[发明专利]一种模具及其自动成型压机和成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种模具，尤其是一种粉末冶金产品的成型模具，特别涉及一种粉末冶金产品的自动压制成型模具。

本发明还涉及一种采用本发明模具的自动成型压机。

本发明还涉及一种采用本发明模具的自动成型方法。

背景技术

一直以来，如图2所示的中部具有环形体12结构并在上下方向具有向外凸起的两个台阶环（11,13）（截面为环形）的产品采用粉末冶金成型工艺时，都在单柱液压机上采用手动方式压制成型。模具结构如图1所示，由上内冲1和上外冲2组成的上冲、底垫5、套筒4、下冲8、上下限止器（3，6）、双向块7及芯杆10组成。上内冲、上外冲、底垫、下冲的工作面与芯杆构成型模腔。将粉末装入模腔内，压机从上部施加的压制力使上外冲与套筒及底垫相互位移，型腔内的粉末受到从上部往下部传递的压制压力，并被压缩密实成具有一定形状和尺寸的压制半成品9。

但是采用手动压制，生产效率低。而且对于此类上下方向均具有两个凸起端面的复杂形状产品，在手动压制过程中，上外冲下面的粉末直接受到压制压力，并移动，在移动的同时也受到了相反的摩擦力，所以压制品中部的圆环密度最好。在一次成型后，再去掉双向块，压机从上部再次对模具施加压制力，此时下冲会相对底垫产生一个向上的位移，使下冲上部的下端部台阶环受到压制压力，因此下端部的台阶环密度次之。由于上内冲与上外冲形成的空间始终是不变的，所以进入上内冲与上外冲形成的空间的硬质合金粉末较少，只是在压制过程中粉末间相互挤压导致一少部分进入上内冲与上外冲形成的空间，因此压制品上端部台阶环的密度相对压制品其它部位差很多。而压制品密度好的部位在烧结后收缩小，烧结品对应部位尺寸较大，压制品密度差的部位收缩大，其烧结品对应部位尺寸较小，所以烧结品上端的台阶环的内孔尺寸小，中部的圆环的内孔尺寸大，形成了如图3所示的葫芦状14。此外由于上端面的台阶环密度与中部圆环密度相差很大，压制品密度大的部分弹性后效大，密度小的部分弹性后效小，在压制品上台阶环的台阶处极容易形成裂纹。

发明内容

本发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种硬质合金自动压制的成型模具，以及采用该模具的自动成型压机和成型方法，从而极大的提高生产效率，并且采用本发明，可以使中部为环形体并具有上下两个台阶环的硬质合金产品成型时，上下部与中部的密度均匀。

本发明采用的成型模具，包括上冲、下冲、阴模和芯杆，上冲、下冲、阴模和芯杆构成模腔，所述上冲包括上内冲和上外冲，上内冲套接于上外冲内，上外冲套接于阴模内壁上部，所述下冲包括下内冲和下外冲，下内冲套接于下外冲内，下外冲套接于阴模内壁下部；芯杆穿套于上内冲芯孔和下内冲芯孔内；上内冲、上外冲、阴模、下内冲、下外冲、芯杆之间形成模腔；其中上内冲、上外冲、芯杆构成模腔的上台阶空腔，阴模与芯杆之间构成模腔的环腔，下内冲、下外冲与芯杆构成模腔的下台阶空腔。

目前的自动压机的上冲都采用单一上冲，即与上冲台板固连的上冲，如果把上冲做成所需形状的台阶空腔，则压制时将和手动压制一样，无法保证产品上部台阶部位的密度，而采用上内冲和上外冲组合的上冲，则可以在压制过程中改变上内冲与上外冲形成的空腔大小，即提高粉末压制过程的压缩比，来调节压制品上台阶部位的密度。下内冲和下外冲组合的下冲，通过上内冲与上外冲的相对位移，改变下内冲与下外冲形成的空间来调节产品下部台阶部位的密度。将该模具用于自动成型压机上，可以实现对复杂产品的机械化成型，调节压制品各部位密度，解决由于密度不均造成的裂纹和内孔葫芦状，提高生产效率和产品质量。

更进一步的改进是：所述上内冲、上外冲、下内冲和下外冲为圆环形结构。生产的产品为中部具有圆环形结构并在上下方向具有向外凸起的两个台阶圆环产品。

采用本发明模具的自动成型压机从上往下依次包括上冲台板，阴模台板，下冲台板和固定台板、底座，上冲台板、阴模台板、下冲台板和底座可以上下移动；压机内固连成型模具，所述成型模具包括上冲、下冲、阴模和芯杆，阴模固定在阴模台板内，芯杆固定在底座上；所述压机的上冲台板固连预压载气缸及活塞杆、上内冲气缸及活塞杆、上外冲气缸及活塞杆；上外冲活塞杆内设置有供上内冲活塞杆穿出的孔。

所述模具的上冲包括上内冲和上外冲，上内冲套接于上外冲内；上内冲与上冲台板的上内冲活塞杆固连，上外冲与上外冲活塞杆固连；

所述模具的下冲包括下内冲和下外冲，下内冲套接于下外冲内，下外冲套接于阴模内壁下部；下内冲与固定板固连，下外冲与下冲台板固连；

所述芯杆穿过下内冲芯孔，与阴模上端面齐平；芯杆与阴模、下内冲、下外冲构成装料模腔。