[发明专利]压实工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对粉末冶金法制成的构件的表面进行压实的工具，包括阴模和阳模，其中，在所述阴模中设置有一空隙部，所述空隙部从第一阴模口一直延伸至第二阴模口并且该空隙部具有与构件接触的壁面，所述阳模具有阳模长度和阳模表面，所述阴模的空隙部的内径从第一阴模口朝向第二阴模口变小，或者所述阳模的外径在阳模长度上变大，并且，在所述阴模的壁面上或者在所述阳模表面上设置有压实元件；本发明还涉及一种借助具有阴模和阳模的工具对粉末冶金法制成的构件的表面进行压实的方法，其中，使构件运动通过所述阴模或者使所述阳模运动通过构件的空隙部，此时在表面加以压实；本发明还涉及一种粉末冶金法制成的构件，其包括一构件体，所述构件体具有至少一个被压实的侧面或者具有至少一个带有至少一个被压实的壁面的空隙部。

背景技术

烧结件(亦即由经压制和烧结的金属粉末制成的工件)长期以来就是铸造工件或者实体机加工工件的可选替代品。然而，烧结件的由制造工艺方法所决定的、或多或少地形成的孔隙度对于抗弯强度和耐磨强度有不利影响，这样，例如限制了粉末冶金法制成的齿轮在高负荷传动机构中的应用。

为了减小烧结件孔隙度的不利影响，已知的是：对烧结件毛坯通过进行再挤压来实现表面压实。US 6,168,754 B1公开了一种为此使用阴模工具的方法。按照该方法，对烧结毛坯(亦即由粉末金属经压制和继后烧结制成的部件)在其外表面上加以压实，方法是通过一个多级式阴模工具对其进行挤压。该阴模工具包括多个轴向彼此间隔开的阴模板，这些阴模板具有与烧结毛坯的形状基本相符的阴模口，其内径则逐级递减并且小于烧结毛坯的外径。在从最大直至最小阴模口进行这种压挤的过程中，使得烧结件的外周发生塑性和弹性变形，从而将表面压实，使该烧结件达到其最终尺寸。各阴模板之间的间距允许烧结件通过膨胀在每一阴模板之后消减一部分弹性变形。通过这一系列的阴模板和中间空腔，使得烧结件在每一阴模板之后经历一次中间卸荷，从而逐级地建立变形之后在烧结件中残留的压缩内应力。

所述压缩内应力提高了在拉力负荷区内的抗弯强度，同时还改善了这样被压实的表面的耐磨强度。但该US-B1文献所述方法或者说阴模工具的缺点在于：由于在各个阴模板之间设计有中间空腔之故，阴模工具的稳定性和耐磨强度较小，由此使得该阴模工具可承受的成型力/变形力受到明显限制，且对于某些应用而言，所能实现的表面压实尚不够充分。

为了避免这一缺点，源自于本申请人的WO 2008/028207 A2公开了一种用于对烧结件进行表面压实的方法，其中，使烧结件在一阴模工具中沿着一条轴线依压制方向从第一阴模口处的第一阴模段经过多个阴模段运动到最后一个阴模段之中，每个阴模段的壁面均构成至少一个压制面，由烧结件的外表面所构成的接触面被压靠到该压制面上，并且相对轴线而言位于横截面中的、由压制面所定义的内轮廓至少近似等于由接触面所定义的外轮廓。在烧结件从第一阴模口运动到最后一个阴模段之中的过程中，通过连续相互交接的各阴模段以及阴模段的在相互作用的压制面之间测定的、单调递减的内径而实现了表面压实。该WO-A2文献还描述了一种用于实施该方法的工具。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于对粉末冶金法制成的构件的表面进行压实的改良方案。

上述目的分别独立地通过开头所述的工具、开头所述的对粉末冶金法制成的构件的表面进行压实的方法以及通过该构件本身得以实现，其中，所述工具的压实元件构造有一种螺纹状的延伸廓形；在所述方法中，对表面的压实在按照本发明的工具中实施，其中，使所述构件以直线运动沿着轴线穿过所述阴模或者使所述阳模以直线运动穿过所述构件中的空隙部而运动经过所述工具的呈螺纹状设置的压实元件；构件本身由此便具有一种成波浪形表面形貌的侧面或者壁面。