[发明专利]制造压制件的设备

说明书

本发明涉及一种制造具有圆柱形主成型部分和螺旋线状副成型部分的压制件的设备。例如所涉及的是生产斜齿齿轮，其中的斜齿可看作是副成型部分。

由EP0528761A1已知一种此类设备，它用来制造压制件，例如在形式上是金属粉末制的斜齿齿轮。这种已知的金属粉末压力机有一个可直线移动的上活塞，其中装有一个可绕(沿压制方向的)纵轴线转动的上部冲头，以及有一个朝下部止动器方向同样可沿直线移动的下活塞，其中可转动地装有底部冲头。此外还设有一块阴模板，它构成型腔并在压制循环中同样可直线移动。可转动的底部冲头和可转动的上部冲头，分别有一个与模具筒体(亦即型腔)的齿型(亦即斜齿)相符的齿型。可自由旋转地支承着的底部冲头始终与型腔的型面啮合，并因而在压制循环中在底部冲头与阴模板之间进行直线相对运动的同时，被迫相应地转动。与之不同，在压制循环中从外部迫使上部冲头按照它的侵入深度，作相应于斜齿的转动，以避免上部冲头外表面与阴模型腔之间的摩擦。为此设有一个齿轮传动装置，它通过与压制件所期望的斜齿相应的滑槽式控制器传动。滑槽式控制器涉及所谓的型芯(Kulissenkerne)，它一方面与导向板刚性连接，另一方面形状相配地在齿轮传动装置同轴设置的传动齿轮中滑动。在压制循环期间，导向板暂时固定连接在阴模板上，并与之一起运动。在制成的压制件脱模时采用所谓的拔出法。

这种已知的金属粉末压力机需要大量机械方面的制造费用，以及还需要一大笔技术改造费，因为对于每种不同的压制件，除专用的成套模具(阴模以及上部冲头和底部冲头)外，还必须制备和更换与压制件对应的一套型芯。还要加上用于导向板的费用，以及为将导向板刚性地连接在阴模板上的可操纵机械锁紧装置所需的费用。此外还应提出，在没有从外部强迫传动的底部冲头(指它的旋转运动)与阴模之间的摩擦问题依然存在。这不仅仅是造成这一部位模具磨损量增加，而且还导致在压制件中不均匀的密度分布。    

由发表的论文“Quality control through process of rotaryforming press”(Metal Powder Industries Federation，卷6,6-11,1994年5月，125-137页)已知一种用于所谓旋转压制法的电子控制其运动的压力机。这种压力机用于再加工已经烧结的粉末冶金制成的成型件，使它们的密度达到该种材料理论上可能的密度的95-98％范围内。这种压力机特殊的结构可以在压力机总压制力比较低的情况下，在压制模具中产生局部极高的挤压压力。为此采用了摆动转动的上部冲头模具，它可以局部限制作用在工件上的极高压力，以便目标准确地压缩工件。在此出版物中没有指明，为了生产由粉末状材料组成的具有圆柱形主成型部分和螺旋线状副成型部分的压制件，直接参与要制造的压制件螺旋线状副成型部分成型的上部冲头和底部冲头，在阴模型腔内所进行的运动通过电子控制器操纵。

因此本发明的目的是对此类设备作如下的改进，使所提及的摩擦问题即使对于底部冲头也能得到满意的解决，与此同时，为生产不同压制件所需的模具费和设备改造费能保持得尽可能地低。

为实现上述目的，根据本发明提供一种制造压制件的设备，压制件有由粉末状材料尤其是金属粉末制的圆柱形主成型部分和螺旋线状副成型部分，此设备有一个阴模和有至少一个可绕其纵轴线旋转地支承着的上部冲头以及至少一个可绕其纵轴线旋转地支承着的底部冲头，其中，冲头可在电机传动下沿轴向相对于阴模移动，此至少一个上部冲头为获得螺旋线状运动，除了其轴向传动外还被传动绕其纵轴线旋转，其特征为：设有一个电子控制器；所述至少一个底部冲头同样被旋转驱动；冲头的电动旋转传动总是与冲头轴向运动的传动在机械上分离，并可通过控制器单独调整，直接参与所要制造的压制件螺旋线状副成型部分成型的上部冲头和底部冲头在阴模型腔内的运动，通过电子控制器操纵。