一种粉末冶金薄壁成形模具冲头及其模具的制作方法

1.本实用新型涉及粉末冶金技术领域，尤其涉及一种粉末冶金薄壁成形模具冲头及其模具。


背景技术：

2.本部分提供的仅仅是与本技术相关的背景信息以方便本领域的技术人员能够更透彻、准确的理解本技术，其并不必然是现有技术。
3.粉末冶金是用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。
4.粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，均属于粉末烧结技术，因此，一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。
5.现有的粉末工件一般都是通过模具冲压成形，利用压力把散开的粉末冲压成一个整体，同时粉末工件在加工过程中所有的凹陷部分或者凸出部分都是通过单独的冲压工序完成的，也即，每个冲压工序都是采用一个冲头完成。但是，如图2所示，当需要生产图中具有薄壁的工件时，现有的冲压工序、模具冲头极度容易导致薄壁开裂的情况，从而导致加工质量低合格率不达标的问题。
6.由此可见，现有的粉末薄壁工件在加工中具有不足之处，有待改进。


技术实现要素：

7.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种粉末冶金薄壁成形模具冲头及其模具，有效提高产品的合格率。
8.本实用新型采用如下技术方案实现：一种粉末冶金薄壁成形模具冲头，包括冲头本体以及芯棒，其中：
9.所述冲头本体上设置有避空区以及冲压区，所述避空区包括设置在所述冲头本体上且沿所述冲头本体长度方向开设的避空槽；
10.所述芯棒以一体成型的方式设置在所述冲压区上，且所述芯棒与所述避空槽相邻以形成有薄壁成型间距。
11.由此，通过把芯棒以一体成型的方式设置在冲压区上，且让芯棒与避空槽相邻以形成有薄壁成型间距，由此实现了工件凸出部分与凹陷部分均能在一次冲压过程中成形，从而使工件凸出部分与凹陷部分之间的薄壁同样能够在一次冲压过程中成形，由此改变以往为了便于脱模时需要分开两次冲压而造成薄壁容易开裂进而导致加工质量低的问题，因而有效提高产品的合格率。
12.在一个实施例中，所述薄壁成型间距的厚度在1mm-5mm之间。发明人通过多次测试验证，当薄壁的厚度大于5mm时，分开两次冲压时，薄壁相对不容易开裂，但当薄壁的厚度小于5mm时，开裂率非常高，由此确定较为合适的薄壁成型间距。进一步的，薄壁成型间距的厚
度在2mm-4mm之间。
13.在一个实施例中，所述芯棒以焊接或者一体铸造的方式设置在所述冲压区上。
14.在一个实施例中，所述冲头本体呈条形状，所述芯棒设置在所述冲头本体的中心位置上且所述避空槽设置在所述冲头本体的侧壁上。如此设置的目的在于，当芯棒与粉末接触时，以使粉末往侧边移动，从而更好的成形工件。
15.在一个实施例中，所述避空槽具有两组且对称于所述芯棒设置。当然，避空槽具有三组或者四组等数量均可，不应受到数量限制。
16.在一个实施例中，所述冲头本体以及所述芯棒为金属cr12、cr12mov或者asp23的其中一种。
17.本实用新型还具有一种模具，包括上模板以及与所述上模板冲压配合的下模板，所述上模板和/或所述下模板上设置有如上述的粉末冶金薄壁成形模具冲头。
18.即，上模板和/或下模板上设置有粉末冶金薄壁成形模具冲头，如此，通过把冲头中的芯棒以一体成型的方式设置在冲压区上，且让芯棒与避空槽相邻以形成有薄壁成型间距，由此实现了工件凸出部分与凹陷部分均能在一次冲压过程中成形，从而使工件凸出部分与凹陷部分之间的薄壁同样能够在一次冲压过程中成形，由此改变以往为了便于脱模时需要分开两次冲压而造成薄壁容易开裂进而导致加工质量低的问题，因而有效提高产品的合格率。
19.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：通过把芯棒以一体成型的方式设置在冲压区上，且让芯棒与避空槽相邻以形成有薄壁成型间距，由此实现了工件凸出部分与凹陷部分均能在一次冲压过程中成形，从而使工件凸出部分与凹陷部分之间的薄壁同样能够在一次冲压过程中成形，由此改变以往为了便于脱模时需要分开两次冲压而造成薄壁容易开裂进而导致加工质量低的问题，因而有效提高产品的合格率。
附图说明
20.图1为本实用新型粉末冶金薄壁成形模具冲头的局部结构的立体示意图。
21.图2为本实用新型粉末冶金薄壁成形模具冲头冲压制备的工件的立体结构示意图。
22.图中各标号代表如下含义：1、冲头本体；11、避空槽；2、芯棒；3、薄壁成型间距；4、薄壁。
具体实施方式
23.为更进一步阐述本技术为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本技术的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
24.在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
25.另需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。
26.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。
27.如图1所示，本实用新型公开一种粉末冶金薄壁成形模具冲头，用于安装在冲压模具上进行连续冲裁冲压冲断作业，使被加工粉末材料发生塑性变形，从而获得所需要的粉末成品或者半成品。
28.其中，该冲头包括冲头本体1以及芯棒2，冲头本体1上设置有避空区以及冲压区，避空区包括设置在冲头本体1上且沿冲头本体1长度方向开设的避空槽11，避空槽11用于冲头本体1挤压粉末时让粉末往避空槽11内移动，从而形成工件的凸出部分；进一步的，芯棒2以一体成型的方式设置在冲压区上，且芯棒2与避空槽11相邻以形成有薄壁成型间距3，芯棒2用于挤压粉末以使粉末往周边移动，从而形成工件的凹陷部分。
29.本实用新型通过把芯棒2以一体成型的方式设置在冲压区上，且让芯棒2与避空槽11相邻以形成有薄壁成型间距3，由此实现了工件凸出部分与凹陷部分均能在一次冲压过程中成形，从而使工件凸出部分与凹陷部分之间的薄壁同样能够在一次冲压过程中成形，由此改变以往为了便于脱模时需要分开两次冲压而造成薄壁容易开裂进而导致加工质量低的问题，因而有效提高产品的合格率。
30.其中，如图2所示，图中所示为工件的薄壁4。
31.其中，薄壁成型间距3的厚度在1mm-5mm之间，发明人通过多次测试验证，当薄壁的厚度大于5mm时，分开两次冲压时，薄壁相对不容易开裂，但当薄壁的厚度小于5mm时，开裂率非常高，由此确定较为合适的薄壁成型间距3。进一步的，薄壁成型间距3的厚度在2mm-4mm之间。
32.其中，芯棒2可以通过螺接的方式固定在冲头本体1上，由此便于更换不同形状的芯棒2，但是采用螺接方式时，螺接处有可能造成工件不够平整，因而影响工件质量。由此，芯棒2以一体成型的方式设置在冲压区上，具体来说，芯棒2以焊接或者一体铸造的方式设置在冲压区上均可，较优的方式是一体铸造的方式设置在冲压区上。
33.其中，冲头本体1呈条形状，芯棒2呈条形状，芯棒2设置在冲头本体1的中心位置上且避空槽11设置在冲头本体1的侧壁上。如此设置的目的在于，当芯棒2与粉末接触时，以使粉末往侧边移动，从而更好的成形工件。进一步的，避空槽11具有两组且对称于芯棒2设置。当然，避空槽11具有三组或者四组等数量均可，不应受到数量限制。
34.其中，冲头本体1以及芯棒2为金属cr12(合金工具钢)、cr12mov(冷作模具钢)或者asp23(铬钼钒粉末钢)的其中一种。
35.其中，图中未示出，本实用新型还具有一种模具，包括上模板以及与上模板冲压配合的下模板，上模板和/或下模板上设置有如上述的粉末冶金薄壁成形模具冲头。即，上模板和/或下模板上设置有粉末冶金薄壁成形模具冲头，如此，通过把冲头中的芯棒2以一体成型的方式设置在冲压区上，且让芯棒2与避空槽11相邻以形成有薄壁成型间距3，由此实现了工件凸出部分与凹陷部分均能在一次冲压过程中成形，从而使工件凸出部分与凹陷部分之间的薄壁同样能够在一次冲压过程中成形，由此改变以往为了便于脱模时需要分开两次冲压而造成薄壁容易开裂进而导致加工质量低的问题，因而有效提高产品的合格率。
36.本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还
包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。