CN108724342B - 一种复合模具结构 - Google Patents

Abstract

一种复合模具结构，包括上模和下模，上模的上模板上设置模柄（16），模柄的中部套设底部设有顶板（17）的打料杆（15），小凸模夹板中设小垫圈内孔凸模（18），大凸模夹板中设大垫圈内孔凸模（20），且大、小垫圈内孔凸模分别伸到大垫圈外形落料凹模（24）的底部，大、小垫圈内孔凸模的底部外侧分别设置大、小推件器(23、21)，顶板与大推件器之间设置长顶销（13），顶板与小推件器之间设置短顶销（14），顶板与上模板之间设有至少等于垫圈高度的运动空间；下模的下模夹板中夹设大凸凹模（30），大凸凹模中设置小凸凹模（31），大、小凸凹模的顶部分别延伸至与卸料板的顶部平齐，且大、小凸凹模的内腔上部分别设置弹性垫板及顶料圈。

Description

一种复合模具结构

技术领域

本发明涉及一种垫圈加工模具，特别是一种用于起落架密封系统垫圈冲压加工，且一次冲裁加工完成两种规格垫圈加工的复合模具结构。

背景技术

起落架生产中，最难解决的瓶颈问题是各个系统的密封，密封主要靠密封圈和垫圈来保证。起落架安装后各配合间隙的大小，很大程度上影响着密封圈的使用寿命及活动密封时的摩擦力；在工作介质压力作用下，密封圈部分被挤入轴与孔的配合间隙内，摩擦增大，密封圈磨损引起漏油；采用安装垫圈的方法来保护密封圈，由垫圈来承受压力。常用起落架垫圈材料采用聚四氟乙烯，此材料有极强的耐热性与耐寒性，摩擦系数小，又有较好的弹性，必要时还可淬火处理。

常用垫圈加工方法有三种：用聚四氟乙烯树脂采用模压成型、聚四氟乙烯棒料通过车削加工而成、一般复合模冲压成形。模压成型能做到“一模一样”，经过加热、加压、保温、保压、修边过程，效率低；车削加工效率高、浪费大，人为因素导致质量不稳定；一般复合模一个工作行程只能加工一种规格，效率低、浪费大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种充分利用模具冲裁后的边角料，高效率、少废料一次冲裁完成两种规格垫圈，且冲裁完成的垫圈适用于同一工作介质、环境温度，有相同的工艺性，没有送料误差，内外形相对位置各件一致的复合模具结构。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种复合模具结构，包括相对设置的上模和下模，其中：

所述上模包括自上而下叠置的上模板、上模垫板、小凸模夹板、大凸模夹板及大垫圈外形落料凹模，且上模板、上模垫板、小凸模夹板、大凸模夹板及大垫圈外形落料凹模固定连接成一体；上模板的中部设置安装在压力机滑块上的模柄，模柄的中部套设打料杆，打料杆的底部设置嵌设在上模板底部的顶板；小凸模夹板的中部夹设小垫圈内孔凸模，大凸模夹板的中部夹设大垫圈内孔凸模，且大、小垫圈内孔凸模分别伸到大垫圈外形落料凹模的底部，小垫圈内孔凸模的底部外侧设置小推件器，大垫圈内孔凸模的底部外侧设置大推件器；顶板与大推件器之间设置长顶销，顶板与小推件器之间设置短顶销，顶板与上模板之间设有至少等于垫圈高度的运动空间；

所述下模包括自下而上重叠设置的下模板、下模夹板、弹性垫板和卸料板，且下模板、下模夹板、弹性垫板和卸料板连接固定在一起；下模夹板的中部夹设大凸凹模，大凸凹模的中部设置小凸凹模，大凸凹模、小凸凹模的顶部分别延伸至与卸料板的顶部平齐；大凸凹模的内腔上部设置大顶料圈，大顶料圈的底部与小凸凹模之间设置大弹性垫板，且小凸凹模、大弹性垫板、大顶料圈连接固定在一起；小凸凹模的内腔上部设置小顶料圈，小顶料圈的底部与小凸凹模之间设置小弹性垫板，且小凸凹模、小弹性垫板、小顶料圈连接固定在一起。

上述方案中，所述上模板的两侧固定设置左导套、右导套，所述下模板的两侧固定设置左导柱、右导柱，且左导柱、右导柱分别插入左导套、右导套，以保证上模相对下模稳定移动。

上述方案中，所述卸料板的顶部设置挡销，以对坯料进行定位，所述大垫圈外形落料凹模的底部设置与挡销对应的挡销头容纳凹孔，便于合模时不影响冲裁质量。

上述方案中，所述弹性垫板、大弹性垫板及小弹性垫板为聚氨酯材料制成。

上述方案中，所述下模板和下模夹板连接固定在一起。

上述方案中，所述小推件器的内径与小垫圈内孔凸模外径尺寸一致，两者形成H9/f8间隙配合；所述小推件器的外径与大垫圈内孔凸模内径尺寸一致，两者形成H9/f8间隙配合。

上述方案中，所述大推件器的内径与大垫圈内孔凸模外径尺寸一致，形成H9/f8间隙配合；所述大推件器的外径与大垫圈外形落料凹模内径尺寸一致，形成H9/f8间隙配合。

上述方案中，所述大、小推件器在合模时高出大垫圈内孔凸模、小垫圈内孔凸模和大垫圈外形落料凹模0.5mm，以使大、小推件器兼具压料作用。

上述方案中，所述大凸凹模的上端外径与卸料板内径尺寸一致，形成H9/f8间隙配合。

上述方案中，所述大顶料圈的外径与大凸凹模内径尺寸一致，形成H9/f8间隙配合；所述大顶料圈的内径与小凸凹模外径尺寸一致，形成H9/f8间隙配合；所述小顶料圈外径与小凸凹模内径尺寸一致，形成H9/f8间隙配合。

本发明能完成内孔、外径、截面尺寸不同的两种规格垫圈生产过程中的4道分离、3道顶料、2道推件工序，打破了一套复合模具只能冲裁一种规格垫圈的瓶颈。本发明下模中大垫圈的大凸凹模安装在下模夹中，小垫圈的小凸凹模安装于大凸凹模中，大、小凸凹模中都各自安装了卸料用弹性垫板、顶料圈、卸料螺钉。上模中的大垫圈外形落料凹模与大垫圈内孔凸模间安装有大推件器，大垫圈外形落料凹模内孔与大凸凹模外径完成大垫圈外径冲裁，大垫圈内孔凸模与大凸凹模内径完成大垫圈内孔冲裁，大垫圈内孔凸模的内径又是小垫圈冲裁外径的凹模，与小凸凹模完成小垫圈外径的冲裁；小垫圈内孔凸模与大垫圈内孔凸模间安装有小推件器，小垫圈内孔凸模与小凸凹模内孔完成小垫圈内孔的冲裁，卡在凸模上的垫圈由各自推件器推下，废料由相应的顶料圈顶出，两种垫圈冲裁加工结束。冲裁加工完成的两种垫圈没有送料误差、内外形相对位置各件一致。

本发明结构紧凑，效率极高，压力机一次行程内完成4道分离工序、3道顶料工序、2道推件工序；结合被冲材料聚四氟乙烯的工艺性，模具工作部位设计公差：外径（凹模）为H9，内孔（凸模）为h9，各凸凹模工作部位设计公差与相应凹模、凸模按0.008-0.012mm单面间隙配制，冲裁后的垫圈精度较高、没有送料误差，两种规格垫圈内外形各件相对位置一致，完全满足起落架密封需要。该发明成功应用在JXX系列垫圈的加工中，应用效果良好。

附图说明

图1为本发明模具结构的二维结构简图。

图2为本发明下模的俯视结构简图。

图3为本发明大凸凹模30二维简图。

图4为本发明大凸凹模30三维简图。

图5为本发明小凸凹模31二维简图。

图6为本发明小凸凹模31三维简图。

图7为本发明大垫圈内孔凸模20二维简图。

图8为本发明小垫圈内孔凸模18二维简图。

图9为本发明大推件器23二维简图。

图10为本发明小推件器21二维简图。

图11为本发明大顶料圈27三维简图。

图12为本发明大弹性垫板32三维简图。

图13为本发明大垫圈外形落料凹模24二维简图。

图14为本发明下模夹板3三维简图。

图15为本发明小凸模夹板19三维简图。

图16为本发明大凸模夹板22三维简图。

图中：1下模板；2卸料螺钉；3下模夹板；4聚氨酯；5左导柱；6右导柱；7左导套；8右导套；9螺钉；10销子；11上模板；12上模垫板；13长顶销；14短顶销；15打料杆；16模柄；17顶板；18小垫圈内孔凸模；19小凸模夹板；20大垫圈内孔凸模；21小推件器；22大凸模夹板；23大推件器；24大垫圈外形落料凹模；25挡销；26卸料板；27大顶料圈；28螺钉；29销子；30大凸凹模；31小凸凹模；32大弹性垫板；33小顶料圈；34卸料螺钉；35小弹性垫板；36卸料螺钉。

具体实施方式

如图1－图16所示，本发明复合模具结构包括相对设置的上模和下模。

上模包括自上而下叠置的上模板11、上模垫板12、小凸模夹板19、大凸模夹板22及大垫圈外形落料凹模24，且上模板11、上模垫板12、小凸模夹板19、大凸模夹板22及大垫圈外形落料凹模24之间通过三个螺钉9和两个销子10固定连接成一体，上模板11的中部设置安装在压力机滑块上的模柄16，模柄16的中部套设打料杆15，打料杆15的底部设置顶板17，顶板17嵌设在上模板11底部。小凸模夹板19的中部夹设小垫圈内孔凸模18，大凸模夹板22的中部夹设大垫圈内孔凸模20，且大、小垫圈内孔凸模20、18分别伸到大垫圈外形落料凹模24的底部，小垫圈内孔凸模18的底部外侧设置小推件器 21(兼压料作用)，大垫圈内孔凸模20的底部外侧设置大推件器23（兼压料作用），顶板17与大推件器23之间设置长顶销13，顶板17与小推件器21之间设置短顶销14，顶板17与上模板11之间设有至少等于垫圈高度的运动空间，上模板11的两侧分别固定设置左导套7、右导套8。上模为复合模具结构的活动部分。

下模包括自下而上重叠设置的下模板1、下模夹板3、弹性垫板4和卸料板26，且下模板1、下模夹板3、弹性垫板4和卸料板26由沿模具中心均布的3个卸料螺钉2连接固定在一起，下模夹板3的中部夹设大凸凹模30，大凸凹模30的中部设置小凸凹模31，大凸凹模30、小凸凹模31的顶部分别延伸至与卸料板26的顶部平齐，大凸凹模30的内腔上部设置大顶料圈27，小凸凹模31的内腔上部设置小顶料圈33，大顶料圈27的底部与小凸凹模31之间设置大弹性垫板32，小顶料圈33的底部与小凸凹模31之间设置小弹性垫板35，小凸凹模31、大弹性垫板32、大顶料圈27通过沿模具中心均布的3个卸料螺钉36连接固定在一起，小凸凹模31、小弹性垫板35、小顶料圈33通过位于中部的卸料螺钉34连接固定在一起，下模板1和下模夹板3通过沿模具中心均布的3个螺钉28和两个销子29连接固定在一起。下模板1的两侧固定设置左导柱5、右导柱6，且左导柱5、右导柱6分别插入上模板11的左导套7、右导套8内。卸料板26的顶部设置3个沿模具中心均布的挡销25，大垫圈外形落料凹模24的底部设置与挡销25对应的挡销头容纳凹孔。下模板1安装在压力机工作台上，成为复合模具结构的固定部分。

上述实施例中提到的弹性垫板4、大弹性垫板32及小弹性垫板35为聚氨酯材料制成。

本发明复合模具结构工作原理为：

冲裁时，先将垫圈坯料放在卸料板26上表面，由挡销25（沿模具中心3个均布）予以定位。然后，运用压力机进行冲压，使上模的左导套7、右导套8沿下模的左导柱5、右导柱6下行，且小推件器21、大推件器23首先压住坯料，防止坯料移动。上模继续下行接触并下压下模，此时，大、小推件器23、21后退，分别缩回大垫圈外形落料凹模24和大垫圈内孔凸模20中；同时卸料螺钉2、34、36，在弹性垫板4、大弹性垫板32、小弹性垫板35的压缩变形下带着卸料板26、小顶料圈33、大顶料圈27向下滑动一个坯料厚度。大凸凹模30的外径（相当于凸模）与大垫圈外形落料凹模24完成大垫圈外形冲裁，大凸凹模30的内径（相当于凹模）与大垫圈内孔凸模20 完成大垫圈内径冲裁；小凸凹模31的外径（相当于凸模）与大垫圈内孔凸模20的内径（相当于凹模）完成小垫圈外形冲裁，小凸凹模31的内径（相当于凹模）与小垫圈内孔凸模18完成小垫圈内径冲裁，4道分离工序同时完成。分离工序完成后，上模沿左导柱5和右导柱6上行，打料杆15接触压力机上挺杆后受力，通过顶板17、长顶销13、短顶销14、小推件器21、大推件器23同时将卡在小垫圈内孔凸模18、大垫圈内孔凸模20上的垫圈均匀向下推出，2道推件工序完成；同时，卸料螺钉2、34、36，在弹性垫板4、大弹性垫板32、小弹性垫板35的弹力作用下带着卸料板26、小顶料圈33、大顶料圈27向上顶出分离工序产生的废料，3道顶料工序完成。冲裁工作结束。

本发明复合模具结构有以下特点：

1.压力机一次工作行程，同时完成4道分离工序、3道顶料工序、2道推件工序。大凸凹模30外径与大垫圈外形落料凹模24内孔完成大垫圈外形冲裁；大垫圈内孔凸模20与大凸凹模30内孔完成大垫圈内形冲裁；小凸凹模31外径与大垫圈内孔凸模20的内径完成小垫圈外形冲裁，相当于大垫圈内孔凸模20又是小垫圈外形冲裁的凹模；小垫圈内孔凸模18与小凸凹模31内径完成小垫圈内形冲裁。4道分离工序完成后，卸料板26在弹性垫板4的弹力作用下向上顶出冲裁完大垫圈外形的废料；安装在大凸凹模30中的大弹性垫板32和大顶料圈27顶出大垫圈内孔与小垫圈外形间的废料；安装在小凸凹模31中的小弹性垫板35和小顶料圈33顶出小垫圈冲完内孔的废料，3道顶料工序结束。同时，大推件器23在长顶销13的作用下，向下推出卡在大垫圈内孔凸模20上的大垫圈；小推件器21在短顶销14的作用下，向下推出卡在小垫圈内孔凸模18上的小垫圈，2道推件工序结束。

2.上模设计有小凸模夹板19和大凸模夹板22，用于固定安装小垫圈内孔凸模18和大垫圈内孔凸模20，作用有两个：其一便于在小垫圈内孔凸模18和大垫圈内孔凸模20间安装小推件器21。小推件器21内径与小垫圈内孔凸模18外径尺寸一致，成H9/f8间隙配合；其外径与大垫圈内孔凸模20内径尺寸一致，成H9/f8间隙配合；推件时，由沿模具中心均布的3个短顶销14均匀给力。其二便于在大垫圈内孔凸模20和大垫圈外形落料凹模24间安装大推件器23。大推件器23内径与大垫圈内孔凸模20外径尺寸一致，成H9/f8间隙配合；其外径与大垫圈外形落料凹模24内径尺寸一致，成H9/f8间隙配合，推件时，由沿模具中心均布的3个长顶销13均匀给力。大、小推件器在合模时高出工作凸模、凹模0.5mm，兼压料作用。

3.上模部分在上模板11和顶板17间设计有顶板17的运动空间，便于长短顶销的伸缩，带动大小推件器压料、推件；大垫圈外形落料凹模24在与挡销25接触的相应部位沿模具中心均布有3个挡销头容纳凹孔37，便于合模时不影响冲裁质量。

4. 下模设计3个顶料系统和大小两个凸凹模，大凸凹模30下端固定于下模夹板3中成H7/r6配合；小凸凹模31下端固定于大凸凹模30中成H7/r6配合；大小凸凹模中各自安装有卸料螺钉、聚氨酯和顶料圈。大凸凹模30上端外径与卸料板26内径尺寸一致，成H9/f8间隙配合，在沿模具中心均布的3个卸料螺钉2、弹性垫板4作用下，向上顶出废料。大顶料圈27外径与大凸凹模30内径尺寸一致，成H9/f8间隙配合；内径与小凸凹模31外径尺寸一致，成H9/f8间隙配合，在沿模具中心均布的3个卸料螺钉36、大弹性垫板32作用下，向上顶出废料。小顶料圈33外径与小凸凹模31内径尺寸一致，成H9/f8间隙配合，在卸料螺钉34、小弹性垫板35作用下，向上顶出废料。

Claims (10)

1.一种用于起落架密封系统垫圈冲压加工的复合模具结构，包括相对设置的上模和下模，其特征在于：

所述上模包括自上而下叠置的上模板（11）、上模垫板（12）、小凸模夹板（19）、大凸模夹板（22）及大垫圈外形落料凹模（24），且上模板、上模垫板、小凸模夹板、大凸模夹板及大垫圈外形落料凹模固定连接成一体；上模板的中部设置安装在压力机滑块上的模柄（16），模柄的中部套设打料杆（15），打料杆的底部设置嵌设在上模板底部的顶板（17）；小凸模夹板的中部夹设小垫圈内孔凸模（18），大凸模夹板的中部夹设大垫圈内孔凸模（20），且大、小垫圈内孔凸模分别伸到大垫圈外形落料凹模（24）的底部，小垫圈内孔凸模的底部外侧设置小推件器 (21)，大垫圈内孔凸模的底部外侧设置大推件器（23）；顶板与大推件器之间设置长顶销（13），顶板与小推件器之间设置短顶销（14），顶板与上模板之间设有至少等于垫圈高度的运动空间；

所述下模包括自下而上重叠设置的下模板（1）、下模夹板（3）、弹性垫板（4）和卸料板（26），且下模板、下模夹板、弹性垫板和卸料板连接固定在一起；下模夹板的中部夹设大凸凹模（30），大凸凹模的中部设置小凸凹模（31），大凸凹模、小凸凹模的顶部分别延伸至与卸料板的顶部平齐；大凸凹模的内腔上部设置大顶料圈（27），大顶料圈的底部与小凸凹模之间设置大弹性垫板（32），且小凸凹模、大弹性垫板、大顶料圈连接固定在一起；小凸凹模的内腔上部设置小顶料圈（33），小顶料圈的底部与小凸凹模之间设置小弹性垫板（35），且小凸凹模、小弹性垫板、小顶料圈连接固定在一起；

上、下模合模时，大、小推件器的底部凸出大垫圈内孔凸模（20）、小垫圈内孔凸模（18）和大垫圈外形落料凹模（24）；

冲裁时，先将垫圈坯料定位在卸料板（26）上表面，并使小推件器（21）、大推件器（23）压住坯料；接着上模继续下行接触并下压下模，同时，大、小推件器后退分别缩回大垫圈外形落料凹模（24）和大垫圈内孔凸模（20）内，在弹性垫板（4）、大弹性垫板（32）、小弹性垫板（35）的压缩变形下，卸料板（26）、小顶料圈（33）、大顶料圈（27）向下滑动一个坯料厚度，大凸凹模的外径与大垫圈外形落料凹模配合完成大垫圈外形冲裁，大凸凹模的内径与大垫圈内孔凸模配合完成大垫圈内径冲裁；小凸凹模的外径与大垫圈内孔凸模的内径配合完成小垫圈外形冲裁，小凸凹模的内径与小垫圈内孔凸模配合完成小垫圈内径冲裁。

2.根据权利要求1所述的一种用于起落架密封系统垫圈冲压加工的复合模具结构，其特征在于，所述上模板的两侧固定设置左导套（7）、右导套（8），所述下模板的两侧固定设置左导柱（5）、右导柱（6），且左导柱、右导柱分别插入左导套、右导套内。

3.根据权利要求1所述的一种用于起落架密封系统垫圈冲压加工的复合模具结构，其特征在于，所述卸料板的顶部设置挡销（25），所述大垫圈外形落料凹模的底部设置与挡销对应的挡销头容纳凹孔（37）。

4.根据权利要求1所述的一种用于起落架密封系统垫圈冲压加工的复合模具结构，其特征在于，所述弹性垫板、大弹性垫板及小弹性垫板为聚氨酯材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种用于起落架密封系统垫圈冲压加工的复合模具结构，其特征在于，所述下模板和下模夹板连接固定在一起。

6.根据权利要求1所述的一种用于起落架密封系统垫圈冲压加工的复合模具结构，其特征在于，所述小推件器的内径与小垫圈内孔凸模外径尺寸一致，两者形成H9/f8间隙配合；所述小推件器的外径与大垫圈内孔凸模内径尺寸一致，两者形成H9/f8间隙配合。

7.根据权利要求1所述的一种用于起落架密封系统垫圈冲压加工的复合模具结构，其特征在于，所述大推件器的内径与大垫圈内孔凸模外径尺寸一致，形成H9/f8间隙配合；所述大推件器的外径与大垫圈外形落料凹模内径尺寸一致，形成H9/f8间隙配合。

8.根据权利要求1所述的一种用于起落架密封系统垫圈冲压加工的复合模具结构，其特征在于，所述大、小推件器在合模时高出大垫圈内孔凸模（20）、小垫圈内孔凸模（18）和大垫圈外形落料凹模（24）0.5mm。

9.根据权利要求1所述的一种用于起落架密封系统垫圈冲压加工的复合模具结构，其特征在于，所述大凸凹模的上端外径与卸料板内径尺寸一致，形成H9/f8间隙配合。

10.根据权利要求1所述的一种用于起落架密封系统垫圈冲压加工的复合模具结构，其特征在于，所述大顶料圈的外径与大凸凹模内径尺寸一致，形成H9/f8间隙配合；所述大顶料圈的内径与小凸凹模外径尺寸一致，形成H9/f8间隙配合；所述小顶料圈外径与小凸凹模内径尺寸一致，形成H9/f8间隙配合。

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