[发明专利]一种薄壁类粉末冶金成型模具及成型方法

权利要求书

1.一种薄壁类粉末冶金成型模具，包括存放粉末的料盒（6），其特征在于，其包括壁厚相同的上冲模（1）和下冲模（2），下冲模（2）内设有贯穿下冲模（2）且可独立移动的型芯（3），下冲模（2）上套设有可独立移动的型腔（4），型腔（4）、下冲模（2）和型芯（3）围成填装粉末的包容腔，下冲模（2）上设有与型腔（4）对准且可抽出的止挡块，上冲模（1）内设有与型芯（3）相对的型芯迫入杆（7），上冲模（1）底部设有连接型芯（3）的预压腔（5），型芯（3）与型芯迫入杆（7）均由动力机构驱动。

2.根据权利要求1所述的一种薄壁类粉末冶金成型模具，其特征在于，所述的上冲模（1）的上端为螺纹段，上冲模（1）与型芯迫入杆（7）采用螺纹连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种薄壁类粉末冶金成型模具，其特征在于，所述的动力机构采用气压或油压驱动。

4.根据权利要求1或2所述的一种薄壁类粉末冶金成型模具，其特征在于，所述的型腔（4）和型芯（3）均由硬质合金制成，型腔（4）的内壁以及型芯（3）的外壁均有光滑涂层。

5.根据权利要求1所述的一种薄壁类粉末冶金成型模具的成型方法，其特征在于，包括预充填、精确充填、上加压、下加压、错动位移加压、脱模和排出，具体动作如下：

a）、预充填：型芯（3）在动力机构的驱动下下移，使得型芯（3）与下冲模（2）的上端面平齐，型腔（4）上升相对下冲模（2）于一定高度处于装料位，上冲模（1）处于上止点，料盒（6）运动至型腔（4）上口使粉末充满整个包容腔；

b）、精确充填：型芯（3）在动力机构的驱动下上移，使得型芯（3）与型腔（4）的上端面平齐，在此过程中，型芯（3）将包容腔内多余的粉末排回料盒（6）内，剩余粉末填充在型芯（3）与型腔（4）内壁之间，料盒（6）退回并将型腔（4）上面的粉末刮平，上述成型动作使得型芯（3）与型腔（4）内壁之间均匀填满粉末；

c）、上加压：型芯迫入杆（7）与型芯（3）在动力机构的驱动下同时下移，至型芯（3）进入预压腔（5）并与型芯迫入杆（7）抵接，在此过程中，上冲模（1）对粉末施力作用力，粉末得到初步挤压，粉末颗粒粉末颗粒发生相对位移，填充孔隙并排出气体，靠近上冲模（1）的粉末与型腔（4）充分摩擦，上部粉末密度增加；

d）、下加压：型芯（3）与型芯迫入杆（7）连接后，在成型机的动力机构的驱动下，上冲模（1）、型芯（3）及型芯迫入杆（7）保持等速下移一定距离，在粉末颗粒的作用下型腔（4）产生向下的作用力，当该作用力大于型腔（4）的支撑力时，型腔（4）下移，在此过程中，下移的型腔（4）和型芯（3）均对粉末施加向下的摩擦力，粉末得到进一步挤压，靠近下冲模（2）的粉末与型腔（4）充分摩擦，下部粉末密度增加；

e）、错动位移加压：当型腔（4）下移至止挡块时，型腔（4）保持不动，上冲模（1）与型芯（3）在动力机构的驱动下继续下移，在此过程中，型芯（3）对粉末施加向下的摩擦力，型腔（4）对粉末施加向上的摩擦力，使得成型体的密度交叉增加，整个成型体的密度分布均衡，当上冲模（1）与下冲模（2）的间距与成型坯件的高度一致时，动力机构加压终止，各部件保持不动；

f）、脱模和排出：抽出止挡块，型腔（4）下拉使得成型坯件逐渐脱出型腔（4），同时上冲模（1）对成型坯件施加一定预紧力，当成型坯体完全脱出型腔（4）后，上冲模（1）上移离开成型坯件，成型坯件膨胀内径增大，型芯（3）在自重或动力机构的作用力下下移，成型坯件即可取出。