CN220576458U - 一种涨套生产通用模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种涨套生产通用模具，包括芯轴、多个芯轴定位块和涨套外定位套，芯轴的外形与待加工的涨套内中心锥形通孔的结构适配，多个芯轴定位块分别安装于各凹槽内，且芯轴定位块的局部结构伸出相应凹槽，之后安装有芯轴定位块的芯轴安装于空腔内，同时芯轴定位块局部结构伸出凹槽同时与腔体内壁之间存有距离；从而形成用于放置涨套的金属块和浇筑橡胶条的型腔。本实用新型的模具可提升涨套成型模具的通用性，一套模具主体可以用于多个型号涨套的生产，可以降低模具投制成本，降低涨套生产成本；一套模具投制完成，后续系列涨套成型需要的部件简单易加工，投制时间可以大幅缩短。

Description

一种涨套生产通用模具

技术领域

本实用新型涉及零部件加工用模具，具体涉及一种涨套生产通用模具。

背景技术

橡胶粘接涨套(本文简称涨套)是机床夹具核心部件，广泛应用于车削加工、铣削加工、滚齿加工、插齿加工、磨削加工等几乎所有需要精确定心、夹紧的机加工作业中。在机加过程中，液压拉杆拉住涨套往涨套大端方向运动，夹具锥度芯轴固定不动，涨套中橡胶块被拉伸，涨套外圆直径增大从而夹紧零件，从而涨套的精度和精度保持性决定了加工零件的精度，其制造工艺是夹具的核心的技术。

参见图1所示，涨套由多块结构相同的金属块1(每块金属块横截面为扇形)通过多根结构相同橡胶条2粘结围成中间有锥形通孔3的结构，其中橡胶条靠近涨套的外壁设置，且橡胶条的径向宽度小于金属块的径向宽度，从而相邻金属块之间靠近锥形通孔侧存有间隙，锥形通孔内壁由多个扇形金属块小弧长侧壁形成；同时所述的锥形通孔3与机床夹具锥度芯轴适配。涨套一般采用橡胶压注热硫化粘接成型，一套模具对应生产一个型号的涨套，高质量涨套正常工况下能够使用20万次，所以一个型号涨套通常需求数量较少，成型模具利用率低，涨套生产平均成本高。

涨套大端外径尺寸取决于夹紧零件的内径尺寸，外径尺寸一般较零件内径尺寸小0.2-0.4mm。涨套轴向高度大端部分大于涨套工作行程和夹紧零件高度，小端部分用于支撑拉杆。并且不同涨套金属块之间的橡胶周向厚度一般设计在5-10mm之间，因为橡胶厚度小涨套尺寸保持性差，橡胶厚度大撑开夹紧零件需要很大的力，工作过程中对涨套和芯轴的磨损会加速。

机床夹具主体(主要是液压快换夹具)具有通用性，夹紧不同零件的涨套不同。对于一定夹紧尺寸范围内的涨套，对应的夹具锥度芯轴是相同的。涨套内锥尺寸相同，外形(轴向高度相同，大小端外径不同)尺寸不同，从而不同涨套的金属块的径向厚度不同，这种情况设计涨套生产模具，使主要部件不变，通过一些组件的更换，可以实现相同内锥、不同外径涨套的生产，可以提高涨套模具的通用性，提高模具利用率，缩短模具投制时间，降本增效。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷或不足，本实用新型提供了一种涨套生产通用模具。

为此，本实用新型提供的涨套生产通用模具包括：

芯轴，该芯轴与涨套的锥形通孔适配，且芯轴外壁上开设有多条凹槽，每条凹槽沿芯轴外壁的母线或轴向开设，且多条凹槽沿芯轴的周向分布；

多根芯轴定位块；

涨套外定位套，该涨套外定位套内设有腔体，该腔体形状与涨套外形匹配；腔体顶面设有第一通孔；

所述芯轴和多根芯轴定位块位于腔体内，同时所述多根芯轴定位块分别安装于芯轴的各凹槽内，且芯轴定位块局部结构伸出凹槽同时与腔体内壁之间存有距离，所述每根芯轴定位块伸出凹槽的局部结构的厚度与涨套橡胶块的周向厚度相同；相邻芯轴定位块、相邻芯轴定位块之间的芯轴外壁、相邻芯轴定位块之间的腔体内壁形成金属块容纳腔；

各金属块容纳腔中放置金属块后，芯轴定位块伸出凹槽的外端侧壁、相对的腔体内壁、及芯轴定位块两侧金属块围成橡胶块型腔。

进一步的方案是，本实用新型的模具还包括液态橡胶导流板，所述橡胶导流板主体为圆形板，橡胶导流板主体边缘沿周向设有多个凸出结构，橡胶导流板主体顶面设有多条凹槽，每条凹槽从橡胶导流板主体的中心开始，延伸向一凸出结构；

所述橡胶导流板放置在芯轴顶部且位于腔体内，相邻凸出结构之间可容纳金属块，每条凹槽一端与第一通孔相通，另一端与橡胶块型腔相通。

可选的方案是，所述涨套外定位套由多个单体块组装而成。

进一步的方案是，本实用新型的模具还包括上模具，所述上模具底部设有可容纳涨套外定位套的下型腔，顶部设有胶槽，且上模具内设连通下型腔和压头容纳腔的第二通孔；

涨套外定位套位于下型腔内时，所述第一通孔和第二通孔连通。

进一步的方案是，本实用新型的模具还包括底座，所述芯轴大端位于底座上。可选的是，所述底座与芯轴为一体结构。

可选的方案是，所述芯轴定位块伸出凹槽的局部结构的厚度为5～10mm。

进一步的方案是，本实用新型的模具包括多个涨套外定位套，各涨套外定位套的外形相同，各涨套外定位套内的腔体不同；

还包括多套芯轴定位块，每套包含多根芯轴定位块，各套芯轴定位块的伸出芯轴凹槽的局部结构的厚度不同；

进一步，本实用新型的模具还包括多个液态橡胶导流板，不同液态橡胶导流板的主体外径及主体上的凹槽分布结构不同。

本实用新型针对装夹零件内圆的涨套，将一套模具对应生产一个型号涨套的生产方式，改为一套模具主体结构不变，通过更换部件可以实现多个型号涨套的生产。

本实用新型的模具可提升涨套成型模具的通用性，一套模具主体可以用于多个型号涨套的生产，可以降低模具投制成本，降低涨套生产成本；一套模具投制完成，后续系列涨套成型需要的部件简单易加工，投制时间可以大幅缩短。

附图说明

图1为现有两种外径尺寸不同的涨套结构示意图，左边图为小外径涨套，右边图为大外径涨套。

图2为本实用新型模具的纵向剖视图，左图为在芯轴定位块所在部位进行的纵向剖视图，右图为在金属块或金属块容纳腔所在部位进行的纵向剖视图。

图3为本实用新型模具的横向剖视图。

图4为橡胶导流块的结构示意图。

图5为本实用新型模具的使用过程结构示意图。

具体实施方式

除非有特殊说明，本文中的科学与技术术语根据相关领域普通技术人员的认识理解。

本文中的轴向、径向、周向、横截面、纵向、横向等方向或方位性术语与说明书附图中相应方向或范围一致。需要说明的是，说明书附图旨在解释本实用新型，本领域技术人员在本文公开内容基础上所做的旋转、调换等同等变换均在本实用新型的保护范围之内。还需要说明的是，本文所涉及的大、小是相对概念，旨在对不同部件或结构的尺寸关系做相对描述。

参见图2-4所示，本实用新型的涨套生产通用模具包括芯轴41、多个芯轴定位块42和涨套外定位套43，根据待加工涨套内锥尺寸设计芯轴41，根据橡胶条结构设计芯轴定位块42，根据其外形尺寸设计涨套外形定位套43，即芯轴41的外形与待加工的涨套内中心锥形通孔的结构适配，为满足橡胶条加工的需求，芯轴外壁上开设有多条凹槽，每条凹槽沿芯轴的母线或轴向开设，多条凹槽沿周向分布于芯轴上；涨套外定位套43内设有空腔，该空腔的形状与待加工涨套的外形匹配(有些方案中，涨套外定位套43由多个单体块组装而成)；

组装时，多个芯轴定位块分别安装于各凹槽内，且芯轴定位块的局部结构伸出相应凹槽同时伸出凹槽的局部结构的厚度与待加工涨套的橡胶条周向厚度相同(图1中显示的芯轴定位块位于凹槽内的厚度也与橡胶条周向厚度相同)，之后安装有芯轴定位块的芯轴安装于空腔内，同时芯轴定位块局部结构伸出凹槽同时与腔体内壁之间存有距离；从而，相邻芯轴定位块、相邻芯轴定位块之间的芯轴外壁、相邻芯轴定位块之间的腔体内壁形成金属块容纳腔，用于放置涨套的金属块1；

各金属块容纳腔中放置金属块后，芯轴定位块伸出凹槽的外端侧壁、相对的腔体内壁、及芯轴定位块两侧金属块围成橡胶块型腔，用于压注橡胶条2。

本实用新型模具的使用方法为：

(1)对芯轴下方周围的工作面或底座(有些方案中芯轴大径端固定在底座上，或者两者为一体结构)及锥形芯轴、涨套外定位套内部涂脱模剂，加热烘干；

(2)对涨套金属块需要粘接橡胶的部位进行喷砂，清洗烘干；

(3)安装上模具44，具体将上模具的下型腔套在涨套外定位套上，且其上的第二通孔与涨套外定位套上的第一通孔相通，置于平板硫化机热板间，设置平板硫化机加热温度150℃，模具升温后保温；

(4)涨套金属块粘接橡胶的部位涂底涂胶、粘接胶，装进模具；

(5)根据橡胶成型密度、体积计算所需橡胶重量，称量一定富余量混炼好未硫化的丁腈橡胶(或其他品种的橡胶)，放入模具上模胶槽441中，装上压胶头5；

(6)控制平板硫化机上热板下压，将橡胶通过第一通孔和第二通孔挤到涨套金属块间的空隙中，加入橡胶后约2分钟以内操作；

(7)保温保压15-20分钟，橡胶、粘接胶反应完成，升起热板，取下上模具、涨套外定位套、涨套，完成涨套生产。

有些方案中，本实用新型的模具还包括液态橡胶导流板46，所述橡胶导流板主体461为圆形板，橡胶导流板主体边缘沿周向设有多个凸出结构462，橡胶导流板主体顶面设有多条凹槽463，每条凹槽从橡胶导流板主体的中心开始，延伸向一凸出结构。使用时，橡胶导流板放置在芯轴顶部且位于腔体内，相邻凸出结构之间可容纳金属块，每条凹槽一端与第一通孔相通，另一端与橡胶块型腔相通，加工时，液态橡胶通过第一通孔、第二通孔和各凹槽流入相应橡胶块型腔内。

尤其是，本实用新型的模具可用于生产内锥尺寸相同、外形尺寸不同的涨套；从而，进一步的方案中，本实用新型的模具包括多个空腔结构不同的涨套外定位套，各涨套外定位套的外形相同，均可安装于上模具的下型腔中；并且还包括多套芯轴定位块，每套包含多根芯轴定位块(用于生产具体涨套)，各套套芯轴定位块的芯轴定位块厚度不同。进一步，还包括多个液态橡胶导流板46，不同液态橡胶导流板的主体外径及主体上的凹槽分布结构(如相邻凹槽的夹角)不同，取决于模具中金属块容纳腔和橡胶型腔的分布。

这样构成的多套加工模具中，不同涨套模具的芯轴相同，对应的用于定位橡胶周向厚度的芯轴定位块结构一般设计在5-10mm；不同涨套模具的涨套外定位套外形尺寸相同，内部腔体不同与各涨套外形匹配，外部形状相同与上模具配合；芯轴定位块尺寸随涨套尺寸变化，实现成型橡胶厚度相同或接近，模具底座、上模具、压橡胶头部分相同。

在加工不同外形尺寸的涨套是，成型模具只需更换芯轴定位块、涨套外形定位套(和液态橡胶导流板)，其余部件包括芯轴主体、上模具等不用更换。

Claims (9)

1.一种涨套生产通用模具，其特征在于，包括：

芯轴(41)，该芯轴与涨套的锥形通孔适配，且芯轴外壁上开设有多条凹槽，每条凹槽沿芯轴外壁的母线或轴向开设，且多条凹槽沿芯轴的周向分布；

多根芯轴定位块(42)；

涨套外定位套(43)，该涨套外定位套内设有腔体，该腔体形状与涨套外形匹配；腔体顶面设有第一通孔；

所述芯轴和多根芯轴定位块位于腔体内，同时所述多根芯轴定位块分别安装于芯轴的各凹槽内，且芯轴定位块局部结构伸出凹槽同时与腔体内壁之间存有距离，所述每根芯轴定位块伸出凹槽的局部结构的厚度与涨套橡胶块的周向厚度相同；相邻芯轴定位块、相邻芯轴定位块之间的芯轴外壁、相邻芯轴定位块之间的腔体内壁形成金属块容纳腔；

各金属块容纳腔中放置金属块后，芯轴定位块伸出凹槽的外端侧壁、相对的腔体内壁、及芯轴定位块两侧金属块围成橡胶块型腔。

2.根据权利要求1所述的涨套生产通用模具，其特征在于，还包括液态橡胶导流板(46)，橡胶导流板主体(461)为圆形板，橡胶导流板主体边缘沿周向设有多个凸出结构(462)，橡胶导流板主体顶面设有多条凹槽(463)，每条凹槽从橡胶导流板主体的中心开始，延伸向一凸出结构；

所述橡胶导流板放置在芯轴顶部且位于腔体内，相邻凸出结构之间可容纳金属块，每条凹槽一端与第一通孔相通，另一端与橡胶块型腔相通。

3.根据权利要求1所述的涨套生产通用模具，其特征在于，所述涨套外定位套由多个单体块组装而成。

4.根据权利要求1所述的涨套生产通用模具，其特征在于，还包括上模具(44)，所述上模具底部设有可容纳涨套外定位套的下型腔，顶部设有胶槽(441)，且上模具内设连通下型腔和压头容纳腔的第二通孔；

涨套外定位套位于下型腔内时，所述第一通孔和第二通孔连通。

5.根据权利要求1所述的涨套生产通用模具，其特征在于，还包括底座(45)，所述芯轴大端位于底座上。

6.根据权利要求5所述的涨套生产通用模具，其特征在于，所述底座与芯轴为一体结构。

7.根据权利要求1所述的涨套生产通用模具，其特征在于，所述芯轴定位块伸出凹槽的局部结构的厚度为5～10mm。

8.根据权利要求1所述的涨套生产通用模具，其特征在于，包括多个涨套外定位套(43)，各涨套外定位套的外形相同，各涨套外定位套内的腔体不同；

还包括多套芯轴定位块，每套包含多根芯轴定位块，各套芯轴定位块的伸出芯轴凹槽的局部结构的厚度不同。

9.根据权利要求1所述的涨套生产通用模具，其特征在于，还包括多个液态橡胶导流板(46)，不同液态橡胶导流板的主体外径及主体上的凹槽分布结构不同。