CN113352531B - 一种径推一体水润滑轴承热压成型模具 - Google Patents

Abstract

本发明属于船舶工程技术领域，提供了一种径推一体水润滑轴承热压成型模具，水润滑轴承包括衬套和橡胶内衬，衬套包括圆筒形的套筒和设置在套筒一端的推力盘，橡胶内衬包括与套筒相适应的筒体部和与推力盘相适应的盘体部，热压成型模具包括模芯、压头、下模和上模。本发明热压成型的合格率高，热压成型的产品质量更好。

Description

一种径推一体水润滑轴承热压成型模具

技术领域

本发明涉及工程塑胶制品的精密成型加工技术领域，具体涉及一种径推一体水润滑轴承热压成型模具。

背景技术

水润滑橡胶合金轴承是船舶工程以及水下机器人、水泵、汽轮机、空气压缩机等工程装备领域中广泛应用的核心基础部件，满足高端装备动力传动系统中存在的高精度、高可靠、长寿命、大转矩、轻量化、无污染、免维护等发展方向的迫切需求。水润滑橡胶合金轴承利用复合材料替代金属作为摩擦副材料，并用天然水代替润滑油作为润滑介质，具有结构简单、节约贵重金属、无污染等优点。

本申请的发明人在先申请了一种精密工程塑胶制品感应热压成型模具(授权公告号为CN100404226C)，该热压成型模具只能一次成型出水润滑支撑轴承，随着新一代船舶动力无轴轮缘推进器颠覆性技术的出现，其一体化紧凑设计对径向止推一体式水润滑轴承提出了新的应用需求。因此，传统的橡胶合金轴承成型模具，逐渐不能满足一体式水润滑橡胶合金轴承的制造需要。

模芯与轴承套的同轴度是保证轴承几何结构精度的关键参数、确保工件各部位的受热均匀度是保证塑胶热成型性能的重要依据。但当前热成型模具通过压头锥形孔在压头未完全贴靠工件的情况下同轴度无法保障从而导致加工不合格。另一方面，轴承套通过左右夹板定位夹紧，在夹板处使得轴承套受热不均，从而使得塑胶热成型受热局部不均，易导致质量缺陷。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种径推一体水润滑轴承热压成型模具，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种径推一体水润滑轴承热压成型模具，所述水润滑轴承包括衬套和橡胶内衬，所述衬套包括圆筒形的套筒和设置在所述套筒一端的推力盘，所述橡胶内衬包括与所述套筒相适应的筒体部和与所述推力盘相适应的盘体部，所述热压成型模具包括：

模芯，其包括与所述筒体部相适应的第一芯体和与所述盘体部相适应的第二芯体，所述第二芯体的下部设置有圆柱形的第一定位柱；

压头；

下模，其具有第一通孔，所述第一通孔包括第一孔段和第二孔段，所述第一孔段的直径小于所述第二孔段的直径，所述第一孔段位于所述第二孔段的下方，所述第一孔段与所述第一定位柱相适应；以及

上模，其下部与所述第二孔段相适应，其内设有感应线圈，其具有第二通孔，所述第二通孔包括第三孔段和第四孔段，所述第三孔段的直径小于所述第四孔段的直径、大于所述压头的外径，所述第三孔段位于所述第四孔段的上方，所述第四孔段的表面具有凸起的定位环，所述定位环与所述套筒相适应。

进一步地，所述第一芯体的上部设置有圆柱形的第二定位柱，所述第二定位柱与所述第一定位柱同轴，所述压头的中部开有与所述第二定位柱相适应的定位孔。

进一步地，所述上模具有第一容纳腔，所述容纳腔包括呈圆筒形的第一腔体和呈圆盘形的第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体连通，所述感应线圈设置在所述第一容纳腔内、并且与所述第一容纳腔相适应。

进一步地，所述定位环具有呈圆柱形的第一表面和呈圆锥形的第二表面，所述第一表面和所述第二表面相交，所述第一表面与所述套筒相适应，所述第二表面位于所述第一表面的下方。

进一步地，当所述上模的底面与所述下模的顶面共面时，所述第一表面与所述套筒的外周面接触。

进一步地，所述下模包括第一基体和第二基体，所述第一基体上开设有所述第一孔段，所述第二基体与所述第一基体可拆卸连接，所述第二基体上开设有所述第二孔段；

所述第一基体的上部设置有凸台，所述第一基体和所述第二基体之间具有第二容纳腔，所述第二容纳腔内设置有多个沿所述第一基体的周向分布的压块，所述压块可以沿所述第一基体的径向方向移动，所述压块包括沿水平方向设置的压紧部和沿竖直方向设置的定位部，所述压紧部与所述定位部连接，多个所述压块上的所述压紧部可以拼成一个完整的圆环，所述定位部与所述第一基体滑动连接；

当多个所述压块上的所述压紧部拼成一个完整的圆环时，所述压紧部的内周面与所述盘体部的外周面和所述第二芯体的外周面共面，所述压紧部的高度等于所述盘体部的高度；

所述第二基体上开有多个与所述压块一一对应设置的螺纹孔，所述螺纹孔内设置有压紧螺钉，所述压紧螺钉的外端与所述螺纹孔螺纹连接，所述压紧螺钉的内端可以与所述压块的定位部的外周面接触、并且可以推动所述定位部移动到使所述定位部的内周面与所述凸台的外周面相互抵接的位置。

进一步地，所述凸台上开有多个与所述压块一一对应设置的安装孔，所述安装孔从所述凸台的外表面沿径向向内延伸一定深度，所述安装孔为盲孔，所述安装孔内设置有压簧，所述压簧的一端与所述安装孔的盲端抵接、另一端施力于所述压块上并使得所述压块具有向外移动的趋势。

进一步地，所述压块还包括从所述定位部的内周面沿径向向内延伸的导向部和设置在所述定位部的底部的滑块，所述导向部的内端在所述安装孔内滑动、并且与所述压簧的另一端抵接，所述滑块在开设于所述第一基体上的滑槽内滑动，所述滑槽沿所述第一基体的径向延伸。

进一步地，所述滑块的外端向外延伸至所述定位部的外周面的外侧。

进一步地，所述推力盘的外径大于所述盘体部的外径。

本发明的有益效果：

1、通过模芯上的第一定位柱与下模上的第一孔段相配合，保证了模型与下模之间的同轴度。通过上模下部与下模上的第二孔段相配合，保证了上模与下模的同轴度。通过上模上的定位环与套筒相配合，最终使得套筒与模型之间保持合适的同轴度，从而提高了热压成型的合格率。

2、感应线圈的整体外形与水润滑轴承相似，从而水润滑轴承受热更均匀，热压成型后的产品质量更好。

3、在上模中设置定位环，定位环上有设置有呈圆柱形的第一表面和呈圆锥形的第二表面，通过第二表面的过渡后，最终由第一表面对套筒进行定位，从而方便上模和下模的合模。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明一实施例提供的径推一体水润滑轴承热压成型模具的结构示意图；

图2为径推一体水润滑轴承的结构示意图；

图3为模芯的结构示意图；

图4为下模的结构示意图；

图5为图1中的A部放大示意图；

图6为压块的结构示意图；

图7为上模的结构示意图；

附图标记：

10、水润滑轴承；11、衬套；111、套筒；112、推力盘；12、橡胶内衬；121、筒体部；122、盘体部；

20、模芯；21、第一芯体；22、第二芯体；23、第一定位柱；24、第二定位柱；

30、下模；31、第一基体；311、第一孔段；312、凸台；3121、安装孔；313、滑槽；32、第二基体；321、第二孔段；322、螺纹孔；33、第二容纳腔；341、压紧部；342、定位部；343、滑块；344、导向部；35、压紧螺钉；36、压簧；

40、上模；41、第三孔段；42、第四孔段；43、定位环；431、第一表面；432、第二表面；44、第一容纳腔；441、第一腔体；442、第二腔体；45、感应线圈。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-7所示，本实施例提供一种径推一体水润滑轴承10热压成型模具，所述径推一体水润滑轴承10包括衬套11和橡胶内衬12，所述衬套11包括圆筒形的套筒111和设置在所述套筒111一端的推力盘112，所述推力盘112的外径大于所述套筒111的外径。所述橡胶内衬12包括与所述套筒111相适应的筒体部121和与所述推力盘112相适应的盘体部122，所述热压成型模具包括模芯20、压头、下模30和上模40。

模芯20包括与所述筒体部121相适应的第一芯体21和与所述盘体部122相适应的第二芯体22，所述第二芯体22的下部设置有圆柱形的第一定位柱23，所述第一芯体21、所述第二芯体22和所述第一定位柱23同轴，所述压头整体呈圆筒形。

下模30具有第一通孔，所述第一通孔包括第一孔段311和第二孔段321，所述第一孔段311的直径小于所述第二孔段321的直径，所述第一孔段311位于所述第二孔段321的下方，所述第一孔段311与所述第一定位柱23相适应。

上模40的下部与所述第二孔段321相适应，上模40内设有感应线圈45，上模40具有第二通孔，所述第二通孔包括第三孔段41和第四孔段42，所述第三孔段41的直径小于所述第四孔段42的直径、大于所述压头的外径，从而压头可以从第三孔段41中通过，优选第三孔段41的表面与所述压头的外周面之间为间隙配合，这样压头可以沿着第三孔段41上下滑动。所述第三孔段41位于所述第四孔段42的上方，所述第四孔段42的表面具有凸起的定位环43，所述定位环43与所述套筒111相适应。

在本实施例中，水润滑轴承10和模芯20先装配在一起，形成一个被热压的工件，然后再将这个工件放入到下模30中，接着再盖上上模40和压入压头，压头作用于筒体部121的顶面，从而整个筒体部121受压后变形，将套筒111与第一芯体21之间的缝隙填满。通过模芯20上的第一定位柱23与下模30上的第一孔段311相配合，保证了模型与下模30之间的同轴度。通过上模40下部与下模30上的第二孔段321相配合，保证了上模40与下模30的同轴度。通过上模40上的定位环43与套筒111相配合，最终使得套筒111与模型之间保持合适的同轴度，从而提高了热压成型加工的合格率。

在一个实施例中，所述第一芯体21的上部设置有圆柱形的第二定位柱24，所述第二定位柱24与所述第一定位柱23同轴，所述压头的中部开有与所述第二定位柱24相适应的定位孔。通过模芯20上的第二定位柱24与压头上的定位孔相配合，进一步保证了筒与模型之间的同轴度。

在一个实施例中，所述上模40具有第一容纳腔44，所述容纳腔包括呈圆筒形的第一腔体441和呈圆盘形的第二腔体442，所述第一腔体441和所述第二腔体442连通，所述感应线圈45设置在所述第一容纳腔44内、并且与所述第一容纳腔44相适应。感应线圈45的整体外形与水润滑轴承10相似，从而水润滑轴承10受热更均匀，热压成型后的产品质量更好。

在一个实施例中，所述定位环43具有呈圆柱形的第一表面431和呈圆锥形的第二表面432，所述第一表面431和所述第二表面432相交，所述第一表面431与所述套筒111相适应，所述第二表面432位于所述第一表面431的下方。由于定位环43位于第四孔段42的表面，当在下模30上放好模芯20后，在上模40向下移动到与下模30进行合模的过程中，定位环43不可见。通过上述设置，可以降低上模40和模芯20对位配合的难度。

在一个实施例中，当所述上模40的底面与所述下模30的顶面共面时，所述第一表面431与所述套筒111的外周面不接触。这样当上模40与下模30对正并且开始合模后，由于衬套11和橡胶内衬12之间在没有被热压之前存在一定的间隙，且同轴度误差较大，因此定位环43的第二表面432会先跟套筒111的顶部的外边沿接触，然后随着上模40的进一步下降，直到定位环43上的第一表面431与套筒111的外周面共面，这样就会进一步降低合模的难度。

在一个实施例中，所述下模30包括第一基体31和第二基体32，所述第一基体31上开设有所述第一孔段311，所述第二基体32与所述第一基体31可拆卸连接，所述第二基体32上开设有所述第二孔段321。

所述第一基体31的上部设置有凸台312，所述第一基体31和所述第二基体32之间具有第二容纳腔33，所述第二容纳腔33内设置有多个沿所述第一基体31的周向分布的压块，所述压块可以沿所述第一基体31的径向方向移动，所述压块包括沿水平方向设置的压紧部341和沿竖直方向设置的定位部342，所述压紧部341与所述定位部342连接，多个所述压块上的所述压紧部341可以拼成一个完整的圆环，所述定位部342与所述第一基体31滑动连接。

当多个所述压块上的所述压紧部341拼成一个完整的圆环时，所述压紧部341的内周面与所述盘体部122的外周面和所述第二芯体22的外周面共面，所述压紧部341的高度等于所述盘体部122的高度。优选压块在滑动过程中，压紧部341的上表面始终与推力盘112的下表面接触或者共面。

所述第二基体32上开有多个与所述压块一一对应设置的螺纹孔322，所述螺纹孔322内设置有压紧螺钉35，所述压紧螺钉35的外端与所述螺纹孔322螺纹连接，所述压紧螺钉35的内端可以与所述压块的定位部342的外周面接触、并且可以推动所述定位部342移动到使所述定位部342的内周面与所述凸台312的外周面相互抵接的位置，优选当定位部342的内周面与所述凸台312的外周面相互抵接时，定位部342的内周面与所述凸台312的外周面共面。

当压块的定位部342与凸台312的外周面之间存在间隙时，便于将工件放入到下模30中。然后通过拧动压紧螺钉35，使得压块沿径向向内移动，从而多个压块共同将盘体部122的外周面压紧。通过上述设置，保证了盘体部122能够将推力盘112与第二芯体22之间的间隙填满，保证热压成型的质量。

在一个实施例中，所述凸台312上开有多个与所述压块一一对应设置的安装孔3121，所述安装孔3121从所述凸台312的外表面沿径向向内延伸一定深度，所述安装孔3121为盲孔，所述安装孔3121内设置有压簧36，所述压簧36的一端与所述安装孔3121的盲端抵接、另一端施力于所述压块上并使得所述压块具有向外移动的趋势。在向外拧动压紧螺钉35的过程中，压簧36将压块向外推，从而方便将压块复位。

在一个实施例中，所述压块还包括从所述定位部342的内周面沿径向向内延伸的导向部344和设置在所述定位部342的底部的滑块343，所述导向部344的内端在所述安装孔3121内滑动、并且与所述压簧36的另一端抵接，所述滑块343在开设于所述第一基体31上的滑槽313内滑动，所述滑槽313沿所述第一基体31的径向延伸。装配时，将压块上的滑块343放入到第一基体31上的滑槽313内之后，再沿着径向向内推，从而压块上的导向部344自然滑入到安装孔3121内，进而方便装配。

在一个实施例中，所述滑块343的外端向外延伸至所述定位部342的外周面的外侧，便于目光观察，从而使得滑块343放入滑槽313的操作更容易实现。

在一个实施例中，所述推力盘112的外径大于所述盘体部122的外径。热压成型后，将推力盘112多余的部分车掉，从而使推力盘112的外径与盘体部122的外径相同，这样更容易得到最终的成品。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种径推一体水润滑轴承热压成型模具，所述水润滑轴承包括衬套和橡胶内衬，所述衬套包括圆筒形的套筒和设置在所述套筒一端的推力盘，所述橡胶内衬包括与所述套筒相适应的筒体部和与所述推力盘相适应的盘体部，其特征在于：所述热压成型模具包括：

模芯，其包括与所述筒体部相适应的第一芯体和与所述盘体部相适应的第二芯体，所述第二芯体的下部设置有圆柱形的第一定位柱；

压头；

下模，其具有第一通孔，所述第一通孔包括第一孔段和第二孔段，所述第一孔段的直径小于所述第二孔段的直径，所述第一孔段位于所述第二孔段的下方，所述第一孔段与所述第一定位柱相适应；以及

上模，其下部与所述第二孔段相适应，其内设有感应线圈，其具有第二通孔，所述第二通孔包括第三孔段和第四孔段，所述第三孔段的直径小于所述第四孔段的直径、大于所述压头的外径，所述第三孔段位于所述第四孔段的上方，所述第四孔段的表面具有凸起的定位环，所述定位环与所述套筒相适应。

2.根据权利要求1所述的径推一体水润滑轴承热压成型模具，其特征在于：所述第一芯体的上部设置有圆柱形的第二定位柱，所述第二定位柱与所述第一定位柱同轴，所述压头的中部开有与所述第二定位柱相适应的定位孔。

3.根据权利要求2所述的径推一体水润滑轴承热压成型模具，其特征在于：所述上模具有第一容纳腔，所述容纳腔包括呈圆筒形的第一腔体和呈圆盘形的第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体连通，所述感应线圈设置在所述第一容纳腔内、并且与所述第一容纳腔相适应。

4.根据权利要求3所述的径推一体水润滑轴承热压成型模具，其特征在于：所述定位环具有呈圆柱形的第一表面和呈圆锥形的第二表面，所述第一表面和所述第二表面相交，所述第一表面与所述套筒相适应，所述第二表面位于所述第一表面的下方。

5.根据权利要求4所述的径推一体水润滑轴承热压成型模具，其特征在于：当所述上模的底面与所述下模的顶面共面时，所述第一表面与所述套筒的外周面接触。

6.根据权利要求1-5任一项所述的径推一体水润滑轴承热压成型模具，其特征在于：所述下模包括第一基体和第二基体，所述第一基体上开设有所述第一孔段，所述第二基体与所述第一基体可拆卸连接，所述第二基体上开设有所述第二孔段；

所述第一基体的上部设置有凸台，所述第一基体和所述第二基体之间具有第二容纳腔，所述第二容纳腔内设置有多个沿所述第一基体的周向分布的压块，所述压块可以沿所述第一基体的径向方向移动，所述压块包括沿水平方向设置的压紧部和沿竖直方向设置的定位部，所述压紧部与所述定位部连接，多个所述压块上的所述压紧部可以拼成一个完整的圆环，所述定位部与所述第一基体滑动连接；

当多个所述压块上的所述压紧部拼成一个完整的圆环时，所述压紧部的内周面与所述盘体部的外周面和所述第二芯体的外周面共面，所述压紧部的高度等于所述盘体部的高度；

所述第二基体上开有多个与所述压块一一对应设置的螺纹孔，所述螺纹孔内设置有压紧螺钉，所述压紧螺钉的外端与所述螺纹孔螺纹连接，所述压紧螺钉的内端可以与所述压块的定位部的外周面接触、并且可以推动所述定位部移动到使所述定位部的内周面与所述凸台的外周面相互抵接的位置。

7.根据权利要求6所述的径推一体水润滑轴承热压成型模具，其特征在于：所述凸台上开有多个与所述压块一一对应设置的安装孔，所述安装孔从所述凸台的外表面沿径向向内延伸一定深度，所述安装孔为盲孔，所述安装孔内设置有压簧，所述压簧的一端与所述安装孔的盲端抵接、另一端施力于所述压块上并使得所述压块具有向外移动的趋势。

8.根据权利要求7所述的径推一体水润滑轴承热压成型模具，其特征在于：所述压块还包括从所述定位部的内周面沿径向向内延伸的导向部和设置在所述定位部的底部的滑块，所述导向部的内端在所述安装孔内滑动、并且与所述压簧的另一端抵接，所述滑块在开设于所述第一基体上的滑槽内滑动，所述滑槽沿所述第一基体的径向延伸。

9.根据权利要求8所述的径推一体水润滑轴承热压成型模具，其特征在于：所述滑块的外端向外延伸至所述定位部的外周面的外侧。

10.根据权利要求9所述的径推一体水润滑轴承热压成型模具，其特征在于：所述推力盘的外径大于所述盘体部的外径。

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