一种组合压模的制作方法

本实用新型涉及热处理技术领域，具体而言，尤其涉及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。

这种热处理工艺下的工件在退料时非常困难，现在有应对锥面和异形面的模具，是固定模具，不可以调整尺寸和角度。

技术实现要素：

根据上述提出的技术问题，而提供一种即能够实现多级高度调整，又能够适配环形件内壁多种形态的便于退料的组合压模。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种组合压模，包括：上顶板、下底板以及设置于上顶板与下底板之间的支撑柱；

上述支撑柱两端分别与上顶板和下底板通过固定螺母锁紧固定；

上述上顶板、下底板和支撑柱构成中间为开放空间的框架结构；

还包括：

伸缩杆机构和胎芯；

上顶板与下底板之间设置有与伸缩杆机构的伸缩方向相同的引导柱；

胎芯包括：

上胎板、下胎板、安装于上胎板与下胎板之间的内模和装配于内模外部的外模；

内模为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；

伸缩杆机构固定于上顶板上，且其外壳体与上顶板之间的固定结构保证在伸缩杆机构的伸缩方向上有一定的窜动间隙；

伸缩杆机构的伸缩端与上胎板固定；

上胎板与下胎板均设置有与引导柱配合导向的通孔；

位于上胎板与上顶板之间设置有在伸缩杆机构向上牵引胎芯过程中起下压内模作用的上顶料机构；

位于下底板上设置有与外部下顶料装置配合的下顶料机构。

采用上述技术方案的本实用新型，伸缩杆机构向上牵引胎芯，接近上顶板时，上顶料杆，会顶到上顶板，上顶料杆下端顶动胎芯相对于滑块向下运动脱开，在弹簧收缩作用下，若干等分的滑块向内收缩，与工件分离，完成上退料。

下底板与“设备”是连在一起的，下退料时，设备上的装置向上推动下顶料杆，将下胎芯顶起，相对于滑块向上运动脱开，在弹簧收缩作用下，若干等分的滑块向内收缩，与工件分离，完成下退料。

进一步的，

伸缩杆机构的伸缩杆体与胎芯中心同轴；

上顶料机构为顶料杆体，下端穿过上胎板顶于内模顶部端面，上端伸出于上胎板；

下顶料机构为顶料杆体，上端穿过下底板和下胎板顶于内模底部端面，下端伸出于下底板底部。

进一步的，

伸缩杆机构的伸缩杆体与胎芯中心同轴；

上顶料机构包括：上顶料架和方头窜动螺母；

上胎板上设置有用于放置方头窜动螺母的通孔，方头窜动螺母下方顶于内模中心位置上端面预设的调整垫片上，且方头窜动螺母顶端伸出于上胎板上端面；

方头窜动螺母(或其他轴向转动受阻的形状)，目的是拧紧长螺栓时，它在与之配合的槽内不会转动，且方头窜动螺母端部如果不能够顶紧则通过添加调整垫片来填充上端和下端的间隙，保证其能够顶紧。

上顶料架套至于伸缩杆机构的伸缩杆上且能够上下自由窜动，下端面与头窜动螺母顶端贴合；

下顶料机构为t型顶料块。

进一步的，

伸缩杆机构的伸缩杆体与胎芯中心同轴；

上顶料机构包括：

碟簧罩和碟簧；

碟簧罩固定于上胎板上方，伸缩杆机构的伸缩杆体端部与碟簧罩顶部固定；

碟簧罩内部腔室设置有碟簧ⅰ，碟簧ⅰ下方设置有下压件，下压件下端穿过上胎板为其预留的通孔最终顶于内模中心位置上端面预设的调整垫片上。

下顶料机构包括：碟簧ⅱ和上顶件；

碟簧ⅱ设置在下底板预设的凹槽内，位于碟簧ⅱ上方设置有上顶件，且上顶件的顶端穿过下胎板预留的通孔最终顶于内模下端面中心位置。

进一步的，

伸缩杆机构为蜗轮蜗杆千斤顶结构。

进一步的，

上胎板与下胎板均加工有用于滑块滑动装配的径向延伸的滑槽；

滑块与锥芯的外锥面为键和键槽的配合滑动装配。

滑块与锥芯的键和键槽的滑动配合为矩形键和矩形键槽配合或者为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：

上胎板和下胎板上设置有锥环导柱；

空心锥环的导向孔套置于对应侧的锥环导柱上，进行轴向对位堆叠，最终形成锥状结构的锥芯。

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。

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。

空心锥环的沉降限位凹槽位置加工有贯穿导向通孔；

其中，上胎板和下胎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；

通过长螺栓贯穿上胎板和下胎板的压板通孔端部通过装配限位螺母，实现上胎板、空心锥环和下胎板的串联装配；

其中，上胎板和/或下胎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。

其中，锥芯与上胎板和下胎板之间留有调整间隙，此调整间隙通过堆叠调整垫片填充。

锥芯与上胎板和下胎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。

其中，需处理的环形工件在与外模装配预紧后，其上端和下端与上胎板和下胎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，

一套压模上配备为上下镜像设置的两组锥芯结构。

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，本实用新型具有以下优点：

1、上顶板与下底板间采用支撑柱结构，结构稳定性更强；

2、上胎板与下胎板间用导向柱定位，使上、下胎芯夹紧时，同轴度更好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型加工内表面为圆柱状产品时，用双胎工作示意图。

图2为本实用新型加工内表面为双列圆锥产品时，用双胎工作示意图。

图3为本实用新型加工内表面为双列圆锥产品时，用双胎(带角度调整块)工作示意图。

图4为本实用新型加工内表面为圆柱状产品时，心部夹紧、退料结构，用双胎工作示意图。

图5为本实用新型加工内表面为圆柱状产品时，采用碟簧退料结构，用双胎工作示意图。

图6为本实用新型加工内表面为单列圆锥状产品时，用单胎工作示意图。

图7为本实用新型加工内表面为圆柱状产品时，用单胎工作示意图。

图8为本实用新型加工内表面为双列圆锥产品时，用双胎(带角度调整块)工作示意图。

图9为本实用新型加工内表面为双列圆锥产品时，采用夹紧退料模式用双胎(带角度调整块)工作示意图。

图中：1、上顶板；2、下底板；3、支撑柱；4、伸缩杆机构；5、胎芯；6、引导柱；51、上胎板；52、下胎板；53、内模；54、外模；500、锥环导柱；530、锥芯；531、空心锥环；541、滑块；542、挤压块；a、工作面；100、上顶料机构；101、上顶料架；102、方头窜动螺母；a、窜动间隙；200、下顶料机构；800、长螺栓；103、碟簧罩；104、碟簧ⅰ；105、下压件；201、碟簧ⅱ；202、上顶件；600、沉降限位凹槽；700、导向通孔；b、轴向窜动间隙；555、角度调整块；556、顶角度作用螺栓557、拉紧作用螺栓。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型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实用新型。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，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，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。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。

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实用新型的示例性实施方式。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实用新型的范围。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。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型保护范围的限制：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实用新型保护范围的限制。

如图1所示，本实用新型提供了一种

一种组合压模，包括：上顶板1、下底板2以及设置于上顶板1与下底板2之间的支撑柱3；

上述支撑柱3两端分别与上顶板1和下底板2通过固定螺母锁紧固定；

上述上顶板1、下底板2和支撑柱3构成中间为开放空间的框架结构；

还包括：

伸缩杆机构4和胎芯5；

上顶板1与下底板2之间设置有与伸缩杆机构4的伸缩方向相同的引导柱6；

胎芯5包括：

上胎板51、下胎板52、安装于上胎板51与下胎板52之间的内模53和装配于内模53外部的外模54

内模53为由多个层叠的空心锥环531堆叠而成的锥体的锥芯530；

其中，空心锥环531中心开孔端为定位端，径向外部端面为工作挤压端；

相邻空心锥环531间是由2根定位销精确定位的，锥环心部的凸台与凹槽是用来粗定位的。锥芯与胎板间，通过导柱500定位。

外模54包括：与锥芯530的径向外部端面的锥面接触的滑块541和装配于滑块541的径向外部端面与需热处理环形件内壁接触的挤压块542；

其中，滑块541与挤压块542的装配用于限制接触内表面的工作面a；

通过更换不同尺寸的空心锥环531工作面a能够扩大和或缩小；

伸缩杆机构4固定于上顶板1上，且其外壳体与上顶板1之间的固定结构保证在伸缩杆机构4的伸缩方向上有一定的窜动间隙a；

伸缩杆机构4的伸缩端与上胎板51固定；

上胎板51与下胎板52均设置有与引导柱6配合导向的通孔；

位于上胎板51与上顶板1之间设置有在伸缩杆机构4向上牵引胎芯5过程中起下压内模53作用的上顶料机构100；

位于下底板2上设置有与外部下顶料装置配合的下顶料机构200。

采用上述技术方案的本实用新型，伸缩杆机构4向上牵引胎芯5，接近上顶板1时，上顶料杆100，会顶到上顶板1，上顶料杆100下端顶动胎芯5相对于滑块54向下运动脱开，在弹簧收缩作用下，若干等分的滑块向内收缩，与工件分离，完成上退料。

下底板2与“设备”是连在一起的，下退料时，设备上的装置(外部下顶料装置)向上推动下顶料杆200，将下胎芯顶起，相对于滑块54向上运动脱开，在弹簧收缩作用下，若干等分的滑块向内收缩，与工件分离，完成下退料。

进一步的，如图1所示，

伸缩杆机构4的伸缩杆体与胎芯5中心同轴；

上顶料机构100为顶料杆体，下端穿过上胎板51顶于内模53顶部端面，上端伸出于上胎板51；

下顶料机构200为顶料杆体，上端穿过下底板2和下胎板52顶于内模53底部端面，下端伸出于下底板2底部。

进一步的，如图4所示，

伸缩杆机构4的伸缩杆体与胎芯5中心同轴；

上顶料机构100包括：上顶料架101和方头窜动螺母102；

上胎板51上设置有用于放置方头窜动螺母102的通孔，方头窜动螺母102下方顶于内模53中心位置上端面预设的调整垫片上，且头窜动螺母102顶端伸出于上胎板51上端面；

方头窜动螺母102(或其他轴向转动受阻的形状)，目的是拧紧长螺栓800时，它在与之配合的槽内不会转动，且方头窜动螺母102端部如果不能够顶紧则通过添加调整垫片来填充上端和下端的间隙，保证其能够顶紧。

上顶料架101套至于伸缩杆机构4的伸缩杆上且能够上下自由窜动，下端面与方头窜动螺母102顶端贴合；

下顶料机构200为t型顶料块。

进一步的，如图5所示，

伸缩杆机构4的伸缩杆体与胎芯5中心同轴；

上顶料机构100包括：

碟簧罩103和碟簧ⅰ104；

碟簧罩103固定于上胎板51上方，伸缩杆机构4的伸缩杆体端部与碟簧罩103顶部固定；

碟簧罩103内部腔室设置有碟簧ⅰ104，碟簧ⅰ104下方设置有下压件105，下压件105下端穿过上胎板51为其预留的通孔最终顶于内模53中心位置上端面预设的调整垫片上。

下顶料机构200包括：碟簧ⅱ201和上顶件202；

碟簧ⅱ201设置在下底板2预设的凹槽内，位于碟簧ⅱ201上方设置有上顶件202，且上顶件202的顶端穿过下胎板52预留的通孔最终顶于内模53下端面中心位置。

在这种在锥芯530较小的情况下，不便于与滑块541进行滑块和滑槽的配合，此时两者采用贴合压紧，此时滑块541为分体式设计，分为底座部分和工作部分，底座部分预先嵌入到胎板上的滑槽内与滑槽限位滑动配合，工作部分嵌入于工件内壁与锥芯530之间的间隙内，再通过螺栓将工作部分与底座部分实现纵向连接为一体，工件的轴向限位通过滑块541的工作部分预设的径向凸起实现。

进一步的，如图1所示，

伸缩杆机构4为蜗轮蜗杆千斤顶结构。

进一步的，如图1所示，

上胎板51与下胎板52均加工有用于滑块541滑动装配的径向延伸的滑槽；

滑块541与锥芯530的外锥面为键和键槽的配合滑动装配。

滑块541与锥芯530的键和键槽的滑动配合为矩形键和矩形键槽配合或者为t型键和t型槽配合。

进一步的，如图1所示，

空心锥环531上加工对位导向孔：

上胎板51和下胎板52上设置有锥环导柱500；

空心锥环531的导向孔311套置于对应侧的锥环导柱500上，进行轴向对位堆叠，最终形成锥状结构的锥芯530。

进一步的，如图1所示，

每相邻两个空心锥环531上加工有用于嵌入装配紧固此两个空心锥环531的紧固螺栓装配孔。

进一步的，如图1所示，

空心锥环531的定位端加工有用于轴向相邻两个空心锥环531堆叠定位的沉降限位凹槽600，即位于上方的空心锥环531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531的上端面凹槽内。

空心锥环531的沉降限位凹槽600位置加工有贯穿导向通孔700；

其中，上胎板51和下胎板52位于空心锥环531的贯穿导向通孔700位置与贯穿导向通孔700对应加工有位置与孔径相匹配的压板通孔；

通过长螺栓800贯穿上胎板51和下胎板52的压板通孔端部通过装配限位螺母，实现上胎板51、空心锥环531和下胎板52的串联装配；

其中，上胎板51和/或下胎板52上设置有用于长螺栓800的螺帽部分以及其装配的限位螺母轴向窜动间隙b，即此轴向窜动间隙b为锥芯530退料时的轴向活动间隙。

其中，锥芯530与上胎板51和下胎板52之间留有调整间隙，此调整间隙通过堆叠调整垫片填充。

锥芯530与上胎板51和下胎板52之间的调整间隙留于沉降限位凹槽600的贯穿导向通孔700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800上。

其中，需处理的环形工件在与外模54装配预紧后，其上端和下端与上胎板51和下胎板52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，如图1至5、8所示，

一套压模上配备为上下镜像设置的两组锥芯530结构。

进一步的，如图2、图3、图6、图7和图8所示，

滑块541连接有角度调整块555，以限定工作面a与压模中心轴线的角度。

角度调整块555与滑块541为枢接，且滑块541上还设置有用于限制角度调整块555与滑块541旋转角度并限位的顶角度作用螺栓556和拉紧作用螺栓557；

其中，顶角度作用螺栓556和拉紧作用螺栓557同时装配后形成角度调整块555与滑块541的相对转角的最终限位。

滑块541上设置的是用于枢接的弧状凹槽部，角度调整块555上设置的是用于配合滑块541枢接的弧状凸起部。

如图2所示，上顶板与下底板间的距离，可通过套在支撑柱上的组合套筒限定，即组合套筒套置在上顶板与下底板间的支撑柱部分。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。