯料形狀相對應，所述長側(cè)板和短側(cè)板均為鋼板，所述上動模和下動模均為鋼模。
[0010]上述的一種冷等靜壓成型模具，其特征在于:所述上緊固圈與長側(cè)板和短側(cè)板的上端的配合錐度均為7°?9°，所述下緊固圈與長側(cè)板和短側(cè)板的下端的配合錐度均為
7。?9。。
[0011]上述的一種冷等靜壓成型模具，其特征在于:所述金屬粉末填充腔為方形空腔。
[0012]上述的一種冷等靜壓成型模具，其特征在于:所述長側(cè)板和短側(cè)板的數(shù)量相等且均為兩塊，兩塊長側(cè)板前后對稱設置，兩塊短側(cè)板左右對稱設置。
[0013]本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:
[0014]1、本實用新型結構簡單、設計合理且使用操作方便。
[0015]2、本實用新型與傳統(tǒng)冷等靜壓膠膜成型模具相比，在冷等靜壓中利用內(nèi)置于密封膠套中的鋼模直接作用于金屬粉末成型，消除了常見的壓坯表面凹坑、縮頭等壓制缺陷，所成型的坯料形狀規(guī)整，尺寸精確，成品率高。
[0016]3、本實用新型與傳統(tǒng)鋼模相比，通過外部密封膠套將冷等靜壓壓力均勻傳遞至鋼模的上動模和下動模上，使得上動模和下動模在冷等靜壓作用下沿鋼模內(nèi)腔上下相對滑動，從而實現(xiàn)高壓制力下金屬粉末雙向壓制，所成型的板坯密度均勻，強度高。
[0017]4、本實用新型可用于成型塊狀壓坯，特別適用于成型尺寸要求精確的板坯和大規(guī)格板坯,所成型的壓坯形狀規(guī)整,成品率高。
[0018]下面通過附圖和實施例，對本實用新型做進一步的詳細描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0020]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0021 ] 圖3為圖1的B-B剖視圖。
[0022]附圖標記說明:
[0023]I一上緊固圈； 2—下動模； 3—下緊固圈；
[0024]4一上動模；5—橡膠塞； 6—金屬粉末填充腔；
[0025]7—橡膠套；8—長側(cè)板； 9一短側(cè)板。

【具體實施方式】
[0026]如圖1至圖3所示，本實用新型包括密封膠套和設置在所述密封膠套內(nèi)的鋼模，所述密封膠套由橡膠套7和橡膠塞5組成，所述橡膠塞5設置在橡膠套7的上部且與橡膠套7配合密封，所述鋼模由組合陰模以及設置在組合陰模內(nèi)的上動模4和下動模2組成，所述組合陰模由長側(cè)板8、短側(cè)板9、上緊固圈I和下緊固圈3組成，所述長側(cè)板8和短側(cè)板9均豎直設置，所述長側(cè)板8和短側(cè)板9的上端通過上緊固圈I箍緊，所述長側(cè)板8和短側(cè)板9的下端通過下緊固圈3箍緊，所述長側(cè)板8、短側(cè)板9、上動模4和下動模2形成的腔體為金屬粉末填充腔6，所述金屬粉末填充腔6與所需制作的坯料形狀相對應，所述長側(cè)板8和短側(cè)板9均為鋼板，所述上動模4和下動模2均為鋼模。
[0027]本實施例中，所述上緊固圈I與長側(cè)板8和短側(cè)板9的上端的配合錐度均為7°?9°，所述下緊固圈3與長側(cè)板8和短側(cè)板9的下端的配合錐度均為7°?9° ;有一定的配合錐度，使得上緊固圈1、下緊固圈3可將長側(cè)板8和短側(cè)板9能很好的箍緊。
[0028]本實施例中，所述金屬粉末填充腔6為方形空腔，所述長側(cè)板8和短側(cè)板9的數(shù)量相等且均為兩塊，兩塊長側(cè)板8前后對稱設置，兩塊短側(cè)板9左右對稱設置；金屬粉末填充腔6還可以為圓柱形空腔。
[0029]本實用新型的工作原理為:使用時，下動模2工作面朝上平置在工作臺上，并將長側(cè)板8、短側(cè)板9、上緊固圈I和下緊固圈3與下動模2進行組合，形成金屬粉末填充腔6 ；將準備好的金屬粉末均勻裝入金屬粉末填充腔6內(nèi)，并輔以壓實或振動等操作使金屬粉末填充腔6內(nèi)填滿金屬粉末；將上動模4裝在金屬粉末填充腔6內(nèi)上端，完成鋼模組合；將裝好粉末的鋼模豎直吊入橡膠套7中，采用橡膠塞5密封，以防止液壓介質(zhì)滲入；將上述裝配好的模具放入冷等靜壓缸體內(nèi)再設定壓力、保壓時間下壓制成型；泄壓后吊出，脫模即得到成型的板坯。重復上述步驟，可實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。依據(jù)冷等靜壓缸體大小和模具的大小，可多組模具同時放入冷等靜壓中壓制成型，可顯著提高生產(chǎn)效率。
[0030]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變換，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種冷等靜壓成型模具，其特征在于:包括密封膠套和設置在所述密封膠套內(nèi)的鋼模，所述密封膠套由橡膠套(7)和橡膠塞(5)組成，所述橡膠塞(5)設置在橡膠套(7)的上部且與橡膠套(7)配合密封，所述鋼模由組合陰模以及設置在組合陰模內(nèi)的上動模(4)和下動模(2)組成，所述組合陰模由長側(cè)板(8)、短側(cè)板(9)、上緊固圈(I)和下緊固圈(3)組成，所述長側(cè)板(8)和短側(cè)板(9)均豎直設置，所述長側(cè)板(8)和短側(cè)板(9)的上端通過上緊固圈(I)箍緊，所述長側(cè)板(8)和短側(cè)板(9)的下端通過下緊固圈(3)箍緊，所述長側(cè)板(8)、短側(cè)板(9)、上動模(4)和下動模(2)形成的腔體為金屬粉末填充腔￠)，所述金屬粉末填充腔(6)與所需制作的坯料形狀相對應，所述長側(cè)板(8)和短側(cè)板(9)均為鋼板，所述上動模(4)和下動模(2)均為鋼模。
2.按照權利要求1所述的一種冷等靜壓成型模具，其特征在于:所述上緊固圈(I)與長側(cè)板(8)和短側(cè)板(9)的上端的配合錐度均為7°?9°，所述下緊固圈(3)與長側(cè)板(8)和短側(cè)板(9)的下端的配合錐度均為7°?9°。
3.按照權利要求1或2所述的一種冷等靜壓成型模具，其特征在于:所述金屬粉末填充腔(6)為方形空腔。
4.按照權利要求3所述的一種冷等靜壓成型模具，其特征在于:所述長側(cè)板(8)和短側(cè)板(9)的數(shù)量相等且均為兩塊，兩塊長側(cè)板(8)前后對稱設置，兩塊短側(cè)板(9)左右對稱設置。
【文檔編號】B22F3/03GK203917913SQ201420368869
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月5日 優(yōu)先權日:2014年7月5日
【發(fā)明者】張曉 , 趙虎, 馮鵬發(fā), 卜春陽, 左羽飛, 張菊平 申請人:金堆城鉬業(yè)股份有限公司