一种非对称粉末冶金齿轮用模具的制作方法

1.本实用新型属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种非对称粉末冶金齿轮用模具。


背景技术：

2.粉末冶金成形是粉末冶金生产中的基本工序之一，目的是将松散的(金属，陶瓷，或其他材料)粉末在模具中通过压力制成具有预定几何形状、尺寸、密度和强度的半成品，然后通过脱模得到半成品毛坯。该半成品至少还需要经过后续的烧结工序才会变为成品。在模压一些非对称齿轮产品的过程中，由于模具的零件较长，成形过程中由于受力不均，特别是模具中间的芯棒易断裂，导致不能高效连续生产，影响了生产效率。


技术实现要素：

3.技术问题：针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种使用寿命长的非对称粉末冶金齿轮用模具。
4.技术方案：为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种非对称粉末冶金齿轮用模具，包括模具组和成形架，所述模具组包括从上到下依次设置的上冲，中模和下冲，所述模具组内设有贯穿孔，所述贯穿孔内设有芯棒，所述中模内设有用于齿轮成形的模腔，所述芯棒贯穿所述下冲和模腔，所述成形架包括压盖和压垫，所述压盖和压垫与所述下冲连接，所述模腔的中心轴线与所述模具组的中心轴线不在同一直线上。
6.优选的，所述齿轮的受力中心线与所述模具组的中心轴线重合。
7.优选的，所述芯棒包括第一棒体和第二棒体，所述第一棒体和第二棒体通过螺纹可拆卸连接。
8.优选的，所述下冲包括从上到下依次设置的下一冲、下二冲和下三冲。
9.优选的，所述压盖包括下一冲压盖、下二冲压盖和下三冲压盖，所述压垫包括下一冲压垫、下二冲压垫和下三冲压垫。
10.优选的，所述下一冲压盖和下一冲压垫与所述下一冲连接，所述下二冲压盖和下二冲压垫与所述下二冲连接，所述下三冲压盖和下三冲压垫与所述下三冲连接。
11.优选的，所述下一冲压垫、下二冲压垫和下三冲压垫通过连接杆连接，所述连接杆数量在一个以上。
12.优选的，所述连接杆的尾端还连接有底垫，所述底垫上设有若干个螺纹孔。
13.有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：1、本实用新型通过将齿轮的受力中心线与模具的中心轴线重合，可以使模具受力均匀，避免模具受力不均匀受损，尤其是提高了芯棒的使用寿命；2、芯棒采用分段螺纹式连接方式，棒体强度高。
附图说明
14.图1是本实用新型实施例换挡齿轮结构示意图；
15.图2是本实用新型截面示意图；
16.图3是本实用新型模具组截面示意图；
17.图4是本实用新型上冲截面示意图；
18.图5是本实用新型实施例换挡齿轮受力中心示意图；
19.图6是本实用新型成形架外形结构三维图；
20.图7是本实用新型芯棒结构示意图。
具体实施方式
21.下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
22.如图1所示，粉末冶金工艺制作的换挡齿轮9，换挡齿轮9大体上呈中空的柱体形状，一边是齿91，另外一边是设有用来换挡的凹槽92，上端设有顶壁93，顶壁93上中心位置设有圆形的通孔94，换挡齿轮9两边为非对称结构，在使用模具成形过程中，两边的受力不均匀，易导致模具内芯棒损坏。
23.如图2和图3所示，一种非对称粉末冶金齿轮用模具，用于换挡齿轮9的成形，包括模具组和成形架，模具组包括从上到下依次设置的上冲1，中模2和下冲3，下冲3包括从上到下依次设置的下一冲31、下二冲32和下三冲33，模具组内设有贯穿孔11，贯穿孔11从上到下依次贯穿上冲1、中模2和下冲3，贯穿孔11内设有芯棒4，中模2内设有用于齿轮成形的模腔5，模腔5内用来容纳金属粉末，芯棒4贯穿下冲3和模腔5，上冲1从上部对模腔5的金属粉末进行压制，下一冲31、下二冲32和下三冲33从下部对金属粉末进行压制，在中模2内下三冲33包裹芯棒4外圈，下二冲32包裹在下三冲33外圈，下一冲31包裹在下二冲32的外圈，从而在芯棒4、上冲1、中模2和下冲3的共同作用下，模腔5内的金属粉末被压制成换挡齿轮9。
24.如图3、图4、图5所示，为了使芯棒4受力均匀，模腔5的中心轴线与模具组的中心轴线不在同一直线上，而模腔5内非对称齿轮的受力中心线与模具组的中心轴线重合。模腔5的中心轴线也就是换挡齿轮9的中心轴线即图3中的a线，模具组的中心轴线即图3中的b线，换挡齿轮9的受力中心线与b线重合；如图4所示，表现在上冲1上时，模具组的中心轴线即上冲1的中心轴线是b线，换挡齿轮9的中心轴线即贯穿孔11的中心轴线是a线，上冲1的作用力中心线与b线重合；如图5所示，表现在换挡齿轮9上时，换挡齿轮9的受力中心不在它的中心轴线上，齿轮受力中心点位于模具组的中心轴线上，避免模具组中芯棒4受力不均匀受损，提高了芯棒使用寿命。
25.如图2和图6所示，成形架用来将模具组和机台连接并带动模具组运动，成形架包括压盖6和压垫7，压盖6包括下一冲压盖61、下二冲压盖62和下三冲压盖63，压垫7包括下一冲压垫71、下二冲压垫72和下三冲压垫73，下一冲压盖61和下一冲压垫71分别从上方和下方与下一冲31连接，将下一冲31夹住，从而可以带动下一冲31上下运动，使下一冲31上端进入中模2参与压制成形工作，同样的，下二冲压盖62和下二冲压垫72也分别从上方和下方与下二冲32连接，下三冲压盖63和下三冲压垫73也分别从上方和下方与下三冲33连接。下一冲压垫71、下二冲压垫72和下三冲压垫73通过四根连接杆34连接，从而下一冲31、下二冲32和下三冲33可以一体运动，连接杆34的尾端还连接有底垫35，底垫35上设有多个螺纹孔351，用来与机台的驱动设备连接，驱动下冲3整体运动。
26.如图7所示，芯棒4包括第一棒体41和第二棒体42，第一棒体41和第二棒体42通过螺纹可拆卸连接，通过将现有的焊接式连接的芯棒4改为螺纹式连接，提高棒体强度，还可以将芯棒4的材质变更，将原来的硬质合金wc改为韧性较好的钢asp60，提高棒体的抗断裂性。
27.以上仅是本实用新型的优选实施方式，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，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种非对称粉末冶金齿轮用模具，其特征在于，包括模具组和成形架，所述模具组包括从上到下依次设置的上冲(1)，中模(2)和下冲(3)，所述模具组内设有贯穿孔(11)，所述贯穿孔(11)内设有芯棒(4)，所述中模(2)内设有用于齿轮成形的模腔(5)，所述芯棒(4)贯穿所述下冲(3)和模腔(5)，所述成形架包括压盖(6)和压垫(7)，所述压盖(6)和压垫(7)与所述下冲(3)连接，所述模腔(5)的中心轴线与所述模具组的中心轴线不在同一直线上。2.根据权利要求1所述的非对称粉末冶金齿轮用模具，其特征在于，所述齿轮的受力中心线与所述模具组的中心轴线重合。3.根据权利要求1所述的非对称粉末冶金齿轮用模具，其特征在于，所述芯棒(4)包括第一棒体(41)和第二棒体(42)，所述第一棒体(41)和第二棒体(42)通过螺纹可拆卸连接。4.根据权利要求1所述的非对称粉末冶金齿轮用模具，其特征在于，所述下冲(3)包括从上到下依次设置的下一冲(31)、下二冲(32)和下三冲(33)。5.根据权利要求4所述的非对称粉末冶金齿轮用模具，其特征在于，所述压盖(6)包括下一冲压盖(61)、下二冲压盖(62)和下三冲压盖(63)，所述压垫(7)包括下一冲压垫(71)、下二冲压垫(72)和下三冲压垫(73)。6.根据权利要求5所述的非对称粉末冶金齿轮用模具，其特征在于，所述下一冲压盖(61)和下一冲压垫(71)与所述下一冲(31)连接，所述下二冲压盖(62)和下二冲压垫(72)与所述下二冲(32)连接，所述下三冲压盖(63)和下三冲压垫(73)与所述下三冲(33)连接。7.根据权利要求5所述的非对称粉末冶金齿轮用模具，其特征在于，所述下一冲压垫(71)、下二冲压垫(72)和下三冲压垫(73)通过连接杆(34)连接，所述连接杆(34)数量在一个以上。8.根据权利要求7所述的非对称粉末冶金齿轮用模具，其特征在于，所述连接杆(34)的尾端还连接有底垫(35)，所述底垫(35)上设有若干个螺纹孔(351)。

技术总结
本实用新型公开了一种非对称粉末冶金齿轮用模具，属于粉末冶金技术领域，该模具包括模具组和成形架，模具组包括从上到下依次设置的上冲，中模和下冲，模具组内设有贯穿孔，贯穿孔内设有芯棒，中模内设有用于齿轮成形的模腔，芯棒贯穿所述下冲和模腔，成形架包括压盖和压垫，压盖和压垫与下冲连接，模腔的中心轴线与模具组的中心轴线不在同一直线上。本实用新型通过将齿轮的受力中心线与模具的中心轴线重合，可以使模具受力均匀，避免模具受力不均匀受损，尤其是提高了芯棒的使用寿命；芯棒采用螺纹式连接方式，棒体强度高。棒体强度高。棒体强度高。


技术研发人员：高维娜 张旋 马华荣 朱明祥 刘小青 葛志林
受保护的技术使用者：扬州保来得科技实业有限公司
技术研发日：2022.04.15
技术公布日：2022/8/30