本發(fā)明涉及一種粉末冶金產(chǎn)品的成型模具，具體是粉末冶金棒材毛坯產(chǎn)品一模多孔成型模具。

背景技術(shù)：

目前，在生產(chǎn)粉末冶金產(chǎn)品時(shí)，對(duì)于長(zhǎng)徑比大于8:1的棒材毛坯，一般采用擠壓成型(混合料在塑流狀態(tài)下加壓，通過(guò)擠壓嘴而成型)。對(duì)于長(zhǎng)徑比小于8:1的棒材毛坯，擠壓和模壓成型都在采用，但通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，擠壓成型的產(chǎn)品要通過(guò)“壓制—外圓打磨—切斷—平頭”等工序來(lái)實(shí)現(xiàn)，工序繁多，而且投入產(chǎn)出率及生產(chǎn)效率低下，粉末廢料損失大、粉末流動(dòng)不均勻，導(dǎo)致產(chǎn)品局部致密性差，擠壓速度低，輔助時(shí)間長(zhǎng)、模具損耗大，成本高且每件長(zhǎng)度尺寸和直徑尺寸一致性較差。而使用模壓成型方式壓制棒材(將混合料裝在鋼制壓模內(nèi)通過(guò)模沖對(duì)粉末加壓，卸壓后，壓坯從陰模內(nèi)壓出)，壓制成型的產(chǎn)品，局部密度均勻，強(qiáng)度好，每件產(chǎn)品長(zhǎng)度尺寸和直徑尺寸互差小，模具使用壽命長(zhǎng)。但模壓成型模具為一模一孔結(jié)構(gòu)(即上下沖頭采用焊合金或全鋼的單一整體結(jié)構(gòu))，上、下沖與陰模間的一個(gè)壓制過(guò)程完成，由下沖從陰模模腔中推送出一件產(chǎn)品，壓制效率低。

由于受15T和20T DORST壓機(jī)模具架尺寸的限制，對(duì)于長(zhǎng)徑比大于8:1的棒材產(chǎn)品，無(wú)法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的正常壓制。在200T DORST大型壓機(jī)上要實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)徑比大于8:1的棒材產(chǎn)品的正常壓制，需要一套多孔模具的支撐，但一模多孔的模具在粉末冶金行業(yè)至今仍是空白。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：提供一種操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠，適合棒材毛坯產(chǎn)品大 規(guī)模生產(chǎn)的粉末冶金棒材毛坯產(chǎn)品一模多孔成型模具。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

粉末冶金棒材毛坯產(chǎn)品一模多孔成型模具,包括陰模、上沖、下沖和底座；陰模由模腔和鋼套組成，模腔與鋼套過(guò)盈配合；上沖和下沖采用組合分體結(jié)構(gòu)；上沖由上沖頭、上壓蓋和上基座組成；下沖由下沖頭、下壓蓋和下基座組成；上壓蓋和下壓蓋的頂面有沉臺(tái)孔，中部有長(zhǎng)方通孔，底部有方通槽；上沖頭和下沖頭分別通過(guò)長(zhǎng)方通孔與上壓蓋和下壓蓋間隙配合；上沖頭的上端和下沖頭的下端分別與上基座和下基座連接；陰模設(shè)置上沖與下沖之間；上沖頭的下端和下沖頭的上端設(shè)置在陰模的模腔中；下沖與底座緊固聯(lián)接。

本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)雙向壓制的一模多孔模具。采用上壓蓋、下壓蓋和多件上沖頭和下沖頭，用螺釘緊固聯(lián)接，固定在其相應(yīng)連接的基座和底座上，然后裝配到200T DORST壓機(jī)各連接部位，進(jìn)行棒材毛坯產(chǎn)品的壓制。上沖頭和下沖頭采用組合分體結(jié)構(gòu)。陰模設(shè)置上沖與下沖之間，通過(guò)壓機(jī)連接件固定在壓機(jī)中部。下沖與壓機(jī)下底板通過(guò)T形螺栓固定。上沖與壓機(jī)上頂板通過(guò)T形螺栓固定。由于模具為一模多孔，在一個(gè)壓制過(guò)程結(jié)束后，由下沖頭從陰模模腔中推送出多件產(chǎn)品，有效的提高了生產(chǎn)效率。

進(jìn)一步的改進(jìn)是：所述陰模的鋼套與模腔的過(guò)盈配合量為0.24～0.28。在此過(guò)盈配合量?jī)?nèi)鋼套與模腔的配合更好。

進(jìn)一步的改進(jìn)是：所述的上沖頭底部有通槽。由于上沖頭在壓制過(guò)程結(jié)束后，要退出陰模模腔，為保證上沖頭的滑動(dòng)面與上基座接觸平面垂直度，在上沖頭底部加工一通槽，以免接觸面過(guò)大，影響垂直度，使上沖頭無(wú)法在第二次壓制動(dòng)作中順利進(jìn)入陰模模腔。

進(jìn)一步的改進(jìn)是：所述的上沖頭和下沖頭的底部有臺(tái)階；上壓蓋和下壓蓋 有臺(tái)階；上沖頭底部臺(tái)階高于上壓蓋臺(tái)階0.05～0.1；下沖頭底部臺(tái)階低于下壓蓋臺(tái)階0.10～0.15。由于在壓制過(guò)程中，上沖頭不允許有晃動(dòng)，因此要求上沖頭與上壓蓋，四個(gè)上一沖(2)底部臺(tái)階h4應(yīng)高于上壓蓋(3)h臺(tái)階處0.05～0.1(見(jiàn)附圖4、5)；與上壓蓋(3)裝配好后，然后

進(jìn)一步的改進(jìn)是：所述的上沖頭和下沖頭分別至少有4件，每件高度互差±0.01，頂槽高度通過(guò)線切割加工控制在±0.02。本發(fā)明的一模多孔模具，選取一模四孔，所以上沖頭和下沖頭分別有4件，每件的高度應(yīng)等高，互差應(yīng)在上述控制范圍內(nèi)。

更進(jìn)一步的改進(jìn)是：所述的上沖頭與下沖頭等高，且能夠互換。由于沖頭滑動(dòng)面與陰模模腔配合段需采用座標(biāo)磨加工，如果沖頭無(wú)互換性，則沖頭成型區(qū)域只要有一個(gè)沖頭斷裂或者壓缺，整個(gè)沖頭報(bào)廢，模具消耗過(guò)高，由于上沖頭和下沖頭可以互換，不僅維修更換迅速，而且降低了制作成本。

進(jìn)一步的改進(jìn)是：所述的上壓蓋和下壓蓋頂面的沉臺(tái)孔至少有4個(gè)，中部長(zhǎng)方通孔至少有4個(gè)。由于上沖頭和下沖頭有4件，上沖頭和下沖頭是分別通過(guò)長(zhǎng)方通孔與上壓蓋和下壓蓋間隙配合的，所以上壓蓋和下壓蓋頂面的沉臺(tái)孔、中部長(zhǎng)方通孔有4個(gè)。上沖頭和下沖頭與上壓蓋和下壓蓋間隙配合是采用方孔定位，限制上沖頭和下沖頭在X向和Y向的自由度，由上壓蓋和下壓蓋控制上沖頭和下沖頭的壓制重心。

更進(jìn)一步的改進(jìn)是：所述的上沖頭底部和上壓蓋有臺(tái)階，上沖頭底部臺(tái)階高于上壓蓋臺(tái)階0.05～0.1；上沖頭與上壓蓋長(zhǎng)方通孔配合段公差為0～+0.02，上沖頭與上壓蓋長(zhǎng)方通孔的配合間隙為0.01～0.03。由于在壓制過(guò)程中，上沖頭不允許有晃動(dòng)，因此要求上沖頭與上壓蓋的配合公差和配合間隙控制在上述范圍內(nèi)。

更進(jìn)一步的改進(jìn)是：所述的下沖頭底部和下壓蓋有臺(tái)階；下沖頭底部臺(tái)階低于下壓蓋臺(tái)階0.10～0.15。下沖頭與下壓蓋的長(zhǎng)方通孔的配合段公差為0～+0.02，下沖頭與下壓蓋長(zhǎng)方通孔的配合間隙為0.08～0.1。在壓制過(guò)程中，為保證裝模的可靠性，可以允許下沖頭有少許松動(dòng)，因此要求下沖頭與下壓蓋的配合公差和配合間隙控制在上述范圍內(nèi)。

進(jìn)一步的改進(jìn)是：所述底座的頂面和中部有通孔。頂面通孔用來(lái)連接下沖頭和壓機(jī)，中部通孔為減少底座重量。

進(jìn)一步的改進(jìn)是：所述的上沖頭和下沖頭在陰模模腔的非成型區(qū)域倒角1.5×45°。為保障操作的安全性，非成型區(qū)域需倒角1.5×45°。

進(jìn)一步的改進(jìn)是：所述的上沖頭和下沖頭在陰模模腔的成型區(qū)域?yàn)榉碦過(guò)渡。即在上沖頭與下沖頭的成型頂槽采用反R過(guò)渡，以保證壓制時(shí)上沖頭與下沖頭的壓制強(qiáng)度，避免壓制過(guò)程中產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋和分層的現(xiàn)象。

本發(fā)明的效果在于：解決了長(zhǎng)徑比大于8:1的棒材毛坯在擠壓成型方面的缺陷，實(shí)現(xiàn)了在200T大型壓機(jī)上一次成功雙向壓制出多根棒材毛坯產(chǎn)品，提高了生產(chǎn)效率?？刹捎貌煌铺?hào)的混合料，壓制出強(qiáng)度高、尺寸互差小、磨削余量控制好的棒材毛坯產(chǎn)品，提高了產(chǎn)品的耐用度，產(chǎn)品尺寸的一致性及致密性好，減少了成品磨削率。由于上沖頭與下沖頭可互換，降低了制作成本，且使維修更換更加迅速。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠，適合粉末冶金棒材毛坯產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的陰模示意圖。

圖3是本發(fā)明上沖頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖3的俯視圖。

圖5是本發(fā)明上壓蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是圖5的俯視圖。

圖7是本發(fā)明底座的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是圖7的俯視圖。

圖中：1、陰模；2、上沖頭；3、上壓蓋；4、上基座；5、下沖頭；6、下壓蓋；7、下基座；8、通孔；9、底座；10、模腔；11、鋼套；

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

在本實(shí)施方式中本發(fā)明的模具以一模四孔為例。

本發(fā)明的成型部件采用分體組合結(jié)構(gòu)，通過(guò)上、下壓蓋的長(zhǎng)方通孔作為裝配定位孔，與基座通過(guò)內(nèi)六角圓柱頭螺釘緊固聯(lián)接，組合成上、下沖，根據(jù)粉末冶金壓制機(jī)理，實(shí)現(xiàn)雙向壓制成型。

如圖1～圖8所示，本發(fā)明包括陰模1、上沖、下沖和底座9。

陰模1由模腔10和鋼套11組成，鋼套11與模腔10過(guò)盈配合，過(guò)盈配合量為0.24～0.28。因陰模1過(guò)重，為便于操作，在其端面加工螺紋吊裝孔，為減重，在其底面加工有空刀孔。

上沖和下沖采用組合分體結(jié)構(gòu)：上沖由上沖頭2、上壓蓋3和上基座4組成；下沖由下沖頭5、下壓蓋6和下基座7組成。上沖頭2和下沖頭5是壓制成型的主要部件，分別有4件，每件高度互差±0.01，頂槽高度通過(guò)線切割加工控制在±0.02。上沖頭2的下端和下沖頭5的上端設(shè)置在陰模1的模腔10中，上沖頭2的上端和下沖頭5的下端分別與上基座4和下基座7連接。上壓蓋3和下壓蓋6的頂面有4個(gè)沉臺(tái)孔，中部有4個(gè)長(zhǎng)方通孔，底部有方通槽。上沖頭2 和下沖頭5分別通過(guò)長(zhǎng)方通孔與上壓蓋3和下壓蓋6采用方孔定位間隙配合，以限制上沖頭2和下沖頭5在X向和Y向的自由度，由上壓蓋3和下壓蓋6控制上沖頭2和下沖頭5的壓制重心。上壓蓋3與上基座4主要起連接上沖頭2的作用；下壓蓋6與下基座7主要起連接下沖頭5的作用。為減少上沖和下沖的重量，上基座4和下基座7在保證強(qiáng)度的情況下，底部加工有盲孔。上沖頭2與上壓蓋3和下沖頭5與下壓蓋6長(zhǎng)方通孔的配合段公差為0～+0.02，上沖頭2與上壓蓋3長(zhǎng)方通孔的配合間隙為0.01～0.03，上沖頭2的底部臺(tái)階高于上壓蓋3臺(tái)階0.05～0.1。下沖頭5與下壓蓋6長(zhǎng)方通孔的配合間隙為0.08～0.1，下沖頭5底部臺(tái)階低于下壓蓋6臺(tái)階0.10～0.15。上沖頭2與上壓蓋3裝配好后與上基座4通過(guò)內(nèi)六角圓柱頭螺釘和止松墊圈緊固聯(lián)接。下沖頭5與下壓蓋6裝配好后與下基座7通過(guò)內(nèi)六角圓柱頭螺釘和止松墊圈緊固聯(lián)接。為保障操作的安全性，上沖頭2和下沖頭5在陰模1的模腔10的非成型區(qū)域需倒角1.5×45°。上沖頭2和下沖頭5在陰模1的模腔10的成型區(qū)域?yàn)榉碦過(guò)渡。即在上沖頭2和下沖頭5的成型頂槽采用反R過(guò)渡，以保證壓制時(shí)上沖頭2與下沖頭5的壓制強(qiáng)度，避免壓制過(guò)程中產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋和分層現(xiàn)象。

底座9與下沖緊固聯(lián)接。底座9的頂面有4個(gè)通孔8，通過(guò)內(nèi)六角圓柱頭螺釘和止松墊圈與下沖頭5緊固聯(lián)接，為減少重量，底座9的中部加工有通孔。

本發(fā)明的工作原理：將本發(fā)明與200T大型壓機(jī)連接，陰模1回復(fù)到裝料位置，模腔10進(jìn)入裝料狀態(tài)，將原料填入模腔10，上沖頭2下降并進(jìn)入模腔10一小段距離(無(wú)頂壓)，上沖頭2和陰模1同步下降完成壓制行程。陰模1停止下降；若有頂壓時(shí)，上沖頭2繼續(xù)下壓一小段，完成頂壓行程。若無(wú)頂壓時(shí)，上沖頭2不再下降。無(wú)預(yù)負(fù)荷時(shí)，陰模1下拉，壓坯開始從模腔10脫出的同時(shí)上沖頭2抬起離開壓坯；若有預(yù)負(fù)荷時(shí)，陰模1下拉，壓坯從模腔10脫出，上 沖頭壓在壓坯上直至完全脫出模腔10后，上沖頭2才離開壓坯，陰模1復(fù)位。在整個(gè)壓制過(guò)程中，下沖頭5固定不動(dòng)。通過(guò)模具各部件相互之間的壓制動(dòng)作，將粉末冶金混合料壓制成具有一定形狀和尺寸，一定密度和強(qiáng)度的粉末冶金棒材毛坯產(chǎn)品。

本發(fā)明解決了長(zhǎng)徑比大于8:1的棒材毛坯在擠壓成型方面的缺陷，實(shí)現(xiàn)了在大型壓機(jī)一次性壓制出多根棒材產(chǎn)品，提高了生產(chǎn)效率。壓制出來(lái)的毛坯各部位密度均勻，產(chǎn)品尺寸的一致性和致密性好，減少了成品磨削率。半成品磨削余量得到有效控制，提高了刀具的耐用度。由于上沖頭與下沖頭可互換，降低了制作成本，且使維修更換更加迅速。本發(fā)明可生產(chǎn)一模多孔板材、一模多孔管材、一模多孔合金球齒等，對(duì)于一些尺寸小的產(chǎn)品也可以在15T、20T、50T等DORST壓機(jī)上進(jìn)行一模多孔粉末冶金產(chǎn)品的壓制。本發(fā)明的一模多孔模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠，制造成本低。

以上所述僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。