專利名稱：一種粉末狀材料成型管件的成型模具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種粉末狀材料成型管件的成型模具，特別是大長徑比無拔模角管件的粉末干壓成型模具。
背景技術：
干壓成型是將干粉坯料填入金屬模腔中，通過施以壓力并加熱使其成為致密坯體而獲得所需的成型件的成型方法。干壓成型因其生產(chǎn)效率高，所需人工少、廢品率低，生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)的制品密度大、強度高，適合大批量工業(yè)化生產(chǎn)，廣泛應用于復合材料粉末、金屬粉末和陶瓷粉末的成型。這類粉末壓制成型裝置和方法已經(jīng)被提出，例如在日本專利 No. 2000-397967提出了一種粉末壓制成型設備和方法，在申請?zhí)?00510005695. 3的中國專利中提出了一種壓制小粉餅的粉末壓制裝置及方法。相關專利及文獻中提出的粉末壓制設備均為專用設備，不僅設備復雜而且設備適用于成型尺寸較小的制件，成型大尺寸制件時會導致設備體積龐大，設備制造難度大大增加。粉末壓制成型時普遍存在脫模力大，脫模困難的問題，特別是成型件尺寸較大時此問題更加凸顯。對于大長徑比的粉末干壓管，為了利于模具的脫模，管件需要有一定的拔模斜度，而對于特殊使用場合要求內外壁均等徑的粉末干壓管件的生產(chǎn)，通常采用二次加工去除管件的拔模斜度。已有的粉末成型相關文獻中，僅提出了粉末壓制成型的方法，沒有提出如何解決粉末管件成型中的關鍵問題脫模困難。
發(fā)明內容要解決的技術問題為了避免現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明提出一種粉末狀材料成型管件的成型模具。本發(fā)明的思想在于通過采用組合式外模和楔形拼合芯柱，極大的減小了管件脫模時的脫模力，解決了大長徑比無拔模角粉末干壓管件因脫模力大而制作困難的問題。而且該粉末成型模具構造簡單實用，不需要專門的粉末壓制成型設備，在一般的壓力機上即可實現(xiàn)粉末管件的成型，大大降低了對成型設備的要求，簡化了粉末管件壓制成型工藝。技術方案一種粉末狀材料成型管件的成型模具，其特征在于包括模具固定板1、外模2、上芯柱3、下芯柱4、芯柱長銷5和凸模6;所述模具固定板1中心設有芯柱定位孔，四角設有定位銷孔；所述外模2由兩個結構相同的瓣模組成，每個瓣模為半個圓筒形，通過緊固螺栓緊固連接，外模2的一端焊接有外模底板，外模底板與模具固定板1通過定位銷固定連接；在外模2中心的圓筒中，插入由兩個圓柱形、且中部為彼此配合楔形面的上芯柱3和下芯柱4 組成的芯柱，上芯柱3中心設有長銷配合孔，且圓柱形端面的通孔為凸臺結構，其上加工有脫模用的螺紋，下芯柱4與上芯柱3配合的楔形面中心設有與上芯柱3相配合的長銷配合孔，其圓柱形端口設有脫模用螺紋孔，下芯柱4的圓柱形端口為凸臺結構，且與模具固定板1中心的芯柱定位孔吻合形成緊密結合；芯柱長銷5的長銷桿部由上芯柱3脫模用螺紋孔插入至下芯柱4的通孔中，長銷桿部位于上芯柱3 —側的為長銷吊環(huán)，長銷吊環(huán)的最大直徑小于芯柱的外徑，大于上芯柱3的脫模用螺紋孔；凸模6為凸模固定板下方設有圓筒狀凸模壓頭，凸模壓頭與外模2及芯柱間隙配合。所述外模2兩個瓣模組合后的內腔橫截面為圓形、橢圓形、正方形、三角形以及其他正多邊形。所述上芯柱3和下芯柱4組合后的外形根據(jù)成型管件的需要，為圓柱形、三棱柱形、四棱柱形以及其他正多邊形。所述下芯柱4的圓柱形端部為凸臺結構、無凸臺結構或其他能夠滿足芯柱定位的可靠性的結構形式。所述凸模6的凸模固定板與凸模壓頭為焊接連接、螺紋配合連接、螺栓連接。有益效果本發(fā)明提出的一種粉末狀材料成型管件的成型模具，有益效果是粉末管件的壓制不需要特殊的成型設備，普通的壓力設備即可滿足要求，簡化了大型無拔模角粉末干壓管件的生產(chǎn)工藝。通過外模的分開即可實現(xiàn)圓筒件的外壁的脫模，通過將芯柱分成具有楔形面的兩部分極大的減小了芯柱的脫模時的脫模力，方便了粉末管件的脫模，提高了生產(chǎn)效率。同時通過更改外模和芯柱成型部分的截面形狀，即可實現(xiàn)不同截面形狀的無拔模斜度粉末干壓管件的一次成型，成型效率高，而且成型件不受機械加工破壞，結構強度明顯高于二次加工件。

圖1 本發(fā)明模具整體的裝配示意圖；圖2 本發(fā)明模具整體的俯視圖；圖3 本發(fā)明上芯柱的結構示意圖；圖4 本發(fā)明下芯柱的結構示意圖；圖5 本發(fā)明芯柱長銷的結構示意圖；1-模具固定板；Ia-芯柱定位孔；Ib-定位銷孔；2-外模；2a_外模底板；2a_l_定位銷孔；2b-螺紋孔；2c-螺栓放置凹臺；2d-螺栓用光孔；3-上芯柱；3a-上芯柱脫模用螺紋孔；3b-長銷配合孔；3c-上芯柱楔部；4-下芯柱；4a-下芯柱脫模用螺紋孔；4b_長銷配合孔；4c-下芯柱楔部；5-芯柱長銷；5a-長銷桿部；5b-長銷吊環(huán)；6-凸模；6a_凸模壓頭； 6b-凸模固定板；7-定位銷；8-外模緊固螺栓；9-粉料。
具體實施方式
現(xiàn)結合實施例、附圖對本發(fā)明作進一步描述參照圖1-2，本發(fā)明的粉末壓制成型模具主要包括模具固定板1、外模2、上芯柱 3、下芯柱4、芯柱長銷5、凸模6和吊環(huán)螺釘。其中模具固定板1為一方形板，其上加工有與下芯柱4間隙配合的芯柱定位孔Ia和與定位銷7間隙配合的銷孔lb，用于保證芯柱與外模內圓面同心；外模2由兩個瓣?？客饽＞o固螺栓8連接在一起，兩個瓣模結構相同，上部呈半個圓筒形，其兩側壁分別加工有與外模緊固螺栓8相匹配的螺紋孔2b、凹臺2c及螺栓配合光孔2d，外模2下部焊接有用于外模2定位用的外模底板2a，其上加工有與定位銷7間隙配合的四個銷孔加-1 ；芯柱是由兩個圓柱形一端具有彼此配合楔形面的上芯柱3和下芯柱 4組成，芯柱中心加工有芯柱長銷定位孔(3b、4b)，定位孔(3b、4b)與芯柱長銷5間隙配合， 通過芯柱長銷5在定位孔(3b、4b)的固定，使上芯柱楔部3c與下芯柱楔部如相配合，從而上芯柱3和下芯柱4組成芯柱整體，芯柱的兩端面加工有與吊環(huán)配合的螺紋孔(3a3a)；芯柱長銷5形狀為一端帶有圓環(huán)的圓柱形長銷，由長銷桿部fe和長銷吊環(huán)恥組成，長銷桿部 5a與芯柱長銷定位孔(3b、4b)間隙配合，長銷吊環(huán)恥的最大直徑小于芯柱的外徑；凸模6 形狀為一端面連接有一塊方形板的圓筒，由圓筒狀凸模壓頭6a與模固定板6b連接(焊接或其他連接形式)而成，連接時保證凸模壓頭6a的中心線與模固定板6b的連接面垂直，凸模壓頭6a與外模2及芯柱間隙配合；吊環(huán)螺釘為標準件，與芯柱上的螺紋孔(3a、4a)相配合，用于芯柱的脫模。壓制實施實例，參照圖1和圖2 步驟1 將模具固定板1水平固定，將芯柱上部3、芯柱下部4通過芯柱長銷5連接后，在模具固定板上的芯柱定位孔Ia定位，將外模2的兩個瓣模通過定位銷7在模具固定板1上定位后，用外模緊固螺栓8將其緊固；步驟2 開啟加熱設備，將模具加熱到預熱溫度80_120°C后保溫；步驟3 將預先配好的粉料9填入模腔后，驅動力將凸模6的凸模壓頭6a壓入模腔預定位置并保持，開啟加熱設備將模具加熱到粉料固化溫度，保溫到1時間，使粉末管件完全固化；步驟4:待固化結束，在驅動力下凸模6豎直上行，取下凸模6，取出芯柱長銷5，將吊環(huán)螺釘旋入上芯柱脫模用螺紋孔3a，在驅動力下吊環(huán)螺釘帶動上芯柱3上行，直至將上芯柱3完全脫出模體；步驟5 在驅動力下外模上行到預定位置，將吊環(huán)螺釘旋入下芯柱脫模用螺紋孔 4a，在驅動力下吊環(huán)螺釘帶動下芯柱4下行，直至將下芯柱4完全脫出模體；步驟6 取下外模緊固螺栓8，分開外模2的兩個瓣模，取出制件，完成粉末管件的整個壓制過程。
權利要求1.一種粉末狀材料成型管件的成型模具，其特征在于包括模具固定板(1)、外模O)、 上芯柱(3)、下芯柱0)、芯柱長銷(5)和凸模(6)；所述模具固定板(1)中心設有芯柱定位孔，四角設有定位銷孔；所述外模O)由兩個結構相同的瓣模組成，每個瓣模為半個圓筒形，通過緊固螺栓緊固連接，外模O)的一端焊接有外模底板，外模底板與模具固定板(1) 通過定位銷固定連接；在外模O)中心的圓筒中，插入由兩個圓柱形、且中部為彼此配合楔形面的上芯柱(3)和下芯柱(4)組成的芯柱，上芯柱(3)中心設有長銷配合孔，且圓柱形端面的通孔為凸臺結構，其上加工有脫模用的螺紋，下芯柱(4)與上芯柱(3)配合的楔形面中心設有與上芯柱C3)相配合的長銷配合孔，其圓柱形端口設有脫模用螺紋孔，下芯柱(4)的圓柱形端口為凸臺結構，且與模具固定板(1)中心的芯柱定位孔吻合形成緊密結合；芯柱長銷(5)的長銷桿部由上芯柱(3)脫模用螺紋孔插入至下芯柱的通孔中，長銷桿部位于上芯柱(3) —側的為長銷吊環(huán)，長銷吊環(huán)的最大直徑小于芯柱的外徑，大于上芯柱(3)的脫模用螺紋孔；凸模(6)為凸模固定板下方設有圓筒狀凸模壓頭，凸模壓頭與外模( 及芯柱間隙配合。
2.根據(jù)權利要求1所述的粉末狀材料成型管件的成型模具，其特征在于所述外模(2) 兩個瓣模組合后的內腔橫截面為圓形、橢圓形、正方形、三角形以及其他正多邊形。
3.根據(jù)權利要求1所述的粉末狀材料成型管件的成型模具，其特征在于所述上芯柱(3)和下芯柱(4)組合后的外形根據(jù)成型管件的需要，為圓柱形、三棱柱形、四棱柱形以及其他正多邊形。
4.根據(jù)權利要求1所述的粉末狀材料成型管件的成型模具，其特征在于所述下芯柱(4)的圓柱形端部為凸臺結構、無凸臺結構或其他能夠滿足芯柱定位的可靠性的結構形式。
5.根據(jù)權利要求1所述的粉末狀材料成型管件的成型模具，其特征在于所述凸模(6) 的凸模固定板與凸模壓頭為焊接連接、螺紋配合連接、螺栓連接。
專利摘要本實用新型涉及一種粉末狀材料成型管件的成型模具，其特征在于模具固定板中心設有芯柱定位孔，四角設有定位銷孔；外模由兩個結構相同的瓣模組成，每個瓣模為半個圓筒形，通過緊固螺栓緊固連接，外模的一端焊接有外模底板，外模底板與模具固定板通過定位銷固定連接；在外模中心的圓筒中，插入由兩個圓柱形、且中部為彼此配合楔形面的上芯柱和下芯柱組成的芯柱。本實用新型可實現(xiàn)不同截面形狀的無拔模斜度粉末干壓管件的一次成型，成型效率高，而且成型件不受機械加工破壞，結構強度明顯高于二次加工件。
文檔編號B30B15/02GK202114961SQ201120164638
公開日2012年1月18日 申請日期2011年5月20日 優(yōu)先權日2011年5月20日
發(fā)明者付業(yè)偉, 張兆民, 施儉亮, 朱文婷, 李賀軍, 潘廣鎮(zhèn), 費杰, 郭學平, 齊樂華 申請人:西北工業(yè)大學