一种内齿圈粉末冶金模具的制作方法

1.本实用新型属于机械领域，涉及一种内齿圈粉末冶金模具。


背景技术：

2.粉末冶金是采用烧结、成型等手段将金属粉末或非金属粉末制作成有指定形状的加工方法，可用于制造各种精密零部件，其生产效率、原料利用率高，已成为一种重要的金属成型方法。
3.在利用粉末冶金制作精细零件时，挤压成型过程中的扰动因素对产品影响极大，如原料均匀度、模具稳定性等。其中，模具稳定性不足导致加压装置在挤压过程中出现晃动，导致成品内部产生气泡甚至直接变形，最终影响产品寿命，因此，研发提高模具稳定性成为粉末冶金行业的研发重点。申请公布号为cn113042734 a的专利提供了一种粉末冶金成形模具，但其结构相对复杂，且在压制过程中粉末受压不足，一导致产品内紧外松最终影响韧性的问题，申请公布号为cn112157258 a的专利提供了一种粉末冶金模具，可解决粉末受压不足的问题，但其上型部与下型部之间存在发生相对运动的可能性，依然无法解决模具稳定性不足的技术问题。
4.另外，在粉末冶金过程中，当产品结构复杂时，往往出现制造过程复杂、脱模困难的技术问题，这也是实践中的重难点。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种内齿圈粉末冶金模具，以解决上述粉末冶金模具稳定性不足的技术问题，同时简化模具结构、降低制造难度。
6.实现本实用新型目的的技术方案是：
7.一种内齿圈粉末冶金模具，包括成型上外冲、成型下冲、成型中模、模芯、成型下二冲和成型芯棒；所述模芯设于成型中模的中心，模芯的中心设有成型腔；所述成型上外冲的下部外周面和成型下冲的上部外周面均与模芯的成型腔的内周面滑动连接；所述成型上外冲的中心设有第一中心通孔，并且围绕第一中心通孔设有多个第一芯棒孔；所述成型下冲的中心设有第二中心通孔，并且围绕第二中心通孔设有多个第二芯棒孔；所述第一中心通孔的内径小于第二中心通孔的内径；所述成型下冲的第二中心通孔的上部内周面上均布有内齿槽；所述成型下二冲的上部外周面上设有与成型下冲的内齿槽相匹配的外齿；所述成型下二冲的上端面设有与成型上外冲的第一中心通孔滑动连接的凸台；所述成型下二冲上还设有多个第三芯棒孔；所述第一芯棒孔、第二芯棒孔以及第三芯棒孔的位置一一对应；所述成型芯棒设有多根，且每根成型芯棒由下至上依次穿过一组第三芯棒孔、第二芯棒孔和第一芯棒孔。
8.上述内齿圈粉末冶金模具中，成型芯棒依次穿过成型上外冲、成型下冲及成型下二冲，且成型芯棒根数较多，杜绝了成型上外冲、成型下冲及成型下二冲三者之间出现转动错位的可能性。
9.在应用过程中，可对成型上外冲、成型下冲及成型下二冲设置位置固定装置，由于所述成型上外冲的下部外周面和成型下冲的上部外周面均与模芯的成型腔的内周面滑动连接；所述成型下冲与成型下二冲之间采用螺纹连接，可根据实际需要随时调整对应圈高度及其圈厚度，更能够满足实际生产需要；
10.进一步地，所述成型下冲的第一中心通孔的顶部边缘设有斜倒角。可根据原料性质及内齿圈高度设置斜倾角度数，以减少产品表面瑕疵，并确保产品成型后可迅速将其取出。
11.进一步地，在成型下二冲下端设置芯棒座组件；将成型芯棒的底部设于芯棒座组件内。更具体地，上述具有芯棒座组件的内齿圈粉末冶金模具，所述芯棒座组件包括上下设置的芯棒盖和芯棒座，所述芯棒盖位于成型下二冲下方，其上设有第四芯棒孔，所述成型芯棒由下至上依次穿过第四芯棒孔、第三芯棒孔、第二芯棒孔第一芯棒孔。此时，芯棒座组件与成型上外冲、成型下冲及成型下二冲相对设置可保持稳定，更有利于对成型芯棒进行固定。
12.进一步地，其铸造的内齿圈一个端面具有挡环，所述模芯的成型腔的直径为内齿圈外径；所述成型下二冲的外齿直径为内齿圈内齿直径，其凸台直径为内齿圈挡环直径。此时，内齿圈各参数已被固定，在铸造时可实现一次成型。
13.进一步地，所述成型上外冲的第一芯棒孔、成型下冲的第二芯棒孔及成型下二冲的第三芯棒孔及芯棒盖的第四芯棒孔均设有六个。所有芯棒孔对称设计，此时模具受力更均匀，固定效果更佳。
14.进一步地，所述芯棒盖与芯棒座之间采用螺栓、螺母可拆卸地固定连接。设计芯棒座是为了避免芯棒在使用过程中接受空气受到腐蚀，任何可有效固定芯棒盖与芯棒座的方式均可用于替代，如在边缘连接处进行铰接，在芯棒盖上垂直设置可穿过芯棒座的耳孔，再用插销进行固定。
15.采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：
16.(1)本实用新型的内齿圈粉末冶金模具中所有关键组件得到了很好的固定，在铸造过程中不会出现错位现象。
17.(2)本实用新型的内齿圈粉末冶金模具结构巧妙，对目标内齿圈可实现一次成型，可有效解决生产时间。
18.(3)本实用新型内齿圈粉末冶金模具铸造的内齿圈高度及其厚度可调，更能够满足实际生产需要。
19.(4)本实用新型内齿圈粉末冶金模具在型下冲的第一中心通孔的顶部边缘设有斜倒角，可有效减少产品表面瑕疵，并确保产品成型后可迅速将其取出。
20.(5)本实用新型内齿圈粉末冶金模具还设置了芯棒座组件，更有利于对成型芯棒的固定及防腐蚀。
附图说明
21.为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：
22.图1为本实用新型内齿圈粉末冶金模具的结构示意图。
23.图2为本实用新型内齿圈粉末冶金模具成型上外冲的结构示意图。
24.图3为本实用新型内齿圈粉末冶金模具成型下冲的结构示意图。
25.图4为本实用新型内齿圈粉末冶金模具模芯的结构示意图。
26.图5为本实用新型内齿圈粉末冶金模具成型下二冲的结构示意图。
27.附图中的标号为：
28.1、成型上外冲；1-1、第一中心通孔；1-2、第一芯棒孔；2、成型下冲；2-1、第二中心通孔；2-2、第二芯棒孔；2-3、内齿槽；3、成型中模；4、模芯；4-1、成型腔；5、成型下二冲；5-1、外齿；5-2、凸台；6、成型芯棒；7、芯棒盖；7-1、第四芯棒孔；8、芯棒座。
具体实施方式
29.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
30.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
33.在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
34.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
35.见图1至图5，本实施例的内齿圈粉末冶金模具的一种实施例为：
36.为了更好的固定冲压模具，对其成型关键组件进行轴向固定，其具体结构包括成型上外冲1、成型下冲2、成型中模3、模芯4、成型下二冲5和成型芯棒6；所述模芯4 设于成型中模3的中心，模芯4的中心设有成型腔4-1；所述成型上外冲1的下部外周面和成型下冲2的上部外周面均与模芯4的成型腔4-1的内周面滑动连接；所述成型上外冲1的中心设有第一中心通孔1-1，并且围绕第一中心通孔1-1设有多个第一芯棒孔 1-2；所述成型下冲2的中心
设有第二中心通孔2-1，并且围绕第二中心通孔2-1设有多个第二芯棒孔2-2；所述第一中心通孔1-1的内径小于第二中心通孔2-1的内径；所述成型下冲2的第二中心通孔2-1的上部内周面上均布有内齿槽2-3；所述成型下二冲5的上部外周面上设有与成型下冲2的内齿槽2-3相匹配的外齿5-1；所述成型下二冲5的上端面设有与成型上外冲1的第一中心通孔1-1滑动连接的凸台5-2；所述成型下二冲5 上还设有多个第三芯棒孔5-3；所述第一芯棒孔1-2、第二芯棒孔2-2以及第三芯棒孔5-3 的位置一一对应；所述成型芯棒6设有多根，且每根成型芯棒6由下至上依次穿过一组第三芯棒孔5-3、第二芯棒孔2-2和第一芯棒孔1-2。
37.需要注意的是，该内齿圈粉末冶金模具，铸造的内齿圈一个端面还可以设有挡环，此时，所述模芯4的成型腔4-1的直径为内齿圈外径；所述成型下二冲5的外齿5-1直径为内齿圈内齿直径，其凸台5-2直径为内齿圈挡环直径。
38.为了更好的适应实际铸造生产，将成型二冲5分为基座段、内齿段及凸台段，三者之间依次通过螺栓固定；其中，基座段上端设有与成型下冲2的内齿槽2-3匹配的外齿 5-1，用于成型二冲5与成型下冲2之间的固定，内齿段上设有与目标内齿圈内齿匹配的外齿；凸台段直径与目标内齿圈的挡环内径一致。实际生产时，根据目标内齿圈内径及挡环内径改变内齿段及凸台段参数，满足生产需求。
39.为了实现快速脱模，在所述成型下冲2的第一中心通孔1-1的顶部边缘设有斜倒角。
40.为了更好地固定成型芯棒，该内齿圈粉末冶金模具还包括芯棒座组件；所述成型芯棒6的底部设于芯棒座组件内。
41.为了防止芯棒腐蚀，所述芯棒座组件包括上下设置的芯棒盖7和芯棒座8，所述芯棒盖7位于成型下二冲5下方，其上设有第四芯棒孔7-1，所述成型芯棒6由下至上依次穿过第四芯棒孔7-1、第三芯棒孔5-3、第二芯棒孔2-2第一芯棒孔1-2。
42.为了对芯棒进行进一步固定，所述成型上外冲1的第一芯棒孔1-2、成型下冲2的第二芯棒孔2-2及成型下二冲5的第三芯棒孔5-3及芯棒盖7的第四芯棒孔7-1均设有六个。
43.所述芯棒盖7与芯棒座8之间螺栓、螺母可拆卸地固定连接。实际应用上，任何可有效固定芯棒盖与芯棒座地方式均可用于替代，如在边缘连接处进行铰接，在芯棒盖上垂直设置可穿过芯棒座的耳孔，再用插销进行固定。
44.以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。