CN208800676U - 一种同心度模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种同心度模具，其包括模芯和入子，所述入子包括入子主体和形成于所述入子主体内的入子孔，所述模芯可收容于所述入子孔内，所述模芯的热膨胀系数为a1，所述入子的热膨胀系数为a2，其中，a1>a2。与现有技术相比，本实用新型中的同心度模具，利用加模温时模芯的热膨胀大于入子的热膨胀，来减小装配在一起的模芯和入子之间的间隙，从而不仅可以确保模芯和入子之间高精准的同心度，而且还可以降低对模芯和/或入子的加工精度要求。

Description

一种同心度模具

【技术领域】

本实用新型涉及同心模具技术领域，尤其涉及一种超高同心度模具设计。

【背景技术】

现有精密磨具通过坐标磨，内外圆磨等高精度的设备加工保障公母模具同心度。

如图1和图2所示，以10mm的模芯来设计模具，通过加工将入子的孔径控制在10mm+0.002m的公差以内(具体参见图2所示的入子的纵剖面示意图)，将模芯的直径控制在10mm-0.002mm的公差以内(具体参见图1所示的模芯的纵剖面图)，这样两者之间的理论偏差最大偏心在0.004mm。通过加工公差精度的控制，可以实现尽可能小的偏心。但是，对加工精度要求太高，会使制造超精密的同心模具变得困难。

因此，需要提出一种改进的技术方案来解决上述问题。

【实用新型内容】

本实用新型的目的之一在于提供一种同心模具，其包括模芯和入子，所述入子包括入子主体和形成于所述入子主体内的入子孔，所述模芯可收容于所述入子孔内，所述模芯的热膨胀系数为a1，所述入子的热膨胀系数为a2，其中， a1>a2。

进一步的，在所述模具成型条件加模温时，所述模芯的热膨胀大于所述入子的热膨胀，以减小装配在一起的所述模芯和所述入子之间的间隙。

进一步的，所述模芯的直径为D1，且所述模芯的直径公差精度为0～-d1；所述入子孔的孔径为D2，且所述入子孔的孔径公差精度为0～+d2，

其中，D1≈D2，d1>d2>0。

进一步的，0<(△T*a1*D1-△T*a2*D2)<(d1+d2)，其中，△T为模具装配后的成型模温与常温状态温度的温度差。

进一步的，所述模芯包括模芯上部、模芯下部，所述模芯上部的顶端具有成型面，所述模芯上部的底端与所述模芯下部相接，所述模芯下部的直径为D1，所述模芯下部的直径公差精度为0～-d1；所述模芯上部的直径为D1，所述模芯上部的直径公差的精度范围为-d3～-d4，其中，d1>d4>d3>0。

进一步的，所述模芯还包括过渡连接部，所述模芯上部的底端经所述过渡连接部与所述模芯下部相接，所述过渡连接部的直径均小于所述模芯上部和所述模芯下部的直径。

进一步的，所述模芯材料为铍铜材料或与铍铜材料相近硬度及热膨胀系数的其他材料，所述入子孔为模仁孔，或对应的需要高精同心度的孔。

进一步的，所述模芯的直径D1和所述入子孔的孔径D2均为10mm， d1＝0.005mm，d2＝0.002mm，所述模芯的直径公差精度为0～-0.005mm，所述入子孔的孔径公差精度为0～0.002mm。

进一步的，所述模芯上部的直径和所述模芯下部的直径均为10mm， d1＝0.005mm，d3＝0.01mm，d4＝0.02mm，所述模芯下部的直径公差精度为 0～-0.005mm，所述模芯上部的直径公差的精度为-0.01～-0.02mm。

进一步的，所述入子孔自所述入子主体的顶端贯穿至所述入子主体的底端；所述入子孔和所述模芯为柱状体。

与现有技术相比，本实用新型中的同心模具，利用加模温时模芯的热膨胀大于入子的热膨胀，来减小装配在一起的模芯和入子之间的间隙，从而不仅可以确保模芯和入子之间高精准的同心度，而且还可以降低对模芯和/或入子的加工精度要求。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为现有技术中的一种同心模具的模芯的纵剖面示意图；

图2为现有技术中的一种同心模具的入子的纵剖面示意图；

图3为本实用新型在一个实施例中的同心模具的模芯的纵剖面示意图；

图4为本实用新型在一个实施例中的同心模具的入子的纵剖面示意图。

【具体实施方式】

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

本实用新型中的同心模具包括如图3所示的模芯300和如图4所示的入子400，其中，图3为本实用新型在一个实施例中的同心模具的模芯的纵剖面示意图；图4为本实用新型在一个实施例中的同心模具的入子的纵剖面示意图。

在图3和图4所示的实施例中，所述入子400包括入子主体410和形成于所述入子主体410内的入子孔420，所述模芯300可收容(或装配)于所述入子孔 420内，所述入子孔可以为模仁孔，或对应的需要高精同心度的孔。在图3和4 所示的实施例中，所述入子孔420自所述入子主体410的顶端贯穿所述入子主体410至所述入子主体410的底端；所述入子孔420和所述模芯300大致为柱状体。在图3和图4所示的实施例中，所述模芯300的直径D1为10mm，所述模芯300的直径公差精度(或精度范围)为0～-0.005mm，与图1所示的模芯相比，其对模芯的加工精度最少放宽了一倍；所述入子孔420的孔径D2为10mm，所述入子孔420的孔径公差精度(或精度范围)为0～+0.002mm，与图2所示的入子孔相比，其入子孔420维持原来的精度要求不变。在一个优选的实施例中，所述模芯300的材料为铍铜材料或与铍铜材料相近硬度及热膨胀系数的其他材料。

在图3所示的具体实施例中，所述模芯300包括模芯上部310、模芯下部 320和过渡连接部330，所述模芯上部310的顶端具有成型面312，所述模芯下部320经所述过渡连接部330与所述模芯上部310的底端相接，其中，模芯上部310、模芯下部320和过渡连接部330可以为一体成型结构。在图3所示的具体实施例中，所述模芯下部320的直径为D1＝10mm，所述模芯下部320的直径公差精度为0～-0.005mm；所述模芯上部310的直径为D1＝10mm，所述模芯上部310的直径公差精度(或精度范围)为-0.01～-0.02mm；所述过渡连接部330的直径均小于模芯上部310和模芯下部320的直径。在其它实施例中，也可以不设置所述过渡连接部330，比如，所述模芯下部320的顶端直接与所述模芯上部 310的底端相接。

由于所述模芯300比原有尺寸小，装配间隙大，因此，易于将所述模芯300 装配于所述入子400的入子孔420内。

在一个实施例中，当图3所示的模芯300装配于图4所示的入子400的入子孔420内后(即装上模具后)，在成型条件加模温的情况下，整个模具温度会提高，以120℃的模温来计算，较之与模具常温状态下的温度上升约100℃，即△T＝100℃，所述△T为模具装配后(或模芯和入子装配在一起后)的成型模温与模具装配后的常温状态温度的温度差，所述模芯300的膨胀约为 17*10^-6*10mm/℃*100℃，入子400的膨胀约为12*10^-6*10mm/℃*100℃，其中，所述模芯300的热膨胀系数a1＝17*10^^-6/℃，所述入子400的热膨胀系数 a2＝12*10^^-6/℃，且a1>a2，因此，所述模芯300的膨胀比所述入子孔420大约多0.005mm，导致所述模芯300装配在入子400的入子孔420里面时，原有的小间隙会自动调整被挤压到接近0(甚至略有挤压和压迫)，从而保证了所述模芯300和入子孔420之间的0间隙，以确保了所述模芯300和入子400之间高精准的同心度。与图1和图2所示的同心模具相比，本实用新型使得同心度最少提高了一倍。

同时，由于在模芯上部310留出足够膨胀的空间-0.01～-0.02mm，不让模芯 300和入子400有直接的接触，可以避免因模芯成型面312受到挤压而轻微变形影响成型产品效果。

综上可知，本实用新型提供一种同心模具，其包括模芯300和入子400，所述入子400包括入子主体410和形成于所述入子主体410内的入子孔420，所述模芯300可收容(或装配)于所述入子孔420内；所述模芯300的热膨胀系数为a1，所述入子400的热膨胀系数为a2，其中，a1>a2，从而在模具加模温时，使得模芯300的膨胀大于所述入子400的膨胀。也就是说，利用加模温时模芯300的热膨胀大于入子400的热膨胀，来减小装配在一起的模芯300和入子400之间的间隙，从而确保模芯300和入子400之间高精准的同心度。

在一个实施例中，所述模芯300的直径为D1，且所述模芯300的直径公差精度为0～-d1；所述入子孔420的孔径为D2，且所述入子孔420的孔径公差精度为0～+d2，其中，D1≈D2，d1>d2>0，0<(△T*a1*D1-△T*a2*D2)<(d1+d2)，其中，△T为模具装配后(或模芯和入子装配在一起后)的成型模温与模具装配后的常温状态温度的温度差，在成型条件加模温的情况下，由于所述模芯300 的热膨胀大于所述入子孔420的热膨胀，使得装配在一起的所述模芯300和入子孔420原有的小间隙会自动调整被挤压到接近0，从而确保了所述模芯300和入子400之间高精准的同心度。在上述图3和图4所示的具体实施例中， d1＝0.005mm，d2＝0.002mm，△T＝100℃，所述模芯300的热膨胀系数a1＝17*10^^-6/ ℃，所述入子400的热膨胀系数a2＝12*10^^-6/℃。

在一个实施例中，所述模芯300包括模芯上部310、模芯下部320和过渡连接部330，所述模芯上部310的顶端具有成型面312，所述模芯下部320经所述过渡连接部330与所述模芯上部310的底端相接。所述模芯下部320的直径为 D1，所述模芯下部320的直径公差精度为0～-d1mm；所述模芯上部310的直径为D1，所述模芯上部310的直径公差的精度范围为-d3～-d4mm，其中， d1>d4>d3>0。由于在模芯上部310留出足够膨胀的空间-d3～-d4mm，不让模芯 300和入子400有直接的接触，可以避免因模芯成型面312受到挤压而轻微变形影响成型产品效果。在上述图3和图4所示的具体实施例中，d1＝0.005mm， d3＝0.01mm，d4＝0.02mm。

综上所述，本实用新型中的同心模具，利用加模温时模芯的热膨胀大于入子的热膨胀，来减小装配在一起的模芯和入子之间的间隙，从而不仅可以确保模芯和入子之间高精准的同心度，而且还可以降低对模芯和/或入子的加工精度要求。

需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本实用新型的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本实用新型的权利要求书的范围。相应地，本实用新型的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种同心度模具，其特征在于，其包括模芯和入子，

所述入子包括入子主体和形成于所述入子主体内的入子孔，

所述模芯可收容于所述入子孔内，

所述模芯的热膨胀系数为a1，所述入子的热膨胀系数为a2，其中，a1>a2。

2.根据权利要求1所述的同心度模具，其特征在于，

在所述模具成型条件加模温时，所述模芯的热膨胀大于所述入子的热膨胀，以减小装配在一起的所述模芯和所述入子之间的间隙。

3.根据权利要求1所述的同心度模具，其特征在于，

所述模芯的直径为D1，且所述模芯的直径公差精度为0～-d1；

所述入子孔的孔径为D2，且所述入子孔的孔径公差精度为0～+d2，

其中，D1≈D2，d1>d2>0。

4.根据权利要求3所述的同心度模具，其特征在于，

0<(△T*a1*D1-△T*a2*D2)<(d1+d2)，

其中，△T为模具装配后的成型模温与常温状态温度的温度差。

5.根据权利要求1所述的同心度模具，其特征在于，

所述模芯包括模芯上部、模芯下部，所述模芯上部的顶端具有成型面，所述模芯上部的底端与所述模芯下部相接，

所述模芯下部的直径为D1，所述模芯下部的直径公差精度为0～-d1；所述模芯上部的直径为D1，所述模芯上部的直径公差的精度范围为-d3～-d4，其中，d1>d4>d3>0。

6.根据权利要求5所述的同心度模具，其特征在于，

所述模芯还包括过渡连接部，所述模芯上部的底端经所述过渡连接部与所述模芯下部相接，

所述过渡连接部的直径均小于所述模芯上部和所述模芯下部的直径。

7.根据权利要求1所述的同心度模具，其特征在于，

所述模芯材料为铍铜材料或与铍铜材料相近硬度及热膨胀系数的其他材料，

所述入子孔为模仁孔，或对应的需要高精同心度的孔。

8.根据权利要求3所述的同心度模具，其特征在于，

所述模芯的直径D1和所述入子孔的孔径D2均为10mm，

d1＝0.005mm，d2＝0.002mm，

所述模芯的直径公差精度为0～-0.005mm，

所述入子孔的孔径公差精度为0～0.002mm。

9.根据权利要求5所述的同心度模具，其特征在于，

所述模芯上部的直径和所述模芯下部的直径均为10mm，

d1＝0.005mm，d3＝0.01mm，d4＝0.02mm，

所述模芯下部的直径公差精度为0～-0.005mm，

所述模芯上部的直径公差的精度为-0.01～-0.02mm。

10.根据权利要求1所述的同心度模具，其特征在于，

所述入子孔自所述入子主体的顶端贯穿至所述入子主体的底端；

所述入子孔和所述模芯为柱状体。