專利名稱：一種內螺旋孔型零件的加工方法及實施該方法的成型模具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及粉末冶金零件孔型零件的加工，尤其涉及一種內螺旋孔型零件的加工方法及實施該方法的成型模具。
本發(fā)明內螺旋孔型零件加工方法包括以下次序的工藝步驟(1)采用專門設計的成型模具；(2)將內螺旋孔型零件包括其內螺旋一次準確模壓成型；(3)燒結。
實施上述加工方法的成型模具包括同軸布置的底墊、芯桿，所述芯桿是組合式的，芯桿由含有支承區(qū)、成型區(qū)、脫模導向區(qū)的主芯桿以及套裝在主芯桿之支承區(qū)上的輔助芯桿組成，支承區(qū)用于支承輔助芯桿，主芯桿上的成型區(qū)上設計有與內螺旋孔型零件的內螺旋相配的外螺旋，主芯桿的脫模導向區(qū)設計有旋向和導程與成型區(qū)上外螺旋一致的用于脫模導向的螺旋槽，主芯桿的脫模導向區(qū)的直徑、軸向長度分別大于成型區(qū)的直徑、軸向長度，底墊設有與主芯桿滑動配合的中心孔，同時底墊沿徑向設置有固定導向柱，該固定導向柱的頭部伸入底墊的中心孔，并與主芯桿的脫模導向區(qū)上的螺旋槽相吻合。
主芯桿的成型區(qū)上的外螺旋及脫模導向區(qū)的螺旋槽是三角螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋或外斜齒。
導向柱數(shù)量為1個，沿所述底墊的任一徑向設置。
導向柱數(shù)量也可為2或3個，沿所述底墊同一軸向高度的周向對稱設置。
導向柱的尾部為圓錐或圓柱。
底墊由外環(huán)和內環(huán)組成，所述導向柱設置在內環(huán)上。
由于本發(fā)明的加工方法是采用專門設計的成型模具，將內螺旋孔型零件包括其內螺旋一次準確模壓成型，然后再燒結，也就是說內螺旋孔型零件的內螺旋的加工在燒結工序前就已模壓成型，實現(xiàn)的是一種無(少)切屑加工。而現(xiàn)有加工方法對內螺旋的加工是在燒結工序之后，由燒結后的光孔毛坯進行的電火花切屑加工而成，因此本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，基本上省去了內螺旋切屑加工工序，由此可大大節(jié)約原材料，減少加工時間及工序成本，產(chǎn)生效率顯著提高，并且成型精確，零件的加工殘余應力相應減少。
圖2為本發(fā)明的加工方法中成型過程示意圖。
本實施例要加工的零件是一個內孔帶四頭矩形左螺旋的粉末冶金零件，其直徑為d，螺旋升角為β，導程P＝d×β。從

圖1可以看出，本發(fā)明專門設計的成型模具由底墊1、芯桿2、陰模6、沖頭7、限止環(huán)8組成，陰模6置于底墊1上，限止環(huán)8置于陰模6上，芯桿2一端穿過底墊1的中心孔1 a，底墊1、陰模6、芯桿2、限止環(huán)8均同軸布置；芯桿2由主芯桿3和輔助芯桿4組成，主芯桿3含有支承區(qū)3a，成型區(qū)3b、脫模導向區(qū)3c，輔助芯桿4套裝在主芯桿3的支承區(qū)3a上，成型區(qū)2b上設計有與所述粉末冶金零件的內螺旋直徑與導程相配(相配是指已預先考慮了燒結收縮系數(shù)，以保證燒結后零件精度符合要求的相互關系)、旋向相同的四頭外矩形左螺旋3e；為導向平穩(wěn)，脫模導向區(qū)3c的螺旋槽3d設計為三頭矩形螺旋槽，其旋向和導程與主芯桿3成型區(qū)3b的外螺旋3e一致。主芯桿3脫模區(qū)3c與底墊1的中心孔1a滑動配合；底墊1的上表面、陰模6內表面、主芯桿3上的成型區(qū)3b、沖頭7下表面共同形成所述粉末冶金零件的成型腔；底墊1沿徑向設置有三個固定導向柱5，沿底墊1同一軸向高度的周向對稱設置；固定導向柱5的頭部5a伸入底墊1的中心孔1a，并與主芯桿3的脫模導向區(qū)3c的螺旋槽3d相吻合，其尾部為圓錐形。
主芯桿3的成型區(qū)3b上的外螺旋，還可以根據(jù)需壓制的粉末冶金零件的內螺旋形狀如三角螺紋、梯形螺紋或內斜齒，設計成相應的外三角螺紋、梯形螺紋或內斜齒；脫模導向區(qū)3c的螺旋槽3d也可以是三角螺紋槽、梯形螺紋槽或內斜齒槽。
主芯桿3的脫模導向區(qū)3c的螺旋槽3d可以設計為一個，相應地，固定導向柱5的數(shù)量也是1個，沿所述底墊1的任一徑向設置；導向柱5的尾部5b也可以為圓柱。
底墊1是由外環(huán)和內環(huán)組成，導向柱5設置在內環(huán)上；底墊1也可以設計為一件整體。
從圖2可以看出，本發(fā)明加工方法采用專門設計的成型模具已安裝在壓力機上并且模腔內填充好了原料粉末。接著看圖3，這里顯示出本發(fā)明加工方法第2個步驟的開始，此時壓力機已啟動，其壓頭帶動沖頭7向下對粉末進行壓制成型，輔助芯桿4對沖頭7起到導向作用，同時保證加工件的孔徑大小，主芯桿3的成型區(qū)3b形狀大小與需加工螺旋孔型零件相配。所謂相配是指已預先考慮了燒結收縮系數(shù)后，以保證燒結后的零件精度符合要求的相互關系。再看圖4，成型后開始脫模，沖頭7、輔助芯桿4向上退出模腔，由于導向柱7的頭部7a是伸入脫模導向區(qū)螺旋槽內的，因此在導向桿7的導向作用下，主芯桿3螺旋向下退出，其旋轉方向與需加工零件的內螺旋旋向一致，且每旋轉一周其向下的位移量與需加工零件的內螺旋的導程一致，這樣保證了加工件各部份尤其是螺旋部份完好無損。此時本發(fā)明加工方法的第二個工藝步驟已完成，接下來將壓坯進行燒結，燒結后便直接得到了我們要加工的零件即內孔帶四頭矩形左螺旋的粉末冶金零件。對精度要求高的內螺旋孔型零件，在燒結后再采用一些精加工手段，進行少量切屑加工。因此本發(fā)明對內螺旋孔型零件的加工實現(xiàn)的是無(少)切屑加工。
權利要求
1.一種內螺旋孔型零件的加工方法，包括以下次序的工藝步驟(1)采用專門設計的成型模具；(2)將內螺旋孔型零件包括其內螺旋一次準確模壓成型；(3)燒結。
2.一種為實施權利要求1所述加工方法而專門設計的成型模具，包括同軸布置的底墊(1)、芯桿(2)，其特征在于所述芯桿(2)是組合式的，芯桿(2)由含有支承區(qū)(3a)、成型區(qū)(3b)、脫模導向區(qū)(3c)的主芯桿(3)以及套裝在主芯桿(3)之支承區(qū)(3a)上的輔助芯桿(4)組成，支承區(qū)(3a)用于支承輔助芯桿(4)，主芯桿(3)上的成型區(qū)(3b)上設計有與內螺旋孔型零件的內螺旋相配的外螺旋(3e)，主芯桿(3)的脫模導向區(qū)(3c)設計有旋向和導程與成型區(qū)(3b)上外螺旋(3e)一致的用于脫模導向的螺旋槽(3d)，主芯桿(3)的脫模導向區(qū)(3c)的直徑、軸向長度分別大于成型區(qū)(3b)的直徑、軸向長度，底墊(1)設有與主芯桿(3)滑動配合的中心孔(1a)，同時底墊(1)沿徑向設置有固定導向柱(5)，該固定導向柱(5)的頭部(5a)伸入底墊(1)的中心孔(1a)，并與主芯桿(3)的脫模導向區(qū)(3c)上的螺旋槽(3d)相吻合。
3.根據(jù)權利要求2所述的成型模具，其特征是所述主芯桿(3)的成型區(qū)(3b)上的外螺旋(3e)及脫模導向區(qū)(3c)的螺旋槽(3d)是三角螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋或外斜齒。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的成型模具，其特征是所述導向柱(5)數(shù)量為1個，沿所述底墊(1)的任一徑向設置。
5.根據(jù)權利要求2或3所述的成型模具，其特征是所述導向柱(5)數(shù)量為2或3個，沿所述底墊(1)同一軸向高度的周向對稱設置。
6.根據(jù)權利要求2或3所述的成型模具，其特征是所述導向柱(5)的尾部(5b)為圓錐或圓柱。
7.根據(jù)權利要求2或3所述的成型模具，所述底墊(1)由外環(huán)和內環(huán)組成，導向柱(5)設置在內環(huán)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種內螺旋孔型零件的加工方法及實施該方法的成型模具，其加工方法為采用專門設計的成型模具；將內螺旋孔型零件包括其內螺旋一次準確模壓成型；燒結。其成型模具包括同軸布置的底墊、組合式芯桿，該芯桿由主芯桿和輔助芯桿組成，主芯桿上的成型區(qū)上設計有與內螺旋孔型零件的內螺旋相配的外螺旋，主芯桿的脫模導向區(qū)設計有旋向和導程與成型區(qū)上外螺旋一致的用于脫模導向的螺旋槽，同時底墊沿徑向設置有固定導向柱，該固定導向柱的頭部伸入底墊的中心孔，并與主芯桿的脫模導向區(qū)上的螺旋槽相吻合。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，基本上省去了內螺旋切屑加工工序，由此可大大節(jié)約原材料，減少加工時間及工序成本，產(chǎn)生效率顯著提高，并且成型精確，零件的加工殘余應力相應減少。
文檔編號B22F3/16GK1397395SQ0211426
公開日2003年2月19日 申請日期2002年7月11日 優(yōu)先權日2002年7月11日
發(fā)明者李娜, 周清池, 劉誠 申請人:株洲硬質合金集團有限公司