一种具有浮动压力补偿机构的模具及其工作流程的制作方法

本发明涉及粉末成型领域，具体是一种具有浮动压力补偿机构的模具。

背景技术：

在粉末成型压机中，就多台阶复杂制件来讲，不同台阶对应不同的模冲头，冲头的长度、截面积等都不相同，所以在压制过程中每个模冲头的变形量不同，在这种情况下就对压制成型的零件的质量造成较大影响：1、在压制过程中，下模冲发生形变使得上下模冲之间形成的型腔高度h发生变化，其中实际型腔高度（实际台阶高度）h实=h理+h变（h实—最终制件台阶高度，h理—不考虑模冲变形时理论台阶高度，h变模冲变形量），直接影响压制成型的零件的成形质量；2、压制结束，当压力释放后冲头变形回弹，且每个冲头回弹量不同，这种情况下，压制成型的零件将随回弹量最大的冲头移动，而没有受到支撑的部分却静置不动，从而在压坯内形成裂纹；3、脱模过程中，如若对下一、二模冲未施加一定的支撑力，压制成型的零件在一离开阴模上端面，压坯内部弹性应变瞬间释放，压坯在水平方向“胀大”，下部的外裙与腹板体之间的颗粒连结可能被破坏。致使产生水平方向的裂纹，而且可能将零件的裙部完全剪切下来。为了消除由模冲弹性应变带来产品质量缺陷以及尺寸精度的影响，适当的调整模冲的材料及尺寸等参数可以降低这种影响，但不能彻底杜绝这种现象。所以为了满足多台阶复杂制件的生产，寻找一种能够解决这些影响的新型工艺，是粉末成型行业的必然需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有浮动压力补偿机构的模具，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有浮动压力补偿机构的模具，包括上模、下模和阴模，所述下模固定在阴模的下方并且阴模的上部设置有用于固定上模的通孔，上模包括上模主体和上模中心杆，上模主体外部的两侧从上至下依次设置有上三模冲、上二模冲和上一模冲，上模中心杆贯穿上模主体，下模包括下模主体和下模中心杆，下模中心杆贯穿下模主体并且下模中心杆与上模中心杆配合使用，下模中心杆与上模中心杆均采用空心结构，下模主体外部的两侧从上至下依次设置有下一模冲、下二模冲和下三模冲，下模主体的底部还设置有浮动缸。

作为本发明进一步的方案：上模主体、阴模和下模主体均采用树脂、工程塑料或者陶瓷材料制作。

作为本发明进一步的方案：上模中心杆和下模中心杆均为空心圆柱结构，上模中心杆和下模中心杆的内径为10-15厘米。

所述具有浮动压力补偿机构的模具的工作流程，具体步骤如下：

步骤一，装粉：将原料装入上模中心杆中，原料通过上模中心杆落入阴模中；

步骤二，压制：上模在气缸的带动下进行下行压制，同时分别对下一模冲和下二模冲施加以向上的支撑力，调节该支撑力大小，使其向上顶出时可以抵消下模因弹性应变而带来的压缩量；

步骤三，脱模：将上模泄压移开，此时将下一模冲和下二模冲的向上支撑力改变，直至脱模结束。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该装置设计合理，结构简单，故障率低，使用安全性好；该装置通过在模架上稍作改动，使用简单，通用性强，降低了对模具的要求，降低了模具的成本，保证了产品的稳定性，适用性强。

附图说明

图1为具有浮动压力补偿机构的模具的结构示意图。

图2为具有浮动压力补偿机构的模具中压制时的结构示意图。

图3为具有浮动压力补偿机构的模具中脱模时的结构示意图。

其中：1-上模，11-上模主体，12-上模中心杆，13-上三模冲，14-上二模冲，15-上一模冲，2-阴模，3-下模，31-下模主体，32-下模中心杆，33-下一模冲，34-下二模冲，35-下三模冲，4-产品。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-3，一种具有浮动压力补偿机构的模具，包括上模1、下模3和阴模2，所述下模3固定在阴模2的下方并且阴模2的上部设置有用于固定上模1的通孔，上模1包括上模主体11和上模中心杆12，上模主体11外部的两侧从上至下依次设置有上三模冲13、上二模冲14和上一模冲15，上模中心杆12贯穿上模主体11，下模3包括下模主体31和下模中心杆32，下模中心杆32贯穿下模主体31并且下模中心杆32与上模中心杆12配合使用，下模中心杆32与上模中心杆12均采用空心结构，下模主体31外部的两侧从上至下依次设置有下一模冲33、下二模冲34和下三模冲35，下模主体31的底部还设置有浮动缸。上模主体11、阴模2和下模主体31均采用树脂、工程塑料或者陶瓷材料制作。上模中心杆12和下模中心杆32均为空心圆柱结构，上模中心杆12和下模中心杆32的内径为10-15厘米。

所述具有浮动压力补偿机构的模具的工作流程，具体步骤如下：

步骤一，装粉：将原料装入上模中心杆中，原料通过上模中心杆落入阴模中；

步骤二，压制：上模在气缸的带动下进行下行压制，同时分别对下一模冲和下二模冲施加以向上的支撑力，调节该支撑力大小，使其向上顶出时可以抵消下模因弹性应变而带来的压缩量，满足产品的尺寸要求，支撑力的大小根据不同产品的压制力进行调节；

步骤三，脱模：将上模泄压移开，此时将下一模冲和下二模冲的向上支撑力改变，直至脱模结束。

本发明的工作原理是：本装置是将模冲的弹性应变通过模架予以补偿，以降低模具设计过程中的复杂性和通用性，从而在降低模具成本的同时也满足了多台阶复杂制件的精度控制和避免模冲所带来的缺陷影响；通过在下模上分别增加浮动缸，即对下模分别施加一可控支撑力，该支撑力的大小可根据工艺需求进行调整，以满足成型工艺的需求。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。