专利名称：提高粉末冶金产品局部密度的模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及粉末冶金领域，尤其一种可以提高粉末冶金产品局部密度的模具。
背景技术：
粉末冶金技术已被广泛应用到零件的制造中，如应用于汽车发动机凸轮轴上的凸轮轴前轴颈等，其采用传统的粉末冶金工艺的制造流程为在室温下，把混合好的原料粉末装入到具有凸轮轴前轴颈形状的模腔里，沿轴向对粉末施加压力，使粉末成形为要求的形状，并达到相应的工艺性能要求。然后将压坯放入烧结炉内进行高温处理，以得到要求的强度。再将烧结坯整形，使零件满足客户的使用和装配尺寸要求。
现有产品的压制成形可在日本进口的200T机械压力机上进行，其采用上二下二、阴模带肩的模架结构。传统的模具包括内外上模，内外下模，主芯棒，阴模。请参阅图1，原料粉末在压制成形过程中有一部分会流入内上模腔19中，内上模12所对应的小头颈部位18密度很低，只有6.4g/cm3左右，造成该处强度很低，性能很差，达不到产品技术要求。该处密度成品要求大于6.8g/cm3，压制不能低于6.6g/cm3。为了解决这个问题，只有保证该处的粉末不流失，才能提高小头颈部位的密度。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于提供一种提高粉末冶金产品局部密度的模具。
本实用新型的提高粉末冶金产品局部密度的模具包括内外上模、主芯棒，其中内外上模包括具有上模腔的内上模及位于内上模上侧的第一内上模垫块，主芯棒伸入到上模腔中，上模腔中设有假芯棒、弹簧，假芯棒设有一搁置部，其下端抵靠到主芯棒上，搁置部抵靠到弹簧的一端，弹簧的另一端抵靠到第一内上模垫块的下表面。
假芯棒包括较粗的下半部及较细的上半部的外围，搁置部形成于假芯棒的上下半部交界的地方，弹簧套在上半部。上半部及下半部分别呈大致圆柱体状。
内上模通过第一内上模压圈固定到第一内上模垫块上。内上模外侧设有第二内上模垫块，外上模安装于第二内上模垫块下侧面，外上模通过第二内上模压圈固定第二内上模垫块上。原料粉末装于外上模的模腔中，主芯棒位于外上模的模腔内并可以伸入到内上模的上模腔中。
本实用新型的粉末冶金模具可提高产品的局部密度，使产品的密度及硬度等指标符合要求。
图1为现有的粉末冶金压制模具的示意图。
图2为本实用新型提高粉末冶金产品局部密度的模具的示意图。
具体实施方式
请参阅图2，本实用新型提高粉末冶金产品局部密度的模具包括内外上模3、假芯棒4、弹簧5、主芯棒6、内外下模以及阴模。由于内外下模和阴模均与现有技术相同，故图2中没有显示。
内外上模3的最上部为第一内上模垫块31，其下侧面安装内上模32，内上模32通过第一内上模压圈33固定到第一内上模垫块31上。内上模32外侧设有第二内上模垫块34，第二内上模垫块34下侧面安装外上模35，外上模35通过第二内上模压圈36固定第二内上模垫块34上。原料粉末38装于外上模35的模腔中。内上模32具有貫穿其上下表面的上模腔39，主芯棒6位于外上模35的模腔内并可以伸入到内上模32的上模腔39的下部。上模腔39中设置假芯棒4及弹簧5，其中假芯棒4包括较粗的下半部41及较细的上半部42的外围，上半部42及下半部41分别呈大致圆柱体状，假芯棒4于上下半部42、41交界的地方形成圆环形的搁置部43。弹簧5套在上半部42，其上端抵靠在第一内上模垫块31的下表面，而下端抵靠在假芯棒4搁置部43上。
在粉末原料38还没有开始压制前，内上模32中的假芯棒4就已经和主芯棒6相接，阻止粉末原料的流失到上模腔39中，压制过程中，随着上模3、下模、阴模的相对运动，粉末原料开始成形，上模3中的假芯棒4受到主芯棒37的推力向上移动，同时使套在假芯棒4上的弹簧5也开始受到压缩，直至产品压制动作结束。脱模时，内外上模3及假芯棒4与产品分离，假芯棒4和弹簧5上所受的力释放，弹簧5恢复弹性变形将假芯棒4从内上模32中打出，整个上模组合3回复到粉末还没有开始压制前的状态。周而复始，产品连续生产。采用此模具结构后，提高了粉末冶金产品的局部密度(如凸轮轴前轴颈的小头颈处)，压制达到6.7g/cm3以上。满足了产品的工艺要求和性能要求。
将用本实用新型的模具生产出的产品，放于高温网带电炉中烧结，烧结温度设置为预热温度<650℃±20℃，750℃±20℃>，三段烧结温度分别为<1110℃±10℃，1120℃±10℃，1120℃±10℃>。然后再将烧结坯整形，使零件满足客户的使用和装配尺寸要求。
本实施实例中，虽然仅以提高凸轮轴前轴颈局部密度的结构特点和成形方法作了阐述，但应当理解，本实用新型的模具亦可用于生产类似结构页导致局部密度降低的粉末冶金产品。
权利要求1.一种提高粉末冶金产品局部密度的模具，包括内外上模、主芯棒，其中内外上模包括具有上模腔的内上模及位于内上模上侧的第一内上模垫块，主芯棒伸入到上模腔中，其特征在于上模腔中设有假芯棒、弹簧，假芯棒设有一搁置部，其下端抵靠到主芯棒上，搁置部抵靠到弹簧的一端，弹簧的另一端抵靠到第一内上模垫块的下表面。
2.如权利要求1所述的提高粉末冶金产品局部密度的模具，其特征在于假芯棒包括较粗的下半部及较细的上半部的外围，搁置部形成于假芯棒的上下半部交界的地方，弹簧套在上半部。
3.如权利要求2所述的提高粉末冶金产品局部密度的模具，其特征在于上半部及下半部分别呈大致圆柱体状。
4.如权利要求1所述的提高粉末冶金产品局部密度的模具，其特征在于内上模通过第一内上模压圈固定到第一内上模垫块上。
5.如权利要求4所述的提高粉末冶金产品局部密度的模具，其特征在于内上模外侧设有第二内上模垫块，外上模安装于第二内上模垫块下侧面，外上模通过第二内上模压圈固定第二内上模垫块上。
6.如权利要求5所述的提高粉末冶金产品局部密度的模具，其特征在于原料粉末装于外上模的模腔中，主芯棒位于外上模的模腔内并可以伸入到内上模的上模腔中。
专利摘要本实用新型涉及一种提高粉末冶金产品局部密度的模具，包括内外上模、主芯棒，其中内外上模包括具有上模腔的内上模及位于内上模上侧的第一内上模垫块，主芯棒伸入到上模腔中，上模腔中设有假芯棒、弹簧，假芯棒设有一搁置部，其下端抵靠到主芯棒上，搁置部抵靠到弹簧的一端，弹簧的另一端抵靠到第一内上模垫块的下表面。假芯棒包括较粗的下半部及较细的上半部的外围，搁置部形成于假芯棒的上下半部交界的地方，弹簧套在假芯棒的上半部。本实用新型的粉末冶金模具可提高产品的局部密度，使产品的密度及硬度等指标符合要求。
文档编号B22F3/03GK2757977SQ200420114518
公开日2006年2月15日 申请日期2004年12月21日 优先权日2004年12月21日
发明者卞惠兰, 张志勇, 蒋叶琴 申请人:上海汽车股份有限公司