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

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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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