CN217293161U - 一种冷压喷口毛坯模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及压力成型设备技术领域，具体涉及用于制造喷口毛坯的模具。本实用新型保护一种冷压喷口毛坯模具，冷压喷口毛坯模具包括模筒和芯杆，模筒与芯杆之间形成毛坯成型腔，冷压喷口毛坯模具还包括下压头和上压头，且模筒和上压头中的至少一个上设置有弹性缓压套，弹性缓压套上的缓压套成型面在轴向上具有用于成型喷口毛坯上的变径部分表面的变径面。通过设置弹性缓压套，使得通过模具对毛坯粉料进行压缩时，处于弹性缓压套处的毛坯粉料能够微观流动，不容易发生应力集中，压制出的毛坯质地更加均匀、质密。能够解决现有技术中的模具在使喷口毛坯形状更接近成品喷口时毛坯粉料容易产生应力集中，导致压制出的喷口毛坯容易损坏的问题。

Description

一种冷压喷口毛坯模具

技术领域

本实用新型涉及压力成型设备技术领域，具体涉及用于制造喷口毛坯的模具。

背景技术

聚四氟乙烯灭弧喷口是高压断路器的关键部位之一，其结构致密性、均匀性对断路器性能优劣有重要影响。聚四氟乙烯灭弧喷口的制作过程分为两步，首先采用冷压-烧结工艺将松散的聚四氟乙烯粉料和填充料即毛坯粉料加工为喷口毛坯，然后使用数控机床将喷口毛坯加工成聚四氟乙烯灭弧喷口成品。

传统的喷口模具加工出来的喷口毛坯呈圆筒状，圆筒状的毛坯能够满足聚四氟乙烯灭弧喷口加工的一般要求，然而由于喷口形状结构的特殊性，二次加工时会对毛坯的切削量达到50％以上，造成了大量的粉料浪费。由于粉料的价格较高，使得聚四氟乙烯灭弧喷口的制作成本高昂。为了解决上述问题，现有技术通过改变喷口毛坯模具的成型空间形状，使毛坯的形状更加接近喷口的形状，达到减少喷口毛坯切削量的目的。

如授权公告号为CN205853235U的中国专利公开了一种聚四氟乙烯喷口省料毛坯压制模具，该毛坯模具包括套筒、模芯、上压头和下压头等，模芯的上部和下部分别为小直径圆柱和大直径圆柱，且两个圆柱的外周面通过锥面过渡。相较于直接使用小直径圆柱作为模芯，上述模芯设计能够减少毛坯粉料的使用，降低了聚四氟乙烯喷口的生产成本。

然而，上述毛坯模具能够节省一部分毛坯粉料，但是仍然存在毛坯切削量大的问题，如果进一步使喷口毛坯形状更接近成品喷口的形状，则需要在喷口毛坯上设置多处变径较大的过渡部分，但由于毛坯模具为刚性结构，使得在压制过程中毛坯上变径较大的过渡部分容易应力集中，最终容易导致压制出的喷口毛坯上存在局部结构损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种冷压喷口毛坯模具，用于解决现有技术中的喷口毛坯形状更接近成品喷口时容易在变径较大的过渡部分产生应力集中，最终导致喷口毛坯容易损坏、加工质量差的技术问题。

本实用新型的冷压喷口毛坯模具采用如下技术方案：

冷压喷口毛坯模具包括模筒和与模筒同轴设置的芯杆，模筒与芯杆之间形成有用于成型喷口毛坯的毛坯成型腔，冷压喷口毛坯模具还包括上压头和用于封堵芯杆下部与模筒下部之间环空的下压头，上压头套在芯杆上，用于对毛坯成型腔的内毛坯粉料施压，模筒和上压头中的至少一个上设置有弹性缓压套，弹性缓压套具有朝向毛坯成型腔内部的缓压套成型面，缓压套成型面在轴向上至少一部分为变径面，变径面用于成型喷口毛坯上的变径部分表面。

有益效果：本实用新型的冷压喷口毛坯模具中，模筒和上压头中的至少一个上设置有弹性缓压套。在使用冷压喷口毛坯模具对毛坯粉料进行压缩时，弹性缓压套能够发生形变，处于弹性缓压套处的毛坯粉料能够进行微观流动，不容易发生应力集中，使得压制出的毛坯质地更加均匀、质密，能够解决现有技术中的喷口毛坯形状更接近成品喷口时容易在变径较大的过渡部分产生应力集中，最终导致喷口毛坯容易损坏、加工质量差的技术问题。

进一步地，模筒包括上模筒和设置在上模筒下方的下模筒，上模筒的内径大于下模筒的内径，至少一个所述弹性缓压套为设置在上模筒与下模筒连接处的模筒缓压套。模筒设置成分体的且上模筒的内径大于下模筒的内径，使得压制出的喷口毛坯的外周形状更加接近成品喷口，减小了毛坯粉料的使用，降低了成本；设置模筒缓压套能够使处于模筒变径处的毛坯粉料不容易发生应力集中，进而使压制出的喷口毛坯质量更好。

进一步地，上模筒与下模筒为可拆连接，且模筒缓压套被夹在上模筒与下模筒连接处。当需要更换模筒缓压套时，先将上模筒和下模筒拆开，然后拆下旧的模筒缓压套，装上新的模筒缓压套，将上模筒与下模筒重新固定，操作较为简单，便于更换模筒缓压套。

进一步地，上模筒上设置有开口朝下的上模筒卡槽，下模筒上设置有开口朝上的下模筒卡槽；上模筒与下模筒固定连接后，模筒缓压套的上端卡入上模筒卡槽，下端卡入下模筒卡槽。通过卡槽对模筒缓压套进行固定，使得压制过程中模筒缓压套的位置不容易发生变动。

进一步地，上模筒与下模筒通过法兰固定连接。通过法兰固定连接便于上模筒与下模筒的拆卸和安装。

进一步地，上压头包括压头体和与压头体固定并用于伸入喷口毛坯内孔的内孔压头，内孔压头用于伸入喷口毛坯内孔中的部分上具有自上向下半径逐渐减小的内孔压头成型面；至少一个所述弹性缓压套为设置在内孔压头与压头体的连接处的压头缓压套。上压头上设置内孔压头能够使压制出的喷口毛坯更接近喷口内孔的形状，减少毛坯粉料的使用，降低喷口的生产成本；设置压头缓压套能够使处于上压头处的毛坯粉料不容易发生应力集中，进而使压制出的喷口毛坯质量更好。

进一步地，压头体和内孔压头为可拆连接，压头缓压套套装在内孔压头的外周且夹在压头体与内孔压头之间。当需要更换压头缓压套时，先将压头体和内孔压头拆开，然后拆下旧的压头缓压套并装上新的压头缓压套，将压头体和内孔压头重新固定，操作较为简单，便于更换压头缓压套。

进一步地，压头体和内孔压头通过螺纹紧固件固定连接。螺纹紧固件使用较为方便，易于对压头体和内孔压头进行拆卸和安装。

进一步地，压头体和内孔压头均与芯杆上下导向配合。压头体和内孔压头均与芯杆上下导向配合使得上压头与芯杆的配合面较大，上压头不容易发生倾斜，毛坯粉料受力更均匀，压制出的毛坯质量更好。

进一步地，芯杆上方设置有导向头，且导向头的上端设置有倒角。设置导向头便于在芯杆上安装上压头。

附图说明

图1是本实用新型冷压喷口毛坯模具的装配图；

图中：1、芯杆；11、锥面；2、上模筒；21、上模筒卡槽；3、下模筒；31、下模筒卡槽；32、模筒固定螺钉；4、模筒缓压套；41、模筒缓压套成型面；5、下压头；51、中心孔；6、上压头；61、压头体；611、下环形台面；62、内孔压头；621、内孔压头成型面；622、环槽；63、压头固定螺钉；7、压头缓压套；71、压头缓压套成型面；8、盛料筒节；81、凸止口；82、凹止口；9、芯杆延伸节；91、螺纹段；92、螺纹孔；10、导向头；101、倒角。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型冷压喷口毛坯模具的具体实施例1：

如图1所示，冷压喷口毛坯模具包括模筒，模筒内安装有与模筒同轴的芯杆1，芯杆1与模筒之间形成用于对喷口毛坯成型的毛坯成型腔。模筒包括上模筒2和与上模筒2固定连接的下模筒3，且上模筒2的内径大于下模筒3的内径。具体地，上模筒2的下端设置有上模筒法兰，下模筒3上设置有下模筒法兰，上模筒法兰上设置有通孔，下模筒法兰上设置有与通孔对应的螺纹通孔，上模筒法兰与下模筒法兰对合后，将固定螺钉32穿过上模筒法兰通孔并拧入下模筒法兰螺纹通孔以完成上模筒2与下模筒3的固定连接。芯杆1的下部设置有上小下大的锥面11，锥面11与下模筒3之间形成的成型空间的形状更接近成品喷口相应位置的形状，能够减少喷口毛坯的粉料使用量，降低喷口毛坯的制作成本。

冷压喷口毛坯模具还包括安装在上模筒2与下模筒3连接处的模筒缓压套4，具体地，上模筒2下部的内侧加工有开口朝下的上模筒卡槽21，下模筒3上部的内侧加工与上模筒卡槽21对应的下模筒卡槽31，当上模筒2与下模筒3通过法兰固定后，模筒缓压套4的上端卡入上模筒卡槽21，下端卡入下模筒卡槽31。模筒缓压套4上有朝向毛坯成型腔的内部的模筒缓压套成型面41，模筒缓压套成型面41为用于对喷口毛坯变径部分成型的变径面，模筒缓压套成型面41的半径从上至下逐渐减小。

冷压喷口毛坯模具还包括上压头6和处于下模筒3内的下压头5。下压头5上开有与芯杆1下部配合的中心孔51，下压头5通过中心孔51套装在芯杆1的下部，用于封堵芯杆1下部与下模筒3下部之间的环形空间，以防止粉料从下模筒3中漏出。上压头6套装在芯杆1上，包括压头体61和内孔压头62，压头体朝向内孔压头的一侧加工有上环形台面，内孔压头62的上端顶住上环形台面。压头体61与内孔压头62在上环形台面处通过压头固定螺钉63固定连接。压头体61用于覆盖住上模筒2的上端开口，并对模筒内的毛坯粉料进行压缩。内孔压头62上加工有从上到下直径逐渐变小的内孔压头成型面621，内孔压头成型面621伸入毛坯粉料中以对喷口毛坯的内孔成型。

上压头6上还设置有压头缓压套7，具体地，内孔压头62上开有环槽622，压头缓压套7套装在环槽662内；压头体61上靠近内孔压头62的一侧还加工有处于上环形台面下方的下环形台面611，当压头体61与内孔压头62通过螺钉固定时，压头缓压套7的上端与下环形台面611挡止。压头缓压套7加工有用于对毛坯成型的压头缓压套成型面71。本实施例中，固定压头体61与内孔压头62的螺钉构成螺纹紧固件，其它实施例中，螺纹紧固件还可以包括螺栓和适配的螺母。

冷压喷口毛坯模具还包括用于盛装毛坯粉料的盛料筒节8和芯杆延伸节9。盛料筒节8的一端加工有凸止口81，一端加工有与凸止口81适配的凹止口82，上模筒2的上端加工有凸止口81，盛料筒节8通过凹止口82与上模筒2定位配合。相邻两个盛料筒节8也能够通过止口定位配合。芯杆延伸节9的外径与芯杆1的外径相等，且芯杆延伸节9的一端加工有螺纹段91，另一端加工有与螺纹段91适配的螺纹孔92，芯杆1的上端加工有螺纹孔92，芯杆延伸节9通过螺纹段91与芯杆1上端固定连接。相邻两个芯杆延伸节9也能够通过螺纹段91和螺纹孔92固定连接。

芯杆延伸节9的长度与盛料筒节8的长度相等，在使用时，芯杆延伸节9与盛料筒节8配套使用。毛坯粉料在压缩过程中体积变化较大，设置盛料筒节8和芯杆延伸节9能够盛装更多的毛坯粉料，且可以根据压制毛坯所需的粉料量调整盛料筒节8和芯杆延伸节9的个数，使用较为方便。

冷压喷口毛坯模具还包括导向头10，导向头10的下部加工有螺纹段91并通过螺纹段91与处于最上方的芯杆延伸节9固定连接，导向头10的上部加工有倒角101，倒角101便于在芯杆延伸节9上套装上压头6。

本实用新型实施例1中冷压喷口毛坯模具的装配过程及使用方式如下：

装配过程：将下模筒3沿竖直方向放置在操作平台上，然后将模筒缓压套4的下端卡入下模筒卡槽31，拿起上模筒2与下模筒3上下对齐安装，此时模筒缓压套4的上端卡入上模筒卡槽21，使用模筒固定螺钉32将上模筒2与下模筒3通过法兰固定。在模筒中放入芯杆1，将下压头5套在芯杆1上使其向下滑入下模筒3，调整芯杆1在模筒中的位置，以使下压头5与操作平台接触，此时下压头5将模筒下部与芯杆1下部之间的环空封堵，能够避免毛坯粉料漏出。

将芯杆延伸节9与芯杆1固定连接，然后在处于最上方的芯杆延伸节9的上端拧上导向头10。将盛料筒节8与上模筒2通过止口配合，此时芯杆延伸节9从盛料筒节8内穿过。将压头缓压套7套装在内孔压头62的上部，然后通过压头固定螺钉63将内孔压头62与压头体61固定。冷压喷口毛坯模具各部分装配完成。

使用方式：装配好的冷压喷口毛坯模具沿竖直方向放置在压力机操作平台上，向盛料筒节8内加入毛坯粉料，毛坯粉料落入到模筒中，模筒中毛坯粉料装满后，剩余的毛坯粉料盛装在盛料筒节8内。

将上压头6从导向头10处套装在芯杆延伸节9上。将与压力机配套使用的压筒套套在芯杆延伸节9的外周并抵在上压头6的上端面。开启压力机，压力机的通过下压压筒套下压上压头6，下压过程中，上压头6沿芯杆延伸节9向下滑动，将模具中的粉料压实，在压实的过程中，缓压套能够发生形变以使得处于缓压套处的粉料能够微观流动，不容易发生应力集中，使得压制出的毛坯质地更加均匀、质密。

当上方的盛料筒节8内的粉料全部压进下一盛料筒节8后，由于压筒套长度有限，并且盛料筒节高度较高，需要拆除盛料筒节后再继续施压。将最上方的盛料筒节8和相应的芯杆延伸节9拆除，然后继续下压，直至压缩到位后，保持压力一段时间。最后关闭压力机，使用工具向上顶下压头5以将喷口毛坯推出，完成喷口毛坯的脱模。

本实用新型冷压喷口毛坯模具的具体实施例2，与上述实施例的区别仅在于，仅在上模筒与下模筒的连接处设置有模筒缓压套，上压头上不再设置压头缓压套。在其它实施例中，也可以仅在上压头上设置压头缓压套，上模筒与下模筒的连接处不再设置模筒缓压套。

本实用新型冷压喷口毛坯模具的具体实施例3，与上述实施例的区别仅在于，芯杆的锥面的上部套装有弹性缓压垫，在其它实施例中，还可以在下压头的下部套装弹性缓压垫。

本实用新型冷压喷口毛坯模具的具体实施例4，与上述实施例的区别仅在于，上模筒与下模筒为一体成型，且上模筒与下模筒连接处形成环形台面，模筒缓压套设置在环形台面上。

本实用新型冷压喷口毛坯模具的具体实施例5，与上述实施例的区别仅在于，上模筒的下端设置有凹止口，下模筒的上端设置有与凹止口适配的凸止口，上模筒与下模筒通过止口定位配合，且在配合处旋拧有同时穿过上模筒和下模筒的模筒固定螺钉。

本实用新型冷压喷口毛坯模具的具体实施例6，与上述实施例的区别仅在于，模筒缓压套通过缓压套螺钉固定在上模筒的内壁，在其它实施例中，模筒缓压套还可以通过缓压套螺钉固定在下模筒的内壁。

本实用新型冷压喷口毛坯模具的具体实施例7，与上述实施例的区别仅在于，压头体和内孔压头为一体成型，且压头缓压套套装在压头体与内孔压头连接处。

本实用新型冷压喷口毛坯模具的具体实施例8，与上述实施例的区别仅在于，压头缓压套通过缓压套螺钉固定在压头体的下环形台面上，在其它实施例中，压头缓压套还可以通过缓压套螺钉固定在内孔压头的环槽上。

本实用新型冷压喷口毛坯模具的具体实施例9，与上述实施例的区别仅在于，压头体和内孔压头沿芯杆的径向卡接在一起，此时不需要螺钉固定。在其它实施例中，压头体和内孔压头还可以采用过盈配合的方式固定在一起。

本实用新型冷压喷口毛坯模具的具体实施例10，与上述实施例的区别仅在于，本实施例中，内孔压头与芯杆上下导向配合，压头体与芯杆间隔设置。

最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细地说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动地修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.冷压喷口毛坯模具，包括模筒和与模筒同轴设置的芯杆(1)，模筒与芯杆(1)之间形成有用于成型喷口毛坯的毛坯成型腔，冷压喷口毛坯模具还包括上压头(6)和用于封堵芯杆(1)下部与模筒下部之间环空的下压头(5)，上压头(6)套在芯杆(1)上，用于对毛坯成型腔内的毛坯粉料施压，其特征在于，模筒和上压头(6)中的至少一个上设置有弹性缓压套，弹性缓压套具有朝向毛坯成型腔内部的缓压套成型面，缓压套成型面在轴向上至少一部分为变径面，变径面用于成型喷口毛坯上的变径部分表面。

2.根据权利要求1所述的冷压喷口毛坯模具，其特征在于，模筒包括上模筒(2)和设置在上模筒(2)下方的下模筒(3)，上模筒(2)的内径大于下模筒(3)的内径，至少一个所述弹性缓压套为设置在上模筒(2)与下模筒(3)连接处的模筒缓压套(4)。

3.根据权利要求2所述的冷压喷口毛坯模具，其特征在于，上模筒(2)与下模筒(3)为可拆连接，且模筒缓压套(4)被夹在上模筒(2)与下模筒(3)连接处。

4.根据权利要求3所述的冷压喷口毛坯模具，其特征在于，上模筒(2)上设置有开口朝下的上模筒卡槽(21)，下模筒(3)上设置有开口朝上的下模筒卡槽(31)；上模筒(2)与下模筒(3)固定连接后，模筒缓压套(4)的上端卡入上模筒卡槽(21)，下端卡入下模筒卡槽(31)。

5.根据权利要求3或4所述的冷压喷口毛坯模具，其特征在于，上模筒(2)与下模筒(3)通过法兰固定连接。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的冷压喷口毛坯模具，其特征在于，上压头(6)包括压头体(61)和与压头体(61)固定并用于伸入喷口毛坯内孔的内孔压头(62)，内孔压头(62)用于伸入喷口毛坯内孔中的部分上具有自上向下半径逐渐减小的内孔压头成型面(621)；至少一个所述弹性缓压套为设置在内孔压头(62)与压头体(61)的连接处的压头缓压套(7)。

7.根据权利要求6所述的冷压喷口毛坯模具，其特征在于，压头体(61)和内孔压头(62)为可拆连接，压头缓压套(7)套装在内孔压头(62)的外周且夹在压头体(61)和内孔压头(62)之间。

8.根据权利要求7所述的冷压喷口毛坯模具，其特征在于，压头体(61)和内孔压头(62)通过螺纹紧固件固定连接。

9.根据权利要求7或8所述的冷压喷口毛坯模具，其特征在于，压头体(61)和内孔压头(62)均与芯杆(1)上下导向配合。

10.根据权利要求1-4任意一项所述的冷压喷口毛坯模具，其特征在于，芯杆(1)上方设置有导向头(10)，且导向头(10)的上端设置有倒角(101)。

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