一种压模的制作方法

本发明涉及热处理技术领域，具体而言，尤其涉及一种实现多级调控，适配不同直径和不同高度的环形件的热处理压模。

背景技术：

轴承套的热处理对于轴承套使用过程中的尺寸稳定性、疲劳、应力等至关重要。渗碳处理能够大大改善轴承的使用性能。轴承套在渗碳结束后需要二次淬火，即，将渗碳后的工件加热到某一温度并保持一定时间，然后以适当速度冷却，获得表面为高碳马氏体且内部为板条状马氏体的材料。

热处理后的轴承套形变越大，就需要后续的机械加工中去除掉越多的材料，以获得理想的尺寸以及形状公差。因此减小热处理后的轴承套变形能够减小后续的机械加工成本，同时还能够维持轴承套的渗碳层厚度均匀，从而延长轴承的使用寿命。

此工艺普遍采用压模淬火热处理方法。

因此这种工艺对压模提出非常高的要求，即要保证轴承套的收缩变形小，又要适配多种尺寸的轴承套，同时便于装配以及取出。

技术实现要素：

根据上述提出的技术问题，而提供一种实现多级调控，适配不同直径和不同高度的环形件的热处理压模,限制轴承套收缩，减小热处理变形。

本发明采用的技术手段如下：

一种压模，包括：

第一压板、第二压板、安装于第一压板与第二压板之间的内模和装配于内模外部的外模；

内模包括：由多个层叠的空心锥环堆叠而成的锥体的锥芯；

其中，空心锥环中心开孔端为定位端，径向外部端面为工作挤压端；

外模包括：与锥芯的径向外部端面的锥面接触的滑块和装配于滑块的径向外部端面与需热处理环形件内壁接触的挤压块；

其中，滑块与挤压块的装配用于限制接触需热处理环形件内表面的工作面；

通过更换不同尺寸的空心锥环工作面能够扩大和或缩小。

进一步的，

第一压板与第二压板均加工有用于滑块滑动装配的径向延伸的滑槽，此结构目的在于便于滑块的装配以及位置的调整；

进一步的，

滑块与锥芯的外锥面为键和键槽的配合滑动装配，此结构目的在于在退料过程中实现锥芯与滑块的相对滑动，进而使滑块径向收缩以至于热处理过后的环形件可下料；

进一步的，

滑块与锥芯的键和键槽的滑动配合为矩形槽和矩形键配合或者为t型键和t型槽配合。

进一步的，

空心锥环上加工对位导向孔：

第一压板和第二压板上设置有导柱；

初始空心锥环(即与第一压板和第二压板邻近的几块空心锥环)的导向孔套置于对应侧的导柱上，进行轴向对位堆叠，其余空心锥环相互之间通过预设的销孔与定位销配合轴向定位，最终形成锥状结构的锥芯；

此结构目的在于通过初始空心锥环与导柱的装配实现精准的轴向定位关系，以做好基础层的设置，然后在相互堆叠其余的空心锥环，最终通过加工在空心锥环上的轴向对位的销孔与销实现最终径向定位，能够有效防止空心锥环的径向窜动，保证锥芯结构的精准度。

进一步的，

每相邻两个空心锥环上加工有用于嵌入装配紧固此两个空心锥环的紧固螺栓装配孔；此结构目的在于实现两个相邻两个空心锥环的固定。

进一步的，

滑槽为t型槽，即滑块与滑槽的配合端为t型键，此结构的目的在于，在退料过程中的挤出机构顶于锥芯上，锥芯进行轴向轻微移动，此时需要第一压板和第二压板拉住滑块，实现下料。

进一步的，

滑槽的t型结构由，加工于第一压板和第二压板的加工矩形槽和在矩形槽上沿左右两侧向矩形槽横向延伸覆盖的可拆卸装配的条状块构成，此结构目的在于使第一压板和第二压板的t型槽为可调，这样就能够适配多种滑块t型键的装配，即更换不同宽度的条状块即可对t型槽的开口宽度进行调整，同时，可拆卸的条状块既可更换不用需求硬度的材料，也可进行单独淬火增加强度；

进一步的，

空心锥环的定位端加工有用于轴向相邻两个空心锥环堆叠定位的沉降限位凹槽，即位于上方的空心锥环中心开孔位置向下突出部分刚好嵌入于位于下方空心锥环的上端面凹槽内；

此结构目的在于进一步的实现每相邻两个空心锥环轴向对位精准。

进一步的，

空心锥环的沉降限位凹槽位置加工有贯穿导向通孔；

其中，第一压板和第二压板位于空心锥环的贯穿导向通孔位置与贯穿导向通孔对应加工有位置与孔径相匹配的压板通孔；

通过长螺栓贯穿第一压板和第二压板的压板通孔端部通过装配限位螺母，实现第一压板、空心锥环和第二压板的串联装配；

其中，第一压板和/或第二压板上设置有用于长螺栓的螺帽部分以及其装配的限位螺母轴向窜动间隙，即此轴向窜动间隙为锥芯退料时的轴向活动间隙。

进一步的，

其中，锥芯与第一压板和第二压板之间留有调整间隙，此调整间隙通过堆叠调整垫片填充，此结构目的在于，达到改变锥芯与滑块间的位置关系，微调外环尺寸的目的。

此结构目的在于，由于空心锥环的强度要求，不能够做成任意厚度，因此空心锥环堆叠成的锥芯高度就有对应尺寸限制，当不能够完全适配轴承套径向尺寸且增加单一空心锥环无法满足尺寸要求时，需要调整垫片进行间隙填充。

进一步的，

锥芯与第一压板和第二压板之间的调整间隙留于沉降限位凹槽的贯穿导向通孔位置，此位置的调整垫片中心预设有通孔套置装配于长螺栓上；

此结构目的在于，即保证了调整垫片调整位置的可操作性，又保证了调整垫片的装配稳定性。

进一步的，

其中，需处理的环形工件与外模装配预紧后(环形工件内壁与工作面贴合并预紧)与第一压板和第二压板之间预留有调整间隙，且此调整间隙同样通过调整垫片堆叠填充。

进一步的，

其中，第一压板和第二压板上设置有用于外部顶料机构的顶料杆伸入顶于锥芯上的顶料孔。

此结构目的在于，便于顶料机构的伸缩动作将锥芯挤压，促使锥芯与滑块之间行程相对滑动，使轴承套与内模分离。

进一步的，

顶料孔为径向延伸设置的条孔，此结构目的在于适配多种顶料位置。

进一步的，

一套压模上配备为上下镜像设置的两组锥芯结构；

此结构目的在于，适配宽度较宽的轴承套以及中间带有凸起的双层轴承套。

进一步的，

其中，两组锥芯结构之间间距通过间隔柱与间隔调整垫片调整；

此结构目的在于提供了两组锥芯的调整方案，以适用不同间隔尺寸的中间带有凸起的双层轴承套。

进一步的，

滑块连接有角度调整块，以限定工作面与压模中心轴线的角度。

角度调整块与滑块为枢接，且滑块上还设置有用于限制角度调整块与滑块旋转角度并限位的顶角度作用螺栓和拉紧作用螺栓；

其中，顶角度作用螺栓和拉紧作用螺栓同时装配后形成角度调整块与滑块的相对转角的最终限位。

滑块上设置的是用于枢接的弧状凹槽部，角度调整块上设置的是用于配合滑块枢接的弧状凸起部。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、锥芯由多个层叠的空心锥环堆叠而成，选取不同段位的连续锥环可以组成不同尺寸的锥芯，用于加工不同内径尺寸段的工件。

2、锥芯与第一压板和第二压板之间通过堆叠调整垫片，调整锥芯与滑块的位置关系，可以微调工作面尺寸。

3、锥芯与压板间采用可窜动的连接方式，留出了退胎动作行程。

4、压板上安装有导向柱，通过与锥芯配合，能够精确地控制锥芯的径向位置。

5、工件与上压板和下压板的间隙，由调整垫片堆叠填充，用于限制工件在淬火过程中产生的弯曲变形。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构的剖视图。

图2为本发明空心锥环的俯视图。

图3为本发明角度调整块调整块为调整状态结构示意图。

图4为本发明角度调整块调整角度后结构示意图。

图5为本发明角度调整块上装配2组挤压块时结构示意图。

图6为本发明角度调整块上装配3组挤压块时结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1和图2所示一种压模，包括：

第一压板1、第二压板2、安装于第一压板1与第二压板2之间的内模3和装配于内模3外部的外模4；

内模3包括：由多个层叠的空心锥环31堆叠而成的锥体的锥芯30；

其中，空心锥环31中心开孔端为定位端，径向外部端面为工作挤压端；

外模4包括：与锥芯30的径向外部端面的锥面接触的滑块41和装配于滑块41的径向外部端面与需热处理环形件内壁接触的挤压块42；

其中，滑块41与挤压块42的装配用于限制接触需热处理环形件内表面的工作面a；

通过更换不同尺寸的空心锥环31工作面a能够扩大和或缩小。

进一步的，

第一压板1与第二压板2均加工有用于滑块41滑动装配的径向延伸的滑槽，此结构目的在于便于滑块41的装配以及位置的调整；

进一步的，

滑块41与锥芯30的外锥面为键和键槽的配合滑动装配，此结构目的在于在退料过程中实现锥芯与滑块的相对滑动，进而使滑块径向收缩以至于热处理过后的环形件可下料；

进一步的，

滑块41与锥芯30的键和键槽的滑动配合为矩形槽和矩形键配合或者为t型键和t型槽配合。

进一步的，

空心锥环31上加工对位导向孔311：

第一压板1和第二压板2上设置有导柱5；

初始空心锥环(即与第一压板1和第二压板2邻近的几块空心锥环31)的导向孔311套置于对应侧的导柱5上，进行轴向对位堆叠，其余空心锥环相互之间通过预设的销孔317与定位销配合轴向定位，最终形成锥状结构的锥芯；

此结构目的在于通过初始空心锥环与导柱5的装配实现精准的轴向定位关系，以做好基础层的设置，然后在相互堆叠其余的空心锥环，最终通过加工在空心锥环上的轴向对位的销孔317与销实现最终径向定位，能够有效防止空心锥环的径向窜动，保证锥芯结构的精准度。

进一步的，

每相邻两个空心锥环31上加工有用于嵌入装配紧固此两个空心锥环31的紧固螺栓装配孔；此结构目的在于实现两个相邻两个空心锥环31的固定。

进一步的，

滑槽为t型槽，即滑块41与滑槽的配合端为t型键，此结构的目的在于，在退料过程中的挤出机构c顶于锥芯上，锥芯3进行轴向轻微移动，此时需要第一压板1和第二压板2拉住滑块41，实现下料。

进一步的，

滑槽的t型结构由，加工于第一压板1和第二压板2的加工矩形槽和在矩形槽上沿左右两侧向矩形槽横向延伸覆盖的可拆卸装配的条状块构成，此结构目的在于使第一压板1和第二压板2的t型槽为可调，这样就能够适配多种滑块t型键的装配，即更换不同宽度的条状块即可对t型槽的开口宽度进行调整；

同时，可拆卸的条状块既可更换不用需求硬度的材料，也可进行单独淬火增加强度。

进一步的，

空心锥环31的定位端加工有用于轴向相邻两个空心锥环31堆叠定位的沉降限位凹槽312，即位于上方的空心锥环31中心开孔位置向下突出部分刚好嵌入于位于下方空心锥环31的上端面凹槽内；

此结构目的在于进一步的实现每相邻两个空心锥环31轴向对位精准。

进一步的，

空心锥环31的沉降限位凹槽312位置加工有贯穿导向通孔313；

其中，第一压板1和第二压板2位于空心锥环31的贯穿导向通孔313位置与贯穿导向通孔313对应加工有位置与孔径相匹配的压板通孔100；

通过长螺栓200贯穿第一压板1和第二压板2的压板通孔100端部通过装配限位螺母，实现第一压板1、空心锥环31和第二压板2的串联装配；

其中，第一压板1和/或第二压板2上设置有用于长螺栓200的螺帽部分以及其装配的限位螺母轴向窜动间隙a，即此轴向窜动间隙a为锥芯30退料时的轴向活动间隙。

进一步的，

其中，锥芯30与第一压板1和第二压板2之间留有调整间隙，此调整间隙通过堆叠调整垫片314填充，此结构目的在于，达到改变锥芯与滑块间的位置关系，微调外环尺寸的目的。

此结构目的在于，由于空心锥环31的强度要求，不能够做成任意厚度，因此空心锥环31堆叠成的锥芯30高度就有对应尺寸限制，当不能够完全适配轴承套径向尺寸且增加单一空心锥环31无法满足尺寸要求时，需要调整垫片314进行间隙填充。

进一步的，

锥芯30与第一压板1和第二压板2之间的调整间隙留于沉降限位凹槽312的贯穿导向通孔313位置，此位置的调整垫片314中心预设有通孔套置装配于长螺栓200上；

此结构目的在于，即保证了调整垫片314调整位置的可操作性，有保证了调整垫片314的装配稳定性。

进一步的，

其中，需处理的环形工件m与外模4装配预紧后(环形工件内壁与工作面a贴合并预紧)与第一压板1和第二压板2之间预留有调整间隙，且此调整间隙同样通过调整垫片314堆叠填充。

其中，挤压块42装配完成后其上端和下端与第一压板1和第二压板2之间预留有调整间隙，且此调整间隙同样通过调整垫片314堆叠填充。

进一步的，

其中，第一压板1和第二压板2上设置有用于外部顶料机构的顶料杆伸入顶于锥芯30上的顶料孔300。

此结构目的在于，便于顶料机构的伸缩动作将锥芯30挤压，促使锥芯30与滑块41之间行程相对滑动，使轴承套与内模3分离。

进一步的，

顶料孔300为径向延伸设置的条孔，此结构目的在于适配多种顶料位置。

进一步的，

一套压模上配备为上下镜像设置的两组锥芯30结构；

此结构目的在于，适配宽度较宽的轴承套以及中间带有凸起的双层轴承套。

进一步的，

其中，两组锥芯30结构之间间距通过间隔柱315与间隔调整垫片316调整；

此结构目的在于提供了两组锥芯30的调整方案，以适用不同间隔尺寸的中间带有凸起的双层轴承套。

此时两组长螺栓200的窜动间隙a设置在其所在侧的压板(第一压板或者第二压板)。

进一步的，

滑块41连接有角度调整块411，以限定工作面a与压模中心轴线的角度；

角度调整块411与滑块41为枢接，且滑块41上还设置有用于限制角度调整块411与滑块41旋转角度并限位的顶角度作用螺栓412和拉紧作用螺栓413；

其中，顶角度作用螺栓412和拉紧作用螺栓413同时装配后形成角度调整块411与滑块41的相对转角的最终限位。

滑块41上设置的是用于枢接的弧状凹槽部，角度调整块411上设置的是用于配合滑块41枢接的弧状凸起部。

如图3和图4所示，代表当角度调整块411上需要的工作面较小，只装配一组挤压块42时，采用一个顶角度作用螺栓412和一个拉紧作用螺栓413，具体结构为：角度调整块411上加工有用于拉紧作用螺栓413穿过且能够阻止螺帽穿过的阶梯孔，拉紧作用螺栓413穿过部分与滑块41对应位置预设的螺纹孔配合装配，顶角度作用螺栓412则直接装配在滑块41上，且顶端顶于角度调整块411上，最终实现相对转角。

如图5所示，代表当角度调整块411上需要的工作面较大，需要2组以上的挤压块42时，将采用多个顶角度作用螺栓412和拉紧作用螺栓413；

具体结构为：在角度调整块411弧形凸起部中部加工有一个锥状通孔，保证拉紧作用螺栓413的螺纹杆部分能够穿过，螺帽部分不能够穿过，因此锥状通孔的锥度界定角度调整块411最大摆动幅度，通过在滑块41上位于角度调整块411弧形凸起部上方和下方分别装配不同长度的顶角度作用螺栓412来最终限位相对转角。

其中，如角度调整块411较长，为保证限位精度以及稳定性可再增加拉紧作用螺栓413，角度调整块411的用于拉紧作用螺栓413穿过且与拉紧作用螺栓413螺帽部分限位的凹槽底部为弧状，拉紧作用螺栓413的螺帽部分与此凹槽底部之间设置有弧状的紧固垫414；

拉紧作用螺栓413的螺帽部分与如角度调整块411的凹槽，其装配结构如图6所示。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。