一种缝纫机压布脚用模具制造技术

本发明专利技术涉及一种缝纫机压布脚用模具，属于模具技术领域。本发明专利技术包括动模、静模、动模芯和静模芯，静模下方设有推板Ⅰ和推板Ⅱ，推板Ⅰ与静模芯之间纵向设有静模芯推杆，静模芯推杆为中空结构，内部安装有动模芯推杆，动模芯推杆底部设有支撑推块，动模芯和静模芯均由三维编织碳纤维钢基复合材料制成。三维编织碳纤维钢基复合材料由10-20％v/v的三维编织碳纤维和80-90％v/v的合金钢制成，三维编织碳纤维为碳纤维通过三维五向混编制成的预制件，编织角20-35度。钢合金包括以下百分比质量的组分，0.3～0.4％C，0.80～1.10％Si，1.20～1.40％Cr，2.00～2.50％W，0.5-0.9％Mg，0.2-0.4％RE，0.1-0.40％Mn，0.01-0.030％P，0.01-0.030％S，余量为Fe。本发明专利技术使用方便、工作效率高、热疲劳抗性好、使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于模具
，具体涉及一种缝纫机压布脚用模具。
技术介绍
压布脚是缝纫机对缝料表面上施加压力的构件，多由金属制成，要求外观表面处 理须良好，无裂缝、损坏、毛边、生锈及其他缺点，通常采用模具压铸成型的方法制造成型。 传统的压铸模具在进行压铸时通常操作比较复杂，对工人操作技能要求高，压铸效率低，压 铸完成后不能一次性快速脱模，影响工作效率。 压铸模具使用时为了降低成本，通常使用模芯，即使用较便宜的钢材制成模胚，在 模胚内附加模芯，压铸时将热态金属注入模芯。在压铸过程中，需要将热态金属注入压铸模 具，造成压铸模具的模腔温度高，压铸黑色金属时模腔温度可达l〇〇〇°C以上。这样高的使用 温度会使模腔表面硬度和强度显著降低，在使用中易发生打垛。而在对零件进行压铸时，模 腔受力较大，易发生变形损坏。为此.对热模具钢的基本使用性能要求是热塑变抗力高，包 括高温硬度和高温强度、高的热塑变抗力。 每次使热态金属成形后都要用水、油、空气等介质冷却模腔的表面。因此.压铸模 具的工作状态是反复受热和冷却，从而使模腔表层金属产生反复的热胀冷缩，即反复承受 拉压应力作用.其结果引起模腔表面出现龟裂，称为热疲劳现象。由此，压铸模需要具有高 的热疲劳抗力。一般说来，影响钢的热疲劳抗力的因素主要有钢的导热性和钢的临界点。钢 的导热性高，可使模具表层金属受热程度降低，从而减小钢的热疲劳倾向性。通常钢的临界 点越高.钢的热疲劳倾向性越低。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种使用方便、工作效率 高、热疲劳抗性好、使用寿命长的缝纫机压布脚用模具。 本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种缝纫机压布脚用模具，包括具有 注液口的动模和与动模相对设置的静模，动模内设有动模芯，静模内设有静模芯，静模下方 依次设有水平设置的推板I和推板II，所述推板I与静模芯之间纵向设有静模芯推杆，静 模上开有孔I，静模芯推杆的上端穿过孔I与静模芯的底部接触，静模芯推杆为中空结构， 静模芯推杆内部安装有动模芯推杆，静模芯开有孔II，动模芯推杆的上端穿过孔II与动模 芯接触，推板I和推板II上均开有孔III，动模芯推杆的下端穿过孔III，动模芯推杆的底部设 有支撑推块，支撑推块的直径大于孔III的直径，动模芯推杆的长度大于静模芯高度、静模芯 推杆长度、推板I高度和推板II高度之和，其中，所述动模芯和静模芯均由三维编织碳纤维 钢基复合材料制成。 本专利技术在压布脚压铸完成后，模具下部的顶出结构可同时将动模芯和静模芯顶 出，并分尚动模芯和静模芯，方便取出压铸好的压布脚及更换静模芯。压布脚压铸完成后， 压铸机台会伸出数根顶出杆，顶出杆与动模芯推杆及其底部的支撑推块相对应，顶出杆推 动支撑推块和动模芯推杆上移，由于动模芯推杆底部的支撑推块的直径大于推板II的孔III的直径，支撑推块可推动推板II上移，由于动模芯推杆的长度大于静模芯高度、静模芯推杆 长度、推板I高度和推板II高度之和，动模芯推杆先相对静模芯推杆上移一段距离，将动模 芯推出，从而将静模芯和动模芯分离。然后推板II和动模芯推杆继续上移，带动推板I和静 模芯推杆上移，从而将静模芯推出。 同时，本专利技术缝纫机压布脚用模具中的动模芯和静模芯均由三维编织碳纤维钢基 复合材料制成。三维编织碳纤维钢基复合材料具有优良的力学性能和导热性能，其原因在 于，碳纤维具有较高的强度、韧性、抗冲击性和耐疲劳性，抗拉强度和拉伸弹性模量远远超 过了合金钢，碳纤维的加入大大提高了复合材料承受外力作用的能力，大幅度提高复合材 料的拉伸强度、弯曲强度等力学性能。碳纤维通过三维编织的方法制成预制件后再与合金 钢制成复合材料，使复合材料具有优异的整体受力性能，使用该复合材料制成的模芯机械 性能和力学性能优异，使用时不易发生变形损坏。同时，碳纤维的高导热性和低热膨胀性可 使模芯表层金属受热程度降低，从而减小模芯的热疲劳倾向性，延长模芯的使用寿命。另 外，碳纤维密度小，减轻了模芯的重量，使安装更换更加便捷；碳纤维的抗化学腐蚀性增强 了复合材料的耐用性。 作为优选，所述三维编织碳纤维钢基复合材料包括体积百分比为10-20%的三维 编织碳纤维和体积百分比为80-90%的合金钢。三维编织碳纤维在合金钢基体中含量过少， 起不到较好的增强作用，含量过多，外观变差，表面浮纤较严重，综合性能难以得到有效提 高，因此将三维编织碳纤维的含量限制在上述范围内。 作为优选，所述三维编织碳纤维的表面涂覆有一层Si02涂层，Si02涂层的厚度为 0. 2-1. 5μπι。由于碳纤维和合金钢的模量相差很大，在复合材料的制备过程中，金属液对 碳纤维的润湿性很差，碳纤维与合金钢的界面是以机械结合为主的物理结合，界面既无扩 散也无化学反应。这种界面结合较弱，其横向剪切强度较小，限制了材料强度的提高。而 Si02在与合金钢熔成的金属液接触时，在碳纤维表面与合金钢中的还原性金属发生反应生 成Si，Si与合金钢中Fe的浸润性大大优于Fe与碳纤维的浸润性，因此本专利技术在碳纤维的 表面涂覆有一层Si02涂层以增加二者的浸润性，提高了金属液对碳纤维的浸润和界面的稳 定性。 作为优选，在碳纤维的表面涂覆Si02涂层的方法为：用30-45%的硝酸粗化碳纤 维表面，然后将纤维编织体浸渍于配置好的Si02溶胶中，真空浸渍l-2h，取出干燥、烧结，烧 结温度为600-650°C，烧结时间l_2h。硝酸处理碳纤维表面，以官能团的形式固定了大量的 氧，并使碳纤维表面显著起坑，增加了表面粗糙度，使Si02更好的结合在碳纤维表面。 作为优选，在碳纤维的表面涂覆5102涂层之前先将碳纤维在乙醇或二氯甲烷中超 声波处理20-30min除胶。未处理的碳纤维表面具有一层胶类物质，影响涂层处理和与金属 液的结合，因此在进行涂层处理前最好将其除去。 作为优选，所述三维编织碳纤维为碳纤维通过三维五向混编制成的预制件，编织 角20-35度。碳纤维具有优良的可编织性，编织角为20-35度的预制件的稳定性好，制成的 复合材料整体性能较优良。 作为优选，所述合金钢包括以下百分比质量的组分，0. 3~0. 4 %C，1. 3~ 1. 7 %Si，1. 2~1.4 %Cr，2. 0~2. 5%W，0. 5-0.9 %Mg，0. 2-0.4 %RE，0. 1-0.4 %Mn， 0· 01-0. 030%Ρ，0· 01-0. 030%S，余量为Fe。 本专利技术中的合金钢含碳量低，导热性较好，但含碳量过低会降低合金钢的硬度和 强度；合金钢中加入Si、Cr以提高钢的回火稳定性和回火温度，有利于充分消除淬火应力， 而又不致降低硬度；加入W形成难熔碳化物的元素以细化晶粒、提高韧性，加入适量的Mg和 Si可形成强化相Mg2Si，提高强度和区服极限，同时可改善合金钢的结晶组织；Mg和RE还 可脱除合金钢中的杂质如硫、氮等，同时具有细化晶粒、加速结晶速度、改善结晶组织的作 用；Cr、W、Si可以提尚钢的临界点，提尚钢的热疲劳抗力。 作为优选，所述三维编织碳纤维钢基复合材料的制备过程为，将三维编织碳纤维 固定，浇入由合金钢熔炼而成的金属液得三维编织碳纤维钢基复合材料半成品，将半成品 先保压，然后取出进行热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缝纫机压布脚用模具，包括具有注液口的动模(1)和与动模(1)相对设置的静模(2)，其特征在于，动模(1)内设有动模芯，静模(2)内设有静模芯，静模(2)下方依次设有水平设置的推板Ⅰ(4)和推板Ⅱ(5)，所述推板Ⅰ(4)与静模芯之间纵向设有静模芯推杆(6)，静模(2)上开有孔Ⅰ，静模芯推杆(6)的上端穿过孔Ⅰ与静模芯的底部接触，静模芯推杆(6)为中空结构，静模芯推杆(6)内部安装有动模芯推杆(7)，静模芯开有孔Ⅱ，动模芯推杆(7)的上端穿过孔Ⅱ与动模芯接触，推板Ⅰ(4)和推板Ⅱ(5)上均开有孔Ⅲ，动模芯推杆(7)的下端穿过孔Ⅲ，动模芯推杆(7)的底部设有支撑推块，支撑推块的直径大于孔Ⅲ的直径，动模芯推杆(7)的长度大于静模芯高度、静模芯推杆(6)长度、推板Ⅰ(4)高度和推板Ⅱ(5)高度之和，其中，所述动模芯和静模芯均由三维编织碳纤维钢基复合材料制成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯光松，
申请(专利权)人：宁波瑞铭机械有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33