一种冲头组件及模压成型装置的制作方法

本实用新型涉及模压成型技术领域，具体涉及一种冲头组件及模压成型装置。

背景技术：

在列车盘式制动系统中，制动闸片是关键部件之一，制动力通过制动夹钳施加到制动闸片上，使制动闸片的摩擦块与制动盘接触，吸收动能，使列车制动停车。在制动闸片的批量生产过程中，摩擦体产品压制作为重要工序，确保摩擦体质量稳定至关重要。摩擦体产品压制是提高摩擦体密度、提升产品性能的关键步骤。优化模具结构，实现摩擦体产品稳定批量压制势在必行。

针对带孔摩擦体产品的模压成型，现有技术中的模压成型设备的上冲头具有与产品所带的孔位置相配合且超出冲头施压面设置的芯杆，在模压成型过程中，上冲头与芯杆朝向阴模运动，对阴模的成型腔内的预成型产品胚料进行压制，芯杆的尺寸与产品成型后的孔的尺寸和高度相当，压制时芯杆伸入预成型产品胚料的孔内，用于防止孔的过量收缩、保证孔的相对位置以及孔壁附近的材料密度，但是，现有技术中所述芯杆相对所述冲头固定设置，在实际生产过程中，由于产品的预成型胚料尺寸精度不高，胚料可能出现过厚或过薄的情况，当胚料过厚时，在预设压力下进行压制的冲头所成型出的产品的孔的轴向高度大于芯杆轴向长度，致使芯杆随上冲头下行至最大位移处时仍无法伸入孔底，因而芯杆无法对孔底部分进行限位，进而出现成型产品的孔底产生变形、毛边过多等情况，影响产品质量；同样，当胚料过薄时，芯杆随上冲头下行至最大位移处时已超过孔底，尤其对于产品上的盲孔，这种情况容易造成盲孔在芯杆的冲压下使其底面被压损甚至冲穿，同时也对芯杆杆头造成损伤。

技术实现要素：

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中带孔产品在模压成型时，冲头芯杆对孔的成型定位效果差、成型产品质量一致性差，并且易造成芯杆与产品损伤的缺陷，从而提供一种有利于提高带孔产品的模压成型质量，有效避免芯杆与产品损伤的冲头组件。

进一步提供一种具有上述冲头组件的模压成型装置。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种冲头组件，包括：第一冲头，具有朝向预成型产品胚料的第一作用面；至少一个芯杆，设置在所述第一冲头内并伸出所述第一作用面，所述芯杆适于在受到冲压作用力时回缩。

所述第一冲头内沿冲压方向成型有与所述芯杆滑动配合的滑动腔，所述芯杆与所述滑动腔之间设置有使所述芯杆伸出所述第一作用面方向的弹性偏压件。

所述芯杆伸出所述第一作用面部分设置有径向凹槽。

所述芯杆与所述滑动腔之间还设有用于防止所述芯杆脱出所述第一作用面的限位结构。

所述限位结构包括成型于所述芯杆上的径向尺寸增大的凸台，以及设于所述滑动腔内与所述凸台面配合的限位台阶，所述凸台在所述芯杆伸出至最大位移处与所述限位台阶的限位台阶面相抵。

所述滑动腔包括适于容纳所述弹性偏压件的第一子腔体，以及与所述第一子腔体连通设置且适于容纳所述芯杆的第二子腔体。

所述弹性偏压件为与所述芯杆同轴设置的弹性压簧，所述弹性压簧的轴向一端抵在所述滑动腔的内壁上，轴向另一端抵在所述芯杆位于所述第一冲头内的一端。

一种模压成型装置，包括：阴模，具有贯穿的成型腔，用于限制预成型产品胚料的外轮廓；上述冲头组件；以及第二冲头，具有与所述第一冲头的第一作用面相对设置的第二作用面；所述第一冲头与所述第二冲头设置在所述成型腔的轴向两端且作相对冲压运动并与所述成型腔配合对预成型产品胚料冲压成型。

所述第二冲头适于伸入所述成型腔内，所述第一作用面为施压面，所述第二作用面为承压面。

还包括第一移动机构，具有沿冲压方向设置的第一导向组件，能够沿所述第一导向组件往复移动的第一安装架，以及驱动所述第一安装架往复移动的第一驱动机构，所述第一冲头安装于所述第一安装架上。

还包括第二移动机构，具有沿所述第二冲头轴向设置的第二导向组件，能够沿所述第二导向组件往复移动的第二安装架，以及驱动所述第二安装架往复移动的第二驱动机构，所述阴模安装于所述第二安装架上。

所述第二冲头的承压面上成型有适于预成型产品胚料的定位部伸入的定位槽。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的冲头组件，包括具有朝向预成型产品胚料的第一作用面，以及设置在所述第一冲头内并伸出所述第一作用面的至少一个芯杆，所述芯杆适于在受到冲压作用力时回缩，芯杆的可回缩设置，降低了模压成型中对预成型产品胚料的尺寸精度要求，对于预成型产品胚料上的通孔，可伸缩芯杆的伸出最大长度不小于通孔轴向长度即可；针对预成型产品胚料上的盲孔，模压成型机的预设压力一定，当胚料过厚时，盲孔孔深增加，芯杆可伸缩设置避免了芯杆固定设置时杆长小于孔深，造成芯杆无法对孔底部分进行限位，进而出现成型产品的孔底变形或毛边过多等情况；当胚料过薄时，盲孔孔深减小，芯杆触及盲孔孔底时，受冲压力作用回缩，避免了芯杆固定设置时芯杆长度大于孔深，造成对孔底面的压损甚至冲穿，同时也避免了对芯杆杆头造成的损伤，增加了芯杆的使用寿命。

2.本实用新型提供的冲头组件，第一冲头内成型有沿冲压方向设置的滑动腔，所述芯杆能够与所述滑动腔滑动配合，并且芯杆与滑动腔之间设置有使芯杆伸出第一作用面方向的弹性偏压件，该弹性偏压件的设置使得芯杆能够沿冲压方向弹性伸缩，当芯杆受冲压作用力作用时，弹性偏压件压缩，芯杆平稳向滑动腔内回缩，当冲压作用力消除时，芯杆受弹性偏压件的弹性回复力作用复位，平稳伸出第一作用面。

3.本实用新型提供的冲头组件，芯杆伸出第一作用面的部分设置有径向凹槽，由于模压成型过程中，胚料的粉末碎屑难免进入第一冲头内，增加芯杆磨损，影响冲头的正常使用，因此径向凹槽在芯杆的往复伸缩过程中，其台阶面形成环形刮刀，对芯杆的容纳结构与芯杆之间的粉末进行往复刮取，并且芯杆的容纳结构与芯杆之间的粉末更容易流动至径向凹槽形成的容纳空间内，随着芯杆伸出第一作用面，将粉末碎屑带出第一冲头，有利于冲头的正常使用。

4.本实用新型提供的冲头组件，芯杆与滑动腔之间还设有用于防止芯杆脱出第一作用面的限位结构，当芯杆受弹性偏压件的偏压力、芯杆自重或者来自其他重力件的压力作用，具有冲出第一作用面的趋势时，限位结构能够防止芯杆脱出，确保冲头的连续作业。

5.本实用新型提供的模压成型装置，包括具有贯穿的成型腔的阴模，能够限制预成型产品胚料的外轮廓，还包括所述冲头组件以及第二冲头，第二冲头具有与第一冲头的第一作用面相对设置的第二作用面，两冲头设置在成型腔的轴向两端且作相对冲压运动，在成型腔的轮廓限制下，两冲头的相对冲压运动对预成型产品胚料进行压制，得到致密的成型产品。

6.本实用新型提供的模压成型装置，第二冲头伸入成型腔内，其第二作用面为承压面，第一冲头的第一作用面为施压面，第二冲头固定设置，第一冲头沿冲压方向朝向靠近或远离第二冲头的方向运动，完成对预成型产品胚料的压制成型。

7.本实用新型提供的模压成型装置，阴模安装于第二安装架上，第二安装架能够沿第二冲头轴向往复移动，便于产品压制成型后的脱模。

8.本实用新型提供的模压成型装置，第二冲头的承压面上成型有适于预成型产品胚料的定位部伸入的定位槽，避免胚料在压制成型过程中受冲压力作用发生移位，导致孔的位置发生偏差，甚至产品变形。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的实施例一中提供的冲头组件的剖视图；

图2为图1所示的芯杆的主视图；

图3为本实用新型的实施例二中提供的模压成型装置的剖视图；

图4为图3所示的第二冲头与阴模配合的剖视图。

附图标记说明：

1-第一冲头；11-第一作用面；12-芯杆；13-径向凹槽；14-滑动腔；15-弹性偏压件；16-凸台；17-限位台阶面；2-阴模；21-成型腔；3-第二冲头；31-第二作用面；32-定位槽；4-第一移动机构；41-第一导向组件；42-第一安装架；43-第一驱动机构；5-第二移动机构；51-第二导向组件；52-第二安装架；53-第二驱动机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例一

图1为本实用新型的实施例一中提供的冲头组件的剖视图；图2为图1所示的芯杆的主视图。如图1和2所示，本实施例提供的冲头组件，包括冲头安装板以及第一冲头1，第一冲头1具有朝向预成型产品胚料的第一作用面11，第一冲头1内成型有沿冲压方向设置的滑动腔14，该滑动腔14包括相互连通的第一子腔体与第二子腔体，其中第一子腔体内设有弹性偏压件15，第二子腔体内设有一根芯杆12，第二子腔体的开口成型于第一作用面11上，弹性偏压件15沿其伸缩方向上的一端抵在第一子腔体的腔壁，另一端抵在芯杆12位于第一冲头1内的一端，芯杆12能够沿第二子腔体往复滑动，并且芯杆12在弹性偏压件15的弹性偏压力作用下，具有伸出第一作用面11的趋势。

芯杆12的可回缩设置，降低了模压成型中对预成型产品胚料的尺寸精度要求，对于预成型产品胚料上的通孔，可伸缩芯杆12的伸出最大长度不小于通孔轴向长度即可；针对预成型产品胚料上的盲孔，模压成型机的预设压力一定，当胚料过厚时，盲孔孔深增加，芯杆12可伸缩设置避免了芯杆12固定设置时杆长小于孔深，造成芯杆12无法对孔底部分进行限位，进而出现成型产品的孔底变形或毛边过多等情况；当胚料过薄时，盲孔孔深减小，芯杆12触及盲孔孔底时，受冲压力作用回缩，避免了芯杆12固定设置时芯杆12长度大于孔深，造成对孔底面的压损甚至冲穿，同时也避免了对芯杆12杆头造成的损伤，增加了芯杆12的使用寿命。

具体地，本实施例提供的第一冲头1，芯杆12与滑动腔14之间还设有用于防止芯杆12脱出第一作用面11的限位结构，所述限位结构包括成型于所述芯杆12上的径向尺寸增大的凸台16，以及由第一子腔体与第二子腔体的直径差形成的限位台阶，所述凸台16在所述芯杆12伸出至最大位移处与所述限位台阶面17相抵。

具体地，如图2所示，芯杆12伸出第一作用面11的部分设置有径向凹槽13，由于模压成型过程中，胚料的粉末碎屑难免进入滑动腔14内，增加芯杆12磨损，影响冲头的正常使用，因此径向凹槽13在芯杆12的往复伸缩过程中，其台阶面形成环形刮刀，对滑动腔14内的粉末进行往复刮取，并且滑动腔14内的粉末更容易流动至径向凹槽13形成的容纳空间内，随着芯杆12伸出第一作用面11，将粉末碎屑带出第一冲头1，有利于冲头的正常使用。

进一步地，作为上述实施例一的可替换实施例，第一冲头的表面成型有沿冲压方向设置的凹槽，芯杆置于所述凹槽内，并且能够沿所述凹槽往复滑动，凹槽内设有容纳弹性偏压件的第一子凹槽，以及容纳芯杆的第二子凹槽。

进一步地，作为上述实施例一的可替换实施例，第一冲头不设置弹性偏压件，芯杆能够依靠自重伸出第一作用面，伸入预成型产品胚料的孔内，在受到的冲压作用力作用大于其自重时，芯杆向第一冲头内回缩。

进一步地，作为上述实施例一的可替换实施例，第一冲头不设置限位结构，当第一冲头设置在预成型产品胚料的下方，芯杆受冲压作用力作用，压缩弹性偏压件下行，当冲压作用力移除，弹性偏压件的弹性回复力推动芯杆向上复位，直至芯杆至最大位移处，芯杆远离产品胚料的一端仍位于第一冲头内。

进一步地，作为上述实施例一的可替换实施例，所述弹性偏压件为弹性材料制成的弹性块。

进一步地，作为上述实施例一的可替换实施例，第一冲头的芯杆数目还可以为两个、三个或者多个，芯杆的设置数目与预成型产品胚料上的孔的数目一致。

实施例二

图3为本实用新型的实施例二中提供的模压成型装置的剖视图；图4为图3所示的第二冲头3的剖视图。如图3和4所示，本实施例提供的一种模压成型装置，包括具有贯穿的成型腔21的阴模2，能够限制预成型产品胚料的外轮廓，还包括所述冲头组件以及第二冲头3，第二冲头3具有与第一冲头1的第一作用面11相对设置的第二作用面31，两冲头设置在成型腔21的轴向两端且作相对冲压运动，在成型腔21的轮廓限制下，两冲头的相对冲压运动对预成型产品胚料进行压制，得到致密的成型产品。

具体地，还包括第一移动机构4，第一冲头1与第二冲头3上下相对设置，第二冲头3通过冲头安装板固定设置于压机的支撑架上，第一冲头1利用第一移动机构4朝向靠近或远离第二冲头3的方向往复运动，所述第一移动机构4包括安装于所述支撑架上，并且沿冲压方向设置的第一导向组件41，以及能够沿所述第一导向组件41往复移动的第一安装架42，第一冲头1通过冲头安装板安装于第一安装架42上，第一作用面11为施压面，第二作用面31为承压面；阴模2为整体式阴模2，设置于第一冲头1与第二冲头3之间，并且第二冲头3适于伸入阴模2的成型腔21内，阴模2通过第二移动机构5实现与承压面上的成型产品的相对移动，已完成脱模，所述第二移动机构5包括沿第二冲头3轴向设置的第二导向组件51，能够沿第二导向组件51往复移动的第二安装架52，以及驱动第二安装架52往复移动的第二驱动机构53，阴模2安装于第二安装架52上，所述第一驱动机构43与第二驱动机构53为液压驱动机构。

另外，第二冲头3的承压面上成型有适于预成型产品胚料的定位部伸入的定位槽32，避免胚料在压制成型过程中受冲压力作用发生移位，导致孔的位置发生偏差，甚至产品变形。

本实施例中提供的模压成型装置，其工作过程如下：启动第二驱动机构53，驱动第二安装架52沿第二导向组件51朝向第一冲头1移动，带动位于第二安装架52上的阴模2沿第二冲头3移动至最大位移处，此时第二冲头3的承压面位于阴模2的成型腔21内，将预成型产品胚料放置于成型腔21内的承压面上，启动第一驱动机构43，驱动第一安装架42沿第一导向组件41朝向第二冲头3移动，带动位于第一安装架42上的第一冲头1朝向预成型产品胚料施压，芯杆12伸入产品胚料的孔内，随着冲压力增大，第一冲头1继续朝向第二冲头3运动，第一冲头1的滑动腔14内的弹性偏压件15压缩，芯杆12向滑动腔14内回缩，压制过程中，阴模2受产品配料的作用力影响，沿第二导向组件51朝向远离第一冲头1的方向运动，边压制边脱模；压制完成后，启动第一移动机构4带动第一冲头1朝向远离第二冲头3方向运动，将成型产品取出，更换下一个预成型产品胚料，进入下一个压制成型过程。

进一步地，作为上述实施例二的可替换实施例，第二冲头与第一冲头上下相对设置，第二作用面为施压面，第一作用面为承压面，第一冲头的承压面适于伸入阴模的成型腔内，第一冲头固定设置，第二冲头受移动机构驱动朝向靠近或远离第一冲头的方向运动。

进一步地，作为上述实施例二的可替换实施例，第一冲头与第二冲头水平地相对设置，第一冲头与第二冲头能够相向运动或相背运动。

进一步地，作为上述实施例二的可替换实施例，阴模为分体式阴模，成型腔由两个子阴模对合而成，此时脱模不需设置能够沿第二冲头轴向移动的第二移动机构，仅需设置能够驱动任一子阴模朝向远离另一子阴模方向运动的移动机构，即可实现成型产品的脱模。

进一步地，作为上述实施例二的可替换实施例，所述第一驱动机构与第二驱动机构为电动驱动机构，或者为磁力驱动机构。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。