制动盘生坯成形模具及成形压机的制作方法

本技术涉及制动盘，特别是涉及制动盘生坯成形模具及成形压机。

背景技术：

1、陶瓷颗粒增强铝基复合材料密度低、比强度和比刚度高、热导率高，并具有优良的抗磨耐磨以及耐腐蚀性能，在轻量化结构件领域具有广阔的应用前景。具体应用到制动盘中，由于盘体需要具备耐高温、耐磨等性能，盘帽需要具备相对高的力学性能，因此，盘体通常采用高体积分数陶瓷增强的铝基复合材料制备，盘帽通常采用低体积分数陶瓷增强的铝基复合材料制备，以满足各自的性能需求。然而，上述制动盘在采用粉末冶金工艺进行制备时，传统的模具在模压成形过程中，高体积分数陶瓷增强的铝基复合材料会对其阴模造成磨损，阴模磨损后，压制的生坯会在脱模过程中开裂，导致产品合格率降低，模具使用寿命缩短。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种制动盘生坯成形模具，粉体材料在该模具中模压成形可避免对其阴模造成磨损，从而可提高产品的合格率，延长模具的使用寿命。

2、一种制动盘生坯成形模具，包括同轴设置的上模、下模和阴模，合模后，所述上模和下模围合在所述阴模内形成封闭性模腔，所述阴模内壁包括沿轴向延伸的第一段、偏离轴向向外延伸0.5°～1.0°的第二段、偏离轴向向外延伸1.0°～2.0°的第三段和偏离轴向向外延伸0～1.0°的第四段，所述一段、第二段、第三段和第四段依次相连；合模后，所述下模至少部分与所述第一段紧密配合，所述上模至少部分与所述第四段间隙配合。

3、在其中一个实施例中，所述第二段的轴向高度为35mm～45mm，所述第三段的轴向高度为35mm～50mm，所述第四段的轴向高度为20mm～30mm。

4、在其中一个实施例中，所述下模包括下模内冲和套设在所述下模内冲上的下模外冲，合模后，所述下模外冲至少部分与所述第一段紧密配合。

5、在其中一个实施例中，所述上模外壁沿轴向延伸；所述下模外冲的外壁沿轴向延伸。

6、在其中一个实施例中，合模后，所述下模外冲与所述第一段的单边距离为0.06mm～0.1mm；所述上模与所述第四段的最小单边距离为0.1mm～0.15mm。

7、在其中一个实施例中，所述上模底面包括中间凹陷面和周围高出面，所述中间凹陷面的形状与所述下模内冲的顶面相适配，所述周围高出面的形状与所述下模外冲的顶面相适配。

8、在其中一个实施例中，所述中间凹陷面和所述周围高出面的高度差为1.5mm～3mm。

9、在其中一个实施例中，所述模具还包括与所述阴模同轴设置的芯柱，所述上模和下模内冲分别设有可供所述芯柱穿过的轴向通孔。

10、在其中一个实施例中，所述阴模包括基体层和耐磨层，所述耐磨层的厚度为0.02mm～0.2mm。

11、此外，本申请还提供一种成形压机，该成形压机包括上述任一项所述的制动盘生坯成形模具。

12、上述制动盘生坯成形模具，将其阴模内壁设置成包括沿轴向延伸的第一段、偏离轴向向外延伸0.5°～1.0°的第二段、偏离轴向向外延伸1.0°～2.0°的第三段和偏离轴向向外延伸0～1.0°的第四段，其中第一段围合的区域用于限位下模，第四段围合的区域用于限位上模，第二段和第三段围合的区域用于填粉。合模后，上模与第四段间隙配合，第四段偏离轴向向外延伸0～1.0°，可以防止上模在移动过程中与第四段阴模内壁产生摩擦，从而避免对第四段阴模内壁造成磨损；下模与第一段紧密配合，第二段偏离轴向向外延伸0.5°～1.0°，可以防止粉末原料漏入第一段阴模内壁围合的区域中，从而避免下模在移动过程中对第一段阴模内壁造成磨损；进而有效延长模具的使用寿命。

13、同时，第一段沿轴向延伸，第二段偏离轴向向外延伸0.5°～1.0°，第三段偏离轴向向外延伸1.0°～2.0°，第四段偏离轴向向外延伸0～1.0°，可形成一个从下到上内径逐渐变大的阴模内腔结构，从而有效避免坯体在脱模过程中开裂，提高产品的合格率。

技术特征：

1.一种制动盘生坯成形模具，包括同轴设置的上模、下模和阴模，合模后，所述上模和下模围合在所述阴模内形成封闭性模腔，其特征在于，所述阴模内壁包括沿轴向延伸的第一段、偏离轴向向外延伸0.5°～1.0°的第二段、偏离轴向向外延伸1.0°～2.0°的第三段和偏离轴向向外延伸0～1.0°的第四段，所述第一段、第二段、第三段和第四段依次相连；合模后，所述下模至少部分与所述第一段紧密配合，所述上模至少部分与所述第四段间隙配合。

2.根据权利要求1所述的制动盘生坯成形模具，其特征在于，所述第二段的轴向高度为35mm～45mm，所述第三段的轴向高度为35mm～50mm，所述第四段的轴向高度为20mm～30mm。

3.根据权利要求1或2所述的制动盘生坯成形模具，其特征在于，所述下模包括下模内冲和套设在所述下模内冲上的下模外冲，合模后，所述下模外冲至少部分与所述第一段紧密配合。

4.根据权利要求3所述的制动盘生坯成形模具，其特征在于，所述上模外壁沿轴向延伸；所述下模外冲的外壁沿轴向延伸。

5.根据权利要求4所述的制动盘生坯成形模具，其特征在于，合模后，所述下模外冲与所述第一段的单边距离为0.06mm～0.1mm；所述上模与所述第四段的最小单边距离为0.1mm～0.15mm。

6.根据权利要求3所述的制动盘生坯成形模具，其特征在于，所述上模底面包括中间凹陷面和周围高出面，所述中间凹陷面的形状与所述下模内冲的顶面相适配，所述周围高出面的形状与所述下模外冲的顶面相适配。

7.根据权利要求6所述的制动盘生坯成形模具，其特征在于，所述中间凹陷面和所述周围高出面的高度差为1.5mm～3mm。

8.根据权利要求3所述的制动盘生坯成形模具，其特征在于，所述模具还包括与所述阴模同轴设置的芯柱，所述上模和下模内冲分别设有可供所述芯柱穿过的轴向通孔。

9.根据权利要求1所述的制动盘生坯成形模具，其特征在于，所述阴模包括基体层和耐磨层，所述耐磨层的厚度为0.02mm～0.2mm。

10.一种成形压机，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的制动盘生坯成形模具。

技术总结申请涉及制动盘生坯成形模具及成形压机，该模具通过将其阴模内壁设置成包括沿轴向延伸的第一段、偏离轴向向外延伸0.5°～1.0°的第二段、偏离轴向向外延伸1.0°～2.0°的第三段和偏离轴向向外延伸0～1.0°的第四段，同时合模后，下模至少部分与第一段紧密配合，上模至少部分与第四段间隙配合，粉末原料在该模具中模压成形，可避免粉末原料对阴模造成磨损，从而可有效提高产品合格率，延长模具的使用寿命。技术研发人员：罗任,李彬,戴青松,冯建涛,刘春轩,蒋兆汝,吴云,钟豪,刘亚西,林威,霍树海,梁啟文受保护的技术使用者：湖南湘投轻材科技股份有限公司技术研发日：20230905技术公布日：2024/6/11