[發明專利]一種粉末壓制成形工藝中的輔助脫模裝置

有效

• 申請號: 201710944277.3
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107790714B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 王林翔;杜昊遠;郭寧
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B22F3/03
• 分類號: B22F3/03;B22F3/093
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種粉末壓制成形工藝中的輔助脫模裝置。包括下模沖、上模沖和陰模，下模沖固定安裝在底座上，下模沖上方布置上模沖，粉末物料填充在上模沖、下模沖和陰模構成的空間里，還包括懸臂、振動彈簧和超磁致伸縮激振器，陰模上方的兩側增設有懸臂，陰模和懸臂同步上下升降運動，兩個懸臂各自底面和陰模頂面之間均設置有振動彈簧和振動器，振動器上端通過振動彈簧連接到懸臂底面，振動器下端連接接觸到陰模頂面。本發明能減小外層粉末與模壁間的摩擦力，減少脫模時缺陷的產生，使壓坯的內部密度更為均勻，降低了內應力，從而減小了壓坯變形開裂現象。

技術領域

本發明涉及一種利用激振器的粉末壓制工藝中的輔助脫模裝置。準確地說，涉及一種粉末壓制成形工藝中的可減少缺陷的輔助脫模裝置。

技術背景

粉末冶金是一種材料利用率、制品設計自由度都很高的，可生產許多其他制備方法難以生產的具有特殊性能材料及零件的一種技術。作為粉末冶金最重要的應用以及粉末冶金零件制造的重要工序之一，粉末冶金成形是一種通過特定的方法來使松散的粉末原料形成具有一定尺寸、形狀以及強度坯塊的工藝。其中成形的方法主要有兩種，加壓成形和無壓成形。加壓成形對于大多數粉末冶金產品來講是必不可少的步驟，其中加壓成形中使用最普遍的就是模壓成形，簡稱壓制。壓制是將一定量的粉末放入一個精密尺寸的壓制模中，之后粉末被移動的沖頭以高壓壓制成生坯的過程。在壓制過程中粉末會產生垂直于壓模壁的側壓力，其中靠近模壁的外層粉末在側壓力的作用下會模壁之間產生了摩擦力并且金屬受壓成形時，會產生流動或塑性變形，進而會有部分粉末進入到模具的陰模與模沖之間的配合間隙中。目前市場上使用的壓模設備中的間隙基本都在0.008mm以上，這種間隙范圍內是較易產生缺陷的。外層粉末與側壁間的摩擦力以及粉末的這種填充效應是造成脫模時缺陷的重要原因。缺陷的產生會對所制件的機械精度產生重大影響。除此之外，外層粉末與模壁間的摩擦力會使壓坯在高度方向產生壓力降。壓力分布不均勻使得壓坯內部密度分布也不均勻，進而對壓坯乃至產品的性能有十分重要的影響。并且粉末顆粒在壓制的過程中產生了不同程度的彈性及塑性變形，使得壓坯內產生了很大的內應力，使得壓坯在脫出壓模后會發生膨脹，該現象稱為彈性后效，是壓坯變形、開裂的最主要原因之一。

目前對缺陷的研究主要是缺陷出現的原因以及缺陷出現后如何去除或者減少，而關于如何在制品生產的過程中有效減少缺陷的研究及方法卻少之又少，因此粉末壓制及脫模過程中如何減少缺陷的問題亟待解決。

發明內容

為了解決背景技術中存在的問題，本發明提出了一種粉末壓制成形工藝中的輔助脫模裝置，利用激振器在粉末壓制工藝中提供特定頻率小幅振動進行輔助脫模，提高產品質量。

為了實現上述要求，本發明采用如下的技術方案：

本發明包括下模沖、上模沖和陰模，下模沖固定安裝在底座上，下模沖上方布置上模沖，粉末物料填充在上模沖、下模沖和陰模構成的空間里，還包括懸臂、振動彈簧和超磁致伸縮激振器，陰模上方的兩側增設有懸臂，陰模和懸臂同步上下升降運動，兩個懸臂各自底面和陰模頂面之間均設置有振動彈簧和振動器，振動器上端通過振動彈簧連接到懸臂底面，振動器下端連接接觸到陰模頂面。

本發明通過設置振動器和懸臂使得陰模在壓制過程中產生振動，從而進行輔助脫模，大大增加了壓制品的成型質量，減小了壓制品的缺陷產生。

所述的振動器采用超磁致伸縮激振器或者壓電激振器。