專利名稱：微型精密零件反擠壓成形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域的塑性成形裝置，具體是一種微型精密零件反
擠壓成形裝置。
背景技術(shù)：
在細(xì)長(zhǎng)的深孔薄壁件的反擠壓過(guò)程中容易發(fā)生成形件側(cè)壁厚度不均、側(cè)壁底部變 薄、擠壓口端面不平整等現(xiàn)象，究其原因，主要有以下三方面1.凸模下端受到橫向力作用 而發(fā)生橫向偏移而導(dǎo)致凸凹模缺乏精確導(dǎo)向作用，凸模與凹模間的間隙不均勻，擠壓孔口 材料流動(dòng)不均勻；2.零件底部厚度過(guò)薄，壓余量小，沒(méi)有足夠的金屬補(bǔ)充到側(cè)壁；3.變形金 屬在經(jīng)過(guò)擠壓孔口時(shí)，受到模具表面摩擦影響，表層金屬流動(dòng)慢，中間部分流動(dòng)快，造成擠 壓口材料流動(dòng)不均。 對(duì)于微型精密零件，上述問(wèn)題更加突出，凸模尺寸微小，凸模下端受到的橫向力更 容易使凸模變形甚至斷裂。針對(duì)上述缺陷，常規(guī)的方法是在凸模的端面開(kāi)一工藝凹槽，凸模 借工藝凹槽在開(kāi)始擠壓的瞬間將毛坯咬住，防止材料發(fā)生不均勻流動(dòng)。所開(kāi)的凹槽必須對(duì) 稱凸模中心，否則反而會(huì)使擠壓時(shí)發(fā)生偏移。這種方法對(duì)于常規(guī)擠壓零件，其模具加工精度 可以保證，但是對(duì)于微型精密反擠壓零件，成形零件的尺寸更小，其很多特征尺寸達(dá)到微米 級(jí)，傳統(tǒng)的反擠壓成形工藝無(wú)法滿足這些要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種微型精密零件反擠壓成形裝置，
能夠?qū)崿F(xiàn)成形過(guò)程中凸模和凹模的高精度導(dǎo)向，控制最終零件的成形精度。 本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明包括模座、組合壓頭、浮動(dòng)裝置、壓緊機(jī)
構(gòu)、固定機(jī)構(gòu)和卸模螺栓，其中模座位于壓力設(shè)備工作臺(tái)上，浮動(dòng)裝置和組合壓頭位于模
座內(nèi)，固定機(jī)構(gòu)的下端與組合壓頭活動(dòng)連接，固定機(jī)構(gòu)的上端與壓力設(shè)備固定連接，卸模螺
栓活動(dòng)設(shè)置于模座底部并與浮動(dòng)裝置相接觸。 所述的組合壓頭包括連接座、凹模壓頭和凸模，其中連接座置于模座上部，凹 模壓頭置于連接座內(nèi)，凹模壓頭的下端與凹模接觸連接，凸模置于凹模壓頭內(nèi)并與凹模壓 頭固定連接，凸模的下端位于凸模套筒內(nèi)。 所述的浮動(dòng)裝置包括支承座、固定塊、頂桿、凹模、凹模支承和支承彈簧，其中 支承座位于模座下部，固定塊位于支承座的上端，固定塊位于支承座上，支承彈簧位于支承 座上，凹模支承位于支承彈簧的上端面并分別與支承座和固定塊相配合，凹模位于凹模支 承的上端面，頂桿的上端和下端分別位于凹模和固定塊內(nèi)。 所述的壓緊機(jī)構(gòu)包括凸模套筒和套筒彈簧，其中凸模套筒置于凹模內(nèi)且與凸 模接觸連接，套筒彈簧位于凸模套筒的上端。 所述的固定機(jī)構(gòu)包括上模座、上墊板和上模板，其中上模板、上墊板和上模座 由上而下依次固定設(shè)置于凹模壓頭的上端，上模座與凸模的上端接觸連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下的有益效果本發(fā)明利用壓緊機(jī)構(gòu)的精密導(dǎo)向 和對(duì)成形零件的壓緊作用，將閉式成形和反擠壓成形工藝結(jié)合，成形出的微型反擠壓零件 側(cè)壁厚度均勻，擠壓口端面平整，表面質(zhì)量高，滿足對(duì)于微型零件尺寸精度和形狀精度的要 求，減少了后續(xù)的加工，達(dá)到了精密成形的目的。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前 提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí) 施例。 如圖1所示，本實(shí)施例包括模座1、支承座2、頂桿3、凹模4、凸模套筒5、銷(xiāo)釘6、 緊固螺釘7、連接座8、凹模壓頭9、凸模10、上模座11、固定銷(xiāo)12、上墊板13、上模板14、固 定螺栓15、連接螺栓16、套筒彈簧17、坯料18、凹模支承19、固定塊20、支承彈簧21、卸模螺 栓22。其中支承座2、頂桿3、凹模4、凹模支承19、固定塊20、支承彈簧21組成浮動(dòng)裝置； 連接座8、凹模壓頭9、凸模10和銷(xiāo)釘6組成組合壓頭；凸模套筒5、套筒彈簧17組成壓緊 機(jī)構(gòu)；上模座11、固定銷(xiāo)12、上墊板13、上模板14、固定螺栓15和連接螺栓16組成固定機(jī) 構(gòu)。其中浮動(dòng)裝置和組合壓頭依次設(shè)置在模座1的工作腔內(nèi)，由緊固螺釘7壓緊，固定螺 栓15將固定機(jī)構(gòu)固定壓力機(jī)設(shè)備上，卸模螺栓22設(shè)置在模座1底部，成形結(jié)束后通過(guò)卸模 螺栓22的頂部頂出浮動(dòng)裝置。 所述的浮動(dòng)裝置中的支承座2置于模座1下部的工作腔內(nèi)，固定塊20置于支承座 2的上端，頂桿3下端插入固定塊20型腔內(nèi)，置于支承座2上，支承彈簧21置于模座1下部 工作腔內(nèi)的支承座2上，凹模支承19置于支承彈簧21的上端面并與支承座2和固定塊20 配合，凹模4置于凹模支承19的上端面，頂桿3的上端插入凹模4的模腔。
所述的組合壓頭中的連接座8置于模座1上部的工作腔內(nèi)，凹模壓頭9置于連接 座8的中心孔內(nèi)，凹模壓頭9下端壓緊凹模4，銷(xiāo)釘6連接凹模壓頭9和凸模10，凸模10置 于凹模壓頭9的工作腔內(nèi)，凸模10的下端置于凸模套筒5的型腔內(nèi)。 所述的壓緊機(jī)構(gòu)中的凸模套筒5置于凹模4的工作腔內(nèi)，凸模10插入凸模套筒5 型腔內(nèi)，套筒彈簧17置于凸模套筒5的上端面。 所述的固定機(jī)構(gòu)中的上模座11置于凹模壓頭9的上端，凸模10的上端置于上模 座11的型腔內(nèi)，上墊板13置于上模座11的上端，上模板14置于上墊板13的上端，上模座 11、上墊板13、上模板ll通過(guò)固定銷(xiāo)12固定，并用連接螺栓16連接。固定機(jī)構(gòu)通過(guò)固定螺 栓15固定在壓力機(jī)設(shè)備上。 本實(shí)施例可提供的高溫真空環(huán)境為最高加熱溫度120(TC，滿載時(shí)的熱態(tài)真空度 5X 10—3Pa ;可以提供的最大加載力為20KN，壓頭位移精度為示值的？ . 5% ;本發(fā)明中凸、凹 模的加工精度為輪廓誤差《± 1. 5 ii m，加工表面粗糙度《0. 05 ii m。本發(fā)明作為一種微型 零件精密塑性成形模具結(jié)構(gòu)，在成形設(shè)備提供的高溫真空環(huán)境下，可用于成形零件最大輪 廓尺寸小于lmm，零件特征尺寸為微米級(jí)的體積成形類(lèi)零件。
本實(shí)施例具體通過(guò)以下方式組裝依次將支承座2、頂桿3、凹模4、凹模支承19、固 定塊20、支承彈簧21裝配好放入模座1的工作腔內(nèi)，再將坯料18放入凹模4的工作腔內(nèi)， 凸模套筒5放入凹模4的工作腔內(nèi)，套筒彈簧17置于凸模套筒5的上端面上；再將連接座 8、凹模壓頭9、銷(xiāo)釘6、凸模10、上模座11裝配好放入模座1上部的工作腔內(nèi)；用緊固螺釘 6固定，防止浮動(dòng)裝置、組合壓頭彈出；用固定銷(xiāo)12將上墊板13、上模板14與上模座11固 定，并用連接螺栓16連接，最后用固定螺栓15將裝置與壓力機(jī)設(shè)備固定。成形過(guò)程固定 于壓力機(jī)設(shè)備的上模板14、上墊板13、上模座11壓到凹模壓頭9上，使得凹模4和凹模支 承19向下運(yùn)動(dòng)，支承彈簧21被壓縮，同時(shí)凸模10由于銷(xiāo)釘6的連接作用也隨著凹模壓頭 9向下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)凸模套筒5導(dǎo)向壓縮坯料18變形，坯料18底部變薄，筒壁高度增加，擠壓 口材料推動(dòng)凸模套筒5上移，套筒彈簧17受到壓縮，套筒彈簧17的壓縮力通過(guò)凸模套筒5 作用到擠壓口坯料上，坯料18在由凹模4、凸模10、凸模套筒5組成的封閉空間填充。成形 結(jié)束后連接凹模壓頭9和凸模10的銷(xiāo)釘6滑入連接座8的窄槽內(nèi)，凸模10與凹模壓頭9 的連接失效，凸模10隨著壓力機(jī)設(shè)備回程，成形零件始終受到套筒彈簧的壓縮力作用停留 在頂桿3的上端面上，最后與凸模10分離。成形結(jié)束后的卸模過(guò)程松開(kāi)固定螺栓15、緊 固螺釘7，通過(guò)支撐彈簧21和卸模螺栓22可以完成整個(gè)成型裝置的拆卸。
凹模4中心的模腔、凸模10下端的外壁、凸模套筒5的內(nèi)外壁的加工精度和配合 精度與需要成形的微型精密零件的精度相匹配，凹模4的外輪廓和模座1的加工精度和配 合精度可采用常規(guī)精加工的精度，其它輔助零部件的加工和配合精度也可采用常規(guī)精加工 的精度。在工作過(guò)程中，凸模、凹模和凸模套筒的高精度的成形運(yùn)動(dòng)與其它輔助零部件常規(guī) 精度的導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)一致，保證微型精密零件的成形和脫模。
權(quán)利要求
一種微型精密零件反擠壓成形裝置，包括模座、組合壓頭、浮動(dòng)裝置、壓緊機(jī)構(gòu)、固定機(jī)構(gòu)和卸模螺栓，其特征在于模座位于壓力設(shè)備工作臺(tái)上，浮動(dòng)裝置和組合壓頭位于模座內(nèi)，固定機(jī)構(gòu)的下端與組合壓頭活動(dòng)連接，固定機(jī)構(gòu)的上端與壓力設(shè)備固定連接，卸模螺栓活動(dòng)設(shè)置于模座底部并與浮動(dòng)裝置相接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型精密零件反擠壓成形裝置，其特征是，所述的組合壓頭 包括連接座、凹模壓頭和凸模，其中連接座置于模座上部，凹模壓頭置于連接座內(nèi)，凹模 壓頭的下端與凹模接觸連接，凸模置于凹模壓頭內(nèi)并與凹模壓頭固定連接，凸模的下端位 于凸模套筒內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型精密零件反擠壓成形裝置，其特征是，所述的浮動(dòng)裝置 包括支承座、固定塊、頂桿、凹模、凹模支承和支承彈簧，其中支承座位于模座下部，固定 塊位于支承座的上端，固定塊位于支承座上，支承彈簧位于支承座上，凹模支承位于支承彈 簧的上端面并分別與支承座和固定塊相配合，凹模位于凹模支承的上端面，頂桿的上端和 下端分別位于凹模和固定塊內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型精密零件反擠壓成形裝置，其特征是，所述的壓緊機(jī)構(gòu) 包括凸模套筒和套筒彈簧，其中凸模套筒置于凹模內(nèi)且與凸模接觸連接，套筒彈簧位于 凸模套筒的上端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型精密零件反擠壓成形裝置，其特征是，所述的固定機(jī)構(gòu) 包括上模座、上墊板和上模板，其中上模板、上墊板和上模座由上而下依次固定設(shè)置于 凹模壓頭的上端，上模座與凸模的上端接觸連接。
全文摘要
一種機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域的用于微型精密零件的反擠壓成形裝置，微型精密零件反擠壓成形裝置，包括模座、組合壓頭、浮動(dòng)裝置、壓緊機(jī)構(gòu)、固定機(jī)構(gòu)和卸模螺栓，其中模座位于壓力設(shè)備工作臺(tái)上，浮動(dòng)裝置和組合壓頭位于模座內(nèi)，固定機(jī)構(gòu)的下端與組合壓頭活動(dòng)連接，固定機(jī)構(gòu)的上端與壓力設(shè)備固定連接，卸模螺栓活動(dòng)設(shè)置于模座底部并與浮動(dòng)裝置相接觸。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)成形過(guò)程中凸模和凹模的高精度導(dǎo)向，控制最終零件的成形精度。
文檔編號(hào)B21C26/00GK101745559SQ20091031235
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者王茹燕, 董湘懷, 馬寧, 馬智慧 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)