[发明专利]一种内螺旋孔型零件的加工方法及实施该方法的成型模具

说明书

技术领域：

本发明涉及粉末冶金零件孔型零件的加工，尤其涉及一种内螺旋孔型零件的加工方法及实施该方法的成型模具。

背景技术：

拉制螺纹肋钢的模具和汽车上分电器的拉制模具等孔型零件都属于一种内螺旋孔型粉末冶金零件，其毛坯通常采用粉末的模压成型，但带有内螺旋槽(齿)形的压胚按现有模压成型技术脱模时，芯杆向下无法退出，强行退出将破坏内螺旋孔。因此现有加工方法通常是：先将粉末材料模压成为带光孔且予留加工余量的零件毛坯，经烧结后再采用与内螺旋相应的电极进行电火花加工内螺旋。该方法能使零件内螺旋的形状及尺寸较为准确，但加工速度慢，单头及小尺寸的0.5-1小时才能完成一件产品的内孔加工，多头及大尺寸的加工时间更长，故延长了加工周期，同时预留加工余量增加原料损耗，电极加工成本高且损耗也较大，尤其是加工多头及大尺寸螺旋形内孔时成本更高。

发明内容：

针对上述现有技术中存在加工速度慢、成本高的问题，本发明提供了一种加工周期短、速度快、成本低的内螺旋孔型零件的加工方法及实施该方法的成型模具。

本发明内螺旋孔型零件加工方法包括以下次序的工艺步骤：

(1)采用专门设计的成型模具；

(2)将内螺旋孔型零件包括其内螺旋一次准确模压成型；

(3)烧结。

实施上述加工方法的成型模具包括：

同轴布置的底垫、芯杆，所述芯杆是组合式的，芯杆由含有支承区、成型区、脱模导向区的主芯杆以及套装在主芯杆之支承区上的辅助芯杆组成，支承区用于支承辅助芯杆，主芯杆上的成型区上设计有与内螺旋孔型零件的内螺旋相配的外螺旋，主芯杆的脱模导向区设计有旋向和导程与成型区上外螺旋一致的用于脱模导向的螺旋槽，主芯杆的脱模导向区的直径、轴向长度分别大于成型区的直径、轴向长度，底垫设有与主芯杆滑动配合的中心孔，同时底垫沿径向设置有固定导向柱，该固定导向柱的头部伸入底垫的中心孔，并与主芯杆的脱模导向区上的螺旋槽相吻合。

主芯杆的成型区上的外螺旋及脱模导向区的螺旋槽是三角螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹或外斜齿。

导向柱数量为1个，沿所述底垫的任一径向设置。

导向柱数量也可为2或3个，沿所述底垫同一轴向高度的周向对称设置。

导向柱的尾部为圆锥或圆柱。

底垫由外环和内环组成，所述导向柱设置在内环上。

由于本发明的加工方法是采用专门设计的成型模具，将内螺旋孔型零件包括其内螺旋一次准确模压成型，然后再烧结，也就是说内螺旋孔型零件的内螺旋的加工在烧结工序前就已模压成型，实现的是一种无(少)切屑加工。而现有加工方法对内螺旋的加工是在烧结工序之后，由烧结后的光孔毛坯进行的电火花切屑加工而成，因此本发明与现有技术相比，基本上省去了内螺旋切屑加工工序，由此可大大节约原材料，减少加工时间及工序成本，产生效率显著提高，并且成型精确，零件的加工残余应力相应减少。

附图说明：

图1为本发明专门设计的成型模具的轴向剖面示意图。

图2为本发明的加工方法中成型过程示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行详细说明。

本实施例要加工的零件是一个内孔带四头矩形左螺旋的粉末冶金零件，其直径为d，螺旋升角为β，导程P＝d×β。从图1可以看出，本发明专门设计的成型模具由底垫1、芯杆2、阴模6、冲头7、限止环8组成，阴模6置于底垫1上，限止环8置于阴模6上，芯杆2一端穿过底垫1的中心孔1 a，底垫1、阴模6、芯杆2、限止环8均同轴布置；芯杆2由主芯杆3和辅助芯杆4组成，主芯杆3含有支承区3a，成型区3b、脱模导向区3c，辅助芯杆4套装在主芯杆3的支承区3a上，成型区2b上设计有与所述粉末冶金零件的内螺旋直径与导程相配(相配是指已预先考虑了烧结收缩系数，以保证烧结后零件精度符合要求的相互关系)、旋向相同的四头外矩形左螺旋3e；为导向平稳，脱模导向区3c的螺旋槽3d设计为三头矩形螺旋槽，其旋向和导程与主芯杆3成型区3b的外螺旋3e一致。主芯杆3脱模区3c与底垫1的中心孔1a滑动配合；底垫1的上表面、阴模6内表面、主芯杆3上的成型区3b、冲头7下表面共同形成所述粉末冶金零件的成型腔；底垫1沿径向设置有三个固定导向柱5，沿底垫1同一轴向高度的周向对称设置；固定导向柱5的头部5a伸入底垫1的中心孔1a，并与主芯杆3的脱模导向区3c的螺旋槽3d相吻合，其尾部为圆锥形。