[发明专利]具有柔性的上冲头装置

说明书

本发明公开了一种具有柔性的上冲头装置，包括壳体和布置在壳体上端的垫板，壳体内设置有上冲头，壳体内设置有活塞，上冲头嵌入式的布置在活塞内，壳体底部设置有盖板，活塞下端设置有冲头盖；所述活塞与垫板间隔一定距离布置；活塞、壳体和垫板之间形成腔室，壳体上设置有与腔室连通的快插接头，快插接头通过气管连接气源；相比于传统的压制方式而言，本发明在上冲头内设置腔室，使上冲头与下模型腔内的粉末柔性接触，便于粉末在型腔内固形，避免了上冲头直接顶死下模，造成下模停止转动，粉末不能成型的问题。

技术领域

本发明涉及冲压技术领域，尤其是一种用于下模为锥形型腔的具有柔性的上冲头装置。

背景技术

粉末压制成型是较为常用的成型方式，具有高效、节能等优点，广泛地运用于生产和生活中。目前粉末压制的具体步骤为：油压机通过匹配器与上冲头连接，上冲头通过匹配器与油压机刚性连接，以保证压力稳定提供；下模内设置有与上冲头匹配的锥形型腔，粉末倒入锥形型腔后，下模转动，保证粉末均匀的分布在锥形型腔的内壁，上冲头压向下模，将粉末压制成型。上述方式的缺陷为：一、匹配器和上冲头刚性连接，两者之间的间隙较小，一旦上冲头与粉末接触后，压力就开始急速增加，会导致冲头和粉末以及粉末与下模之间的摩擦力增大，导致提供下模旋转的机构被卡死，从而影响粉末充满的型腔的过程，从而影响成型的质量和生产效率；二、匹配器和上冲头刚性连接，上冲头无法左右浮动，这就要求上冲头和下模完全对中，若两者稍有偏差，上冲头下压时就会压向锥形型腔的侧壁，导致模具磨损和成型的粉末厚薄不均匀，影响成型的质量。

发明内容

针对传统粉末压制过程生产效率低和成型质量差的技术问题，本发明提供一种具有柔性的上冲头装置，使上冲头在粉末在固形过程中具备一定的柔性，可以适应粉末固形过程中高差的变化，保证下模锥形型腔内粉末的固形。

本发明所采用的技术方案是：具有柔性的上冲头装置，包括壳体和布置在壳体上端的垫板，壳体内设置有上冲头和活塞，上冲头嵌入式的布置在活塞内，壳体底部设置有盖板，活塞下端设置有冲头盖；所述活塞与垫板间隔一定距离布置；活塞、壳体和垫板之间形成腔室，壳体上设置有与腔室连通的快插接头，快插接头通过气管连接气源。本发明取消了匹配器的使用，直接将上冲头装置的垫板与油压机相连，通过气源向腔室内通入高压空气；腔室类似于气囊，受挤压可产生一定量的形变，具有一定柔性。上冲头压向下模的锥形型腔时，下模处于转动状态，上冲头的端部首先接触到型腔内的粉末，由于上冲头内设置有腔室，腔室体积略微变化，因此使上冲头与下模型腔内的粉末柔性接触，使两者在腔室压强的范围内保留一定的间距，便于粉末在型腔内固形，避免了上冲头直接顶死下模，造成下模停止转动，粉末不能成型的问题。此时的粉末已固形，但粉末的紧密性较差，油压机继续向下推动上冲头，下模停止转动，当上冲头的作用力大于腔室内压强的临界值，上冲头再压向锥形型腔内已固形的粉末，将已固形的粉末在锥形型腔内压制成型。相比于传统的压制方式而言，本发明在上冲头内设置腔室，使上冲头与下模型腔内的粉末柔性接触，便于粉末在型腔内固形，避免了上冲头直接顶死下模，造成下模停止转动，粉末不能成型的问题。

进一步的是，腔室内的压强为0.5Mpa～0.7Mpa。该范围值的压强可适用于大部分的金属粉末压制。若压强过大，腔室就不到相应的缓冲作用；若压强过小，不利于粉末的压制成型，因此本发明腔室内的压强优选为0.5Mpa～0.7Mpa。

进一步的是，壳体顶端设置有第一密封圈，防止腔室内的气体从壳体顶部窜出，保证腔室的密封性。

进一步的是，活塞侧面自上而下依次设置有第二密封圈和第三密封圈，防止腔室内的气体从壳体顶部窜出，保证腔室的密封性；此外，两个密封圈起到双重保护的作用，进一步保证了腔室的密封性。

进一步的是，活塞上贯穿的布置有防转销。若不布置防转销，由于压制过程中下模在持续旋转，当上冲头接触到下模锥形型腔内的粉末后，可能出出现上冲头随下模同步旋转，导致模具磨损，也会使锥形型腔内的粉末分布不均匀，影响后序成型质量。为此，本发明设置防转销防止上冲头旋转，以解决上述的技术问题。