可收缩的湿袋式冷等静压成型模具.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010544838.2 (22)申请日 2020.06.15 (71)申请人 陕西斯瑞新材料股份有限公司 地址 710077 陕西省西安市长安区高新区 丈八七路12号 (72)发明人 李鹏王文斌刘凯张石松 屈晓鹏王小军杨斌李刚 (74)专利代理机构 北京栈桥知识产权代理事务 所(普通合伙) 11670 代理人 余柯薇 (51)Int.Cl. B22F 3/04(2006.01) B22F 5/00(2006.01) (54)发明名称 一种可收缩的湿袋式冷等静压成型模具 (5。

2、7)摘要 本发明公开了一种可收缩的湿袋式冷等静 压成型模具， 包括支撑架， 活动设置在所述支撑 架上的成型模具， 所述成型模具包括结构为中空 圆柱形用于装载金属粉末的柔性模具， 设置在所 述柔性模具四周能够随柔性模具一起收缩的支 护板， 设置在所述支护板外围的钢护套固定装 置， 设置在所述钢护套固定装置上用于为支护板 提供弹性力的弹性装置， 设置在所述钢护套固定 装置下方用于支撑钢护套固定装置的底部支撑 装置， 设置在钢护套固定装置上方能够放入柔性 模具的顶部支撑装置； 本发明涉及冷等静压成型 模具技术领域， 该模具能够跟随柔性模具一同收 缩且持续对柔性模具提供固定， 确保压制棒料的 直线度和。

3、尺寸精度。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 111790906 A 2020.10.20 CN 111790906 A 1.一种可收缩的湿袋式冷等静压成型模具， 其特征在于， 包括支撑架(8)， 活动设置在 所述支撑架上至少两个成型模具(9)； 所述成型模具(9)包括结构为中空圆柱形用于装载金 属粉末的柔性模具(1)， 设置在所述柔性模具(1)四周能够随柔性模具(1)一起收缩的支护 板(21)， 设置在所述支护板(21)外围的钢护套固定装置(3)， 设置在所述钢护套固定装置 (3)上用于为支护板(21)提供弹性力的弹性装置(4)， 设置在所述钢护套固定装置(3)下方 用于支撑钢护套。

4、固定装置(3)的底部支撑装置(5)， 设置在钢护套固定装置(3)上方能够放 入柔性模具(1)的顶部支撑装置(6)； 所述支护板(21)有2n个， 其中， n1， 2， 3， 4， 5； 且2n个支护板(21)关于柔性模具(1)中 心轴线呈周向均匀设置形成钢护套(2)； 所述支护板(21)上设有圆形通孔； 所述钢护套固定装置(3)包括对应设置在每个支护板(21)外侧的固定立柱(31)， 设置 在所述固定立柱(31)上的滑槽(32)； 所述底部支撑装置(5)包括底板(51)， 设置在所述底板(51)上且对应在每个固定立柱 (31)下端的下立柱限位槽(52)， 设置在所述下立柱限位槽(52)内的支撑。

5、槽(53)， 设置在所 述支撑槽(53)上且能够在支撑槽(53)内滑动的控制支撑杆(54)， 设置在底板(51)上能够锁 止控制支撑杆(54)的锁块； 所述控制支撑杆(54)与固定立柱(31)连接且能够控制固定立柱 (31)在下立柱限位槽(52)内往返运动。 2.如权利要求1所述的一种可收缩的湿袋式冷等静压成型模具， 其特征在于， 所述弹性 装置(4)包括一端贯穿所述滑槽(32)设置在支护板(21)上且能够在滑槽(32)内滑动的连接 杆滑块(41)， 设置在所述连接杆滑块(41)另一端调节装置(42)， 设置在连接杆滑块(41)上 且位于支护板(21)、 固定立柱(31)之间的弹性元件(43)。

6、。 3.如权利要求1所述的一种可收缩的湿袋式冷等静压成型模具， 其特征在于， 所述调节 装置(42)包括设置在滑槽(32)上的限位台(421)， 设置在所述限位台(421)上用于调节弹性 元件(43)预紧力的调节螺栓(422)； 所述调节螺栓(422)能够穿过限位台(421)连接在连接 杆滑块(41)上。 4.如权利要求1所述的一种可收缩的湿袋式冷等静压成型模具， 其特征在于， 所述顶部 支撑装置(6)包括顶板(61)， 设置在所述顶板(61)上且对应在每个固定立柱(31)上端的上 立柱限位槽(62)， 设置在顶板(61)上且贯穿顶板(61)的柔性模具取放口(63)， 设置在所述 柔性模具取放。

7、口(63)上的密封盖板。 5.如权利要求1所述的一种可收缩的湿袋式冷等静压成型模具， 其特征在于， 所述钢护 套(2)下方设有连动装置(7)， 所述连动装置(7)包括设置在底板(51)下方且与柔性模具(1) 同轴心线的齿轮轴(71)， 设置在所述齿轮轴(71)上的随动齿轮(73)， n个对应设置在支护板 (21)下方的连动齿条装置(72)； 所述连动齿条装置(72)能够与随动齿轮(73)啮合。 6.如权利要求5所述的一种可收缩的湿袋式冷等静压成型模具， 其特征在于， 所述随动 齿轮(73)包括n个第一齿轮(731)， n个第一齿轮(731)能够一一对应与n个连动齿条装置 (72)啮合。 7.如。

8、权利要求1所述的一种可收缩的湿袋式冷等静压成型模具， 其特征在于， 设置在连 接杆滑块(41)上且位于支护板(21)、 固定立柱(31)之间的弹性元件(43)。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111790906 A 2 一种可收缩的湿袋式冷等静压成型模具 技术领域 0001 本发明涉及冷等静压成型模具技术领域， 具体是涉及一种可收缩的湿袋式冷等静 压成型模具。 背景技术 0002 冷等静压技术是指在室温环境下进行的等静压成型技术， 通常用橡胶和塑料作柔 性模具材料， 以液体为压力介质， 压力为最大可以达到400MPa， 主要用于粉末成形。 其目的 是为下一步烧结， 煅造或热等静压等工序提供。

9、预制品。 0003 冷等静压工艺十分适合长径比大的棒料成型， 因为是根据帕斯卡原理开发出来的 一种新型粉体成型和固结技术， 压制后的棒料具有密度分布均匀的特征， 但和模压相比， 冷 等静压成型后的材料尺寸精度较低， 主要受到成型用的柔性模具影响较大。 因柔性模具质 量一致性如： 模具硬度和模具壁厚一致性控制难度较大， 限制了批量生产过程中模具质量 的一致性批量化生产， 尤其在压制混合粉体材料时， 因受到不同粉体材料物理性质的差异 性影响， 引起棒料尺寸以及直线度较差。 0004 目前湿袋式冷等静压技术为改善压制后材料的尺寸精度和直线度， 均采用钢护套 固定柔性模具， 保证压制后棒料的直线度和尺。

10、寸精度， 但现有钢护套存在当柔性模具和棒 料发生收缩时无法确保钢护套继续对柔性模具固定的问题， 导致在重力作用下棒料发生弯 曲， 影响尺寸精度和直线度。 发明内容 0005 针对上述问题本发明提供一种可收缩的湿袋式冷等静压成型模具， 该模具能够跟 随柔性模具一同收缩且持续对柔性模具提供固定， 确保压制棒料的直线度和尺寸精度。 0006 本发明的技术方案是： 一种可收缩的湿袋式冷等静压成型模具， 其特征在于， 包括 支撑架， 活动设置在所述支撑架上至少两个成型模具； 所述成型模具包括结构为中空圆柱 形用于装载金属粉末的柔性模具， 设置在所述柔性模具四周能够随柔性模具一起收缩的支 护板， 设置在所。

11、述支护板外围的钢护套固定装置， 设置在所述钢护套固定装置上用于为支 护板提供弹性力的弹性装置， 设置在所述钢护套固定装置下方用于支撑钢护套固定装置的 底部支撑装置， 设置在钢护套固定装置上方能够放入柔性模具的顶部支撑装置； 所述支护 板有2n个， 其中， n1， 2， 3， 4， 5； 且2n个支护板关于柔性模具中心轴线呈周向均匀设置形成 钢护套； 所述支护板上设有圆形通孔； 所述钢护套固定装置包括对应设置在每个支护板外 侧的固定立柱， 设置在所述固定立柱上的滑槽； 所述底部支撑装置包括底板， 设置在所述底 板上且对应在每个固定立柱下端的下立柱限位槽， 设置在所述下立柱限位槽内的支撑槽， 设置。

12、在所述支撑槽上且能够在支撑槽内滑动的控制支撑杆， 设置在底板上能够锁止控制支 撑杆的锁块； 所述控制支撑杆与固定立柱连接且能够控制固定立柱在下立柱限位槽内往返 运动。 0007 进一步地， 所述弹性装置包括一端贯穿所述滑槽设置在支护板上且能够在滑槽内 说明书 1/4 页 3 CN 111790906 A 3 滑动的连接杆滑块， 设置在所述连接杆滑块另一端调节装置， 设置在连接杆滑块上且位于 支护板、 固定立柱之间的弹性元件。 通过在固定立柱上设置弹性元件可以使支护板在弹力 的作用下随柔性模具一同缩小， 实现钢护套对柔性模具的持续固定， 能够保证柔性模具内 部棒料的直线度。 0008 进一步地，。

13、 所述调节装置包括设置在滑槽上的限位台， 设置在所述限位台上用于 调节弹性元件预紧力的调节螺栓； 所述调节螺栓能够穿过限位台连接在连接杆滑块上。 在 限位台上设置调节螺栓， 利用调节螺栓在旋转过程中改变固定立柱、 支护板之间的距离， 使 弹性元件在固定立柱、 支护板之间储备不同的弹性势能， 使调节装置可以对弹性元件的进 行可控性调节； 通过调节装置的调节作用能够实现支护板对柔性模具提供合适的支护力 度。 0009 进一步地， 所述顶部支撑装置包括顶板， 设置在所述顶板上且对应在每个固定立 柱上端的上立柱限位槽， 设置在顶板上且贯穿顶板的柔性模具取放口， 设置在所述柔性模 具取放口上的密封盖板。。

14、 通过上立柱限位槽对固定立柱的约束， 一方面保证固定立柱上移 动时的平顺性， 另一方面配合下立柱限位槽增加固定立柱的稳定性。 0010 进一步地， 所述钢护套下方设有连动装置， 所述连动装置包括设置在底板下方且 与柔性模具同轴心线的齿轮轴， 设置在所述齿轮轴上的随动齿轮， n个对应设置在支护板下 方的连动齿条装置； 所述连动齿条装置能够与随动齿轮啮合。 通过随动齿轮、 连动齿条的设 置可以使支护板能够实现同时收缩的目的， 支护板同时收缩有利于提高钢护套与柔性模具 的同心度。 0011 进一步地， 所述随动齿轮包括n个第一齿轮， n个第一齿轮能够一一对应与n个连动 齿条装置啮合。 通过在齿轮轴上。

15、设置n个齿轮， 使钢护套中相对应的支护板能够连动， 保证 柔性模具的直线度； 使对应的支护板互相连动有利于降低对齿轮、 连动齿条装置的精度、 工 艺要求， 提高实施可行性。 0012 进一步地， 所述随动齿轮采用第二齿轮， 所述n个连动齿条装置从上至下依次与第 二齿轮啮合。 通过在齿轮轴上设置一个齿轮， 能够使所有支护板组成的钢护套具备保持圆 径收缩的功能； 通过设置一个齿轮实现连动， 可以使整个连动装置简单易行， 有利于降低连 动装置的实施成本。 0013 本发明的有益效果是： 本发明采用多模穴设计， 解决了单模穴生产效率较低的问 题； 本发明解决了在当柔性模具发生收缩时钢护套无法确保继续对。

16、柔性模具固定的问题， 消除了在重力作用下导致柔性模具内部棒料发生弯曲的影响， 保证了整个模具成型棒料的 直线度； 本发明钢护罩采用多个支护板均匀设置在柔性模具周围使整个刚护罩具备了变径 收缩的前提条件； 通过在钢护罩外设置固定立柱和弹性元件， 使钢护罩能够借助弹性元件 在钢护罩、 固定立柱之间产生的力实现收缩； 通过设置调节装置实现对弹性元件弹性预紧 力的调节控制； 本发明通过底部支撑装置、 顶部支撑装置实现对固定装置的滑动约束及固 定， 保证固定装置的稳定性且使固定装置可调节， 实现适用于不同直径的柔性模具的目的； 通过连动装置使钢护罩能够跟随柔性模具连动收缩， 有利于提高钢护套与柔性模具的。

17、同心 度。 说明书 2/4 页 4 CN 111790906 A 4 附图说明 0014 图1是本发明实施例1的结构示意图； 0015 图2是本发明实施例1的成型模具的结构示意图； 0016 图3是本发明实施例1的正视结构示意图； 0017 图4是本发明实施例1的剖视结构示意图； 0018 图5是本发明实施例1的俯视结构示意图； 0019 图6是本发明实施例1的底部支撑装置结构示意图； 0020 图7是本发明实施例1的顶部支撑装置剖视图； 0021 图8是本发明实施例2的连动齿条装置、 底板的结构示意图； 0022 图9是本发明实施例2的连动装置的结构示意图； 图10是本发明实施例2的第一齿轮。

18、结构示意图； 0023 其中， 1-柔性模具、 2-钢护套、 21-支护板、 3-固定装置、 31-固定立柱 32-滑槽、 4- 弹性装置、 41-连接杆滑块、 42-调节装置、 421-限位台、 422-调节螺栓、 43-弹性元件5-底部 支撑装置、 51-底板、 52-下立柱限位槽、 53-支撑槽、 54-控制支撑杆、 6-顶部支撑装置、 61- 顶板、 62-上立柱限位槽、 63-柔性模具取放口、 7-连动装置、 71-齿轮轴、 72-连动齿条装置、 73-随动齿轮、 8-支撑架、 9-成型模具。 具体实施方式 0024 实施例1： 如图1、 图2、 图3所示， 一种可收缩的湿袋式冷等静。

19、压成型模具， 包括支撑 支架8， 活动设置在支撑架上3个成型模具9； 成型模具9包括结构为中空圆柱形用于装载金 属粉末的柔性模具1， 设置在柔性模具1四周能够随柔性模具1一起收缩的支护板21， 设置在 支护板21外围的钢护套固定装置3， 设置在钢护套固定装置3上用于为支护板21提供弹性力 的弹性装置4， 设置在钢护套固定装置3下方用于支撑钢护套固定装置3的底部支撑装置5， 设置在钢护套固定装置3上方能够放入柔性模具1的顶部支撑装置6； 支护板21有 24个， 且24个支护板21关于柔性模具1中心轴线呈周向均匀设置形成钢护套2， ； 支护板21上设 有圆形通孔； 钢护套固定装置3包括24个一一对。

20、应设置在每个支护板21外侧的固定立柱 31， 设置在固定立柱31上的滑槽32。 0025 如图4、 图5所示， 弹性装置4包括一端贯穿滑槽32设置在支护板21上且能够在滑槽 32内滑动的连接杆滑块41， 连接杆滑块41另一端设置的调节装置42， 设置在连接杆滑块41 上且位于支护板21、 固定立柱31之间的弹性元件 43， 弹性元件43采用普通市售的弹簧。 0026 如图2、 图3、 图4所示， 调节装置42包括设置在滑槽32上的限位台421， 设置在限位 台421上的调节螺栓422； 调节螺栓422能够穿过限位台421连接在连接杆滑块41上， 且调节 螺栓422能够通过旋转调节弹性元件43的。

21、预紧力。 0027 如图6所示， 底部支撑装置5包括底板51， 24个设置在底板51上且一一对应在固 定立柱31下端的下立柱限位槽52， 设置在下立柱限位槽52内的支撑槽53， 设置在支撑槽53 上且能够在支撑槽53内滑动的控制支撑杆54， 设置在底板51上能够锁止控制支撑杆54的锁 块； 控制支撑杆54与固定立柱31连接且能够控制固定立柱31在下立柱限位槽52内往返运 动。 0028 如图7所示， 顶部支撑装置6包括顶板61， 24个设置在顶板61上且一一对应在固 说明书 3/4 页 5 CN 111790906 A 5 定立柱31上端的上立柱限位槽62， 设置在顶板61上且贯穿顶板61 的。

22、柔性模具取放口63， 设 置在柔性模具取放口63上的密封盖板。 0029 使用时， 首先旋转调节螺栓422使弹性元件43储备弹性预紧力， 然后根据柔性模具 1外径调节控制支撑杆54使固定立柱31在下立柱限位槽52内移动， 调节至支护板21围成的 钢护套2恰能放进柔性模具1位置处， 用设置在底板 51上能够锁止控制支撑杆54的锁块锁 死固定立柱31， 再将柔性模具1从柔性模具取放口63放进钢护套2； 然后旋转调节螺栓422释 放弹性元件43上的弹性预紧力， 使钢护套2起到支护柔性模具1的作用； 在压制完后， 打开锁 块， 使固定装置3卸力至钢护套2不在支护柔性模具1， 最后从柔性模具取放口63 。

23、取出柔性 模具1。 0030 实施例2： 如图8、 图9所示， 与实施例1不同的是钢护套2下方设有连动装置7； 连动 装置7包括设置在底板51下方且与柔性模具1同轴心线的齿轮轴 71， 设置在齿轮轴71上的 随动齿轮73， 4个对应设置在支护板21下方的连动齿条装置72； 连动齿条装置72能够与随动 齿轮73啮合。 0031 如图10所示， 随动齿轮73包括4个第一齿轮731， 4个第一齿轮731能够一一对应与4 个连动齿条装置72啮合。 0032 实施例3： 与实施例2不同的是随动齿轮73采用第二齿轮， 第二齿轮采用齿轮柱状 结构， 4个连动齿条装置72从上至下依次与第二齿轮啮合。 说明书 4/4 页 6 CN 111790906 A 6 图1 图2 说明书附图 1/4 页 7 CN 111790906 A 7 图3 图4 说明书附图 2/4 页 8 CN 111790906 A 8 图5 图6 图7 说明书附图 3/4 页 9 CN 111790906 A 9 图8 图9 图10 说明书附图 4/4 页 10 CN 111790906 A 10 。