CN102699094A - 一种用于高精度复杂铜合金止推轴承座挤压成形的模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高精度复杂铜合金止推轴承座挤压成形的模具，该模具包括凸模部分、凹模部分和导向部分、顶出部分；本发明与现有技术相比，在同样的设备条件下，对于铜合金止推轴承工件，由使用多套模具改进为使用一套复合模具，由多工序挤压成形改进为单工序挤压成形，毛坯由多次加热减少为一次加热，同时将大设备挤压精度提高，是一种大设备挤压高精度的挤压模具结构和方法，生产过程中使用了快换凸模、高精度限位套、高强度递推顶件、防导向装置抱死结构，从而缩短了制造流程，降低了劳动强度，具有材料利用率高、制造流程短、精度高、模具寿命长、低成本等优点。

Description

一种用于高精度复杂铜合金止推轴承座挤压成形的模具

技术领域

本发明属于金属挤压成形技术，具体地说是一种用于较广泛的铜合金成形领域，零件形状复杂，底部厚度尺寸精度高，变形温度在合金再结晶温度区，油沟对底部材料形成阻流的形变条件下工件的精确挤压模具。

背景技术

目前，对于带油槽的止推轴承板的成型，一般通过多套凸、凹模具和多道次挤压成形，经多次加热把外形压成型，底部厚度尺寸精度保证±0.2，再加热，再压印的方法把油槽压成，火次多，模具多，工序多，这些现有技术存在的具体不足和缺点如下，见图1，止推轴承挤压难度描述：

1、止推轴承为浅杯形，杯底有三个月牙型支脚2，杯底内侧有均布八个油槽1，油槽1宽2.5，长度20，油槽深度距离2.9±0.2，

2、按照传统挤压模具结构挤压，计算挤压力600吨，而600吨压机行程精度为±1，难以满足2.9±0.2的要求。

3、为了保证底部形状的完整性，必须把挤压顶出位置设置在月牙支脚2上，月牙支脚2宽度4mm，弧形长度15，做成传统长顶杆抗压强度不够，挤压后工件停留在凹模里无法有效顶出。

4、对于大批量生产挤压凸模，油槽1的挤压凸模形状尺寸小，容易磨损，与凸模其余形状不能做成一体，否则一个油槽凸起磨损后凸模整体都要更换，经济性较差。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的为克服上述传统挤压成型技术的不足，在630吨大吨位压力机行程精度无法满足条件下，提供一种可在批量生产条件下，精确保证底部厚度，和油槽凸起部分快换，高强度耐用的顶出机构的铜合金制件的等温挤压模具，以及一次加热毛坯复合成形的方法。

实现上述目的的技术解决方案是：

一种用于高精度复杂铜合金止推轴承座挤压成形的模具，该模具包括凸模部分、凹模部分和导向部分、顶出部分；

所述的凸模部分包括凸模体(26)与八个油槽凸模(27)、挂销(28)、堵头(29)、上固定板(25)、上垫板(24)和上模板(21)；用螺栓和键(30)把上垫板(24)、上固定板(25)连接在一起，上垫板(24)与上模板(21)连接，上模板(21)与压机通过螺栓连接；油槽凸模(27)通过挂销(28)固定在凸模体(26)内，由堵头(29)压紧；

凹模部分包括凹模(38)、料筒(39)、应力圈(32)、下垫板(33)和下模板(34)、料筒压板(31)；毛坯装于料筒(39)内、在凹模外设有约束凹模(38)和料筒(39)的应力圈(32)，应力圈(32)、下垫板(33)、下模板(34)通过螺栓连接，下垫板(33)用键控制自由度，下模板(34)与压力机通过螺栓连接；

顶出部分包括月牙形内顶杆(37)和圆形外顶杆(36)，在凹模(38)的三个支脚下方，分别各装有能在模腔内上下运动的月牙形内顶杆(37)；圆柱形外顶杆(36)位于模具外，压力机顶缸作用在圆柱形外顶杆(36)下端，月牙形内顶杆(37)的下端受圆形外顶杆(36)的推动；

导向部分包括导柱(41)、限位套(42)、导套(23)、导套压板(22)、导柱压板(40)，导柱(41)、导套(23)间隙为单边0.2mm，在导柱(41)中间套入限位套(42)；在导柱(41)、导套(23)上分别设计有导柱凸台(43)、导套凸台(47)，导套压板(22)扣住导套凸台(43)，导柱压板(40)扣住导柱凸台(47)；在导柱(41)、导套(23)之间设置限位套(42)。

本发明与现有技术相比，在同样的设备条件下，对于铜合金止推轴承工件，由使用多套模具改进为使用一套复合模具，由多工序挤压成形改进为单工序挤压成形，毛坯由多次加热减少为一次加热，同时将大设备挤压精度提高，是一种大设备挤压高精度的挤压模具结构和方法，生产过程中使用了快换凸模、高精度限位套、高强度递推顶件、防导向装置抱死结构，从而缩短了制造流程，降低了劳动强度，具有材料利用率高、制造流程短、精度高、模具寿命长、低成本等优点。

附图说明

图1为带八个油槽的铜合金止推轴承结构示意图；

图2为本发明的止推轴承座挤压成形的模具装置装配图；

图3为本发明月牙形内顶杆结构示意图；

图4为本发明镶拼式凸模部分结构示意图；

图5为本发明分体式凹模部分结构示意图；

图6为本发明带限位套的导向部分结构示意图；

图7为本发明顶杆部分结构示意图；

图8为止推轴承由圆形外顶杆和月牙形内顶杆推出凹模的状态示意图。

1油槽，2月牙支脚，10止推轴承，21上模板，22导套压板，23导套，24上垫板，25上固定板，26凸模体，27油槽凸模，28挂销，29堵头，30键，31料筒压板，32应力圈，33下垫板，34下模板，35垫环，36圆形外顶杆，37月牙形内顶杆，38凹模，39料筒，40导柱压板，41导柱，42限位套，43导套凸台，44螺钉，45导套压板，46导柱压板，47导柱凸台；

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

图2所示，铜合金止推轴承挤压模具(图2为合模状态)。该模具包括凸模部分(如图4所示)、凹模部分(如图5所示)和导向部分(如图6所示)、顶出部分(图7递推式顶杆结构)。

所述的凸模部分包括凸模体26与油槽凸模27(共八个)、挂销28、堵头29、上固定板25、上垫板24和上模板21；用螺栓和键30把上垫板24、上固定板25连接在一起，上垫板24与上模板21连接，上模板21与压机通过螺栓连接；为保证油槽凸模27磨损后快换，把凸模部分设计成镶拼式，油槽凸模27通过挂销28固定在凸模体26内，上面由堵头29压紧，如果个别油槽凸模27磨损折断破坏，只需更换一个油槽凸模27即可，节省了凸模体26的加工费用，节省模具维修时间。

凹模部分包括凹模38、料筒39、应力圈32、下垫板33和下模板34、料筒压板31；毛坯装于料筒39内、在凹模外设有约束凹模38和料筒39的应力圈32，应力圈32、下垫板33、下模板34通过螺栓连接，下垫板33用键控制自由度，下模板34与压力机通过螺栓连接。

顶出部分设计成递推式二级顶杆结构，包括月牙形内顶杆37和圆形外顶杆36，在凹模内的月牙形内顶杆37为第一级，见图3，在凹模三个支脚下方，分别各装有能在模腔内上下运动的月牙形内顶杆37；在模具外的圆柱形外顶杆36为第二级，压力机顶缸作用在圆柱形外顶杆36下端，月牙形内顶杆37(见图3)的下端受圆形外顶杆36的推动，力量传递给工件止推轴承10，工件止推轴承10件被顶出，减短了顶杆长度，增加了强度，提高寿命。

导向部分包括导柱41、限位套42、导套23、导套压板22、导柱压板40，加工温变形铜合金毛坯，模具升温，因此导柱41、导套23间隙加大为单边0.2mm，在导柱41中间套入限位套42，控制凸模部分下死点，保证止推轴承底部厚度±0.2公差。为保证模具加热后导柱41与导套23不会抱死，在导柱41、导套23上分别设计有凸台43，见图6所示，采用导套压板22扣住导套凸台43，导柱压板40扣住导柱凸台47，再通过螺钉分别与上模板21和下模板34固定。在导柱41、导套23之间设置限位套42，压机带动凸模下行挤压，依靠限位套42定位凸模部分下死点，控制工件油槽深度，保证±0.1，克服压机精度低的缺点。

模具的使用方法：①上模板21、下模板34分别固定于压力机滑块和工作台，压力机滑块带动凸模上下运动，保证凸模与凹模38的开合，凹模连接下模板34固定于工作台，静止不动；②毛坯加热到750℃，模具加热到300℃，凸凹模工作表面涂抹润滑油，加热的毛坯放入料筒39；③压力机滑块带动凸模下行，对毛坯实施挤压，金属一部分下行流入凹模38形成止推轴承三个月牙形支脚，一部分向上流动形成侧壁部，一部分向心部流动形成轴承环形底座；④压制成形后，滑块带动凸模升起，此时成形后的止推轴承留在凹模内，开动压力机下顶缸上行推动圆柱形外顶杆，圆柱形外顶杆推动月牙形内顶杆，见图8，月牙形内顶杆与止推轴承月牙形支脚接触，从凹模腔顶出，夹钳取下止推轴承；⑤下顶缸回程，月牙形内顶杆37、圆形外顶杆36向下退回，等待下一件毛坯放入。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种用于高精度复杂铜合金止推轴承座挤压成形的模具，其特征在于，该模具包括凸模部分、凹模部分和导向部分、顶出部分；

所述的凸模部分包括凸模体(26)与八个油槽凸模(27)、挂销(28)、堵头(29)、上固定板(25)、上垫板(24)和上模板(21)；用螺栓和键(30)把上垫板(24)、上固定板(25)连接在一起，上垫板(24)与上模板(21)连接，上模板(21)与压机通过螺栓连接；油槽凸模(27)通过挂销(28)固定在凸模体(26)内，由堵头(29)压紧；

凹模部分包括凹模(38)、料筒(39)、应力圈(32)、下垫板(33)和下模板(34)、料筒压板(31)；毛坯装于料筒(39)内、在凹模外设有约束凹模(38)和料筒(39)的应力圈(32)，应力圈(32)、下垫板(33)、下模板(34)通过螺栓连接，下垫板(33)用键控制自由度，下模板(34)与压力机通过螺栓连接；

顶出部分包括月牙形内顶杆(37)和圆形外顶杆(36)，在凹模(38)的三个支脚下方，分别各装有能在模腔内上下运动的月牙形内顶杆(37)；圆柱形外顶杆(36)位于模具外，压力机顶缸作用在圆柱形外顶杆(36)下端，月牙形内顶杆(37)的下端受圆形外顶杆(36)的推动；

导向部分包括导柱(41)、限位套(42)、导套(23)、导套压板(22)、导柱压板(40)，导柱(41)、导套(23)间隙为单边0.2mm，在导柱(41)中间套入限位套(42)；在导柱(41)、导套(23)上分别设计有导柱凸台(43)、导套凸台(47)，导套压板(22)扣住导套凸台(43)，导柱压板(40)扣住导柱凸台(47)；在导柱(41)、导套(23)之间设置限位套(42)。

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