用于SMC产品的粉末冶金模具及压制成型机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于SMC产品的粉末冶金模具及压制成型机，属于SMC成型领域，所述粉末冶金模具包括上冲和模腔，所述模腔内设有可上下移动的芯棒，所述模腔内在所述芯棒的外部滑动套设有用于成型所述SMC产品的薄壁区域的第一下冲和用于成型所述SMC产品的薄壁以外区域的第二下冲，所述第一下冲和第二下冲中的一个为固定冲，另一个为浮动冲。本实用新型专利技术将下冲设计为分体形式(包括固定冲和浮动冲两部分)，通过采用浮动冲的方式，能够提高SMC产品薄壁处密度，保证压制后的SMC产品各处密度分布均匀，进而保证SMC产品薄壁处的强度和电磁性能。

【技术实现步骤摘要】
用于SMC产品的粉末冶金模具及压制成型机
本技术涉及SMC成型领域，特别是指一种用于SMC产品的粉末冶金模具及压制成型机。
技术介绍
粉末冶金技术是一种通过混料、压制和烧结成形的零件加工工艺，它可以实现零件的近净成形，能够减少后续加工工序，降低生产成本，是一种绿色制造技术，因而粉末冶金技术广泛的应用于结构件、功能元件的制造中。SMC(SoftMagneticComposite，软磁复合材料)产品的成型同样是采用粉末冶金的方式。对于SMC电机定子，现在逐渐向复杂形状发展，有的开始出现薄壁，如图1所示，该电机定子的内环的尖角处厚度≤1mm。专利技术人在研究过程中发现，此类带有薄壁的电机定子，通过常规的模具，在压制过程中，由于模具在电机定子薄壁处装粉量相对较少，通过压制成型后，薄壁处的密度相对于其它位置密度较低，进而导致强度低。由于密度分布的均匀性直接影响到SMC产品的电磁性能，因此，采用常规模具压制后的带有薄壁的电机定子，其电磁性能也会受到不利的影响。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种能够提高薄壁处密度，保证压制后各处密度分布均匀的用于SMC产品的粉末冶金模具及压制成型机。为解决上述技术问题，本技术提供技术方案如下：一方面，提供一种用于SMC产品的粉末冶金模具，所述SMC产品具有薄壁，薄壁处的厚度≤5mm，所述粉末冶金模具包括上冲和模腔，所述模腔内设有可上下移动的芯棒，所述模腔内在所述芯棒的外部滑动套设有用于成型所述SMC产品的薄壁区域的第一下冲和用于成型所述SMC产品的薄壁以外区域的第二下冲，所述第一下冲和第二下冲中的一个为固定冲，另一个为浮动冲。进一步的，在装粉位置时固定冲和浮动冲之间存在高度差H，以使模具在SMC产品薄壁处装粉量相对较多，H的大小为2-4mm。进一步的，H为3mm。进一步的，所述模腔的外部固设有模腔套。进一步的，所述芯棒的下部连接有芯棒连接杆。进一步的，所述芯棒和芯棒连接杆通过螺钉连接在一起。进一步的，所述第一下冲为固定冲且滑动套设在所述芯棒的外部，所述第二下冲为浮动冲且滑动套设在所述第一下冲的外部。进一步的，所述SMC产品为轴向磁场电机的电机定子。另一方面，提供一种压制成型机，包括固定座，所述固定座上设有浮动气缸，所述浮动气缸驱动连接有浮动模架，还包括上述的用于SMC产品的粉末冶金模具，所述固定冲设置在所述固定座上，所述浮动冲连接在所述浮动模架上。进一步的，所述浮动模架与所述固定座相对的一面上设有侧缸，所述固定座上设有与所述侧缸的伸缩杆相配合进行定位的定位块。本技术具有以下有益效果：上述方案中，粉末冶金模具将下冲设计为分体形式(包括固定冲和浮动冲两部分)，通过采用浮动冲的方式，能够提高SMC产品薄壁处密度，保证压制后的SMC产品各处密度分布均匀，进而保证SMC产品薄壁处的强度和电磁性能。附图说明图1为本技术要加工制作的一种SMC电机定子的结构示意图；图2为本技术的用于SMC产品的粉末冶金模具的分解结构图；图3为图2所示粉末冶金模具使用时在装粉位置的结构示意图，其中(a)为剖面结构图，(b)为局部A的放大图，(c)为局部B的放大图；图4为图2所示粉末冶金模具使用时在压制位置的结构示意图；图5为图2所示粉末冶金模具使用时在脱模位置的结构示意图；图6为图2所示粉末冶金模具移除上冲后的上端面结构示意图。具体实施方式为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。一方面，本技术提供一种用于SMC产品的粉末冶金模具，所述SMC产品具有薄壁，薄壁处的厚度≤5mm，优选≤3mm；如图2-6所示，该粉末冶金模具包括上冲1和模腔2，模腔2内设有可上下移动的芯棒3，芯棒3用于限定出SMC产品的镂空区域，其中：模腔2内在芯棒3的外部滑动套设有用于成型SMC产品的薄壁区域的第一下冲4和用于成型SMC产品的薄壁以外区域的第二下冲5，第一下冲4和第二下冲5中的一个为固定冲，另一个为浮动冲。使用时，在装粉位置，调节浮动冲的位置，使浮动冲和固定冲位置错开，并使得用于成型SMC产品的薄壁区域的第一下冲的位置靠下，用于成型SMC产品的薄壁以外区域的第二下冲的位置靠上，这样，使SMC产品的薄壁处相对填充更多的粉料，经过后续压制工艺之后，能够提高SMC产品薄壁处密度，保证压制后的SMC产品各处密度分布均匀。因此，本技术的用于SMC产品的粉末冶金模具，将下冲设计为分体形式(包括固定冲和浮动冲两部分)，通过采用浮动冲的方式，能够提高SMC产品薄壁处密度，保证压制后的SMC产品各处密度分布均匀，进而保证SMC产品薄壁处的强度和电磁性能。本技术中，在装粉位置时固定冲和浮动冲之间存在高度差H，以使模具在SMC产品薄壁处装粉量相对较多，H的大小可以为2-4mm，优选为3mm，这样能够使SMC产品母体与薄壁处的密度差最小。为方便连接和驱动模腔2，模腔2的外部可以固设有模腔套6。为方便驱动芯棒3移动，芯棒3的下部可以连接有芯棒连接杆7。芯棒3和芯棒连接杆7具体可通过螺钉8连接在一起。SMC产品包括但不限于图1所示的轴向磁场电机的电机定子。在图2-6所示实施例中，由于SMC产品为图1所示的电机定子且其薄壁位于电机定子环形内侧，故优选的，第一下冲4为固定冲且滑动套设在芯棒3的外部，第二下冲5为浮动冲且滑动套设在第一下冲4的外部。可以理解的是，根据不同SMC产品的不同薄壁位置，第一下冲和第二下冲也可采用与图中所示实施例相反的布置形式，即第一下冲4可以为浮动冲且滑动套设在芯棒3的外部，第二下冲5可以为固定冲且滑动套设在第一下冲4的外部。下面详细说明图2-6所示实施例的工作过程：一、装粉位置：如图3所示，为保证图1所示电机定子薄壁位置的密度，在装粉时浮动气缸10带动浮动模架11上升H的高度，使得第二下冲5(浮动冲)向上抬高Hmm，第一下冲4(固定冲)的位置不变，此时开始装粉，由于第一下冲4对应电机定子薄壁位置，故可知薄壁处的位置相对于其他位置有意的多填充了高度为Hmm的粉料；二、压制位置：如图4所示，上冲1下落，在上冲1的挤压下，第二下冲5(浮动冲)往下落(由于浮动冲连接在浮动模架11上，浮动模架11与浮动气缸10连接，在压制过程中在浮动气缸10的缓冲作用下，浮动冲缓慢下降)，当下落高度H时，侧缸12与定位块13接触，第二下冲5(浮动冲)保持固定，与第一下冲4(固定冲)保持高度一致，上冲1继续下落，直到达到压机设定的压制力后(例如1000MPa)，完成电机定子9的成型；三、脱模位置：如图5所示，上冲1回程，第一下冲4(固定冲)及第二下冲5(浮动冲)保持位置不变，模腔2及模腔套6整体下落，电机定子9被顶出。通过试验对比，将H的高度分别定为0mm(常规模具)、1mm、2mm、3mm、4mm，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于SMC产品的粉末冶金模具，所述SMC产品具有薄壁，薄壁处的厚度≤5mm，所述粉末冶金模具包括上冲和模腔，所述模腔内设有可上下移动的芯棒，其特征在于，所述模腔内在所述芯棒的外部滑动套设有用于成型所述SMC产品的薄壁区域的第一下冲和用于成型所述SMC产品的薄壁以外区域的第二下冲，所述第一下冲和第二下冲中的一个为固定冲，另一个为浮动冲。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于SMC产品的粉末冶金模具，所述SMC产品具有薄壁，薄壁处的厚度≤5mm，所述粉末冶金模具包括上冲和模腔，所述模腔内设有可上下移动的芯棒，其特征在于，所述模腔内在所述芯棒的外部滑动套设有用于成型所述SMC产品的薄壁区域的第一下冲和用于成型所述SMC产品的薄壁以外区域的第二下冲，所述第一下冲和第二下冲中的一个为固定冲，另一个为浮动冲。


2.根据权利要求1所述的用于SMC产品的粉末冶金模具，其特征在于，在装粉位置时固定冲和浮动冲之间存在高度差H，以使模具在SMC产品薄壁处装粉量相对较多，H的大小为2-4mm。


3.根据权利要求2所述的用于SMC产品的粉末冶金模具，其特征在于，H为3mm。


4.根据权利要求1所述的用于SMC产品的粉末冶金模具，其特征在于，所述模腔的外部固设有模腔套。


5.根据权利要求1所述的用于SMC产品的粉末冶金模具，其特征在于，所述芯棒的下部连接有芯棒连接杆。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张修齐，孙蕾，刘向东，吴清祥，
申请(专利权)人：山东精创磁电产业技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37