专利名称：工程复合材料传动件精密成形模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种模具，特别涉及一种工程复合材料传动件精密成形的模具。
背景技术：
随着科学技术的不断发展，基于资源节约与环境友好的要求，工程复合材料逐渐替代传统金属材料用于制造机械传动系统中的关键零部件，在高效传动系统中轴承、密封件、联轴器、减震器等重要基础部件的制造中应用越来越广泛。如由工程复合材料制造的水润滑橡胶合金轴承、高性能密封件、高弹性联轴器等新型工程复合材料传动件被广泛应用于机械、船舶、航空、航天、石油、化工、水利等领域。工程复合材料传动件传统的生产工艺主要是采用上下加热平板进行模压加热，手动脱模，传统生产工艺存在以下问题1)硫化成形的工程复合材料传动件各部位温度不均勻且难以控制，造成产品的尺寸精度差，质量难以保证；2)热压硫化时间长，有效热量利用率少，生产效率低；3)自动化程度低，操作强度大。因此，需探索一种用于工程复合材料传动件生产的模具，使其对硫化工件各部位模压温度均勻且容易控制，改善和提高产品的物化性能、尺寸精度、材料致密性和表面质量，减少模压硫化时间，提高热量利用率，另外，也使其可实现自动脱模，减少工人操作强度，提高生产效率。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种工程复合材料传动件精密成形模具，达到改善和提高模压有效硫化体系温度场的均勻性、产品整体物化性能、尺寸精度、材料致密性和表面质量、减少模压硫化时间和提高热量利用率的目的，另外，使其能自动化程度更高，提高生产效率，并降低工人的操作强度。本发明的工程复合材料传动件精密成形模具，包括由上至下依次设置的上模、中模和下模，还包括设置于中模内的模体、设置于模体内的模芯和设置于中模内下模与模体及模芯之间的托盘，所述上模、模体、模芯和托盘之间共同围成型腔，所述上模上设置有与型腔连通的浇注口，所述中模内设置有围绕模体的智能控制电加热装置。进一步，所述模体为上小下大的锥台形，所述中模上设置与模体配合的锥形内腔；
进一步，所述上模下端设置与中模锥形内腔上端配合的上模定位锥台，所述中模下端与下模以可拆卸的方式固定连接；
进一步，所述中模的锥形内腔顶角角度为15 25° ；
进一步，所述模体由沿其自身轴线周向并列设置的三个形状和大小相同的模块组成； 进一步，所述下模上端设置托盘定位锥台，所述托盘紧密配合套于托盘定位锥台上，托盘外表面为与模体内腔配合的锥面；
进一步，所述模芯的两端分别设置模芯定位锥台，所述下模的托盘定位锥台和上模上分别设置与模芯定位锥台配合的锥孔；
进一步，还包括与模块一一对应的三根导向杆，所述下模、托盘和三个模块上分别设置有导向孔，三根导向杆依次穿过下模和托盘的导向孔后伸入每个模块的导向孔；
进一步，所述下模上与模芯对应位置设置用于模芯脱模的第一脱模孔，所述下模上与托盘对应位置设置用于模体和工件脱模的第二脱模孔；
进一步，位于模芯下端的模芯定位凸台上设置有脱模顶杆定位孔。本发明的有益效果本发明的工程复合材料传动件精密成形模具，具有以下优占.
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1)所述中模内设置有围绕模体的智能控制电加热装置，既能确保模压有效硫化体系温度场的均勻性，又能减少热压硫化时间，实现高效节能与环保；
2)模体与中模通过锥度配合，形成三爪卡盘式结构，能实现自定心夹紧作用，同时，脱模后模体与产品更易于分离；
3)通过选择最佳的模体与中模的配合锥度，既能保证定位精度，又能适应模具热变形后的自动脱模；
4)本发明多处采用锥度配合进行定位，所制造产品尺寸精度高，产品致密性好，且能够很好地保证表面质量；
5)通过两个脱模孔可实现工件和模芯、模体分别脱模，自动化程度高，有效降低工人的操作强度；
6)应用范围广，可广泛用于各种轴承、密封体、减振器、弹性联轴器等高性能工程复合材料传动件精密成形制造装备。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述； 图1为本发明的主视图2为图1的A-A剖视结构示意图； 图3为图1的俯视图； 图4为模体的结构示意图； 图5为本发明的外形结构示意图。
具体实施例方式以下将结合附图对本发明进行详细说明本实施例的工程复合材料传动件精密成形模具，用于生产圆筒状工件，包括由上至下依次设置的上模1、中模2、下模3、设置于中模 2内的模体4、设置于模体4内的模芯5和设置于模体4与下模2及模芯5之间的托盘6，即模芯和模体均置于托盘上，所述上模1、模体2、模芯5和托盘6之间共同围成型腔，模芯和模体同心设置形成一个圆环柱形状的型腔，所述上模1上设置有与型腔连通的浇注口 la， 浇注口为绕型腔轴线均布的多个，用于材料的注入，所述中模2内设置有围绕模体4的智能控制电加热装置7，本实施例的智能控制电加热装置7选用电加热管和智能控制装置，容易实现，成本低，相对于现有技术的上下平板加热，均勻的侧面加热能实现模压有效硫化体系温度场的均勻性，改善和提高产品整体物化性能、材料致密性和表面质量。
作为上述技术方案的进一步改进，所述模体4为上小下大的锥台形，所述中模2上设置与模体4配合的锥形内腔，通过锥度配合，可有效提高模体的配合精度。作为上述技术方案的进一步改进，所述上模1下端设置与中模2锥形内腔上端配合的上模定位锥台lb，同样通过锥度配合来定位上模的位置，可提高两者的配合精度，所述中模2下端与下模3通过螺钉以可拆卸的方式固定连接，两者固定连接以免脱模时中模随模体一起活动，通过螺钉连接也便于拆卸维护更换等。作为上述技术方案的进一步改进，所述中模2的锥形内腔顶角角度α为15 25°，该角度既能保证定位精度，又能适应模具热变形后的自动脱模。作为上述技术方案的进一步改进，所述模体4由沿其自身轴线周向并列设置的三个形状和大小相同的模块如组成，模体采用三爪卡盘式结构，能实现自定心夹紧作用，同时，脱模后模体与产品更易于分离。作为上述技术方案的进一步改进，所述下模3上端设置托盘定位锥台3a，所述托盘6紧密配合套于托盘定位锥台3a上，托盘6外表面为与模体4内腔配合的锥面，托盘通过两处锥度配合定位，脱模时可自由向上运动，便于脱模。作为上述技术方案的进一步改进，所述模芯5的两端分别设置模芯定位锥台5a， 所述下模3的托盘定位锥台3a和上模1上分别设置与模芯定位锥台fe配合的锥孔，可对模芯位置进行高精度定位，保证所生产产品的精度。作为上述技术方案的进一步改进，还包括与模块如一一对应的三根导向杆8，所述下模3、托盘6和三个模块如上分别设置有导向孔，三根导向杆8依次穿过下模3和托盘6的导向孔后伸入每个模块如的导向孔，脱模时对托盘和模体起上下导向作用，使其活动自如，且避免脱模时两者活动造成产品变形。作为上述技术方案的进一步改进，所述下模3上与模芯5对应位置设置用于模芯 5脱模的第一脱模孔9，所述下模3上与托盘6对应位置设置用于模体4和工件脱模的第二脱模孔10，顶杆机构通过脱模孔分别顶起模芯和托盘，可实现工件和模芯、模体分别脱模， 自动化程度高，有效降低工人的操作强度。作为上述技术方案的进一步改进，位于模芯5下端的模芯定位凸台fe上设置有脱模顶杆定位孔11，以便于顶杆机构的顶杆伸入，保证脱模时模芯垂直脱出。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种工程复合材料传动件精密成形模具，包括由上至下依次设置的上模(1)、中模(2)和下模(3)，其特征在于还包括设置于中模(2)内的模体(4)、设置于模体(4)内的模芯(5)和设置于模体(4)与下模(2)及模芯(5)之间的托盘(6)，所述上模(1)、模体(2)、模芯(5)和托盘(6)之间共同围成型腔，所述上模(1)上设置有与型腔连通的浇注口(la)，所述中模(2)内设置有围绕模体(4)的加热装置(7)。
2.根据权利要求1所述的工程复合材料传动件精密成形模具，其特征在于所述模体(4)为上小下大的锥台形，所述中模(2)上设置与模体(4)配合的锥形内腔。
3.根据权利要求2所述的工程复合材料传动件精密成形模具，其特征在于所述上模(1)下端设置与中模(2)锥形内腔上端配合的上模定位锥台(lb)，所述中模(2)下端与下模(3)以可拆卸的方式固定连接。
4.根据权利要求3所述的工程复合材料传动件精密成形模具，其特征在于所述中模(2)的锥形内腔顶角角度(α)为15 25°。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的工程复合材料传动件精密成形模具，其特征在于所述模体(4)由沿其自身轴线周向并列设置的三个形状和大小相同的模块(4a)组成。
6.根据权利要求5所述的工程复合材料传动件精密成形模具，其特征在于所述下模(3)上端设置托盘定位锥台(3a)，所述托盘(6)紧密配合套于托盘定位锥台(3a)上，托盘 (6)外表面为与模体(4)内腔配合的锥面。
7.根据权利要求6所述的工程复合材料传动件精密成形模具，其特征在于所述模芯(5)的两端分别设置模芯定位锥台(5a)，所述下模(3)的托盘定位锥台(3a)和上模(1)上分别设置与模芯定位锥台(5a)配合的锥孔。
8.根据权利要求7所述的工程复合材料传动件精密成形模具，其特征在于还包括与模块(4a)—一对应的三根导向杆(8)，所述下模(3)、托盘(6)和三个模块(4a)上分别设置有导向孔，三根导向杆(8)依次穿过下模(3)和托盘(6)的导向孔后伸入每个模块(4a)的导向孔。
9.根据权利要求8所述的工程复合材料传动件精密成形模具，其特征在于所述下模 (3)上与模芯(5)对应位置设置用于模芯(5)脱模的第一脱模孔(9)，所述下模(3)上与托盘(6)对应位置设置用于模体(4)和工件脱模的第二脱模孔(10)。
10.根据权利要求9所述的工程复合材料传动件精密成形模具，其特征在于位于模芯 (5 )下端的模芯定位凸台(5a)上设置有脱模顶杆定位孔(11)。
全文摘要
本发明公开了一种工程复合材料传动件精密成形模具，包括上模、中模、下模、模体、模芯、托盘和加热装置等，其模体与中模、模芯与下模、托盘与模体之间采用锥度配合定位，上模上设置有与型腔连通的浇注口，上模、模体、模芯和托盘之间共同组成型腔，中模内设置有围绕模体的智能控制电加热装置，能确保模压有效硫化体系温度场的均匀性，改善和提高产品整体物化性能、尺寸精度、材料致密性和表面质量，减少模压硫化时间，实现高效节能与环保；另外，通过设置于下模上的脱模孔还可使工件与模芯、模体分别脱模，提高自动化程度，降低工人的操作强度，可广泛应用于各种轴承、密封体、减振器、弹性联轴器等高性能工程复合材料传动件精密成形制造装备。
文档编号B29C39/26GK102423911SQ201110343379
公开日2012年4月25日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者周广武, 李俊阳, 王家序, 王战江, 秦毅, 肖科, 韩彦峰 申请人:重庆大学