多段台阶粉末冶金输出齿轮成型模具的制作方法

1.本实用新型涉及粉末冶金技术领域，特别涉及多段台阶粉末冶金输出齿轮成型模具。


背景技术：

2.厨房用小型料理机内装配有行星齿轮箱，其与连接头连接的输出齿轮为多段台阶输出齿轮1，如图1～图5所示，第一段台阶1-1为齿形，第二段台阶1-2为圆形大平面，第一段台阶1-1和第二段台阶1-2注塑后连接行架，第三段台阶1-3的齿形是行星太阳齿实现传动作用，第四段台阶1-4为圆柱上开双扁位轴的形状，与另一连接头相连，连接搅刀从而打碎、搅拌食材。
3.由于多段台阶输出齿轮结构复杂，在粉末冶金工艺中，需将多段台阶输出齿轮的第二段台阶1-2单独成型，第一段台阶1-1、第三段台阶1-3和第四段台阶1-4可以一体成型，再将第二段台阶1-2套装于第一段台阶1-1和第三段台阶1-3之间进行组配，然后烧结，这种组配烧结方式需要采用过盈配合，如果过盈量大会导致第二段台阶1-2开裂，且第一段台阶1-1和第三段台阶1-3的高度尺寸很难精确控制，生产的尺寸公差大，产品合格率低。
4.经过长期的摸索实践，可将多段台阶粉末冶金输出齿轮一体成型，第一段台阶1-1、第三段台阶1-3的尺寸可以精确的得到保证，但由于第三段台阶1-3的齿形的齿根圆直径与第四段台阶的圆轴直径最短处相差只有0.1mm，在实际生产中，如图21和图22所示，模具的下一冲6成型第三段台阶的齿根处和成型第四段台阶的圆轴的型腔之间的最薄厚度l1对应为0.1mm，在成型过程中，0.1mm厚的型腔处很容易被撑裂继而下一冲6缺角造成第四段台阶1-4尺寸严重不合格无法装配。
5.本实用新型所要解决的技术问题为：现有多段台阶粉末冶金输出齿轮成型过程复杂，尺寸难保证，合格率低，无法装配。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种多段台阶粉末冶金输出齿轮成型模具，该模具能够一次成型多段台阶粉末冶金输出齿轮，简化了加工流程，其成型的多段台阶粉末冶金输出齿轮具有尺寸精确、合格率高，装配容易等优点。
7.本实用新型所采用的技术方案为：一种多段台阶粉末冶金输出齿轮成型模具，包括从上至下相互配合的上模、中模和下模，所述上模包括上外冲和设置在所述上外冲内的上内冲，所述上外冲与上内冲合模时其下端形成多段台阶粉末冶金输出齿轮的第一段台阶的型腔；所述中模由外模和位于外模内的模芯构成，所述模芯与上外冲合模时形成多段台阶粉末冶金输出齿轮的第二段台阶的型腔；所述下模由下一冲、设置在下一冲内侧的下二冲、以及设置在下二冲内的芯棒构成，所述下一冲、下二冲、芯棒合模时其上端形成多段台阶粉末冶金输出齿轮的第四段台阶的型腔，所述下一冲与模芯合模时形成多段台阶粉末冶金输出齿轮的第三段台阶的型腔，所述下一冲的型腔内壁设置有凸起，凸起对应处型腔的
壁厚l2不小于0.5mm。
8.所述模芯为耐磨材料制作而成。
9.所述上模、中模、下模通过连接件连接固定在粉末成型机上。
10.本实用新型的有益效果在于：本实用新型能够一次成型多段台阶粉末冶金输出齿轮，不但简化了加工流程，而且第一段台阶和第三段台阶的尺寸得到了准确的控制，大大的提高了产品的合格率。此外，将原本最薄处(l1为0.1mm)的型腔增设凸起，凸起处型腔的厚度l2可增加到最小为0.5mm，实际成型中下一冲不会被撑裂，解决了型腔容易被撑裂继而下一冲缺角造成第四段台阶尺寸严重不合格无法装配的不足。本实用新型成型的多段台阶粉末冶金输出齿轮具有尺寸精确、合格率高，装配容易等优点。
附图说明
11.图1为多段台阶粉末冶金输出齿轮立体结构图；
12.图2为图1从下往上看的立体结构图；
13.图3为图1剖视图；
14.图4为图1的俯视图；
15.图5为图1的仰视图；
16.图6为本实用新型结构示意图；
17.图7为本实用新型装粉时的工作状态图；
18.图8为本实用新型移粉时的工作状态图；
19.图9为本实用新型压制时的工作状态图；
20.图10为本实用新型脱模时的工作状态图；
21.图11为本实用新型中模结构示意图；
22.图12为图11的俯视时型腔的结构放大示意图；
23.图13为本实用新型上外冲结构示意图；
24.图14为图13的下端端面与型腔的仰视结构放大示意图；
25.图15为本实用新型上内冲结构示意图；
26.图16为图15的下端端面与型腔的仰视结构放大示意图；
27.图17为本实用新型下一冲结构示意图；
28.图18为图17的上端端面结构放大示意图；
29.图19为本实用新型下二冲结构示意图；
30.图20为图19的上端端面结构放大示意图；
31.图21为改进前下一冲的立体图；
32.图22为图21中的a处放大视图；
33.图23为本实用新型下一冲的立体图；
34.图24为图23中的b处放大视图；
35.图中的标号与名称对应如下：多段台阶输出齿轮1、第一段台阶1-1、第二段台阶、第三段台阶1-3、第四段台阶1-4、上内冲2、上外冲3、模芯4、外模5、下一冲6、凸起6-1、下二冲7、芯棒8。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.请参阅图6～图20、图23～图24，本实用新型提供一种技术方案：一种多段台阶粉末冶金输出齿轮成型模具，包括从上至下相互配合的上模、中模和下模，所述上模包括上外冲3和设置在所述上外冲3内的上内冲2，所述上外冲3与上内冲2合模时其下端形成多段台阶粉末冶金输出齿轮1的第一段台阶1-1的型腔；所述中模由外模5和位于外模内的模芯4构成，所述模芯5与上外冲3合模时形成多段台阶粉末冶金输出齿轮1的第二段台阶1-2的型腔；所述下模由下一冲6、设置在下一冲6内侧的下二冲7、以及设置在下二冲7内的芯棒8构成，所述下一冲6、下二冲7、芯棒8合模时其上端形成多段台阶粉末冶金输出齿轮1的第四段台阶1-4的型腔，所述下一冲6与模芯4合模时形成多段台阶粉末冶金输出齿轮1的第三段台阶1-3的型腔，所述下一冲6的型腔内壁设置有凸起6-1，凸起6-1对应处型腔的壁厚不小于0.5mm。
38.为了提高模芯4的使用寿命，所述模芯4为耐磨材料制作而成，优选钨钢。
39.所述上模、中模、下模通过连接件如螺栓等连接固定在粉末成型机上。
40.在生产过程中，其成型过程为:
41.1：装粉
42.中模的外模5、模芯4和下一冲6向上动作，相对于固定的下二冲7会形成一个二倍于产品的型腔；上内冲向上伸缩，与上外冲形成一个二倍于第一段台阶的型腔，送粉盒9移动到中模型腔上端，粉末由于重力会充填满型腔，充填完成后送粉盒9退回。
43.2：移粉
44.芯棒8向上动作，动作幅度大于第一段台阶2倍高度，上模整体下行，上外冲3与中模合模，上内冲2与芯棒8合模，合模后中模整体向下浮动，粉末充满上模冲型腔。
45.3：压制
46.上模整体继续向下动作，压制时为让产品密度均匀，中模会继续向下浮动，浮动到成型第二段台阶圆台尺寸，因为上外冲3有弹出形成上型腔，压制时上外冲3会缩回去，再因为充填时下一冲6有向上动作，压制时会压回去，下一冲6会下降。上外冲3成型第一段台阶1-1的齿形结构，中模成型第二段台阶1-2的圆台结构和第三段台阶1-3齿形结构，下一冲成型第四段台阶1-4的齿形结构，下二冲成型第四段台阶1-4下端端面结构。
47.4：脱模
48.上模整体离开中模，中模继续向下动作，下一冲6顶出多段台阶输出齿轮1后缩回，多段台阶输出齿轮1出模，芯棒8退回。然后送粉盒9向前运动把多段台阶输出齿轮1推出并加粉，如此反复进行多段台阶输出齿轮1的加工成型。
49.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应
包含在本实用新型的保护范围之。