成品弹出式粉末冶金齿轮模具的制作方法

[0001]
本实用新型属于齿轮生产技术领域，涉及成品弹出式粉末冶金齿轮模具。


背景技术：

[0002]
粉末冶金齿轮，在整个粉末冶金零件中难以单独统计，但无论是按重量还是按零件数量，粉末冶金齿轮在各种机械、汽车、摩托车中所占的比例都远远大于其他领域中的粉末冶金零件。
[0003]
其中，粉末冶金齿轮在生产过程中，其核心零部件为粉末冶金齿轮的模具；该模具包括上模和下模，下模中具有与零件适配的压制孔，同时上模中具有与零件相适配的压头。在生产时首先将粉末倒入到压制孔中，然后上模向下运动，并且压头压入到压制孔中，将粉末压结，同时也使得粉末具有了设定的形状，成为雏形齿轮；之后上模上升，压头升高与雏形齿轮分离，然后下模中的顶出机构将雏形齿轮顶出压制孔，由设备上的结构或人工将雏形齿轮推走，顶出机构下降后开始第二轮的加工，如此以往。
[0004]
目前常见的顶出机构主要包括顶出杆以及用于驱动顶出杆升降的结构，在压制过程中，顶出杆的顶端与压制孔的底端相齐平，如此可以保证雏形齿轮的形状完整性，然后在顶出雏形齿轮的时候，顶出杆升高，并将雏形齿轮顶出到压制孔的顶部或更高；其中用于升降顶出杆的结构在驱动顶出杆升降时是急动和急停的，即顶出杆在顶出雏形齿轮时会突然开始活动，此时由于雏形齿轮的结构强度很小(还未烧结)，所以容易引起顶出杆将雏形齿轮顶破的情况，降低了成品率。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的目的在于提供成品弹出式粉末冶金齿轮模具，旨在解决成品率低的问题。
[0006]
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种成品弹出式粉末冶金齿轮模具，包括上模、位于所述上模正下方的下模以及位于所述下模中的顶出结构，所述上模包括有压制头，所述下模的顶部开设有与所述压制头相配合的压制孔，所述下模中还开设有筒形的顶出空间，所述压制孔与所述顶出空间之间竖直开设有与所述压制孔和所述顶出空间均相通的顶出孔，所述顶出结构包括自上而下依次连接的顶出杆、顶出盘、弹性件、驱动盘以及用于驱动所述驱动盘进行升降的升降机构，所述顶出空间的内壁上设置有环形的支撑部，所述顶出盘与所述驱动盘分别位于所述支撑部的上下两侧，且所述顶出盘与所述驱动盘的横截面均与所述顶出空间相配合，当所述顶出盘的底端抵触于所述支撑部时，所述顶出杆的顶端与所述压制孔的底端等高，当所述顶出盘的顶端抵触于所述顶出空间的顶部时，所述顶出杆的顶端与所述上模的顶部等高。
[0007]
本实用新型进一步设置为，所述顶出杆设置有三根，三根所述顶出杆均匀分布于所述压制孔的轴心周围。
[0008]
本实用新型进一步设置为，所述升降机构包括升降缸以及活动连接于所述升降缸
的升降杆，所述升降杆的顶端固定连接于所述驱动盘的中部。
[0009]
本实用新型进一步设置为，所述弹性件为弹簧，所述顶出盘的底端竖直设置有限位杆，贯穿所述驱动盘开设有与所述限位杆相配合的限位孔，所述限位杆依次穿过所述弹性件以及所述限位孔。
[0010]
本实用新型进一步设置为，所述弹性件为圆柱形，且所述弹性件的轴心与所述顶出盘的轴心以及所述驱动盘的轴心均重合。
[0011]
本实用新型进一步设置为，所述下模包括第一模部以及位于所述第一模部下方的第二模部，所述压制孔位于所述第一模部的顶部，所述支撑部位于所述第二模部的顶部。
[0012]
与现有技术相比，本实用新型提供了成品弹出式粉末冶金齿轮模具，在加工的时候，首先上模高于下模，然后向压制孔中倒入金属粉末，金属粉末倒到合适后(通常是恰好将压制孔装满)，上模下降，并使得压制头进入到压制孔中，将金属粉末压至一定程度后形成雏形齿轮，然后上模升高，升降机构驱动驱动盘升高，驱动盘通过弹性件驱动顶出盘和顶出杆升高，顶出杆抵触于雏形齿轮的底端并将雏形齿轮升高到雏形齿轮的底端与上模的顶端等高，之后将雏形齿轮移走，升降机构驱动驱动盘、弹性件、顶出盘和顶出杆下降到原始位置，进行第二次加工。
[0013]
其中，升降机构驱动驱动盘升高时，由于驱动盘是通过弹性件间接地驱动了顶出盘进行升高，所以顶出盘以及顶出杆的速度会逐渐加快，所以顶出杆顶部与雏形齿轮之间产生的最大应力相对减小，从而可以较好的防止雏形齿轮发生裂开等情况，提高了成品率。同时，当雏形齿轮完全被顶出后，顶出盘的顶端也恰好受到了顶出空间顶端的限位，所以能够防止顶出杆进一步的顶出，同时也保证了雏形齿轮被顶出后处于同一个高度处，即雏形齿轮的底端与上模的顶部等高，如此便于将雏形齿轮移走。
[0014]
在压制的过程中，顶出盘的底端是抵触支撑在支撑部上的，所以在压制过程中，顶出杆不会因为压制的压力而下降，所以雏形齿轮的形状能够较好的保持，即不会出现顶出杆下降，而雏形齿轮上具有凸起的情况(除非专门设置成这种形状)。同时，控制上模的升降结构以及动力可以是常规的粉末冶金齿轮生产设备上的动力结构，或者是常规的气缸或油缸等，上模的驱动结构既不是本申请所要求保护的范围，同时也是较为通用的，因此在此不做过多的叙述。同样，将雏形齿轮移走的结构既可以是目前行业里常用的结构，也可以是通过人工等方式进行，在此不做过多的限制。
附图说明
[0015]
图1是本实用新型成品弹出式粉末冶金齿轮模具实施例一一实施例的结构示意图；
[0016]
图2是本实用新型成品弹出式粉末冶金齿轮模具实施例一一实施例的剖视图；
[0017]
图3是图2中a部分的放大图；
[0018]
图4是本实用新型成品弹出式粉末冶金齿轮模具实施例一中下模一实施例的剖视图；
[0019]
图5是本实用新型成品弹出式粉末冶金齿轮模具实施例一中顶出结构一实施例的结构示意图；
[0020]
图6是本实用新型成品弹出式粉末冶金齿轮模具实施例三中顶出结构一实施例的
剖视图。
[0021]
其中，1、上模；2、下模；2a、第一模部；2b、第二模部；3、压制头；4、压制孔；5、顶出空间；6、顶出孔；7、顶出杆；8、顶出盘；9、弹性件；10、驱动盘；11、支撑部；12、升降缸；13、升降杆；14、限位杆；15、限位孔。
具体实施方式
[0022]
以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的成品弹出式粉末冶金齿轮模具作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
[0023]
实施例1
[0024]
一种成品弹出式粉末冶金齿轮模具，如图1至图5所示，包括上模1、位于所述上模1正下方的下模2以及位于所述下模2中的顶出结构，所述上模1包括有压制头3，所述下模2的顶部开设有与所述压制头3相配合的压制孔4，所述下模2中还开设有筒形的顶出空间5，所述压制孔4与所述顶出空间5之间竖直开设有与所述压制孔4和所述顶出空间5均相通的顶出孔6，所述顶出结构包括自上而下依次连接的顶出杆7、顶出盘8、弹性件9、驱动盘10以及用于驱动所述驱动盘10进行升降的升降机构，所述顶出空间5的内壁上设置有环形的支撑部11，所述顶出盘8与所述驱动盘10分别位于所述支撑部11的上下两侧，且所述顶出盘8与所述驱动盘10的横截面均与所述顶出空间5相配合，当所述顶出盘8的底端抵触于所述支撑部11时，所述顶出杆7的顶端与所述压制孔4的底端等高，当所述顶出盘8的顶端抵触于所述顶出空间5的顶部时，所述顶出杆7的顶端与所述上模1的顶部等高。
[0025]
所述顶出杆7设置有三根，三根所述顶出杆7均匀分布于所述压制孔4的轴心周围。三根顶出杆7能够加大对雏形齿轮的作用范围和作用总面积，因而既可以提高雏形齿轮的位置稳定性，同时也可以减小对雏形齿轮的受顶处压力的大小。
[0026]
所述升降机构包括升降缸12以及活动连接于所述升降缸12的升降杆13，所述升降杆13的顶端固定连接于所述驱动盘10的中部。本实施例中优选升降缸12为气缸，也可以根据实际情况选用油缸或其他常规的缸体。
[0027]
所述下模2包括第一模部2a以及位于所述第一模部2a下方的第二模部2b，所述压制孔4位于所述第一模部2a的顶部，所述支撑部11位于所述第二模部2b的顶部。
[0028]
本实用新型提供的成品弹出式粉末冶金齿轮模具，在加工的时候，首先上模1高于下模2，然后向压制孔4中倒入金属粉末，金属粉末倒到合适后(通常是恰好将压制孔4装满)，上模1下降，并使得压制头3进入到压制孔4中，将金属粉末压至一定程度后形成雏形齿轮，然后上模1升高，升降机构驱动驱动盘10升高，驱动盘10通过弹性件9驱动顶出盘8和顶出杆7升高，顶出杆7抵触于雏形齿轮的底端并将雏形齿轮升高到雏形齿轮的底端与上模1的顶端等高，之后将雏形齿轮移走，升降机构驱动驱动盘10、弹性件9、顶出盘8和顶出杆7下降到原始位置，进行第二次加工。
[0029]
其中，升降机构驱动驱动盘10升高时，由于驱动盘10是通过弹性件9间接地驱动了顶出盘8进行升高，所以顶出盘8以及顶出杆7的速度会逐渐加快，所以顶出杆7顶部与雏形齿轮之间产生的最大应力相对减小，从而可以较好的防止雏形齿轮发生裂开等情况，提高
了成品率。同时，当雏形齿轮完全被顶出后，顶出盘8的顶端也恰好受到了顶出空间5顶端的限位，所以能够防止顶出杆7进一步的顶出，同时也保证了雏形齿轮被顶出后处于同一个高度处，即雏形齿轮的底端与上模1的顶部等高，如此便于将雏形齿轮移走。
[0030]
在压制的过程中，顶出盘8的底端是抵触支撑在支撑部11上的，所以在压制过程中，顶出杆7不会因为压制的压力而下降，所以雏形齿轮的形状能够较好的保持，即不会出现顶出杆7下降，而雏形齿轮上具有凸起的情况(除非专门设置成这种形状)。同时，上模1的升降结构以及动力可以是常规的粉末冶金齿轮生产设备上的动力结构，或者是常规的气缸或油缸等，上模1的驱动结构既不是本申请所要求保护的范围，同时也是较为通用的，因此在此不做过多的叙述。同样，将雏形齿轮移走的结构既可以是目前行业里常用的结构，也可以是通过人工等方式进行，在此不做过多的限制。。
[0031]
将下模2分为第一模部2a和第二模部2b主要是便于组装、检修以及后续清理等；比如在组装的时候，首先此时顶出盘8、顶出杆7以及四根均匀分布的弹性件9(即弹簧)是一体的，而驱动盘10与升降杆13是一体的；然后首先将弹性件9穿过支撑部11，之后牵引弹性件9使得弹性件9伸长到顶出空间5的底端(图中的顶出空间5较长，实际上应该第二模部2b中的顶出空间5较短，便于弹性件9被牵引出去，然后升降缸12是固定在焊接在第二模部2b底端的u字形的架子上的)，然后在顶出空间5的下方将弹性件9与驱动盘10焊接起来，或通过其他常规的方式固定起来，固定完成后放开弹性件9，最后向下移动第一模部2a，使得顶出杆7穿入顶出孔6，第一模部2a密封贴合到第二模部2b上之后，将第一模部2a与第二模部2b通过螺栓或其他常规方式连接起来即可。后续在进行清理或检修，也可以通过相反的方式将各个结构分开或拆分。
[0032]
实施例2
[0033]
一种成品弹出式粉末冶金齿轮模具，与实施例一的不同之处在于，所述弹性件9为圆柱形，且所述弹性件9的轴心与所述顶出盘8的轴心以及所述驱动盘10的轴心均重合。其中优选为弹性件9为圆柱形的弹性橡胶柱或弹性垫块等，其首先能够起到缓冲的作用，同时弹性件9的轴心、顶出盘8的轴心以及驱动盘10的轴心是重合的，因此可以提高弹性件9的位置稳定性。
[0034]
弹性件9的外径小于支撑部11的内径，所以弹性件9在发生形变时具有充足的空间。同时第二模部2b上具有与外界相通的通气孔，即通气孔的两端年分别连通了外界和顶出空间5，如此驱动盘10在升降的时候，可以减小受到气压的影响。
[0035]
实施例3
[0036]
一种成品弹出式粉末冶金齿轮模具，与实施例一和实施例二的不同之处在于，如图6所示，所述弹性件9为弹簧，所述顶出盘8的底端竖直设置有限位杆14，贯穿所述驱动盘10开设有与所述限位杆14相配合的限位孔15，所述限位杆14依次穿过所述弹性件9以及所述限位孔15。
[0037]
当驱动盘10在升降的时候，也通过了弹性件9带动了顶出盘8和限位杆14升降，但是由于弹簧使用时间增加后容易发生倾斜或形变，此时限位杆14就能够对弹性件9起到支撑的作用，防止其发生水平向的形变，延长了弹性件9的使用寿命。
[0038]
其中，限位杆14的底端高于升降缸12的顶端，而在顶出雏形齿轮的时候，限位杆14只会随着顶出盘8升高，因此顶出杆7不会作用到升降缸12上，升降缸12也不会限制限位杆
14的活动。
[0039]
需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0040]
上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。