CN103230954A - 一种冰箱与空调压缩机曲轴半固态金属成形多向挤压模具 - Google Patents

一种冰箱与空调压缩机曲轴半固态金属成形多向挤压模具 Download PDF

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Abstract

一种冰箱与空调压缩机曲轴半固态金属成形多向挤压模具，包括中心定模，中心定模的上端插入竖直动模，竖直动模和顶部液压缸活塞杆相连，中心定模分别沿第一、第二水平方向对称安装有水平动模，第一、第二水平方向相互垂直，水平动模分别和对称分布在第一、第二水平方向的水平液压缸活塞杆相连，中心定模的开有中心孔，中心孔与冲头导套配合安装，冲头导套内装有充填冲头，充填冲头的底部与底部液压缸的活塞杆相连，曲轴模具采用一模八件的布置方式，由水平动模、竖直动模、以及中心定模组成模具型腔，使得曲轴零件成形过程中由水平动模和竖直动模、充填冲头共同施力挤压模具型腔，零件各处受力均匀，具有易于充填模具、不易出现喷溅的优点。

Description

一种冰箱与空调压缩机曲轴半固态金属成形多向挤压模具
技术领域
本发明属于半固态多向挤压成形技术领域，具体涉及一种冰箱与空调压缩机曲轴半固态金属成形多向挤压模具。
背景技术
冰箱与空调压缩机曲轴是压缩机中重要的运动部件之一，受力情况恶劣。曲轴在周期性的气压和惯性力作用下产生交变的弯曲应力和扭转应力，对成形零件的刚度、强度、耐磨性要求极高，对疲劳强度的要求更高。目前曲轴的制造主要采用金属型重力铸造工艺生产曲轴的毛坯件，将液态金属以一定的速度浇到金属形模具型腔后，依靠液压金属的自重保持一定压力直至铸件完全凝固。然后对毛坯进行大量的机加工，以保证零件配合面的光洁度和形状公差。也有厂家采用液态金属挤压铸造的工艺方法，冲头将一定体积的液态金属挤入金属型腔，并且冲头保持一定的压力直至铸件完全凝固。
上述冰箱与空调压缩机曲轴的成形工艺的缺点首先就是重力铸造时毛坯件有较大的浇冒口系统，材料余量大，铸件的机加工量大，材料利用率低。此外重力铸造过程中铸件受到的压力很小，凝固过程中毛坯件产生的缺陷较多，机械性能不能完全达到曲轴零件的要求，废品率高，生产效率低。液态金属挤压铸造过程仅有一个冲头运动加压导致在沿着材料充填路径压力衰减严重，材料各处受力不均、、难于成形复杂零件并且液态金属挤压铸造工艺材料充型温度高，对模具的热冲击大。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种冰箱与空调压缩机曲轴半固态金属成形多向挤压模具，具有多向分模、多向加压、零件各处成形力较为均匀、半固态金属充型温度低、流动应力小、易于充填模具、不易出现喷溅的优点。
为了达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：
一种冰箱与空调压缩机曲轴半固态金属成形多向挤压模具，包括中心定模9，中心定模9的上端插入竖直动模8，竖直动模8和顶部液压缸活塞杆13相连，中心定模9分别沿第一水平X1、第二水平X2方向对称安装有水平动模7，第一水平X1和第二水平X2方向相互垂直，水平动模7分别和对称分布在第一水平X1、第二水平X2方向的水平液压缸活塞杆12相连，中心定模9的中心开有中心孔，中心孔与冲头导套10配合安装，冲头导套10内装有充填冲头11，充填冲头11的底部与底部液压缸的活塞杆14相连；
曲轴模具采用一模八件的布置方式，沿第一水平X1方向对称布置四个曲轴的模具型腔，位于第一水平X1方向一侧的两个曲轴的模具型腔对称布置在第二水平X2方向的两侧，同理，沿第二水平X2方向对称布置四个曲轴的模具型腔，位于第二水平X2方向一侧的两个曲轴的模具型腔对称布置在第一水平X1方向的两侧。
每个曲轴的模具型腔由水平动模7、竖直动模8以及中心定模9配合构成，曲轴的模具型腔采用曲轴零件竖直放置，扇形配重块2朝上并朝向中心定模9一侧时的形状，水平动模7、竖直动模8以及中心定模9按照曲轴零件的竖直分模面和水平分模面分别加工有曲轴零件的部分型腔，水平动模7上加工有曲轴零件的第一部分型腔4，竖直动模8上加工有曲轴零件的第二部分型腔5，中心定模9上加工有曲轴零件的第三部分型腔6，水平动模7与中心定模9安装配合组成曲轴零件的扇形配重块2及下端圆柱体3的型腔，水平动模7与竖直动模8安装配合组成曲轴零件的上端圆柱体3的型腔，其中曲轴零件的竖直分模面为沿着曲轴型腔的下端圆柱体3、上端圆柱体1的轴线和扇形配重块2的下表面的水平线组成的折线，曲轴型腔的水平分模面为沿着零件扇形配重块2的上表面的水平线。
本发明实现了曲轴零件的一模八件的批量生产。曲轴零件沿着水平分模面和竖直分模面多向分模，由水平动模、竖直动模、以及中心定模组成模具型腔，使得曲轴零件成形过程中由水平动模和竖直动模、充填冲头共同施力挤压模具型腔，零件各处受力均匀，零件在压力下凝固成形，零件内部的缩松缩孔缺陷减少、材料更致密、零件机械性能好、尺寸精度高，实现了曲轴零件的净成形，零件只需要较少的后续机加工即可使用。
附图说明
图1是本发明的俯视图。
图2是图1的B-B剖视图。
图3是图1的C-C剖视图。
图4-1是本发明曲轴的外形图；图4-2是图4-1沿曲轴轴线的A-A剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
参照图1、图2和图3，一种冰箱与空调压缩机曲轴半固态金属成形多向挤压模具，包括中心定模9，中心定模9的上端插入竖直动模8，竖直动模8和顶部液压缸活塞杆13相连，中心定模9分别沿第一水平X1、第二水平X2方向对称安装有水平动模7，第一水平X1和第二水平X2方向相互垂直，水平动模7分别和对称分布在第一水平X1、第二水平X2方向的水平液压缸活塞杆12相连，中心定模9的开有中心孔，中心孔与冲头导套10配合安装，冲头导套10内装有充填冲头11，充填冲头11的底部与底部液压缸的活塞杆14相连；
参考图4-1、图4-2和图1，曲轴模具采用一模八件的布置方式，沿第一水平X1方向对称布置四个曲轴的模具型腔，位于第一水平X1方向一侧的两个曲轴的模具型腔对称布置在第二水平X2方向的两侧，同理，沿第二水平X2方向对称布置四个曲轴的模具型腔，位于第二水平X2方向一侧的两个曲轴的模具型腔对称布置在第一水平X1方向的两侧。
每个曲轴的模具型腔由水平动模7、竖直动模8以及中心定模9配合构成，曲轴的模具型腔采用曲轴零件竖直放置，扇形配重块2朝上并朝向中心定模9一侧时的形状，水平动模7、竖直动模8以及中心定模9按照曲轴零件的竖直分模面和水平分模面分别加工有曲轴零件的部分型腔，水平动模7上加工有曲轴零件的第一部分型腔4，竖直动模8上加工有曲轴零件的第二部分型腔5，中心定模9上加工有曲轴零件的第三部分型腔6，水平动模7与中心定模9安装配合组成曲轴零件的扇形配重块2及下端圆柱体3的型腔，水平动模7与竖直动模8安装配合组成曲轴零件的上端圆柱体3的型腔，其中曲轴零件的竖直分模面为沿着曲轴型腔的下端圆柱体3、上端圆柱体1的轴线和扇形配重块2的下表面的水平线组成的折线，曲轴型腔的水平分模面为沿着零件扇形配重块2的上表面的水平线。
本发明的工作原理为：
首先调整中心定模9和水平动模7的位置，水平动模7向中心定模9合拢压紧，竖直动模8调整到适合操作人员或机械手放入半固态坯料的高度，然后二次重熔后的半固态坯料放入到中心定模9内的冲头导套10中，竖直动模8迅速下移合模，充填冲头9迅速向上运动推动坯料上移充填模具型腔4、5、6，充填冲头11保持加压状态直至凝固完成，同时竖直动模8以及水平动模7同时加压施力，对已经成型的零件进行微小的挤压，当整个零件冷却到一定程度后，竖直动模8向上提升开模，水平动模7后退开模，曲轴零件留在了中心定模9的型腔内，最后充填冲头11进一步向上运动将八个曲轴零件、浇道、剩余的料饼全部推出中心定模9的充填导套10，操作人员将推出的曲轴零件夹去，清理模具并喷涂涂料，中心定模9、水平动模7重新合模等待下一次的工作循环。

Claims (2)

1.一种冰箱与空调压缩机曲轴半固态金属成形多向挤压模具，包括中心定模（9），其特征在于：中心定模（9）的上端插入竖直动模（8），竖直动模（8）和顶部液压缸活塞杆（13）相连，中心定模（9）分别沿第一水平X1、第二水平X2方向对称安装有水平动模（7），第一水平X1和第二水平X2方向相互垂直，水平动模（7）分别和对称分布在第一水平X1、第二水平X2方向的水平液压缸活塞杆（12）相连，中心定模（9）的开有中心孔，中心孔与冲头导套（10）配合安装，冲头导套（10）内装有充填冲头（11），充填冲头（11）的底部与底部液压缸的活塞杆（14）相连；
曲轴模具采用一模八件的布置方式，沿第一水平X1方向对称布置四个曲轴的模具型腔，位于第一水平X1方向一侧的两个曲轴的模具型腔对称布置在第二水平X2方向的两侧，同理，沿第二水平X2方向对称布置四个曲轴的模具型腔，位于第二水平X2方向一侧的两个曲轴的模具型腔对称布置在第一水平X1方向的两侧。
2.根据权利要求1所述的一种冰箱与空调压缩机曲轴半固态金属成形多向挤压模具，其特征在于：每个曲轴的模具型腔由水平动模（7）、竖直动模（8）以及中心定模（9）配合构成，曲轴的模具型腔采用曲轴零件竖直放置，扇形配重块（2）朝上并朝向中心定模（9）一侧时的形状，水平动模（7）、竖直动模（8）以及中心定模（9）按照曲轴零件的竖直分模面和水平分模面分别加工有曲轴零件的部分型腔，水平动模（7）上加工有曲轴零件的第一部分型腔（4），竖直动模（8）上加工有曲轴零件的第二部分型腔（5），中心定模（9）上加工有曲轴零件的第三部分型腔（6），水平动模（7）与中心定模（9）安装配合组成曲轴零件的扇形配重块（2）及下端圆柱体（3）的型腔，水平动模（7）与竖直动模（8）安装配合组成曲轴零件的上端圆柱体（3）的型腔，其中曲轴零件的竖直分模面为沿着曲轴型腔的下端圆柱体（3）、上端圆柱体（1）的轴线和扇形配重块（2）的下表面的水平线组成的折线，曲轴型腔的水平分模面为沿着零件扇形配重块（2）的上表面的水平线。
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