一种粉末冶金炉盖成型模具
技术领域
本实用新型涉及燃烧炉炉盖制造技术领域，尤其是涉及一种燃烧炉用粉末冶金炉盖成型模具。
背景技术
目前，现有燃气炉的炉盖主要材质为铜合金或铸铁，是燃烧器中上端温度最高的部分，前几年炉盖几乎全部是铜质，因为铜合金具有可长期在较高温度800℃以上工作、容易加工成复杂形状、不易锈蚀等综合优势。
铜合金制作的炉盖大多采用整块钢材直接冲压加工而成，这样会浪费材料，材料利用率低，只有50%，材料成本高，而且铜合金制作的炉盖后期还需要多道复杂的铣削精加工工序，对加工设备要求高，加工成本很高。
而少数采用铸造成型的炉盖表面粗糙、精度较差，成型时间长，需要冷却才能脱模，炉盖毛坯还需要后续的精加工工序，能源消耗高。由铜合金和铸铁制成的炉盖都不能满足成本和质量的要求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述不足而提供一种粉末冶金炉盖成型模具，其能将粉末冶金材料一次压制成型为炉盖毛坯，生成的坯体精度高，质量稳定，表面粗糙度好，材料利用率达到95%以上，成型时间短，大幅降低加工成本，适合大批量连续生产，生产效率提高80%以上。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种粉末冶金炉盖成型模具，其包括压型阴模、上模冲、下模冲Ⅰ、下模冲Ⅱ、下模冲Ⅲ、压芯；其中：
上模冲的上端面中间设置有异形凸起平面，在上述凸起平面的外围依次设置有凸起根部过渡圆角、异形平面、异形边缘过渡圆角、第一圆锥面、第一环形平面；
下模冲Ⅰ的上端面中间设置有内腔，在内腔壁上均布有间隔设置的四个阶梯型凹槽和四个1/4环形平面，在内腔壁与第一外圆壁之间依次设置有第二圆锥面、第二环形平面；
下模冲Ⅱ的下端面中间设置有异形内腔壁，在第二外圆壁上均布有四个阶梯型凸起以及阶梯型凸起上设置有的方形小凸起；在下模冲Ⅱ的内腔壁与第二外圆壁之间设置有第一平面；
在压型阴模的内腔上部间隙配合有上模冲；在压型阴模的内腔下部间隙配合有下模冲Ⅰ以及间隙配合于下模冲Ⅰ内的下模冲Ⅱ和间隙配合于下模冲Ⅱ内的下模冲Ⅲ；在下模冲Ⅲ内间隙配合有压芯；压制成型后，在压型阴模、上模冲、下模冲Ⅰ、下模冲Ⅱ和下模冲Ⅲ之间形成与炉盖毛坯外型相匹配的成型内型腔。
所述压型阴模上设置有内型腔，其外圆设置有法兰台。
所述上模冲在异形凸起平面的外边缘设置有凸起根部过渡圆角；在上述异形凸起平面的外围设置有异形平面，在斜锥面的内边缘、外围分别设置有异形边缘过渡圆角、第一圆锥面。
所述下模冲Ⅰ在相邻两个1/4环形平面之间的交接处设置有一阶梯型凹槽，上述阶梯型凹槽的径向深度为从内腔壁到第二圆锥面外边缘的径向尺寸。
所述下模冲Ⅱ中间设置有的异形内腔壁是由间隔对称设置的四段内凹圆弧面、四段外凸圆弧面相互首尾连接而成，且四段内凹圆弧面均与同一圆周相切，四段外凸圆弧面位于同一圆周上。
所述下模冲Ⅲ有四个，其呈圆弧形结构，并以模具中心线为对称中心，间隔对称设置于下模冲Ⅱ内腔壁上，且四个圆弧形面均与同一圆周相切。
所述下模冲Ⅲ上设置有呈扇形的法兰底盘，在上述法兰底盘上设置有一圆弧形结构，上述圆弧形结构由位于中间的第二平面、连接于第二平面两端的一对凸起斜锥面组成，上述圆弧形结构的外边缘设置有外形壁。
所述下模冲Ⅲ上的凸起斜锥面的两端反向折弯。
所述压芯的中间设置有带沉孔台阶的中心孔，压芯设置有异形外壁，在上述异形外壁与中心孔之间设置有上平面。
所述压芯上的异形外壁由间隔对称设置的四段外凸圆弧、四段内凹圆弧相互首尾相接、圆滑过渡连接而成；并且四段外凸圆弧位于第一圆周上，四段内凹圆弧均与第二圆周相切，上述第一圆周直径大于第二圆周直径。
本实用新型与已有技术相比，具有以下优点和积极效果：
本实用新型为一种粉末冶金炉盖的成型模具，使用此模具可将粉末冶金材料一次压制成型为炉盖毛坯，能够满足炉盖的使用条件，而且生成坯体精度高，表面粗糙度好，成型产品外型美观，还能提高材料利用率，可达到95%以上，大幅降低材料成本，粉末冶金炉盖只需要在模具中成型后进行烧结即可，后续只需要轻微机加工，无需大量的冲压、钻孔等铣削精加工工序，大幅减少加工成本，节省能耗，成型时间短，产品质量稳定，经验证适合大批量连续生产，生产效率可提高80%以上。
附图说明
图1为压型阴模剖视图；
图2为上模冲下端面仰视图；
图3为下模冲Ⅰ上端面俯视图；
图4为下模冲Ⅱ上端面俯视图；
图5为下模冲Ⅲ俯视图；
图6为压芯俯视图；
图7为粉末冶金炉盖成型模具成型结构剖视图；
图8为粉末冶金炉盖成型模具装料俯视图。
图1-图8中标记说明：
1、压型阴模；1-1、内型腔；1-2、法兰台；
2、上模冲；2-1、异形凸起平面；2-2、凸起根部过渡圆角；2-3、异形平面；2-4、异形边缘过渡圆角；2-5、斜锥面；2-6、第一圆锥面；2-7、第一环形平面；
3、下模冲Ⅰ；3-1、第一外圆壁；3-2、第二环形平面；3-3、第二圆锥面；3-4、1/4环形平面；3-5、内腔壁；3-6、阶梯型凹槽；
4、下模冲Ⅱ；4-1、第二外圆壁；4-2、阶梯型凸起；4-3、第一平面；4-4、异形内腔壁；4-5、方形小凸起；
5、下模冲Ⅲ；5-1、法兰底盘；5-2、外形壁；5-3、凸起斜锥面；5-4、第二平面；
6、压芯；6-1、异形外壁；6-2、上平面；6-3、沉孔台阶；6-4、中心孔；
7、成型内型腔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地详细说明。
参照图1-图8，本实用新型一种粉末冶金炉盖成型模具包括压型阴模1、上模冲2、下模冲Ⅰ3、下模冲Ⅱ4、下模冲Ⅲ5、压芯6；其中：
如图1所示，压型阴模1上设置有内型腔1-1，其外圆设置有法兰台1-2。
如图2所示，上模冲2的上端面中间设置有异形凸起平面2-1，在上述凸起平面2-1的外围依次设置有凸起根部过渡圆角2-2、异形平面2-3、异形边缘过渡圆角2-4、第一圆锥面2-6、第一环形平面2-7。具体是，上模冲2在上述异形凸起平面2-1的外边缘设置有凸起根部过渡圆角2-2,在上述异形凸起平面2-1的外围设置有异形平面2-3，在斜锥面2-5的内边缘、外围分别设置有异形边缘过渡圆角2-4、第一圆锥面2-6。
如图3所示，下模冲Ⅰ3的上端面中间设置有内腔，在内腔壁3-5上均布有间隔设置的四个阶梯型凹槽3-6和四个1/4环形平面3-4，在内腔壁3-5与第一外圆壁3-1之间依次设置有第二圆锥面3-3、第二环形平面3-2。具体是，下模冲Ⅰ3在相邻两个1/4环形平面3-4之间的交接处设置有一阶梯型凹槽3-6，上述阶梯型凹槽3-6的径向深度为从内腔壁3-5到第二圆锥面3-3外边缘的径向尺寸。
如图4所示，下模冲Ⅱ4的下端面中间设置有异形内腔壁4-4，在第二外圆壁4-1上均布有四个阶梯型凸起4-2以及阶梯型凸起4-2上设置有的方形小凸起4-5。在下模冲Ⅱ的异形内腔壁4-4与第二外圆壁4-1之间设置有第一平面4-3。下模冲Ⅱ4下端面中间设置有的异形内腔壁4-4是由间隔对称设置的四段内凹圆弧面、四段外凸圆弧面相互首尾连接而成，且四段内凹圆弧面均与同一圆周相切，四段外凸圆弧面位于同一圆周上。下模冲Ⅱ4的上述四段内凹圆弧用于安装四个下模冲Ⅲ5，并且二者形状相匹配。
如图5所示，下模冲Ⅲ5有四个，其呈圆弧形结构，并以模具中心线为对称中心，间隔对称设置于下模冲Ⅱ4内腔壁上，且四个圆弧形面均与同一圆周相切。下模冲Ⅲ5上设置有法兰底盘5-1，其呈扇形结构；在法兰底盘5-1上设置有一圆弧形结构，上述圆弧形结构由位于中间的第二平面5-4、连接于第二平面5-4两端的一对凸起斜锥面5-3组成，并且凸起斜锥面5-3的两端反向折弯，上述圆弧形结构的外边缘设置有外形壁5-2。
如图6所示，压芯6的中间设置有中心孔6-4，上述中心孔6-4带有沉孔台阶6-3。压芯6设置有异形外壁6-1，在上述异形外壁6-1与中心孔6-4之间设置有上平面6-2。上述异形外壁6-1由间隔对称设置的四段外凸圆弧、四段内凹圆弧相互首尾相接、圆滑过渡连接而成；并且四段外凸圆弧位于第一圆周上，四段内凹圆弧均与第二圆周相切，上述第一圆周直径要大于第二圆周直径。压芯6的上述四段内凹圆弧用于安装四个下模冲Ⅲ5，并且二者形状相匹配，参照图8。
如图7、图8所示，粉末冶金炉盖成型模具装配时，在压型阴模1的内腔上部间隙配合有上模冲2；在压型阴模1的内腔下部间隙配合有下模冲Ⅰ3以及间隙配合于下模冲Ⅰ3内的下模冲Ⅱ4和间隙配合于下模冲Ⅱ4内的下模冲Ⅲ5；在下模冲Ⅲ5内间隙配合有压芯6。压制成型后，在压型阴模1、上模冲2、下模冲Ⅰ3、下模冲Ⅱ4和下模冲Ⅲ5之间形成与炉盖毛坯相匹配的成型内型腔7。
本实用新型粉末冶金炉盖模具的工作过程是：参照图1-图8。
把压型阴模、上模冲、下模冲Ⅰ、下模冲Ⅱ、下模冲Ⅲ、压芯安装到压力机上，在压型阴模内型腔壁、下模冲Ⅰ的上端面、下模冲Ⅱ的上端面、下模冲Ⅲ的上端面、压芯的外形壁之间形成一个穴形的装料内型腔，该内型腔的所有模具零件之间形成间隙配合，相互之间可自由滑动。压制时，上模冲的外型下部与压型阴模内型腔壁上部之间形成间隙配合，相互之间可自由滑动，上模冲的异形凸起平面与压芯上平面接触，压芯随上模冲下行而下行，上模冲外圆壁下部进入内型腔的同时，压型阴模、下模冲Ⅰ与下模冲Ⅱ同时浮动下行至成型位置，压制完成后，在压型阴模、上模冲、下模冲Ⅰ、下模冲Ⅱ、下模冲Ⅲ之间形成了一个内型与炉盖毛坯外型相匹配的内型腔，即毛坯内型腔。
装料以前，上模冲位于压型阴模的正上方，上模冲的凸起外型与压芯外型方向相对应。当在上述装料型腔内填满干粉后，上模冲随压力机上滑块下行，下行一段距离后，上模冲异形凸起平面与压芯上平面接触，压芯开始随上模冲下行而下行，当上模冲外圆壁下部开始进入内型腔后，压型阴模、下模冲Ⅰ与下模冲Ⅱ同时浮动下行至成型位置，在规定的压力下压缩干粉至规定位置，泄压，然后压型阴模下行，下模冲Ⅱ下行，下模冲Ⅰ下行，上模冲上行，成型后的炉盖毛坯从压型阴模中脱出，完成一个生产过程，依次循环往复。
