压实工具制造技术

本发明专利技术涉及一种用于对粉末冶金法制成的构件(2)的表面进行压实的工具，包括阴模(1)和阳模(20)，其中，在所述阴模(1)中设置有一空隙部(5)，所述空隙部从第一阴模口(6)一直延伸至第二阴模口(8)并且该空隙部具有与构件(2)接触的壁面(10)，所述阳模(20)具有阳模长度(23)和阳模表面(21)；所述阴模(1)的空隙部(5)的内径(12)从第一阴模口(6)朝向第二阴模口(8)变小，或者所述阳模(20)的外径(22)在阳模长度(23)上变大；并且，在所述阴模(1)的壁面(10)上或者在所述阳模表面(21)上设置有压实元件(17)。所述压实元件(17)构造有一种螺纹状的延伸廓形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于对粉末冶金法制成的构件的表面进行压实的工具，包括阴模和阳模，其中，在所述阴模中设置有一空隙部，所述空隙部从第一阴模口一直延伸至第二阴模口并且该空隙部具有与构件接触的壁面，所述阳模具有阳模长度和阳模表面，所述阴模的空隙部的内径从第一阴模口朝向第二阴模口变小，或者所述阳模的外径在阳模长度上变大，并且，在所述阴模的壁面上或者在所述阳模表面上设置有压实元件；本专利技术还涉及一种借助具有阴模和阳模的工具对粉末冶金法制成的构件的表面进行压实的方法，其中，使构件运动通过所述阴模或者使所述阳模运动通过构件的空隙部，此时在表面加以压实；本专利技术还涉及一种粉末冶金法制成的构件，其包括一构件体，所述构件体具有至少一个被压实的侧面或者具有至少一个带有至少一个被压实的壁面的空隙部。
技术介绍
烧结件(亦即由经压制和烧结的金属粉末制成的工件)长期以来就是铸造工件或者实体机加工工件的可选替代品。然而，烧结件的由制造工艺方法所决定的、或多或少地形成的孔隙度对于抗弯强度和耐磨强度有不利影响，这样，例如限制了粉末冶金法制成的齿轮在高负荷传动机构中的应用。为了减小烧结件孔隙度的不利影响，已知的是对烧结件毛坯通过进行再挤压来实现表面压实。US 6，168，754 BI公开了一种为此使用阴模工具的方法。按照该方法，对烧结毛坯(亦即由粉末金属经压制和继后烧结制成的部件)在其外表面上加以压实，方法是通过一个多级式阴模工具对其进行挤压。该阴模工具包括多个轴向彼此间隔开的阴模板，这些阴模板具有与烧结毛坯的形状基本相符的阴模口，其内径则逐级递减并且小于烧结毛坯的外径。在从最大直至最小阴模口进行这种压挤的过程中，使得烧结件的外周发生塑性和弹性变形，从而将表面压实，使该烧结件达到其最终尺寸。各阴模板之间的间距允许烧结件通过膨胀在每一阴模板之后消减一部分弹性变形。通过这一系列的阴模板和中间空腔，使得烧结件在每一阴模板之后经历一次中间卸荷，从而逐级地建立变形之后在烧结件中残留的压缩内应力。所述压缩内应力提高了在拉力负荷区内的抗弯强度，同时还改善了这样被压实的表面的耐磨强度。但该US-Bl文献所述方法或者说阴模工具的缺点在于由于在各个阴模板之间设计有中间空腔之故，阴模工具的稳定性和耐磨强度较小，由此使得该阴模工具可承受的成型力/变形力受到明显限制，且对于某些应用而言，所能实现的表面压实尚不够充分。为了避免这一缺点，源自于本申请人的WO 2008/028207 A2公开了一种用于对烧结件进行表面压实的方法，其中，使烧结件在一阴模工具中沿着一条轴线依压制方向从第一阴模口处的第一阴模段经过多个阴模段运动到最后一个阴模段之中，每个阴模段的壁面均构成至少一个压制面，由烧结件的外表面所构成的接触面被压靠到该压制面上，并且相对轴线而言位于横截面中的、由压制面所定义的内轮廓至少近似等于由接触面所定义的外轮廓。在烧结件从第一阴模口运动到最后一个阴模段之中的过程中，通过连续相互交接的各阴模段以及阴模段的在相互作用的压制面之间测定的、单调递减的内径而实现了表面压实。该W0-A2文献还描述了一种用于实施该方法的工具。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种用于对粉末冶金法制成的构件的表面进行压实的改良方案。上述目的分别独立地通过开头所述的工具、开头所述的对粉末冶金法制成的构件的表面进行压实的方法以及通过该构件本身得以实现，其中，所述工具的压实元件构造有一种螺纹状的延伸廓形；在所述方法中，对表面的压实在按照本专利技术的工具中实施，其中，使所述构件以直线运动沿着轴线穿过所述阴模或者使所述阳模以直线运动穿过所述构件中的空隙部而运动经过所述工具的呈螺纹状设置的压实元件；构件本身由此便具有一种成波浪形表面形貌的侧面或者壁面。在此，其优点在于通过压实元件的螺纹状成形结构实现了相对较小的压实梯级，从而可实现一种材料无损(materialschonend)的成型,通过使构件碰在压实元件的倾斜的成型边缘上而进一步支持该材料无损的成型。尽管如此，工具本身仍然有比较简单的构造。尤其是，阴模可以由唯一一个部件构成，阳模同样如此。而通过螺纹状压实元件，也可以在压实区之外使得已被压实的构件区域卸压，借此，因为压实而能显著减少构件上的毛刺形成。但在此也可以通过依构件周向作用的分力减少毛刺形成。意想不到地发现根据本方法或者借助该工具压实的构件在构件应用当中还体现出了噪声生成减少的特点，其原因有可能是压实过程中以及通过压实所产生的特殊表面形貌。另一优点在于，所使用的成型油可以积存于各压实区域之间的自由空间(即卸压区)之中，从而可以在成型过程中更好防止润滑油膜被撕裂。这样就能减小工具的负荷与油耗。该工具也会因此而具有更长的使用寿命。优选地，在相应的表面上分布设置多个螺旋形的压实元件。这样，不仅可使得构件达到更好或更高的压实(度)，而且重要的是也可以借此在工具中给构件提供一种多点式支承，从而能够在压实过程中更好避免构件倾翻。在此特别有利的是将多个压实元件分别以相等的角度值彼此错开，从而强化这种效果。为了进一步改善压实而可以规定螺纹状压实元件具有在这个或这些压实元件的长度上变化的螺距。这样便可在工具的压实区间的长度上提供一些对构件表面有不同压实作用的区域，即可以形成具有较大压实作用的区域和对构件有较大卸压作用的区域。压实元件可以具有倒棱或者倒圆，从而一方面至少基本上避免工具上出现较大的磨损，或者另一方面可以使得构件从压实区域“比较平缓地”过渡到卸压区域，反之亦然，不会因为边缘锐利的梯级(台阶)而意外地去除构件上的材料或者不会在工具过渡处使边缘发生折断。阴模中空隙部的内径可以呈线性减小，或者阳模的外径可以沿压制方向呈线性增大。这样便简化了工具的制造。另外，由此还可以更好地补偿可能由制造所引起的烧结构件毛坯直径波动。为使工具能够更好适应不同的烧结合金(实践当中业已证明视成分而定，烧结构件也可在一道压实步骤中有不同的成型变形度；或者，若在工具中以不同的成型变形度实施多个相继的压实步骤，则更好)，阴模中空隙部的内径可以累加地或累减地减小，或者阳模的外径可以沿压制方向累加地或累减地增大。阴模中空隙部的末段或者阳模的末段可以呈圆柱形构造，其中，所述末段也可以没有压实元件，从而借此实现对构件的校准。附图说明为了更好地理解本专利技术，将根据以下附图对本专利技术进行详细解释。以简化示意图表示的附图如下附图1阴模剖面侧视图；附图2附图1所示阴模的俯视图；附图3阳模侧视图；附图4压实元件的各种牙型断面；附图5阴模的一种实施方式的局部剖面侧视图；附图6阴模的另一实施方式的局部剖面侧视图；附图7借助本专利技术所述工具压实的烧结构件的表面粗糙度变化曲线。具体实施例方式首先应该注意的是，在描述不同的实施例时，相同的部件/部分均配有相同的附图标记或者相同的部件名称，其中，在所有说明书描述当中所包含的公开内容均可按意义转用于配有相同附图标记或者配有相同部件名称的部件/部分。再者，说明书描述当中所选用的位置说明措辞(例如上、下、侧等等)都是针对于直接描述的和表示的附图而言的，并且在位置改变时可以将其按意义转至新的位置。另外，由所图示和所描述的不同实施例中得出的各单个特征或者特征组合本身也可以构成一些独立的、符合本专利技术的解决方案。附图1和2示出了工具所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.10 AT A947/20101.用于对粉末冶金法制成的构件(2)的表面进行压实的工具，包括阴模(I)和阳模(20)，其中，在所述阴模(I)中设置有一空隙部(5)，所述空隙部从第一阴模口(6) —直延伸至第二阴模口(8)并且该空隙部具有与构件(2)接触的壁面(10)，所述阳模(20)具有阳模长度(23)和阳模表面(21);所述阴模⑴的空隙部(5)的内径(12)从所述第一阴模口(6)朝向所述第二阴模口(8)变小，或者所述阳模(20)的外径(22)在阳模长度(23)上变大；并且，在所述阴模(I)的壁面(10)上或者在所述阳模表面(21)上设置有压实元件(17)，其特征在于，所述压实元件(17)构造有一种螺纹状的延伸廓形。2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，设置有多个螺纹状压实元件(17)。3.根据权利要求2所述的工具，其特征在于，所述多个压实元件(17)分别以相等的角度值彼此错开。4.根据权利要求1至3之任一项所述的工具，其特征在于，所述螺纹状压实元件(17)具有在该压实元件(17)的长度上变化的螺距。5.根据权利要求1至4之任一项所述的工具，其特征在于，所述压实元件(17)具有倒棱或者倒圆。6.根据权利要求1至5之任一项所述的工具，其特征在于，所述阴模(I)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·杜曼斯基，R·施皮塔勒，
申请(专利权)人：米巴烧结奥地利有限公司，
类型：
国别省市：