專利名稱：工程復合材料傳動件精密成形模具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種模具，特別涉及一種工程復合材料傳動件精密成形的模具。
背景技術：
隨著科學技術的不斷發(fā)展，基于資源節(jié)約與環(huán)境友好的要求，工程復合材料逐漸替代傳統(tǒng)金屬材料用于制造機械傳動系統(tǒng)中的關鍵零部件，在高效傳動系統(tǒng)中軸承、密封件、聯(lián)軸器、減震器等重要基礎部件的制造中應用越來越廣泛。如由工程復合材料制造的水潤滑橡膠合金軸承、高性能密封件、高彈性聯(lián)軸器等新型工程復合材料傳動件被廣泛應用于機械、船舶、航空、航天、石油、化工、水利等領域。工程復合材料傳動件傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝主要是采用上下加熱平板進行模壓加熱，手動脫模，傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝存在以下問題1)硫化成形的工程復合材料傳動件各部位溫度不均勻且難以控制，造成產(chǎn)品的尺寸精度差，質(zhì)量難以保證；2)熱壓硫化時間長，有效熱量利用率少，生產(chǎn)效率低；3)自動化程度低，操作強度大。因此，需探索一種用于工程復合材料傳動件生產(chǎn)的模具，使其對硫化工件各部位模壓溫度均勻且容易控制，改善和提高產(chǎn)品的物化性能、尺寸精度、材料致密性和表面質(zhì)量，減少模壓硫化時間，提高熱量利用率，另外，也使其可實現(xiàn)自動脫模，減少工人操作強度，提高生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種工程復合材料傳動件精密成形模具，達到改善和提高模壓有效硫化體系溫度場的均勻性、產(chǎn)品整體物化性能、尺寸精度、材料致密性和表面質(zhì)量、減少模壓硫化時間和提高熱量利用率的目的，另外，使其能自動化程度更高，提高生產(chǎn)效率，并降低工人的操作強度。本發(fā)明的工程復合材料傳動件精密成形模具，包括由上至下依次設置的上模、中模和下模，還包括設置于中模內(nèi)的模體、設置于模體內(nèi)的模芯和設置于中模內(nèi)下模與模體及模芯之間的托盤，所述上模、模體、模芯和托盤之間共同圍成型腔，所述上模上設置有與型腔連通的澆注口，所述中模內(nèi)設置有圍繞模體的智能控制電加熱裝置。進一步，所述模體為上小下大的錐臺形，所述中模上設置與模體配合的錐形內(nèi)腔；
進一步，所述上模下端設置與中模錐形內(nèi)腔上端配合的上模定位錐臺，所述中模下端與下模以可拆卸的方式固定連接；
進一步，所述中模的錐形內(nèi)腔頂角角度為15 25° ；
進一步，所述模體由沿其自身軸線周向并列設置的三個形狀和大小相同的模塊組成； 進一步，所述下模上端設置托盤定位錐臺，所述托盤緊密配合套于托盤定位錐臺上，托盤外表面為與模體內(nèi)腔配合的錐面；
進一步，所述模芯的兩端分別設置模芯定位錐臺，所述下模的托盤定位錐臺和上模上分別設置與模芯定位錐臺配合的錐孔；
進一步，還包括與模塊一一對應的三根導向桿，所述下模、托盤和三個模塊上分別設置有導向孔，三根導向桿依次穿過下模和托盤的導向孔后伸入每個模塊的導向孔；
進一步，所述下模上與模芯對應位置設置用于模芯脫模的第一脫?？?，所述下模上與托盤對應位置設置用于模體和工件脫模的第二脫模孔；
進一步，位于模芯下端的模芯定位凸臺上設置有脫模頂桿定位孔。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的工程復合材料傳動件精密成形模具，具有以下優(yōu)占.
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1)所述中模內(nèi)設置有圍繞模體的智能控制電加熱裝置，既能確保模壓有效硫化體系溫度場的均勻性，又能減少熱壓硫化時間，實現(xiàn)高效節(jié)能與環(huán)保；
2)模體與中模通過錐度配合，形成三爪卡盤式結(jié)構(gòu)，能實現(xiàn)自定心夾緊作用，同時，脫模后模體與產(chǎn)品更易于分離；
3)通過選擇最佳的模體與中模的配合錐度，既能保證定位精度，又能適應模具熱變形后的自動脫模；
4)本發(fā)明多處采用錐度配合進行定位，所制造產(chǎn)品尺寸精度高，產(chǎn)品致密性好，且能夠很好地保證表面質(zhì)量；
5)通過兩個脫?？卓蓪崿F(xiàn)工件和模芯、模體分別脫模，自動化程度高，有效降低工人的操作強度；
6)應用范圍廣，可廣泛用于各種軸承、密封體、減振器、彈性聯(lián)軸器等高性能工程復合材料傳動件精密成形制造裝備。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述； 圖1為本發(fā)明的主視圖2為圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖1的俯視圖； 圖4為模體的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明的外形結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明本實施例的工程復合材料傳動件精密成形模具，用于生產(chǎn)圓筒狀工件，包括由上至下依次設置的上模1、中模2、下模3、設置于中模 2內(nèi)的模體4、設置于模體4內(nèi)的模芯5和設置于模體4與下模2及模芯5之間的托盤6，即模芯和模體均置于托盤上，所述上模1、模體2、模芯5和托盤6之間共同圍成型腔，模芯和模體同心設置形成一個圓環(huán)柱形狀的型腔，所述上模1上設置有與型腔連通的澆注口 la， 澆注口為繞型腔軸線均布的多個，用于材料的注入，所述中模2內(nèi)設置有圍繞模體4的智能控制電加熱裝置7，本實施例的智能控制電加熱裝置7選用電加熱管和智能控制裝置，容易實現(xiàn)，成本低，相對于現(xiàn)有技術的上下平板加熱，均勻的側(cè)面加熱能實現(xiàn)模壓有效硫化體系溫度場的均勻性，改善和提高產(chǎn)品整體物化性能、材料致密性和表面質(zhì)量。
作為上述技術方案的進一步改進，所述模體4為上小下大的錐臺形，所述中模2上設置與模體4配合的錐形內(nèi)腔，通過錐度配合，可有效提高模體的配合精度。作為上述技術方案的進一步改進，所述上模1下端設置與中模2錐形內(nèi)腔上端配合的上模定位錐臺lb，同樣通過錐度配合來定位上模的位置，可提高兩者的配合精度，所述中模2下端與下模3通過螺釘以可拆卸的方式固定連接，兩者固定連接以免脫模時中模隨模體一起活動，通過螺釘連接也便于拆卸維護更換等。作為上述技術方案的進一步改進，所述中模2的錐形內(nèi)腔頂角角度α為15 25°，該角度既能保證定位精度，又能適應模具熱變形后的自動脫模。作為上述技術方案的進一步改進，所述模體4由沿其自身軸線周向并列設置的三個形狀和大小相同的模塊如組成，模體采用三爪卡盤式結(jié)構(gòu)，能實現(xiàn)自定心夾緊作用，同時，脫模后模體與產(chǎn)品更易于分離。作為上述技術方案的進一步改進，所述下模3上端設置托盤定位錐臺3a，所述托盤6緊密配合套于托盤定位錐臺3a上，托盤6外表面為與模體4內(nèi)腔配合的錐面，托盤通過兩處錐度配合定位，脫模時可自由向上運動，便于脫模。作為上述技術方案的進一步改進，所述模芯5的兩端分別設置模芯定位錐臺5a， 所述下模3的托盤定位錐臺3a和上模1上分別設置與模芯定位錐臺fe配合的錐孔，可對模芯位置進行高精度定位，保證所生產(chǎn)產(chǎn)品的精度。作為上述技術方案的進一步改進，還包括與模塊如一一對應的三根導向桿8，所述下模3、托盤6和三個模塊如上分別設置有導向孔，三根導向桿8依次穿過下模3和托盤6的導向孔后伸入每個模塊如的導向孔，脫模時對托盤和模體起上下導向作用，使其活動自如，且避免脫模時兩者活動造成產(chǎn)品變形。作為上述技術方案的進一步改進，所述下模3上與模芯5對應位置設置用于模芯 5脫模的第一脫?？?，所述下模3上與托盤6對應位置設置用于模體4和工件脫模的第二脫?？?0，頂桿機構(gòu)通過脫?？追謩e頂起模芯和托盤，可實現(xiàn)工件和模芯、模體分別脫模， 自動化程度高，有效降低工人的操作強度。作為上述技術方案的進一步改進，位于模芯5下端的模芯定位凸臺fe上設置有脫模頂桿定位孔11，以便于頂桿機構(gòu)的頂桿伸入，保證脫模時模芯垂直脫出。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種工程復合材料傳動件精密成形模具，包括由上至下依次設置的上模(1)、中模(2)和下模(3)，其特征在于還包括設置于中模(2)內(nèi)的模體(4)、設置于模體(4)內(nèi)的模芯(5)和設置于模體(4)與下模(2)及模芯(5)之間的托盤(6)，所述上模(1)、模體(2)、模芯(5)和托盤(6)之間共同圍成型腔，所述上模(1)上設置有與型腔連通的澆注口(la)，所述中模(2)內(nèi)設置有圍繞模體(4)的加熱裝置(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程復合材料傳動件精密成形模具，其特征在于所述模體(4)為上小下大的錐臺形，所述中模(2)上設置與模體(4)配合的錐形內(nèi)腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工程復合材料傳動件精密成形模具，其特征在于所述上模(1)下端設置與中模(2)錐形內(nèi)腔上端配合的上模定位錐臺(lb)，所述中模(2)下端與下模(3)以可拆卸的方式固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工程復合材料傳動件精密成形模具，其特征在于所述中模(2)的錐形內(nèi)腔頂角角度(α)為15 25°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項所述的工程復合材料傳動件精密成形模具，其特征在于所述模體(4)由沿其自身軸線周向并列設置的三個形狀和大小相同的模塊(4a)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工程復合材料傳動件精密成形模具，其特征在于所述下模(3)上端設置托盤定位錐臺(3a)，所述托盤(6)緊密配合套于托盤定位錐臺(3a)上，托盤 (6)外表面為與模體(4)內(nèi)腔配合的錐面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工程復合材料傳動件精密成形模具，其特征在于所述模芯(5)的兩端分別設置模芯定位錐臺(5a)，所述下模(3)的托盤定位錐臺(3a)和上模(1)上分別設置與模芯定位錐臺(5a)配合的錐孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工程復合材料傳動件精密成形模具，其特征在于還包括與模塊(4a)—一對應的三根導向桿(8)，所述下模(3)、托盤(6)和三個模塊(4a)上分別設置有導向孔，三根導向桿(8)依次穿過下模(3)和托盤(6)的導向孔后伸入每個模塊(4a)的導向孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工程復合材料傳動件精密成形模具，其特征在于所述下模 (3)上與模芯(5)對應位置設置用于模芯(5)脫模的第一脫模孔(9)，所述下模(3)上與托盤(6)對應位置設置用于模體(4)和工件脫模的第二脫模孔(10)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工程復合材料傳動件精密成形模具，其特征在于位于模芯 (5 )下端的模芯定位凸臺(5a)上設置有脫模頂桿定位孔(11)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工程復合材料傳動件精密成形模具，包括上模、中模、下模、模體、模芯、托盤和加熱裝置等，其模體與中模、模芯與下模、托盤與模體之間采用錐度配合定位，上模上設置有與型腔連通的澆注口，上模、模體、模芯和托盤之間共同組成型腔，中模內(nèi)設置有圍繞模體的智能控制電加熱裝置，能確保模壓有效硫化體系溫度場的均勻性，改善和提高產(chǎn)品整體物化性能、尺寸精度、材料致密性和表面質(zhì)量，減少模壓硫化時間，實現(xiàn)高效節(jié)能與環(huán)保；另外，通過設置于下模上的脫?？走€可使工件與模芯、模體分別脫模，提高自動化程度，降低工人的操作強度，可廣泛應用于各種軸承、密封體、減振器、彈性聯(lián)軸器等高性能工程復合材料傳動件精密成形制造裝備。
文檔編號B29C39/26GK102423911SQ201110343379
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者周廣武, 李俊陽, 王家序, 王戰(zhàn)江, 秦毅, 肖科, 韓彥峰 申請人:重慶大學