專利名稱：提高粉末冶金產(chǎn)品局部密度的模具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及粉末冶金領域，尤其一種可以提高粉末冶金產(chǎn)品局部密度的模具。
背景技術：
粉末冶金技術已被廣泛應用到零件的制造中，如應用于汽車發(fā)動機凸輪軸上的凸輪軸前軸頸等，其采用傳統(tǒng)的粉末冶金工藝的制造流程為在室溫下，把混合好的原料粉末裝入到具有凸輪軸前軸頸形狀的模腔里，沿軸向對粉末施加壓力，使粉末成形為要求的形狀，并達到相應的工藝性能要求。然后將壓坯放入燒結爐內(nèi)進行高溫處理，以得到要求的強度。再將燒結坯整形，使零件滿足客戶的使用和裝配尺寸要求。
現(xiàn)有產(chǎn)品的壓制成形可在日本進口的200T機械壓力機上進行，其采用上二下二、陰模帶肩的模架結構。傳統(tǒng)的模具包括內(nèi)外上模，內(nèi)外下模，主芯棒，陰模。請參閱圖1，原料粉末在壓制成形過程中有一部分會流入內(nèi)上模腔19中，內(nèi)上模12所對應的小頭頸部位18密度很低，只有6.4g/cm3左右，造成該處強度很低，性能很差，達不到產(chǎn)品技術要求。該處密度成品要求大于6.8g/cm3，壓制不能低于6.6g/cm3。為了解決這個問題，只有保證該處的粉末不流失，才能提高小頭頸部位的密度。
實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的在于提供一種提高粉末冶金產(chǎn)品局部密度的模具。
本實用新型的提高粉末冶金產(chǎn)品局部密度的模具包括內(nèi)外上模、主芯棒，其中內(nèi)外上模包括具有上模腔的內(nèi)上模及位于內(nèi)上模上側的第一內(nèi)上模墊塊，主芯棒伸入到上模腔中，上模腔中設有假芯棒、彈簧，假芯棒設有一擱置部，其下端抵靠到主芯棒上，擱置部抵靠到彈簧的一端，彈簧的另一端抵靠到第一內(nèi)上模墊塊的下表面。
假芯棒包括較粗的下半部及較細的上半部的外圍，擱置部形成于假芯棒的上下半部交界的地方，彈簧套在上半部。上半部及下半部分別呈大致圓柱體狀。
內(nèi)上模通過第一內(nèi)上模壓圈固定到第一內(nèi)上模墊塊上。內(nèi)上模外側設有第二內(nèi)上模墊塊，外上模安裝于第二內(nèi)上模墊塊下側面，外上模通過第二內(nèi)上模壓圈固定第二內(nèi)上模墊塊上。原料粉末裝于外上模的模腔中，主芯棒位于外上模的模腔內(nèi)并可以伸入到內(nèi)上模的上模腔中。
本實用新型的粉末冶金模具可提高產(chǎn)品的局部密度，使產(chǎn)品的密度及硬度等指標符合要求。


圖1為現(xiàn)有的粉末冶金壓制模具的示意圖。
圖2為本實用新型提高粉末冶金產(chǎn)品局部密度的模具的示意圖。
具體實施方式
請參閱圖2，本實用新型提高粉末冶金產(chǎn)品局部密度的模具包括內(nèi)外上模3、假芯棒4、彈簧5、主芯棒6、內(nèi)外下模以及陰模。由于內(nèi)外下模和陰模均與現(xiàn)有技術相同，故圖2中沒有顯示。
內(nèi)外上模3的最上部為第一內(nèi)上模墊塊31，其下側面安裝內(nèi)上模32，內(nèi)上模32通過第一內(nèi)上模壓圈33固定到第一內(nèi)上模墊塊31上。內(nèi)上模32外側設有第二內(nèi)上模墊塊34，第二內(nèi)上模墊塊34下側面安裝外上模35，外上模35通過第二內(nèi)上模壓圈36固定第二內(nèi)上模墊塊34上。原料粉末38裝于外上模35的模腔中。內(nèi)上模32具有貫穿其上下表面的上模腔39，主芯棒6位于外上模35的模腔內(nèi)并可以伸入到內(nèi)上模32的上模腔39的下部。上模腔39中設置假芯棒4及彈簧5，其中假芯棒4包括較粗的下半部41及較細的上半部42的外圍，上半部42及下半部41分別呈大致圓柱體狀，假芯棒4于上下半部42、41交界的地方形成圓環(huán)形的擱置部43。彈簧5套在上半部42，其上端抵靠在第一內(nèi)上模墊塊31的下表面，而下端抵靠在假芯棒4擱置部43上。
在粉末原料38還沒有開始壓制前，內(nèi)上模32中的假芯棒4就已經(jīng)和主芯棒6相接，阻止粉末原料的流失到上模腔39中，壓制過程中，隨著上模3、下模、陰模的相對運動，粉末原料開始成形，上模3中的假芯棒4受到主芯棒37的推力向上移動，同時使套在假芯棒4上的彈簧5也開始受到壓縮，直至產(chǎn)品壓制動作結束。脫模時，內(nèi)外上模3及假芯棒4與產(chǎn)品分離，假芯棒4和彈簧5上所受的力釋放，彈簧5恢復彈性變形將假芯棒4從內(nèi)上模32中打出，整個上模組合3回復到粉末還沒有開始壓制前的狀態(tài)。周而復始，產(chǎn)品連續(xù)生產(chǎn)。采用此模具結構后，提高了粉末冶金產(chǎn)品的局部密度(如凸輪軸前軸頸的小頭頸處)，壓制達到6.7g/cm3以上。滿足了產(chǎn)品的工藝要求和性能要求。
將用本實用新型的模具生產(chǎn)出的產(chǎn)品，放于高溫網(wǎng)帶電爐中燒結，燒結溫度設置為預熱溫度<650℃±20℃，750℃±20℃>，三段燒結溫度分別為<1110℃±10℃，1120℃±10℃，1120℃±10℃>。然后再將燒結坯整形，使零件滿足客戶的使用和裝配尺寸要求。
本實施實例中，雖然僅以提高凸輪軸前軸頸局部密度的結構特點和成形方法作了闡述，但應當理解，本實用新型的模具亦可用于生產(chǎn)類似結構頁導致局部密度降低的粉末冶金產(chǎn)品。
權利要求1.一種提高粉末冶金產(chǎn)品局部密度的模具，包括內(nèi)外上模、主芯棒，其中內(nèi)外上模包括具有上模腔的內(nèi)上模及位于內(nèi)上模上側的第一內(nèi)上模墊塊，主芯棒伸入到上模腔中，其特征在于上模腔中設有假芯棒、彈簧，假芯棒設有一擱置部，其下端抵靠到主芯棒上，擱置部抵靠到彈簧的一端，彈簧的另一端抵靠到第一內(nèi)上模墊塊的下表面。
2.如權利要求1所述的提高粉末冶金產(chǎn)品局部密度的模具，其特征在于假芯棒包括較粗的下半部及較細的上半部的外圍，擱置部形成于假芯棒的上下半部交界的地方，彈簧套在上半部。
3.如權利要求2所述的提高粉末冶金產(chǎn)品局部密度的模具，其特征在于上半部及下半部分別呈大致圓柱體狀。
4.如權利要求1所述的提高粉末冶金產(chǎn)品局部密度的模具，其特征在于內(nèi)上模通過第一內(nèi)上模壓圈固定到第一內(nèi)上模墊塊上。
5.如權利要求4所述的提高粉末冶金產(chǎn)品局部密度的模具，其特征在于內(nèi)上模外側設有第二內(nèi)上模墊塊，外上模安裝于第二內(nèi)上模墊塊下側面，外上模通過第二內(nèi)上模壓圈固定第二內(nèi)上模墊塊上。
6.如權利要求5所述的提高粉末冶金產(chǎn)品局部密度的模具，其特征在于原料粉末裝于外上模的模腔中，主芯棒位于外上模的模腔內(nèi)并可以伸入到內(nèi)上模的上模腔中。
專利摘要本實用新型涉及一種提高粉末冶金產(chǎn)品局部密度的模具，包括內(nèi)外上模、主芯棒，其中內(nèi)外上模包括具有上模腔的內(nèi)上模及位于內(nèi)上模上側的第一內(nèi)上模墊塊，主芯棒伸入到上模腔中，上模腔中設有假芯棒、彈簧，假芯棒設有一擱置部，其下端抵靠到主芯棒上，擱置部抵靠到彈簧的一端，彈簧的另一端抵靠到第一內(nèi)上模墊塊的下表面。假芯棒包括較粗的下半部及較細的上半部的外圍，擱置部形成于假芯棒的上下半部交界的地方，彈簧套在假芯棒的上半部。本實用新型的粉末冶金模具可提高產(chǎn)品的局部密度，使產(chǎn)品的密度及硬度等指標符合要求。
文檔編號B22F3/03GK2757977SQ200420114518
公開日2006年2月15日 申請日期2004年12月21日 優(yōu)先權日2004年12月21日
發(fā)明者卞惠蘭, 張志勇, 蔣葉琴 申請人:上海汽車股份有限公司