专利名称：一种用于温压的模壁润滑模具的制作方法
专利说明一种用于温压的模壁润滑模具 本发明属于粉末冶金领域，特别是涉及一种温压用模具。铁基粉末混合物添加的润滑剂，密度一般在1.0g/cm3左右，添加润滑剂将大幅度地降低压制坯件的无孔隙密度，从而降低温压后的可能达到的最终密度。减小铁基粉末混合物中润滑剂添加量将为获得高密度铁基粉末冶金零部件创造条件。然而，降低粉末中润滑剂含量将引起粉末颗粒与模壁之间的摩擦力增加，这不仅会降低粉末压制的有效压力，造成压制坯件的密度下降，而且导致粉末压坯密度分布不均匀，难以成形形状复杂的部件。为此，必须采用模壁润滑取代粉末内润滑。专利U.S.6190605B1，U.S.5992772，U.S.5682591对室温压制提出了模壁润滑技术，其核心是如何有效地在阴模壁上均匀地涂敷一层润滑剂。这些专利主要采用静电喷涂方法将干态的润滑剂颗粒带上电荷，带电颗粒自气压枪中喷向阴模内壁，沉积一层润滑剂，达到润滑模壁的目的。对于采用温压技术提高铁基粉末冶金零部件的密度，主要采用温压用模壁润滑系统。其结构大致与上述专利相似，主要差异在于喷枪头能深入模腔中，更能使润滑剂颗粒均匀地涂敷在形状较复杂的阴模壁上，特别适用于齿轮类模具的模壁润滑。但这些专利涉及的模壁润滑系统结构比较复杂，需要对现有的压机和模架系统进行改造。特别是，位于装粉靴前部的喷射腔体在喷涂润滑剂颗粒时所需的停留时间大幅度降低了压制速度，导致模壁润滑技术至今难以实现真正意义上的工业规模应用。针对现有模壁润滑技术结构复杂和降低压制速度等技术缺陷，特提出本发明。
本发明利用毛细管原理，即利用模具零件下模冲与阴模之间的间隙作为润滑剂溶液的毛细管，润滑剂溶液在毛细管力的作用下填充阴模与下冲头之间的间隙，并随下冲头作相对于阴模向上运动(即脱模)时将含有润滑剂的溶液涂敷在阴模内壁上，从而实现润滑阴模的目的。
为了实现上述模壁润滑过程，本发明在模具阴模的径向有一高度为50-60微米的空心圆盘1，该空心圆盘低于下模冲处于装粉状态时的端面1-3mm处，其深度达到阴模与模套间的界面处，从阴模下端面有一个直径为3-5mm的孔2与上述空心圆盘相连通。该孔通过连接管道与装有润滑剂有机溶液的储液槽连接，储液槽内润滑剂有机溶液的液面略高于槽缝高度1-2mm。为了使储液槽液面与阴模中槽位置相对固定，储液槽可以固定在阴模板上。
对于温压过程，可采用含固态润滑剂的有机溶液。由于模壁的温度在130℃左右，大量的溶剂会挥发。而对于室温压制过程，可使用含液态润滑剂浓度较高的有机溶液。
本发明通过对模具的阴模结构进行适度的改造和添加简易的附件，利用毛细管原理和下模冲相对于阴模的向上运动将润滑剂溶液均匀地涂敷在阴模壁上，省去了传统模壁润滑技术为了实现模壁润滑而需添置复杂的润滑剂涂敷系统，便于与现有压机和模架配合使用；由于下模冲的运动与润滑剂溶液对模壁的涂敷动作同时进行，该系统对模壁的润滑过程不影响压机的生产效率，提高压制速度；由于模壁润滑通过下模冲与阴模之间的间隙进行，特别适宜于形状复杂的铁基粉末冶金部件的模壁润滑。与现有技术相比，具有结构简单的特点。
图1脱模状态下阴模内空心圆盘与下模冲相对位置示意图。
图2装粉状态下阴模内空心圆盘与下模冲相对位置示意图。如附图1所示，当压制过程结束后，下模冲 作相对于阴模 向上运动时，从阴模与下模冲间隙中的润滑剂溶液连续地涂敷在阴模内壁表面上。处于脱模状态时，所有阴模壁表面被润滑剂溶液完全均匀地涂敷。随着下一压制周期的进行，下模冲作相对于阴模向下运动，最后达到装粉状态。这时，留下热的润滑剂溶液且其中大量的有机溶剂被加热挥发。当粉末填充阴模腔体后，上冲头压入阴模腔体内，涂敷在阴模内壁上的润滑剂可以实现模壁润滑的目的。上述模壁润滑过程随着压制过程的循环而重复。
权利要求
1.一种用于温压的模壁润滑模具，其特征在于本发明在模具阴模的径向有一高度为50-60微米的空心圆盘，该空心圆盘低于下模冲处于装粉状态时的端面1-3mm处，其深度达到阴模与模套间的界面处，从阴模下端面有一个直径为3-5mm的孔与上述空心圆盘相连通。
全文摘要
一种用于温压的模壁润滑模具。本发明在模具阴模的径向有一空心圆盘，从阴模下端面有一个孔与空心圆盘相连通。本发明利用毛细管原理和下模冲相对于阴模的向上运动将润滑剂溶液均匀地涂敷在阴模壁上，省去了传统模壁润滑技术为了实现模壁润滑而需添置复杂的润滑剂涂敷系统，下模冲的运动与润滑剂溶液对模壁的涂敷同时进行，提高压制速度；由于模壁润滑通过下模冲与阴模之间的间隙进行，特别适宜于形状复杂的铁基粉末冶金部件的模壁润滑。
文档编号B22F3/03GK1565779SQ0312457
公开日2005年1月19日 申请日期2003年6月25日 优先权日2003年6月25日
发明者曹顺华, 李元元, 邵兵, 果世驹, 肖志瑜 申请人:中南大学