一种制备粉末冶金零件的组合模具的制作方法

本发明涉及粉末烧结技术领域，尤其是涉及一种制备粉末冶金零件的组合模具及其使用方法。

背景技术：

粉末冶金技术是将具有不同配比的混合粉末通过冷压成型和热压烧结等工艺制成多孔或致密材料的工艺方法。粉末冶金技术具有节能、省材、产品精度高等特点，且可制备传统机械加工方法无法制备的复杂零件。但是，现有用于制备粉末冶金预制体的模具，在一次烧结过程中只能制备出一种形状或配比的试样，通常一次烧结过程时间将持续4h以上，这样浪费时间、减少了模具使用寿命。

技术实现要素：

本发明提供一种制备粉末冶金零件的组合模具，它具有结构简单、操作方便、可同时制备圆柱形和环形零件、使用寿命长等特点，可以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种制备粉末冶金零件的组合模具，其特征在于：所述模具包括外模具、套筒Ⅰ、套筒Ⅱ、放置在套筒Ⅱ中的内模具Ⅰ和内模具Ⅱ及上、下压头组成。其中由套筒Ⅰ、套筒Ⅱ、内模具Ⅱ和下压头构成一个环形型腔；由套筒Ⅱ、内模具Ⅰ和内模具Ⅱ构成一个圆柱形型腔，在型腔中装有用于制备粉末冶金零件的金属粉末或合金粉末。

本发明的技术特征还有：所述外模具、套筒Ⅰ、套筒Ⅱ、内模具Ⅰ和内模具Ⅱ、上压头和下压头的材料均为石墨。

本发明的技术特征还有：所述外模具的内径与套筒Ⅰ的外径相等，套筒Ⅰ的内径与套筒Ⅱ的外径相等。

本发明的技术特征还有：所述套筒Ⅱ的内径与内模具Ⅰ和内模具Ⅱ的直径相等。

本发明的技术特征还有：所述上压头和下压头底盘的外径与外模具外径相等。

本发明的技术特征还有：所述下压头底盘上有圆形卡槽，上压头上有与所述卡槽相对应的圆柱凸起。

本发明的技术特征还有：所述下压头底盘上的圆形卡槽与内模具的直径相等，上压头底盘上的圆柱凸起的直径与套筒Ⅱ的内径相等。

本发明的有益效果在于：本模具可以同时烧结制备出具有不同配比的环形零件和轴类零件，提高了烧结效率和模具使用寿命，而且模具结构简单、操作方便、采用石墨为原料，成本较低。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图，附图2是本发明的剖面示意图，附图3是上压头结构示意图，附图4是下压头结构示意图其中，1是外模具、2是套筒Ⅰ、3是套筒Ⅱ、4是内模具Ⅰ、5是内模具Ⅱ、6是上压头、7是下压头。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行说明。本发明公开了一种制备粉末冶金零件的组合模具，该模具包括外模具1、套筒2、套筒3、放置在套筒3中的内模具4和内模具5及上压头6和下压头7组成。其中由套筒2、套筒3、内模具5和下压头7构成一个环形型腔；由套筒3、内模具4和内模具5构成一个圆柱形型腔，在型腔中装有用于制备粉末冶金零件的金属粉末或合金粉末。

其中，外模具1、套筒2、套筒3、放置在套筒3中的内模具4和内模具5及上压头6和下压头7的材料均为石墨。

外模具1的内径与套筒2的外径相等，套筒2的内径与套筒3的外径相等。

套筒3的内径与内模具4和内模具5的直径相等。

上压头6和下压头7底盘的外径与外模具1外径相等。

下压头7底盘上有圆形卡槽，上压头6上有与所述卡槽相对应的圆柱凸起。

下压头7底盘上的圆形卡槽与内模具的直径相等，上压头6底盘上的圆柱凸起的直径与套筒3的内径相等。

使用时，首先将内模具5置于下压头7的定位槽中；然后将套筒2内表面和下压头7定位槽的外径配合，组成环形型腔；再然后将均匀混合的定量金属粉末或合金粉末装入环形型腔中，在装粉末过程中要保证均匀；再将套筒3的下表面压到所装粉末的上表面；由套筒3、内模具4和内模具5组成圆柱形型腔，在内模具5上表面装入不同配比的定量金属粉末或合金粉末，将内模具4下表面压到所装粉末的上表面；将套筒2、套筒3、内模具4、内模具5装入外模具中，并将下压头7的底盘与外模具1下端面配合；再将上压头6的圆柱凸起与套筒3内径配合，上压头6的底盘与外模具1上端面配合；最后为了保证烧结效果，用压力机对上压头6上表面加压30MPa，并保压15min。预制结束后按照热压烧结工艺曲线在真空烧结炉中进行烧结，最终得到粉末冶金圆柱形零件和环形零件。

上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。