锻压/冲压方法技术

本发明专利技术揭示了用于冲压或锻压粉末金属零件的方法。一种实例方法使用压机，该压机包括第一棒、包围第一棒的第一压头、具有模具腔的模具板、与第一棒相对的第二棒，以及包围第二棒的第二压头，其中，第一棒和第二棒的尺寸适于配装在零件的内直径内。在该方法中，零件定位在模具腔内，第一棒和第二棒之一作为芯棒位于零件的内直径内，第一压头和第二压头中的至少一个压头移向第一压头和第二压头中的另一个，以使第一压头和第二压头都接触和冲压或锻压零件壁。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于冲压或锻压粉末金属零件、尤其是圆筒形零件的方法。
技术介绍
金属粉末加工涉及将压实过程中的粉末金属转变为具有给定密度的烧结产品。 压实过程利用压机，压机的各种运动能将粉末分布到模具的各个部分内，此时金属 在全部的零件中被压实得具有相当均匀密度的分布。这些运动的关键是在零件内分 配合适量的材料。目前该冲压过程在不复杂的压机中进行，冲压过程需要再次验定 烧结尺寸，在某些情形中还要压实零件。为了改变材料在这些冲压过程中的流动， 需要有复杂的工具，在大多数情况下该工具是专用的部件。近年来，由于引入了 CNC (计算机数控)液压压机，金属成形有了很大改进。 这些压机有很大的调节范围来提高成形零件的精度并且使复杂几何形的范围更大。 制造商不再囿于大多数机械压机的局限。美国专利No. 5,435,216、 4,721,028和 4,116,122介绍了 CNC压机的实例。然而，用于冲压(coining)和锻压的二代压机 的步伐未能跟上已经适用于粉末金属加工的老一代压机。于是需要有CNC锻压/ 冲压的压机就变得很重要。因此，还需要有改进的冲压和锻压粉末金属零件的方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种方法，其中，使用CNC锻压/冲压压机来集成所有的加工步骤。 零件可进行冷加工来提高整体密度，同时抛光内或外轮廓。在如此的压机中，可同 时获得来自下压头和上压头的加压。另一特征是能够变化加压速率。同样的零件上， 小的细节部分与大的细节部分相比需要较慢的速率来达到所要求的密度。现在该两 种细节部分可通过编程使两部分的最后密度同时达到均匀的密度。还有在锻压中， 如果在零件截面的中心某一区域变得完全密实，则由于锻压过程的自上向下方向， 该中心密实区域以下和零件的下部将没有材料移动。均衡压机的速率可减小这种局限性。新方法的特征之一是对粉末金属加工均衡压机运动的要求。几乎在加压操作的 所有情形中，材料都需要进行重新分布。以后的操作，即锻压/冲压，需要与压实 操作中所需相同的运动。不同之处在于，需要使用工具部分来辅助诸如弹出芯那样 的工具的其它部分。为确保工具不损坏，闭路系统的定时很重要。如上所述，目前用于锻压和冲压的方法包括相当简单、不复杂的机器来生产粉 末金属零件。本专利技术是具有编程特征的压机，其允许压机实施各种运动来锻压和/ 或冲压复杂的粉末金属零件。有了先进功能的压机使制造商具备组合目前在单个机 器内进行的多种工艺过程的能力，例如，抛光过程。压机还允许使用者进行编程来 改变突缘部分的加压速率，以在冷或热加工该零件时保持均匀的材料流动。对于加 工带有螺旋特征的产品，先进的功能还可降低添加编程的转动运动所需的工具的复 杂性。在热锻压过程中，本专利技术允许使用者编程各种运动来縮短工具构件与热零件接 触的时间以延长芯棒工具的寿命。工具构件也可组合起来使用以帮助具有大弹出力 的成形件的弹出，例如，大的芯棒。这可降低目前用来固定如此工具构件的螺栓上 的应力，进一步延长工具寿命。本专利技术优点之一是卸去工具结构中的复杂性，并作为特征将它们添加到机器 中。将工具复杂性添加到压机中具有三个显著的优点(1)通过调整程序就可改变 工具操作，而不需昂贵的工具修改，(2)对于给定的工具组，可以多种方式修正材 料流动，以及(3)由于不需成本高的专用适配器，所以，工具总成本较低。当开 发出新产品时，这些因素减少开发时间和相关成本。因此，本专利技术提供一种用于冲压或锻压具有带有内直径的壁的零件的方法。在 一种形式中，该零件是粉末金属零件。该方法使用一种压机，其包括第一棒、包围 第一棒的第一压头、具有模具腔的模具板、与第一棒相对的第二棒，以及包围第二 棒的第二压头，其中，第一棒和第二棒的尺寸适于配装在零件的内直径内。在该方 法中，将零件定位在模具腔内，使第一棒和第二棒之一作为芯棒位于零件的内直径 内，将第一压头和第二压头中的至少一个压头移向第一压头和第二压头中的另一 个，以使第一压头和第二压头都接触而冲压或锻压零件壁。用第一棒和第二棒中的 另一个推动用作芯棒的第一棒和第二棒之一个，然后，用作芯棒的第一棒和第二棒 之一就从零件的内直径内弹出。在本方法的某一种型式中，第一棒是下棒，而第二棒是上棒；第一压头是下压头，而第二压头是上压头。第一压头和第二压头的尺寸适于配装在模具腔内，第一 压头和第二压头朝向彼此移动，以使第一压头和第二压头都接触和冲压或锻压零件 壁。在本方法的另一种型式中，第一棒是下棒，而第二棒是上棒；第一压头是静止的下压头，而第二压头是上压头。第一压头和第二压头的尺寸适于配装在模具腔内， 第二压头朝向第一压头移动，以使第一压头和第二压头都接触和冲压或锻压零件 壁。在本方法的还有另一种型式中，零件具有在零件一端上向外延伸的突缘。在该型式的方法中，第一棒是下棒，而第二棒是上棒；第一压头是静止的下压头，而第 二压头是上压头，该上压头具有基本上等于突缘外直径的外直径。第一压头和第二 压头的尺寸适于配装在模具腔内，第二压头朝向第一压头移动，以使第一压头和第 二压头都接触和冲压或锻压零件壁。在本方法的还有另一种型式中，零件是具有斜齿内表面的齿轮。在该型式的方 法中，第一棒是芯棒，第一棒是可转动的，第一棒具有带螺旋形肋的外表面，肋的 尺寸可滑动地与齿轮的斜齿互补。在该型式的方法中，使第一棒在齿轮内摆动，然 后从齿轮中弹出第一棒，以便转动地抛光齿轮的斜齿。在本方法的还有另一种型式中，零件是具有斜齿内表面的齿轮。在该型式的方 法中，第一棒是芯棒，第一棒是可转动的，第一棒具有带螺旋形肋的外表面，肋的 尺寸可滑动地与齿轮的斜齿互补。第二棒是可转动的上棒，第二棒具有带螺旋形肋 的外表面，肋的尺寸可滑动地与齿轮的斜齿互补。在该型式的方法中，使第一棒在 齿轮内摆动，然后用第二棒从齿轮中弹出第一棒，以便转动地抛光齿轮的斜齿。在本方法的还有另一种型式中，第一压头和第二压头的尺寸适于配装在模具腔 内，该方法还包括在第一压头和第二压头冲压或锻压零件壁以帮助材料运动并提供 零件外表面的抛光时摆动第一压头和第二压头。较佳地，该摆动是高频的。在本方法的还有另一种型式中，零件是具有斜齿内表面的齿轮，第一棒是芯棒， 第一棒是可转动的上棒，第一棒具有带螺旋形肋的外表面，肋的尺寸可滑动地与齿 轮的斜齿互补。在该型式的方法中，朝向第二压头移动第一棒、第一压头和模具板， 以使第一压头和第二压头都接触和冲压或锻压零件壁。齿轮可包括第二内表面，该 第二内表面具有的直径小于带有齿轮斜齿的内表面的直径，因此，第二棒的尺寸适于可滑动地配装在齿轮的第二内表面内，以便转动地抛光齿轮的第二内表面。在本方法的还有另一种型式中，零件是具有斜齿内表面的齿轮，第二棒是芯棒，第二棒是可转动的下棒，第二棒具有带螺旋形肋的外表面，肋的尺寸可滑动地与齿 轮的斜齿互补。该型式的方法包括如下步骤朝向第二压头移动第一棒、第一压头 和模具板，以使第一压头和第二压头都接触和冲压或锻压零件壁。在本方法的还有另一种型式中，该方法提供零件在模具腔内的定位。在该型式 的方法中，第一棒是上棒，第二棒是下棒，第一压头是上压头，而第二压头是下压 头。该型式的方法包括如下步骤使第一棒的下端延伸超过第一压头的下端，将第 一棒的下端定位在零件内直径内，借助本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于冲压或锻压零件的方法，所述方法包括：　提供压机，所述压机包括芯棒、包围所述芯棒的压头以及具有模具腔的模具板，其中，所述芯棒的尺寸适于配装在所述零件的内直径内；　将所述零件定位在所述模具腔内；　使所述芯棒位于所述零件的所述内直径内；移动所述压头，以使所述压头接触和冲压或锻压所述零件；以及　在从所述零件中移去所述芯棒之前，使所述芯棒在所述零件内摆动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：AJ切萨，
申请(专利权)人：GKN烧结金属股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]