一种应用于粉末成型的简单模具结构的制作方法

1.本实用新型属于粉末原料成型的模具领域，特别涉及一种应用于粉末成型的简单模具结构。


背景技术：

2.现有的粉末原料成型模具主要是冷模具，没有加热功能，粉末原料主要是以冷成型为主。导致现有的粉末原料成型只能通过冷压然后进行高温烧结固化，步骤多。专利申请号为“201920424309.1”专利文件中公开了一种可加热粉末原料成型模具，通过在上冲支撑块、上冲支撑板、中模支撑板和下冲支撑板设置上下对应、数目一致和尺寸适配的上冲杆、上冲伸入孔、上冲定位孔、成型模腔和下冲杆，以及可压入嵌合的中模压入槽和中模加热座、可无缝盖合的盖合槽和成型模腔，形成了粉末原料压制成型工艺中上下冲压、灵活开合的模具结构，定位准确，结构稳定，批次生产；且采用可插入电加热件的中模加热座和上模加热块，使模具具备加热功能，在粉末原料压制成型过程中对粉末原料进行加热处理，在一定程度上改变其物理性质，使其成型后内部结构更加均匀，因而获得具备更加优秀性能的成型产品，适用于粉末原料压制成型工艺。
3.但是，该专利文件中的成型模具在粉末原料加热成型前没有设置特定结构使粉末原料保持在预定温度，如此粉末原料在加热成型前容易受模具加热层的影响或加压操作等使部分粉末原料温度升高从而粘在加工通道的腔壁上，出现粉末原料分布不均匀现象。且若粉末成型后的形状为上下两端大小不同的形状如圆台、棱台等，则现有的粉末成型模具不能实现快速成型后快速出料。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种应用于粉末成型的简单模具结构，在粉末原料加热成型前使粉末原料保持在预定温度，避免受模具加热层的影响或加压操作等使部分粉末原料温度升高从而粘在加工通道的腔壁上而出现粉末原料分布不均匀现象。
5.本实用新型的另一个目的在于提供一种应用于粉末成型的简单模具结构，适用于粉末成型后的形状为上下两端大小不同的形状，可快速成型后快速出料。
6.为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
7.本实用新型提供一种应用于粉末成型的简单模具结构，包括上模、中模、下模，上模、中模、下模自上而下依序设置，上模包括上底座与上顶针，上顶针与上底座连接，上顶针设置于上底座下方，下模包括下底座与下顶针，下顶针与下底座连接，下顶针设置于下底座上方，中模包括上中模、下中模，上中模包括加热层，下中模包括冷却层，上中模设置于下中模上方，上中模相对下中模上下活动设置，中模上开设有加工通道，加工通道纵向贯穿上中模、下中模，上顶针、下顶针形状、位置均与对应的加工通道匹配，上顶针、下顶针均相对加工通道上下活动设置，上顶针的长度大于加工通道在上中模内的长度，下顶针的长度支持
下顶针在加工通道中移动至加热层。
8.在实际应用中，用户将动力结构与上顶针、下顶针连接，另一动力结构与上中模或下中模连接，动力结构带动上顶针、下顶针分别在加工通道所在方向上下活动，动力结构带动上中模或下中模合在一起或分开。上顶针、下顶针形状、位置均与对应的加工通道匹配是指：上顶针位置与上中模内的加工通道的位置对齐，动力结构带动上顶针可进入、退出上中模内的加工通道、沿加工通道将粉末原料移出上中模；下顶针位置与下中模内的加工通道的位置对齐，动力结构带动下顶针可进入、退出下中模内的加工通道、沿加工通道将粉末原料运送至冷却层，且下顶针的形状、位置与上中模内的加工通道的下端匹配使下顶针能沿加工通道将粉末原料运送至加热层。上顶针的长度大于加工通道在上中模内的长度便于上顶针将粉末原料推出上中模实现出料。下顶针的长度支持下顶针在加工通道中移动至加热层，即下顶针在加工通道中向上移动，顶住粉末原料将其送入至加热层。
9.该模具实现粉末原料成型的工作过程为：初始状态，上中模与下中模处于分开状态，上中模与下中模之间出现较大空隙。开始工作时，下顶针进入加工通道到达冷却层预定位置，下顶针与冷却层中的加工通道围合形成进料腔。用户从上中模与下中模之间的空隙中将粉末原料置于进料腔中。进料完毕后上中模相对下中模靠近，使上中模与下中模合模成为一个整体，此时加工通道接通形成一个连续通道，上顶针、下顶针可在加工通道内运动。下顶针在加工通道中移动将粉末原料运送至加热层，上顶针、下顶针、加热层联合对粉末原料进行热压。热压处理后下顶针退出上中模，下中模相对上中模远离，使上中模与下中模之间出现可用来出料的空隙。上顶针将位于加热层中的粉末原料推出上中模，实现快速出料。冷却层对进料腔内的粉末原料起到控温作用，使粉末原料的温度始终处于预定温度，避免受加热层的影响或加压操作等使部分粉末原料温度升高从而粘在加工通道的腔壁上而出现粉末原料分布不均匀现象。加热层对粉末原料也起到控温作用，使粉末原料的温度始终处于预定高温，实现粉末原料的均匀融合，便于加压成型。
10.进一步地，上中模还包括隔热板，隔热板与加热层固定连接，隔热板设置于加热层与冷却层之间。隔热板起防止热量在紧邻的加热层与冷却层之间传递的作用。
11.进一步地，在加热层、冷却层的内部均开设有热媒通道，在加热层、冷却层的侧壁开设有入口、出口，每层的入口、热媒通道、出口依次连通。用户可将水、油、空气等热媒通过入口输入到热媒通道中，再经过出口流出。
12.进一步地，加热层、冷却层内部的热媒通道围绕该层结构内部的加工通道设置，使各个加工通道内的粉末原料在加热层受热均匀，在冷却层受冷均匀，从而将加热层、冷却层内部的加工通道的温度各自控制在相应的预定值。
13.进一步地，上顶针、下顶针、加工通道的数量为多个，加热层、冷却层内部的热媒通道均呈网状分布。加热层、冷却层内部的热媒通道呈网状，该层结构内的加工通道置于网状的网眼中，每一个加工通道外围均围绕有热媒通道，实现均匀受热或均匀受冷。
14.进一步地，上顶针与上底座固定连接，下顶针与下底座固定连接，上底座、下底座相对中模上下活动设置。用户将动力结构与上底座、下底座连接，动力结构带动上底座、下底座运动时即可带动上顶针、下顶针运动。
15.进一步地，上顶针的形状为圆柱，加工通道在加热层内的形状为圆台，加工通道在冷却层内的形状为圆柱，下顶针的形状为圆柱。
16.也可设置上顶针的形状为棱柱，加工通道在加热层内的形状为棱台，加工通道在冷却层内的形状为棱柱，下顶针的形状为棱柱。可根据于粉末成型后的具体形状(可适用于粉末成型后的形状为上下两端大小不同的形状)确定上顶针、加工通道、下顶针的形状，使之彼此匹配，如此可实现快速成型后快速出料。
17.进一步地，加热层的热媒管道中设置有电加热管。用户通过向电加热管供电使电加热管发热，为加热层供热。
18.本实用新型的优势在于：相比于现有技术，在本实用新型当中，应用于粉末成型的简单模具结构在粉末原料加热成型前使粉末原料保持在预定温度，避免受模具加热层的影响或加压操作等使部分粉末原料温度升高从而粘在加工通道的腔壁上而出现粉末原料分布不均匀现象。该应用于粉末成型的简单模具结构还适用于粉末成型后的形状为上下两端大小不同的形状，可快速成型后快速出料。
附图说明
19.图1是本实用新型结构示意图。
20.图2是每层内部的加工通道与热媒通道的分布示意图。
具体实施方式
21.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
22.为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
23.参见图1
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2所示，本实用新型提供一种应用于粉末成型的简单模具结构，包括上模1、中模3、下模2，上模1、中模3、下模2自上而下依序设置，上模1包括上底座11与上顶针12，上顶针12与上底座11固定连接，上顶针12设置于上底座11下方，下模2包括下底座21与下顶针22，下顶针22与下底座21固定连接，下顶针22设置于下底座21上方，上底座11、下底座21相对中模3上下活动设置。中模3包括上中模35、下中模36，上中模35由加热层351和隔热板352组成，隔热板352与加热层351固定连接。下中模36包括冷却层361，上中模35设置于下中模36上方，上中模35相对下中模36上下活动设置，隔热板352设置于加热层351与冷却层361之间。当上中模35与下中模36合成一个整体时，隔热板352起防止热量在加热层351与冷却层361之间传递的作用。中模3上开设有加工通道31，加工通道31纵向贯穿加热层351、隔热板352、冷却层361。加工通道31在上中模的部分为上加工通道311，加工通道31在下中模的部分为下加工通道312，上顶针12形状、位置与上加工通道311匹配，下顶针12形状、位置与下加工通道312匹配，且下顶针12的形状、位置与上加工通道311的下端匹配。上顶针12、下顶针22均相对加工通道31上下活动设置，上顶针12的长度大于上加工通道311的长度，下顶针22的长度支持下顶针22在加工通道31中移动至加热层351。
24.在实际应用中，用户将动力结构与上底座11、下底座21连接，动力结构带动上底座11、下底座21运动时即可带动上顶针12、下顶针22运动。将另一动力结构与上中模35或下中模36连接，动力结构带动上顶针12、下顶针22分别在加工通道31所在方向上下活动，动力结构带动上中模35或下中模36合在一起或分开。上顶针12、下顶针22形状、位置均与对应的加
工通道31匹配是指：上顶针12位置与上加工通道311的位置对齐，动力结构带动上顶针12可进入、退出上加工通道311、沿上加工通道311将粉末原料推出上中模35实现出料；下顶针22位置与下加工通道312的位置对齐，动力结构带动下顶针22可进入、退出下加工通道312、沿下加工通道312将粉末原料运送至冷却层361、沿加工通道将粉末原料移动至加热层351。上顶针12的长度大于上加工通道311的长度便于上顶针12将粉末原料推出上中模35实现出料。下顶针22的长度支持下顶针22在加工通道31中移动直至移动至加热层351，即下顶针22顶住粉末原料将其送入至加热层351。
25.该模具实现粉末原料成型的工作过程为：初始状态，上中模35与下中模36处于分开状态，上中模35与下中模36之间出现较大空隙。开始工作时，下顶针22进入加工通道31到达冷却层361预定位置，下顶针22与冷却层361中的加工通道31围合形成进料腔。用户从上中模35与下中模36之间的空隙中将粉末原料置于进料腔中。进料完毕后上中模35相对下中模36靠近，使上中模35与下中模36合模成为一个整体，此时加工通道31接通形成一个连续通道，上顶针12、下顶针22可在加工通道31内运动。下顶针22在加工通道31中移动将粉末原料运送至加热层351，上顶针12、下顶针22、加热层351联合对粉末原料进行热压。热压处理后下顶针22退出上中模35，下中模36相对上中模35远离，使上中模35与下中模36之间出现可用来出料的空隙。上顶针12在上加工通道311中向下移动将位于加热层351中的粉末原料推出上中模35，实现快速出料。冷却层361对进料腔内的粉末原料起到控温作用，使粉末原料的温度始终处于预定温度，避免受加热层351的影响或加压操作等使部分粉末原料温度升高从而粘在加工通道31的腔壁上而出现粉末原料分布不均匀现象。加热层351对粉末原料也起到控温作用，使粉末原料的温度始终处于预定高温，实现粉末原料的均匀融合，便于加压成型。
26.在加热层351、冷却层361的内部均开设有热媒通道32，在加热层351、冷却层361的侧壁开设有入口33、出口34，每层的入口33、热媒通道32、出口34依次连通。用户可将水、油等热媒通过入口33输入到热媒通道32中，再经过出口34流出。
27.加热层351、冷却层361内部的热媒通道32围绕该层结构内部的加工通道31设置，使各个加工通道31内的粉末原料在加热层351受热均匀，在冷却层361、第二冷却层361受冷均匀，从而将加热层351、冷却层361内部的加工通道31的温度各自控制在相应的预定值。
28.上顶针12、下顶针22、加工通道31的数量为四个，上顶针的形状为圆柱，加工通道在加热层351中的形状为圆台，加工通道在冷却层361中的形状为圆柱，下顶针的形状为圆柱。加热层351、冷却层361内部的热媒通道32均呈网状分布。加热层351、冷却层361内部的热媒通道32呈网状，该层结构内的加工通道31置于网状的网眼中，每一个加工通道31外围均围绕有热媒通道32，实现均匀受热或均匀受冷。
29.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。