一种具备工件内表面防护和油料清理功能的旋压芯模制造技术

一种具备工件内表面防护和油料清理功能的旋压芯模，卸料环套装在模胎体的外圆周表面，并使卸料环一端的内斜面与该模胎体的锥面贴合；所述螺纹顶环安装在该模胎体的等径段端头处的外螺纹面上；各密封圈安放在该模胎体等径段的外圆周面面。本发明专利技术在旋压模具设计过程中首次创新性的提出了内表面防护与油料清理的理念，在行业现有旋压模具设计、制造中引入了弹性密封，将工件内表面防护和油料清理前置并集成于旋压加工过程中，能有效防止金属碎屑进入旋压件与芯模之间，避免了旋压件与芯模表面的划伤，使旋压件外观质量好、壁厚均匀、芯模使用寿命长，降低了工件内表面油污的清理难度和清理工作量，减少了化学废料的产生，适用于大批量产品自动化加工。大批量产品自动化加工。大批量产品自动化加工。

【技术实现步骤摘要】
一种具备工件内表面防护和油料清理功能的旋压芯模


[0001]本专利技术涉及旋压制造领域，具体是一种具备工件内表面防护和油料清理功能的旋压芯模。

技术介绍

[0002]随着我国经济的迅速发展，强力旋压成形工艺在各种筒形件的加工方面得到了越来越广泛的应用，而强力旋压工艺必需的关键工艺装备
─
旋压芯模，具有精度要求高、材料硬度高、加工难度大、制作周期长、成本高的特征；目前强力旋压工艺中，需要在工件内表面及模具外表面涂刷抗磨抗压旋压油，起到保护模具及工件表面，减少金属材料流动阻力、便于工件顺利脱模的作用，而工件完成旋压加工后，需要对旋压圆筒产品内表面大量的残余旋压油进行清理，存在着以下操作不便：
[0003]1、旋压加工过程中，有金属碎屑会随大流量冷却液沿卸料环与工件间的缝隙进入芯模与工件之间，损伤工件内表面及模具外表面，容易造成产品报废、芯模损坏。
[0004]2、旋压圆筒一般长度较长，尤其是中小直径圆筒内表面过多的残余旋压油清理不便。现有技术和操作方法主要有两种补充性的后处理方式，一是需要人工使用长杆件夹持浸泡了煤油的棉纱深入圆筒内部进行清理，大批量生产劳动强度大，操作环境恶劣，清理效率低。二是将需要进行表面清理的圆筒放置于自动化有机溶剂喷淋设备上，清洗完成后再进行内外表面擦拭，该方法一次性投入成本较高，对圆筒的尺寸规格有限定。
[0005]3、内表面清理需要棉纱浸蘸煤油等机溶剂，而煤油微毒、遇明火易燃，易爆炸，属于化学危险品，操作有风险。
[0006]4、经煤油清理过后的旋压油和棉纱，属于化学废料，对环境有害，需要集中回收。
[0007]5、在旋轮接触工件前，卸料环无法将扭矩直接传递给工件，造成工件容易沿芯模轴向被甩出，工件无法定位，不能可靠的进行连续自动化加工。现有的解决措施主要为：第一，通过操作者的精细操作，当发现工件轴向甩出时，立即停机兵采用手持工具增加轴向约束；该操作具有一定危险性。第二，在模具上重新涂抹粘度更大的润滑脂，增加工件与模具之间的摩擦力，防止过度甩出，该方法增加了工作量，且针对大直径工件使用效果不明显。
[0008]通过对国内外与本专利技术最接近的已有技术相关专利和文献检索，在钛学术文献《薄壁筒形件旋压工艺及工装设计》(于风利，2011
‑
08，第十二届全国旋压技术交流会)主要介绍了旋压加工的工艺计算,旋压工艺参数的确定及旋压模具直径的设计参数，未涉及如何使用模具对工件内表面防护和残余油料清理。
[0009]在ZL201921082981.3的技术专利中公开了一种便于脱模的铝合金轮毂旋压模具，主要描述了工件如何脱模，且针对的铝合金轮毂和旋压薄壁圆筒结构不同，未涉及如何进行工件内表面防护和油料清理。
[0010]文献《筒形件变薄旋压时的芯模》(韦丽君，2003第43卷，第2、3期，试验技术与试验机)中研究了用滑动芯模进行筒形件的变薄旋压工艺，改善了固定芯模旋压时工件受单一径向压应力，未涉及如何进行工件内表面防护和油料清理。
[0011]文献《薄壁筒形件旋压工艺及工装设计》(段良辉，2011
‑
07，精密成形工程)描述了芯模与设备、工件连接，材料、工作尺寸的确定，未涉及如何进行工件内表面防护和油料清理。
[0012]文献《筒形件旋压工艺及其模具设计》(王国林，模具制造，2010(010)006，P21
‑
P24)涉及芯模尺寸、材料和性能要求，未涉及如何进行工件内表面防护和油料清理。
[0013]在ZL201310511275.7的专利技术专利中公开了一种用于旋压成型的模具，其中涉及降低摩擦和提升模具的散热能力，未涉及如何进行工件内表面防护和油料清理。
[0014]在ZL202021982336.X中，公开了一种新型结构旋压模具，一种涉及轮毂旋压过程中，模具部件的通用问题，未涉及如何进行工件内表面防护和油料清理。
[0015]在ZL202120848891.1中公开了一种旋压模具，其中涉及轮毂旋压过程中提升材料流动，合理控制加工余量的技术，未涉及如何进行工件内表面防护和油料清理。
[0016]在ZL202121038682.7中公开了一种金属壳体旋压成型模具，其中涉及利用离心力和空气压力作用便于产品脱模的技术，未涉及如何进行工件内表面防护和油料清理。

技术实现思路

[0017]为解决现有旋压产品加工过程中有金属碎屑易随冷却液进入模胎体与工件之间损伤工件，及需要对旋压圆筒内表面大量的残余旋压油进行清理并且操作不便的问题，本专利技术提出了一种具备工件内表面防护和油料清理功能的旋压芯模。
[0018]本专利技术包括模胎体、卸料环、螺纹顶环和密封圈；所述密封圈包括孔用YX型橡胶密封圈、无挡圈密封圈和Y形橡胶密封圈。所述卸料环套装在该模胎体的外圆周表面，并使该卸料环一端的内斜面与该模胎体的锥面贴合；所述螺纹顶环安装在该模胎体的等径段端头处的外螺纹面上；所述孔用YX型橡胶密封圈、无挡圈密封圈和Y形橡胶密封圈依次安放在该模胎体等径段的外圆周面面，并使该YX型橡胶密封圈位于该卸料环的端面处。
[0019]所述模胎体的内圆周表面为内锥段和内等径段，其中，该内锥段的锥度为7.125
°
，轴向长度为120mm，该锥段为模胎体的内止口，用于与机床主轴实现装配和定位；该内等径段的内径为外径的1/2～1/3，用于减轻模胎体的消极质量。
[0020]所述模胎体外圆周表面按功能分为外圆柱段、外锥段和外等径段。所述内止口段的外径最大，为该外圆柱段。所述外锥段的大直径端与该外圆柱段衔接，所述外锥段的小直径端与外等径段的一端衔接；在该外等径段的另一端有二级的阶梯面，分别为Y形橡胶密封圈安装面和用于安装螺纹顶环的外螺纹面。
[0021]所述模胎体的外等径段的外表面与工件的内表面之间的间隙≤0.7mm，该外等径段的长度为所述工件长度的2/3～4/5。
[0022]所述无挡圈密封圈与Y形橡胶密封圈相邻表面之间的间距为10mm～15mm。
[0023]所述无挡圈密封圈和孔用YX型橡胶密封圈在安装前置于60～70℃的液压油中浸泡10～15min。
[0024]所述卸料环为中空回转体。该卸料环与模胎体二者之间为间隙配合。该卸料环外圆周表面的一端有径向凸出的凸台，用于旋压机拨料机构沿轴向作用于卸料环时的轴向受力凸台；该凸台靠近工件一端的端面为用于避免旋轮与其碰撞的斜面，该斜面的锥度为120
°
。
[0025]该卸料环两端的内端口均为喇叭口，其中，接近模胎体内止口端斜面的锥度为145
°
。
[0026]本专利技术聚焦于旋压筒形件内表面防护和油料清理中存在的普遍性问题，在旋压模具设计制造过程中首次创新性的提出了具备内表面防护和油料清理的理念，在行业现有旋压模具设计、制造中第一次开发和引入了弹性密封结构，并通过仔细分析旋压过程前、中、后各种会导致金属碎屑划伤工件和模具以及油料残余即清理困难的因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备工件内表面防护和油料清理功能的旋压芯模，其特征在于，包括模胎体(1)、卸料环(2)、螺纹顶环(8)和密封圈；所述密封圈包括孔用YX型橡胶密封圈3、无挡圈密封圈(6)和Y形橡胶密封圈(7)。所述卸料环套装在该模胎体的外圆周表面，并使该卸料环一端的内斜面与该模胎体的锥面贴合；所述螺纹顶环安装在该模胎体的等径段端头处的外螺纹面上；所述孔用YX型橡胶密封圈、无挡圈密封圈和Y形橡胶密封圈依次安放在该模胎体等径段的外圆周面面，并使该YX型橡胶密封圈位于该卸料环的端面处。2.一种具备工件内表面防护和油料清理功能的旋压芯模，其特征在于，所述模胎体(1)的内圆周表面为内锥段和内等径段，其中，该内锥段的锥度为7.125
°
，轴向长度为120mm，该锥段为该模胎体的内止口，用于与机床主轴实现装配和定位；该内等径段的内径为外径的1/2～1/3。3.如权利要求1所述具备工件内表面防护和油料清理功能的旋压芯模，其特征在于，所述模胎体(1)外圆周表面按功能分为外圆柱段、外锥段和外等径段。所述内止口段的外径最大，为该外圆柱段。所述外锥段的大直径端与该外圆柱段衔接，所述外锥段的小直径端与外等径段的一端衔接；在该外等径段的另一端有二级的阶梯面，分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：温树斌，张龙军，吕鑫，李叙华，王向军，王媛丽，赵海荣，严雅婷，张岩，金宏哲，张晨雁，
申请(专利权)人：西安航天动力机械有限公司，
类型：发明
国别省市：