一种铝青铜转子成型模具及其成型方法技术

本发明专利技术涉及金属粉末注射成型技术领域，公开了一种铝青铜转子成型模具及其成型方法，包括动模组

【技术实现步骤摘要】
一种铝青铜转子成型模具及其成型方法


[0001]本专利技术涉及金属粉末注射成型
，具体涉及一种铝青铜转子成型模具及其成型方法
。

技术介绍

[0002]高强度铝青铜合金具有优异的物理性能和化学性能，是一类综合性能优良的工程材料，被广泛应用于飞机和汽车制造工业
、
船舶和海洋工业
、
家电工业
、
采矿与冶金工业
、
石化工业
、
电气工业
、
铁道和机车工程以及建筑工业等高应力下工作的机械零件
。
铝青铜转子为某军工产品中的主要部件，传统的转子零件制作工艺大多如图1所示，先将原料制成实心棒材，再轧制成球后经机加工成型为转子零件
。
然而，采用现有机加工成型工艺生产如图2所示结构的转子时，不仅机械加工难度高
、
工艺复杂
、
精度差，而且产品表面易出现裂缝
、
产品厚度较薄
(
厚度低至
0.06mm)
的地方易断裂，导致产品废品率较高；另，机加工成形工艺生产产品时，需要对产品进行车削
、
打磨或抛光等，导致铜资源极度浪费，显著增加生产成本
。
因此，急需一种精度高
、
成本低
、
生产方便的成型方法来代替原来的转子零件的成型方法
。
[0003]目前，将现代塑料注射成型技术引入粉末冶金领域，形成金属粉末注射成型技术，其在生产形状复杂
、
尺寸小
、
精密度等高方面的产品时，具有其它加工工艺
(
传统粉末冶金
、
精密铸造
、
锻造
、
机加工
)
无法比拟的优势，且材料浪费较少，具有更低的铝青铜材料成本
。
然而，将现有模具直接使用至粉末注射形成本方案铝青铜转子生坯时，易出现产品边缘填充不足而易断裂，或生坯边界需要打磨等情况，不利于生产；其次，现有金属粉末注射成型工艺在成型过程中仍然存在粘结剂脱脂难度大
、
脱脂工艺复杂
、
耗时长等缺陷，从而显著降低生产效率；且成型产品中易出现裂纹
、
变形，甚至无法成型，严重降低成品率
。
[0004]综上，研发一种成品率高
、
原料损耗少
、
工艺流程简单
、
生产效率高的铝青铜转子成型模具及其成型方法，不仅能弥补现有铝青铜转子的模具及成型工艺的不足，还能显著提升产品成品率
、
降低生产成本，对铝青铜转子的生产供应具有重要意义
。

技术实现思路

[0005]本专利技术意在提供一种铝青铜转子成型模具及其成型方法，以解决现有技术生产如图2所示铝青铜转子时因易出现较薄位置断裂或产品表面产生裂缝而导致成品率低的技术问题
。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种铝青铜转子成型模具，包括动模组
、
定模组和分模组，所述分模组包括相对设置的横向凹模一和横向凹模二，以及相对设置的侧夹一和侧夹二；横向凹模一
、
横向凹模二
、
侧夹一和侧夹二围成型腔；所述横向凹模一
、
横向凹模二上均设有伸入型腔的抽芯部；所述动模组包括中心管和固定中心管的封闭套筒，所述定模组包括注射管和固定注射管的注射套筒，所述中心管和注射管同轴设置并伸入型腔；所述横向凹模一和横向凹模二
、
侧夹一和侧夹二远离型腔一端均设有固定孔和与封闭套筒相抵的限位槽
。
[0007]本方案的原理是：
[0008]本方案中横向凹模一
、
横向凹模二
、
侧夹一和侧夹二围成了与铝青铜转子形状一致的型腔，其中，横向凹模一和横向凹模二限定产品的侧面，两个抽芯部则用于形成产品上的横槽；而侧夹一和侧夹二分别用于限定产品的两个底面并形成两个底面上的细小结构
。
注射管用于注射喂料，且注射管和中心管用于形成产品中的通孔
。
本方案通过将注射管穿进注射套筒形成定模组
、
将中心管穿进封闭套筒形成动模组，随后将定模组
、
动模组和分模组组装形成型腔，并通过对横向凹模一
、
横向凹模二
、
侧夹一和侧夹二上的固定孔进行固定即可实现整个模具的固定，由注射管向型腔内注射喂料，形成铝青铜转子生坯
。
[0009]本方案的优点是：
[0010]1、
相比于现有模具注射成型铝青铜转子生坯时易出现较薄位置断裂而言，本方案通过设置动模组
、
定模组和分模组，并在定模组
、
动模组和分模组中均设置深入型腔的抽芯结构
(
如抽芯部
、
中心管和注射管
)
，便于从多个方向抽芯，从而避免单方向抽芯时因摩擦力过大而影响生坯的稳固；尤其是，本方案转子的部分结构只有
0.06mm
厚，且注射的喂料为粉末状态，其形成的生坯结构稳固性偏低，若采用现有技术中单方向抽芯的方式，则特别容易破坏生坯结构而降低成品率
。
[0011]2、
相比于现有模具在产品一端设置浇口注射成型时生产效率较低且型腔边缘注射填充不均匀而言，本方案通过将注射管深入型腔中部，便于在型腔中部设置浇口，便于缩短喂料注射的流长比；即在相同注射条件下，能够让喂料快速充满模具型腔边角，不仅有效缩短充填时间，提升生产效率；还能有效充满型腔边角结构，提升生坯成品率，避免边角注射填充不满而影响生坯质量
。
[0012]优选的，所述横向凹模一
、
横向凹模二
、
侧夹一和侧夹二上靠近定模组一端的表面设有透气槽，透气槽靠近定模组一端均与注射套筒外表面间隙配合
。
[0013]有益效果：本方案设置透气槽便于注射喂料时排出型腔内空气，避免空气未及时排出在生坯上形成气泡降低生坯成品率
。
而设置透气槽靠近定模组一端均与注射套筒外表面相抵，则是使得透气槽和定模组之间形成仅供空气通过的狭小气道，喂料无法通过；一方面，有效避免喂料随空气排出而在生坯外形成多余结构；另一方面，注射喂料时挤压排气有效引导喂料充分填充边角较薄之处，提升生坯填充效果
。
[0014]优选的，所述注射管靠近型腔一端为楔形环面，注射管远离型腔一端的外壁侧面设有注射切面，所述注射套筒内壁对应注射切面设有套筒切面；所述注射管中部过注射切面的一端设有凹环
。
[0015]有益效果：本方案通过设置注射切面和与之对应的套筒切面，便于固定注射管，避免其在注射压力作用下旋转而影响生坯成型效果
。
而设置楔形环面，楔形环面与侧夹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种铝青铜转子成型模具，其特征在于：包括动模组
、
定模组和分模组，所述分模组包括相对设置的横向凹模一和横向凹模二，以及相对设置的侧夹一和侧夹二；横向凹模一
、
横向凹模二
、
侧夹一和侧夹二围成型腔；所述横向凹模一
、
横向凹模二上均设有伸入型腔的抽芯部；所述动模组包括中心管和固定中心管的封闭套筒，所述定模组包括注射管和固定注射管的注射套筒，所述中心管和注射管同轴设置并伸入型腔；所述横向凹模一和横向凹模二
、
侧夹一和侧夹二远离型腔一端均设有固定孔和与封闭套筒相抵的限位槽
。2.
根据权利要求1所述的一种铝青铜转子成型模具，其特征在于：所述横向凹模一
、
横向凹模二
、
侧夹一和侧夹二上靠近定模组一端的表面设有透气槽，透气槽靠近定模组一端均与注射套筒外表面间隙配合
。3.
根据权利要求2所述的一种铝青铜转子成型模具，其特征在于：所述注射管靠近型腔一端为楔形环面，注射管远离型腔一端的外壁侧面设有注射切面，所述注射套筒内壁对应注射切面设有套筒切面；所述注射管中部过注射切面的一端设有凹环
。4.
根据权利要求1所述的一种铝青铜转子成型模具，其特征在于：所述封闭套筒靠近型腔一端内壁设有楔形凹面，所述中心管外壁设有凸环，凸环靠近型腔一端与楔形凹面远离型腔一端对齐，所述凸环与封闭套筒内壁间隙配合
。5.
根据权利要求4所述的一种铝青铜转子成型模具，其特征在于：所述中心管远离凸环一端的外壁侧面设有环体，所述环体直径大于凸环直径，所述环体外壁与封闭套筒内壁相抵；所述环体的外壁侧面设有中心切面
。6.
根据权利要求1～5任一项所述的一种铝青铜转子成型模具的成型方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、
准备原料：将铁
、
铝
、
镍和铜球磨制粉后按照4‑5％铁
、8.5
‑
10
％铝
、4
‑5％镍
、
余量为铜的配方配成混合粉末；准备多组元粘结剂；
S2、
混炼：将混合粉末和多组元粘结剂倒入混粉机中
,
制成均质的颗粒，倒入双螺杆机器中，挤压成条状，然后再将其放入粉碎机中进行粉碎，制成用于粉末注射成形的喂料；
S3、
注射：将喂料置于注射成型机内，注射成形为生坯；
S4、
脱脂：上述生坯经溶剂脱脂
40
％后再经热脱脂，获得去除生坯中粘结剂的生坯；
S5、
烧结：将脱脂后的生坯进行烧结，获得铝青铜转子
。7.
根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王帅，陈希林，陈曦，李晓燚，张永伟，周志明，邵宇航，尚金梅，袁嵩，方略，朱春明，王优，周来，
申请(专利权)人：重庆长安工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：