[发明专利]一种粉末压制成形工艺中的辅助脱模装置

说明书

本发明公开了一种粉末压制成形工艺中的辅助脱模装置。包括下模冲、上模冲和阴模，下模冲固定安装在底座上，下模冲上方布置上模冲，粉末物料填充在上模冲、下模冲和阴模构成的空间里，还包括悬臂、振动弹簧和超磁致伸缩激振器，阴模上方的两侧增设有悬臂，阴模和悬臂同步上下升降运动，两个悬臂各自底面和阴模顶面之间均设置有振动弹簧和振动器，振动器上端通过振动弹簧连接到悬臂底面，振动器下端连接接触到阴模顶面。本发明能减小外层粉末与模壁间的摩擦力，减少脱模时缺陷的产生，使压坯的内部密度更为均匀，降低了内应力，从而减小了压坯变形开裂现象。

技术领域

本发明涉及一种利用激振器的粉末压制工艺中的辅助脱模装置。准确地说，涉及一种粉末压制成形工艺中的可减少缺陷的辅助脱模装置。

技术背景

粉末冶金是一种材料利用率、制品设计自由度都很高的，可生产许多其他制备方法难以生产的具有特殊性能材料及零件的一种技术。作为粉末冶金最重要的应用以及粉末冶金零件制造的重要工序之一，粉末冶金成形是一种通过特定的方法来使松散的粉末原料形成具有一定尺寸、形状以及强度坯块的工艺。其中成形的方法主要有两种，加压成形和无压成形。加压成形对于大多数粉末冶金产品来讲是必不可少的步骤，其中加压成形中使用最普遍的就是模压成形，简称压制。压制是将一定量的粉末放入一个精密尺寸的压制模中，之后粉末被移动的冲头以高压压制成生坯的过程。在压制过程中粉末会产生垂直于压模壁的侧压力，其中靠近模壁的外层粉末在侧压力的作用下会模壁之间产生了摩擦力并且金属受压成形时，会产生流动或塑性变形，进而会有部分粉末进入到模具的阴模与模冲之间的配合间隙中。目前市场上使用的压模设备中的间隙基本都在0.008mm以上，这种间隙范围内是较易产生缺陷的。外层粉末与侧壁间的摩擦力以及粉末的这种填充效应是造成脱模时缺陷的重要原因。缺陷的产生会对所制件的机械精度产生重大影响。除此之外，外层粉末与模壁间的摩擦力会使压坯在高度方向产生压力降。压力分布不均匀使得压坯内部密度分布也不均匀，进而对压坯乃至产品的性能有十分重要的影响。并且粉末颗粒在压制的过程中产生了不同程度的弹性及塑性变形，使得压坯内产生了很大的内应力，使得压坯在脱出压模后会发生膨胀，该现象称为弹性后效，是压坯变形、开裂的最主要原因之一。

目前对缺陷的研究主要是缺陷出现的原因以及缺陷出现后如何去除或者减少，而关于如何在制品生产的过程中有效减少缺陷的研究及方法却少之又少，因此粉末压制及脱模过程中如何减少缺陷的问题亟待解决。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种粉末压制成形工艺中的辅助脱模装置，利用激振器在粉末压制工艺中提供特定频率小幅振动进行辅助脱模，提高产品质量。

为了实现上述要求，本发明采用如下的技术方案：

本发明包括下模冲、上模冲和阴模，下模冲固定安装在底座上，下模冲上方布置上模冲，粉末物料填充在上模冲、下模冲和阴模构成的空间里，还包括悬臂、振动弹簧和超磁致伸缩激振器，阴模上方的两侧增设有悬臂，阴模和悬臂同步上下升降运动，两个悬臂各自底面和阴模顶面之间均设置有振动弹簧和振动器，振动器上端通过振动弹簧连接到悬臂底面，振动器下端连接接触到阴模顶面。

本发明通过设置振动器和悬臂使得阴模在压制过程中产生振动，从而进行辅助脱模，大大增加了压制品的成型质量，减小了压制品的缺陷产生。

所述的振动器采用超磁致伸缩激振器或者压电激振器。