CN106583619B - 一种用于新能源汽车空调压缩机的静盘精确成形模具结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于新能源汽车空调压缩机的静盘精确成形模具结构,模具结构包括凸模和凹模,模具结构还包括有背压结构,背压结构包括涡旋形背压体、外圈背压体、顶杆、顶杆托板、弹簧和垫板，外圈背压体位于涡旋形背压体的外围，涡旋形背压体与静盘的涡旋形凸起相对应，外圈背压体与静盘的外圈凸起相对应，涡旋形背压体和外圈背压体的下端设置顶杆，顶杆托板设置于顶杆下端，垫板位于顶杆托板下方，弹簧设置于顶杆托板和垫板之间，背压机构中的顶杆托板位于凹模下方。本发明相比现有技术具有以下优点：能实现静盘的精确成形，避免了后续的机械加工破坏金属纤维流线，提高了材料利用率和静盘的力学性能，降低了成本。

Description

一种用于新能源汽车空调压缩机的静盘精确成形模具结构

技术领域

本发明涉及一种新能源汽车零件的成型模具，尤其涉及的是一种用于新能源汽车空调压缩机的静盘精确成形模具结构。

背景技术

静盘是新能源汽车空调上的关键零件，我国作为全球最大的新能源汽车市场，根据“十三五”规划，未来新能源汽车市场将会进一步壮大，静盘的需求也会不断增大。同时静盘作为汽车空调压缩机的关键零件，需要满足长期稳定的工作，因此对静盘性能的要求也越来越高。由于涡旋盘型号较多，静盘种类也较多，且结构复杂，一般的静盘结构参见图1，静盘的外圈凸起22高度与内部的涡旋形凸起24高度不一致，同时外圈凸起22较厚。中间涡旋形凸起24壁厚较薄且不均匀，高厚比较大，外圈凸起22外壁分布着凹槽23，成形时金属流动速度不一致。因此根据静盘结构特点，成形方法有以下几种：1、直接机械加工；2、低压铸造成形；3、采用传统热锻成形。而结合实践经验，方法1不仅材料利用率低，而且加工中切断了金属组织的纤维流线，降低了性能；方法2易产生气孔等内部缺陷；方法3常规挤压时金属流动速度不一致，难以保证外圈凸起22高度一致，涡旋形凸起24的端面高度也不能保证，后续仍需要大量机加工，降低了材料利用率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种用于新能源汽车空调压缩机的静盘精确成形模具结构，以期达到实现静盘精确成形的目的。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于新能源汽车空调压缩机的静盘精确成形模具结构,所述静盘正面的外圈设有环形的外圈凸起，所述静盘正面的中部设有涡旋形凸起，所述涡旋形凸起的高度低于所述外圈凸起的高度，所述模具结构包括凸模和凹模,所述模具结构还包括有背压结构,所述背压结构包括涡旋形背压体、外圈背压体、顶杆、顶杆托板、弹簧和垫板，所述外圈背压体位于所述涡旋形背压体的外围，所述涡旋形背压体与所述静盘的涡旋形凸起相对应，所述外圈背压体与所述静盘的外圈凸起相对应，所述涡旋形背压体和外圈背压体的下端设置所述顶杆，所述顶杆托板设置于所述顶杆下端，所述垫板位于所述顶杆托板下方，所述弹簧设置于所述顶杆托板和垫板之间，所述背压机构中的顶杆托板位于所述凹模下方。

所述凹模中部为凹模型腔，所述凹模型腔底部外缘设有上下贯通且呈环形的外圈通槽，所述凹模型腔底部中间设有上下贯通的涡旋形通槽，所述外圈通槽与所述静盘的外圈凸起的形状相吻合，所述涡旋形通槽与所述静盘的涡旋形凸起的形状相吻合，所述外圈背压体设置于所述外圈通槽内，涡旋形背压体设置于所述涡旋形通槽内，所述顶杆包括位于外圈背压体下方的外圈顶杆和位于涡旋形背压体下方的涡旋形顶杆，所述外圈顶杆的上部位于所述外圈通槽内，所述涡旋形顶杆上部位于所述涡旋形通槽内。

所述模具结构还包括应力圈，所述应力圈套状在所述凹模外。

所述顶杆托板下方还设有顶料杆。

所述模具结构还包括上模座、上垫板、凸模固定板，所述凸模固定在所述凸模固定板上，所述凸模固定板固定在上垫板上，所述上垫板固定设置在上模座上。

所述模具结构还包括下模座、固定圆筒和下垫板，所述下垫板设置于所述凹模和应力圈下方，所述固定圆筒套装在所述下垫板和应力圈外，所述固定圆筒固定在下模座上，所述垫板设置在所述下模座中间的通槽中。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1.本发明的背压结构中的外圈背压体可以有效控制静盘外圈凸起部分金属在流动中的流动不均匀现象，使得其成形高度趋于一致，实现外圈凸起的精确成形，避免了后续的机械加工破坏金属纤维流线，提高了材料利用率和静盘的力学性能，降低了成本。

2.本发明的背压结构中的涡旋形背压体可以有效控制静盘中部涡旋形凸起部分金属在流动中的流动不均匀现象，使得其成形高度趋于一致，实现涡旋形凸起的精确成形，避免了后续的机械加工破坏金属纤维流线，提高了材料利用率和静盘的力学性能，降低成本。

3.本发明的模具结构中的应力圈套装在凹模外，为凹模提供紧固力，保护凹模，避免其凹模受力较大而出现开裂缺陷，同时应力圈紧固凹模避免凹模在静盘成形中发生变形，从而保证成形后静盘尺寸的稳定，避免了后期机械加工，可提高材料利用率。

4.本发明的模具结构使坯料在挤压成形中不仅受到凸模的下压力，还受到涡旋形背压体和外圈背压体的向上的作用力，同时受到凹模型腔侧向的作用力，因而坯料在成形中受到三向压应力的作用，有利于闭合材料内部空隙，焊合组织缺陷，使得成形出的静盘组织性能更好。

5.本发明的模具结构使成形后的静盘在顶料杆、顶杆托板、外圈顶杆、涡旋形顶杆、外圈背压体和涡旋形背压体的作用下快速脱离凹模，提高了生产效率，可降低成本。

附图说明

图1是本发明的静盘结构示意图。

图2是本发明的模具结构示意图。

图3是本发明的凸模和凹模放大结构图。

图中标号：1.下模座 2.下垫板 3.外圈顶杆 4.外圈背压体 5.凹模 6.应力圈 7.导柱 8.导套 9.打料杆 10.上模座 11.打料块 12.上垫板 13.凸模固定板 14.凸模 15.涡旋形背压体 16.涡旋形顶杆 17.顶杆托板 18.固定圆筒 19.弹簧 20.垫板 21.顶料杆22.外圈凸起 23.凹槽 24.涡旋形凸起。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1至图3，本实施例公开了一种用于新能源汽车空调压缩机的静盘精确成形模具结构,静盘正面的外圈设有环形的外圈凸起22，静盘正面的中部设有涡旋形凸起24，涡旋形凸起24的高度低于外圈凸起22的高度，模具结构包括凸模14和凹模5,模具结构还包括有背压结构,背压结构包括涡旋形背压体15、外圈背压体4、顶杆、顶杆托板17、弹簧19和垫板20，外圈背压体4位于涡旋形背压体15的外围，涡旋形背压体15与静盘的涡旋形凸起24相对应，外圈背压体4与静盘的外圈凸起22相对应，涡旋形背压体15和外圈背压体4的下端设置顶杆，顶杆包括位于涡旋形背压体15下方的涡旋形顶杆16和位于外圈背压体4下方外圈顶杆3，顶杆托板17设置于涡旋形顶杆16和外圈顶杆3下端，垫板20位于顶杆托板17下方，弹簧19设置于顶杆托板17和垫板20之间，背压机构中的顶杆托板17位于凹模5下方，顶杆托板17上方还设有顶料杆21。

凹模5中部为凹模型腔，凹模型腔底部外缘设有上下贯通且呈环形的外圈通槽，凹模型腔底部中间设有上下贯通的涡旋形通槽，外圈通槽与静盘的外圈凸起22的形状相吻合，涡旋形通槽与静盘的涡旋形凸起24的形状相吻合，外圈背压体4设置于外圈通槽内，涡旋形背压体15设置于涡旋形通槽内，外圈顶杆3的上部位于外圈通槽内，涡旋形顶杆16上部位于涡旋形通槽内。

模具结构还包括应力圈6，应力圈6套状在凹模5外。模具结构还包括上模座10、上垫板12、凸模固定板13、下模座1、导柱7、导套8、打料杆9、固定圆筒18和下垫板2，凸模14固定在凸模固定板13上，凸模固定板13固定设置在上垫板12上、上垫板12固定在上模座10上，上模座10和下模座1之间通过导柱7和导套8连接。下垫板2设置于凹模5和应力圈6下方，固定圆筒18套装在下垫板2和应力圈6外，固定圆筒18固定在下模座1上，垫板20设置在下模座1中间的通槽中。

本实施例公开的模具机构的工作过程如下：

背压挤压成形时，将坯料放在凹模5中，凸模14下行挤压坯料，坯料金属向凹模5中模腔流动。由于静盘外圈凸起22上分布三处凹槽23，在成形凹槽23时金属流动速度受到阻碍，凹槽23附近金属流速较慢，远离凹槽23金属流动速度较快，因此外圈凸起22上金属流速不均匀。当外圈凸起22金属前沿接触到外圈背压体4后，继续向下流动，外圈背压体4与外圈顶杆3接触，外圈顶杆3下面与弹簧19支撑的顶杆托板17相连，在外圈金属向下流动挤压外圈背压体4时，弹簧19不断受到压缩作用，从而产生向上的背压力作用在外圈凸起22金属上，在该背压力的作用下，外圈凸起22金属流速不均匀得到有效控制，使外圈凸起22各处金属流速趋于一致，从而避免了成形后外圈凸起22高度不一致的缺陷。中间涡旋形凸起24部分，由于涡旋形凸起24壁厚不均匀，金属在成形涡旋形凸起24时，受到的阻力大小不一，所以涡旋形凸起24的金属流动速度也不一致。静盘涡旋形凸起24部分流动较快的金属先接触涡旋形背压体15，向下挤压涡旋形背压体15，涡旋形背压体15通过涡旋形顶杆16和顶杆托板17压缩弹簧19，弹簧19受压变形，提供向上的背压力作用在静盘涡旋形凸起24部分，控制其金属流动，保证涡旋形凸起24高度一致。凸模14向下挤压坯料，坯料在外圈背压体4与涡旋形背压体15共同提供的背压力作用下精确成形。由于弹簧19所能提供的最大背压力小于顶件力，无法将静盘锻件顶出凹模5中。因此利用液压机中的液压油缸通过顶料杆21、顶杆托板17、外圈顶杆3、外圈背压体4、涡旋形顶杆16和涡旋形背压体15将锻件顶出，弹簧19弹力得到释放，回到初始位置。若静盘锻件留在凸模14内，利用液压机中油缸通过打料块11、打料杆9将锻件推出，之后打料块11回到上死点，打料杆9在下一次成形中受力压回初始位置。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于新能源汽车空调压缩机的静盘精确成形模具结构,所述静盘正面的外圈设有环形的外圈凸起，所述静盘正面的中部设有涡旋形凸起，所述涡旋形凸起的高度低于所述外圈凸起的高度，所述外圈凸起外壁上分布着凹槽，所述模具结构包括凸模和凹模,其特征在于:所述模具结构还包括有背压结构,所述背压结构包括涡旋形背压体、外圈背压体、顶杆、顶杆托板、弹簧和垫板，所述外圈背压体位于所述涡旋形背压体的外围，所述涡旋形背压体与所述静盘的涡旋形凸起相对应，所述外圈背压体与所述静盘的外圈凸起相对应，所述涡旋形背压体和外圈背压体的下端设置所述顶杆，所述顶杆托板设置于所述顶杆下端，所述垫板位于所述顶杆托板下方，所述弹簧设置于所述顶杆托板和垫板之间，所述背压结构中的顶杆托板位于所述凹模下方；

所述凹模中部为凹模型腔，所述凹模型腔底部外缘设有上下贯通且呈环形的外圈通槽，所述凹模型腔底部中间设有上下贯通的涡旋形通槽，所述外圈通槽与所述静盘的外圈凸起的形状相吻合，所述涡旋形通槽与所述静盘的涡旋形凸起的形状相吻合，所述外圈背压体设置于所述外圈通槽内，涡旋形背压体设置于所述涡旋形通槽内。

2.如权利要求1所述的一种用于新能源汽车空调压缩机的静盘精确成形模具结构,其特征在于：所述顶杆包括位于外圈背压体下方的外圈顶杆和位于涡旋形背压体下方的涡旋形顶杆，所述外圈顶杆的上部位于所述外圈通槽内，所述涡旋形顶杆上部位于所述涡旋形通槽内。

3.如权利要求1所述的一种用于新能源汽车空调压缩机的静盘精确成形模具结构,其特征在于：所述模具结构还包括应力圈，所述应力圈套装在所述凹模外。

4.如权利要求1所述的一种用于新能源汽车空调压缩机的静盘精确成形模具结构,其特征在于：所述顶杆托板下方还设有顶料杆。

5.如权利要求1所述的一种用于新能源汽车空调压缩机的静盘精确成形模具结构,其特征在于：所述模具结构还包括上模座、上垫板、凸模固定板，所述凸模固定在所述凸模固定板上，所述凸模固定板固定设置在上垫板上，所述上垫板固定在上模座上。

6.如权利要求1所述的一种用于新能源汽车空调压缩机的静盘精确成形模具结构,其特征在于：所述模具结构还包括下模座、固定圆筒和下垫板，所述下垫板设置于所述凹模和应力圈下方，所述固定圆筒套装在所述下垫板和应力圈外，所述固定圆筒固定在下模座上，所述垫板设置在所述下模座中间的通槽中。