[摘要]介紹了粉末冶金模具設(shè)計(jì)中常用的幾種機(jī)構(gòu)形式與作用，簡述了相關(guān)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用與原理。
關(guān)鍵詞 粉末冶金摸具 機(jī)構(gòu) 抽芯 滑塊斜楔

粉末冶金模具(簡稱粉冶模具)由于對裝料比與壓制坯件的結(jié)構(gòu)及密度的均勻性等有所要求，因而除了模具的型腔設(shè)計(jì)外，在整體模具與模架的設(shè)計(jì)中，必然會(huì)使用到機(jī)械設(shè)計(jì)或模具設(shè)計(jì)中相關(guān)結(jié)構(gòu)，它們與壓機(jī)和模具成型件、連接件相結(jié)合，達(dá)到粉末冶金模具的成型要求。

1 粉冶模具中的抽芯機(jī)構(gòu)

粉末冶金成型壓機(jī)一般為立式壓機(jī)結(jié)構(gòu)，若將粉冶模具的壓制方向稱為軸向，則與之垂直的方向?yàn)閺较�，—般情況下粉冶模具壓制的坯件常常只有軸向孔而不設(shè)計(jì)徑向孔。這樣，由于壓制方向與抽芯方向在同一軸線上，只有方向相同或相反，所以軸向抽芯動(dòng)作一般由壓機(jī)和模架均能順利完成，只需在型芯上成型軸向孔的部位設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)拿撃Ｐ倍�，就完全可以�?shí)現(xiàn)軸向孔的裝粉、壓制與脫模，這種常見的抽芯機(jī)構(gòu)方式如圖1所示。

1模柄　2上托板　3 13 19內(nèi)六方螺釘　4上凸模　5上墊板　6上模固定板　7料盤　8凹�！�9料盤螺釘　10凹模套　11沉頭螺釘　12凹模壓板　14導(dǎo)柱　15下凸�！�16型芯　17下模壓板　18下墊板　20導(dǎo)套　21底座　22裝料調(diào)整螺柱　23鎖緊螺母　24型芯壓板　25連接螺釘　26型芯墊板　27下托板　28墊圏　29螺母

在圖1所示結(jié)構(gòu)中，型芯16與型腔(凹模)8通過導(dǎo)桿14及凹模套10、底座21、下托板27連接成一體，通過下缸動(dòng)作，就能順利完成抽芯。這種拉下式的抽芯脫模結(jié)構(gòu)形式，雖沒有摩擦芯桿的成型優(yōu)勢，但對結(jié)構(gòu)簡單的環(huán)型類產(chǎn)品，還是比較實(shí)用可靠。

2 滑塊斜楔機(jī)構(gòu)

粉冶模具中的滑塊斜楔機(jī)構(gòu)類似于注射模和壓鑄模的側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，只是兩者的作用不同，前者是為了解決粉冶產(chǎn)品密度的一致性和沿軸向的不等高尺寸而在裝粉時(shí)采用的仿形裝粉法，此時(shí)滑塊處于閉合狀態(tài)如圖2a所示，在完成壓制時(shí)形成坯件高度的各相應(yīng)尺寸如圖2b所示，需要脫模時(shí)，斜楔將軸向移動(dòng)通過斜面產(chǎn)生徑向移動(dòng)打開滑塊，相關(guān)仿形的部分產(chǎn)生軸向移動(dòng)而脫模，如圖2c所示。后者是相當(dāng)于塑件或壓鑄件帶有側(cè)凹槽或側(cè)向孔(即徑向孔)時(shí)，模具就必須帶有側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，如圖3所示，這種結(jié)構(gòu)的作用在于開模推出塑(鑄)件之前，必須先把成型塑(鑄)件側(cè)向凹槽的模塊或側(cè)(徑)向孔的型芯從塑(鑄)件上脫開或抽出，然后塑(鑄)件才能沿軸向(即注塑或壓鑄方向)完成脫模。

1送料器蓋　2上凸模墊板　3外下凸�！�4固定板　5上凸�！�6凹模　7斜楔　8內(nèi)下凸�！�9滑塊　10脫模板　11還件

1動(dòng)模板　2限位擋塊　3彈簧　4側(cè)抽芯滑塊　5斜導(dǎo)柱　6楔緊塊　7定模板　8定模板座

粉冶模具中的滑塊斜楔機(jī)構(gòu)，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)有3點(diǎn)：(①斜楔滑塊裝配完成后，滑塊滾輪的水平軸線應(yīng)位于斜楔垂直軸線的外面，一般兩軸線之間有2-3mm的距離，即圖2a中的c=2-3mm，以保證斜楔斜面推動(dòng)滑塊滾輪時(shí)順利打開滑塊；②當(dāng)壓制完成時(shí)，滑塊保證了壓制坯件軸向尺寸的要求后，斜楔斜面與滾輪表面的*小距離h-2-5~如圖2b，以保證壓制時(shí)，滑塊在軸向的良好制擋作用；③滑塊在脫模打開時(shí)，應(yīng)保證滑塊的打開距離s大于它在制擋時(shí)的壓墊寬度P。一般S-P=2-4mm，即圖2c中的α=(2-4)mm。這樣叫避免脫模時(shí)滑塊與滑塊墊座之間的運(yùn)動(dòng)干涉。關(guān)于圖2中的幾個(gè)參數(shù)有如下的關(guān)系：

R＝c+(φ/2-b)=P+σ=S

其中　R－滑塊滾輪半徑,mm
φ－斜楔直徑,mm
b－在斜楔圓柱外側(cè)削去的弓形圓柱的弓高,mm
S－圖中沒有表示出來，它是滑塊向左右打開距離的一半,mm
其它P、a、h見圖示與上面敘述中的文字說明。

3 壓制時(shí)的浮動(dòng)裝置

粉末冶金模具中，為了獲取壓制坯件密度的一致性，往往采用雙向壓制的方法。但日前的各種十粉壓機(jī)，還未能完全提供出雙向壓制的動(dòng)作要求，所以，往往在模架、模具卜通過一定的手段來實(shí)現(xiàn)非同口4的雙向壓制。

圖4是用壓力彈簧10和30來實(shí)現(xiàn)活動(dòng)型芯26和凹、摸25在壓制當(dāng)中的浮動(dòng)，使得凹模25、活動(dòng)型芯26獲得上壓力，也就是在承受上壓力的同時(shí)也獲得不同大小的下壓力，從而改善其成型相應(yīng)部位的坯什密度。但是，彈簧浮動(dòng)效果較差，其原因在于幾件彈簧的彈力很難做到一致，并且各件彈簧的彈力變化不能隨壓制需要而調(diào)整，彈簧彈力有限，彈簧易于失效失去彈力。

1 5 24螺母及鎖緊螺母　2下托板　3推桿　4墊鐵　6底座　7中心導(dǎo)套　8下墊板　9限位板　10中心彈簧　11凹模板　12上導(dǎo)套　13凹模壓環(huán)　14 28壓力調(diào)整螺母　15鎖緊螺母　16上導(dǎo)柱　17上托板　18上墊板　19可調(diào)中心柱　20上凸模定位套　21中心桿　22上凸�！�23料盤　25凹�！�26活動(dòng)型芯　27下凸模　29中導(dǎo)套　30凹模浮動(dòng)彈簧　31彈簧柱　32中導(dǎo)柱

圖5是用橡皮彈力來浮動(dòng)凹模，因?yàn)橄鹌さ膲嚎s量有限，所以浮動(dòng)力不大，更容易老化失效而喪失浮動(dòng)的彈力。

現(xiàn)在較好的浮動(dòng)裝置是氣壓或液壓，該浮動(dòng)方式浮動(dòng)力平穩(wěn)一致，浮動(dòng)過程可以控制與調(diào)節(jié)，㈠浮動(dòng)力較大。但氣、液壓浮動(dòng)結(jié)構(gòu)比彈簧、橡皮浮動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多。氣壓與液壓浮動(dòng)對比而言，液壓浮動(dòng)能力更強(qiáng)，但液壓密封比氣壓密封要求嚴(yán)格，若液壓浮動(dòng)密封不好，容易造成泄露，不但影響浮動(dòng)能力，也容易造成成型工作環(huán)境的污染。至于氣壓與液壓的缸體、管路與控制原理基本相似，圖6就是—全自動(dòng)干粉壓機(jī)中模具的液壓浮動(dòng)示意圖。

4 有齒輪與螺紋機(jī)構(gòu)

粉末冶金模具由于被壓制的對象足粉體，隨著粉料成分、制粉工藝的變化在成型壓制過程當(dāng)中，往往需要對不同裝料高度在模具上的裝粉尺寸進(jìn)行調(diào)整。在自動(dòng)于粉壓制中，通常采用螺紋的旋轉(zhuǎn)而完成壓制方向尺寸的變化。要達(dá)到螺紋的機(jī)外調(diào)整，需要通過齒輪蝸桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。

如圖7所示結(jié)構(gòu)，是通過手柄1旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)蝸桿2，再由件2與齒輪3嚙合，將傳動(dòng)傳遞給外表面是直齒形而內(nèi)表面是內(nèi)螺紋的調(diào)整環(huán)4，調(diào)整環(huán)4通過內(nèi)螺紋與固定齒輪5的外螺紋嚙合，由螺紋的螺距不斷變化，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整環(huán)4在壓制方向上的升高與降低。

在圖7中，手柄1上同時(shí)裝有蝸桿2和錐齒輪6，手柄1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，錐齒輪6隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，通過錐齒輪6與錐齒輪7的嚙合，改變了手柄1的傳動(dòng)方向，再由錐齒輪7帶動(dòng)計(jì)數(shù)器8，達(dá)到調(diào)整計(jì)數(shù)的目的。