一種用於高精度複雜銅合金止推軸承座擠壓成形的模具的製作方法

2023-04-24 19:22:06

專利名稱：一種用於高精度複雜銅合金止推軸承座擠壓成形的模具的製作方法
技術領域：
本發明屬於金屬擠壓成形技術，具體地說是一種用於較廣泛的銅合金成形領域，零件形狀複雜，底部厚度尺寸精度高，變形溫度在合金再結晶溫度區，油溝對底部材料形成阻流的形變條件下工件的精確擠壓模具。
背景技術：
目前，對於帶油槽的止推軸承板的成型，一般通過多套凸、凹模具和多道次擠壓成形，經多次加熱把外形壓成型，底部厚度尺寸精度保證±0. 2，再加熱，再壓印的方法把油槽壓成，火次多，模具多，工序多，這些現有技術存在的具體不足和缺點如下，見圖 1，止推軸承擠壓難度描述I、止推軸承為淺杯形，杯底有三個月牙型支腳2，杯底內側有均布八個油槽1，油槽I寬2. 5，長度20，油槽深度距離2. 9±0. 2，2、按照傳統擠壓模具結構擠壓，計算擠壓力600噸，而600噸壓機行程精度為±1，難以滿足2. 9 ±0.2的要求。3、為了保證底部形狀的完整性，必須把擠壓頂出位置設置在月牙支腳2上，月牙支腳2寬度4_，弧形長度15，做成傳統長頂杆抗壓強度不夠，擠壓後工件停留在凹模裡無法有效頂出。4、對於大批量生產擠壓凸模，油槽I的擠壓凸模形狀尺寸小，容易磨損，與凸模其餘形狀不能做成一體，否則一個油槽凸起磨損後凸模整體都要更換，經濟性較差。因此，現有技術存在缺陷，需要改進。

發明內容
本發明的目的為克服上述傳統擠壓成型技術的不足，在630噸大噸位壓力機行程精度無法滿足條件下，提供一種可在批量生產條件下，精確保證底部厚度，和油槽凸起部分快換，高強度耐用的頂出機構的銅合金製件的等溫擠壓模具，以及一次加熱毛坯複合成形的方法。實現上述目的的技術解決方案是一種用於高精度複雜銅合金止推軸承座擠壓成形的模具，該模具包括凸模部分、凹模部分和導向部分、頂出部分；所述的凸模部分包括凸模體(26)與八個油槽凸模(27)、掛銷(28)、堵頭(29)、上固定板(25)、上墊板(24)和上模板(21);用螺栓和鍵(30)把上墊板(24)、上固定板(25)連接在一起，上墊板(24)與上模板(21)連接，上模板(21)與壓機通過螺栓連接；油槽凸模
(27)通過掛銷(28)固定在凸模體(26)內，由堵頭(29)壓緊；凹模部分包括凹模(38)、料筒(39)、應力圈(32)、下墊板(33)和下模板(34)、料筒壓板(31);毛坯裝於料筒(39)內、在凹模外設有約束凹模(38)和料筒(39)的應力圈
(32)，應力圈(32)、下墊板(33)、下模板(34)通過螺栓連接，下墊板(33)用鍵控制自由度，下模板(34)與壓力機通過螺栓連接；頂出部分包括月牙形內頂杆(37)和圓形外頂杆(36)，在凹模(38)的三個支腳下方，分別各裝有能在模腔內上下運動的月牙形內頂杆(37);圓柱形外頂杆(36)位於模具夕卜，壓力機頂缸作用在圓柱形外頂杆(36)下端，月牙形內頂杆(37)的下端受圓形外頂杆
(36)的推動；導向部分包括導柱(41)、限位套(42)、導套(23)、導套壓板(22)、導柱壓板(40)，導柱(41)、導套(23)間隙為單邊0.2mm，在導柱(41)中間套入限位套(42);在導柱(41)、導套(23)上分別設計有導柱凸臺(43)、導套凸臺(47)，導套壓板(22)扣住導套凸臺(43)，導柱壓板(40)扣住導柱凸臺(47);在導柱(41)、導套(23)之間設置限位套(42)。本發明與現有技術相比，在同樣的設備條件下，對於銅合金止推軸承工件，由使用 多套模具改進為使用一套複合模具，由多工序擠壓成形改進為單工序擠壓成形，毛坯由多次加熱減少為一次加熱，同時將大設備擠壓精度提高，是一種大設備擠壓高精度的擠壓模具結構和方法，生產過程中使用了快換凸模、高精度限位套、高強度遞推頂件、防導向裝置抱死結構，從而縮短了製造流程，降低了勞動強度，具有材料利用率高、製造流程短、精度聞、I旲具壽命長、低成本等優點。


圖I為帶八個油槽的銅合金止推軸承結構示意圖；圖2為本發明的止推軸承座擠壓成形的模具裝置裝配圖；圖3為本發明月牙形內頂杆結構示意圖；圖4為本發明鑲拼式凸模部分結構示意圖；圖5為本發明分體式凹模部分結構示意圖；圖6為本發明帶限位套的導向部分結構示意圖；圖7為本發明頂杆部分結構示意圖；圖8為止推軸承由圓形外頂杆和月牙形內頂杆推出凹模的狀態示意圖。I油槽，2月牙支腳，10止推軸承，21上模板，22導套壓板，23導套，24上墊板，25上固定板，26凸模體，27油槽凸模，28掛銷，29堵頭，30鍵，31料筒壓板，32應力圈，33下墊板，34下模板，35墊環，36圓形外頂杆，37月牙形內頂杆，38凹模，39料筒，40導柱壓板，41導柱，42限位套，43導套凸臺，44螺釘，45導套壓板，46導柱壓板，47導柱凸臺；
具體實施例方式以下結合具體實施例，對本發明進行詳細說明。圖2所示，銅合金止推軸承擠壓模具(圖2為合模狀態)。該模具包括凸模部分(如圖4所示)、凹模部分(如圖5所示)和導向部分(如圖6所示)、頂出部分(圖7遞推式頂杆結構)。所述的凸模部分包括凸模體26與油槽凸模27 (共八個)、掛銷28、堵頭29、上固定板25、上墊板24和上模板21 ;用螺栓和鍵30把上墊板24、上固定板25連接在一起，上墊板24與上模板21連接，上模板21與壓機通過螺栓連接；為保證油槽凸模27磨損後快換，把凸模部分設計成鑲拼式，油槽凸模27通過掛銷28固定在凸模體26內，上面由堵頭29壓緊，如果個別油槽凸模27磨損折斷破壞，只需更換一個油槽凸模27即可，節省了凸模體26的加工費用，節省模具維修時間。凹模部分包括凹模38、料筒39、應力圈32、下墊板33和下模板34、料筒壓板31 ;毛坯裝於料筒39內、在凹模外設有約束凹模38和料筒39的應力圈32，應力圈32、下墊板33、下模板34通過螺栓連接，下墊板33用鍵控制自由度，下模板34與壓力機通過螺栓連接。頂出部分設計成遞推式二級頂杆結構，包括月牙形內頂杆37和圓形外頂杆36，在凹模內的月牙形內頂杆37為第一級，見圖3，在凹模三個支腳下方，分別各裝有能在模腔內上下運動的月牙形內頂杆37 ;在模具外的圓柱形外頂杆36為第二級，壓力機頂缸作用在圓 柱形外頂杆36下端，月牙形內頂杆37(見圖3)的下端受圓形外頂杆36的推動，力量傳遞給工件止推軸承10，工件止推軸承10件被頂出，減短了頂杆長度，增加了強度，提高壽命。導向部分包括導柱41、限位套42、導套23、導套壓板22、導柱壓板40，加工溫變形銅合金毛坯，模具升溫，因此導柱41、導套23間隙加大為單邊0. 2mm，在導柱41中間套入限位套42，控制凸模部分下死點，保證止推軸承底部厚度±0.2公差。為保證模具加熱後導柱41與導套23不會抱死，在導柱41、導套23上分別設計有凸臺43，見圖6所示，採用導套壓板22扣住導套凸臺43，導柱壓板40扣住導柱凸臺47，再通過螺釘分別與上模板21和下模板34固定。在導柱41、導套23之間設置限位套42，壓機帶動凸模下行擠壓，依靠限位套42定位凸模部分下死點，控制工件油槽深度，保證±0. 1，克服壓機精度低的缺點。模具的使用方法①上模板21、下模板34分別固定於壓力機滑塊和工作檯，壓力機滑塊帶動凸模上下運動，保證凸模與凹模38的開合，凹模連接下模板34固定於工作檯，靜止不動；②毛坯加熱到750°C，模具加熱到300°C，凸凹模工作表面塗抹潤滑油，加熱的毛坯放入料筒39 ;③壓力機滑塊帶動凸模下行，對毛坯實施擠壓，金屬一部分下行流入凹模38形成止推軸承三個月牙形支腳，一部分向上流動形成側壁部，一部分向心部流動形成軸承環形底座；④壓製成形後，滑塊帶動凸模升起，此時成形後的止推軸承留在凹模內，開動壓力機下頂缸上行推動圓柱形外頂杆，圓柱形外頂杆推動月牙形內頂杆，見圖8，月牙形內頂杆與止推軸承月牙形支腳接觸，從凹模腔頂出，夾鉗取下止推軸承；⑤下頂缸回程，月牙形內頂杆37、圓形外頂杆36向下退回，等待下一件毛坯放入。
應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬於本發明所附權利要求的保護範圍。
權利要求
1. 一種用於高精度複雜銅合金止推軸承座擠壓成形的模具，其特徵在於，該模具包括凸模部分、凹模部分和導向部分、頂出部分； 所述的凸模部分包括凸模體(26)與八個油槽凸模(27)、掛銷(28)、堵頭(29)、上固定板(25)、上墊板(24)和上模板(21);用螺栓和鍵(30)把上墊板(24)、上固定板(25)連接在一起，上墊板(24)與上模板(21)連接，上模板(21)與壓機通過螺栓連接；油槽凸模(27)通過掛銷(28)固定在凸模體(26)內，由堵頭(29)壓緊； 凹模部分包括凹模(38)、料筒(39)、應カ圈(32)、下墊板(33)和下模板(34)、料筒壓板(31);毛坯裝於料筒(39)內、在凹模外設有約束凹模(38)和料筒(39)的應カ圈(32)，應カ圈(32)、下墊板(33)、下模板(34)通過螺栓連接，下墊板(33)用鍵控制自由度，下模板(34)與壓カ機通過螺栓連接； 頂出部分包括月牙形內頂杆(37)和圓形外頂杆(36)，在凹模(38)的三個支腳下方，分別各裝有能在模腔內上下運動的月牙形內頂杆(37);圓柱形外頂杆(36)位於模具外，壓カ機頂缸作用在圓柱形外頂杆(36)下端，月牙形內頂杆(37)的下端受圓形外頂杆(36)的推 動； 導向部分包括導柱(41)、限位套(42)、導套(23)、導套壓板(22)、導柱壓板(40)，導柱(41)、導套(23)間隙為單邊O. 2mm，在導柱(41)中間套入限位套(42);在導柱(41)、導套(23)上分別設計有導柱凸臺(43)、導套凸臺(47)，導套壓板(22)扣住導套凸臺(43)，導柱壓板(40)扣住導柱凸臺(47);在導柱(41)、導套(23)之間設置限位套(42)。
全文摘要
本發明公開了一種用於高精度複雜銅合金止推軸承座擠壓成形的模具，該模具包括凸模部分、凹模部分和導向部分、頂出部分；本發明與現有技術相比，在同樣的設備條件下，對於銅合金止推軸承工件，由使用多套模具改進為使用一套複合模具，由多工序擠壓成形改進為單工序擠壓成形，毛坯由多次加熱減少為一次加熱，同時將大設備擠壓精度提高，是一種大設備擠壓高精度的擠壓模具結構和方法，生產過程中使用了快換凸模、高精度限位套、高強度遞推頂件、防導向裝置抱死結構，從而縮短了製造流程，降低了勞動強度，具有材料利用率高、製造流程短、精度高、模具壽命長、低成本等優點。
文檔編號B21C25/02GK102699094SQ20121021938
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月29日 優先權日2012年6月29日
發明者於建民, 張寶紅, 張星, 張治民, 李國俊, 李旭斌, 楊勇彪, 王強, 程梅, 薛勇 申請人:中北大學