[发明专利]一种自定位微挤压模具

说明书

技术领域

本发明涉及微成形领域，特别是涉及一种用于成形三维微型零件的微挤 压模具。

背景技术

随着微机电系统的不断发展，对微型零件的需求越来越大，零件尺寸的 微小化(微米级或亚微米级)给零件的加工带来极大的难度，形状较复杂 的三维微型零件的加工工艺尤其困难。传统模具机构一般采用导柱导套或 定位销等导向定位机构来保证加工精度，模具自身的导向和定位误差直接 影响被加工零件的精度，并且施力机构的对中误差也会叠加到被加工零件 上，这些累积误差往往大大超过微型零件误差容许的数量级，因此传统的 模具结构已不适用于加工微型零件。而激光加工技术、光刻技术、牺牲层 技术等新的微加工工艺能够一定程度地提高加工精度，但需要投入昂贵的 配套设备，成本高，工艺复杂，难以推广，这就需要发展一种低成本、高 精度、高质量的微成形工艺方法和微成形装置。

发明内容

本发明提供一种自定位微挤压模具，以克服传统精密三维微型零件模 具成形精度低，结构复杂、工艺繁琐和成本高的缺点。

一种自定位微挤压模具，包括模腔，其特征在于，模腔内设有能沿模腔 侧壁上下滑动的滑环，滑环底部设有弹性支撑件，滑环的中心位置开有倒 圆台型凹槽，凸模的上部分位于凹槽的中心处，凸模的上部分从上往下分 为成型段和定位导向段；滑环内以凸模为中心安放有两个瓣合凹模，两凹 模内壁与凸模成型段之间的空腔形成型腔，两凹模内壁向下挤压移动过程 中与凸模定位导向段之间通过间隙配合起到定位导向作用；型腔的正上方 设有挤压冲头；凸模的下部分固定于脱模机构，运作脱模机构使得凹模分 别沿着倒圆台型凹槽的坡面侧壁上移并在水平方向分开，然后凸模向上移 动实现脱模。

本发明的技术效果体现在：本发明成形时凸凹模的相对位置只由凹模内 壁与凸模定位导向段间的间隙配合决定，而不受成形设备施力机构、冲头 的对中误差以及模具其他部分误差的影响，成形精度高。脱模时利用倒圆 台型凹槽实现侧向分模并利用凸、凹模上升的速度差实现制件的顶出。本 发明无须增加额外的定位机构，结构简单、成本低。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的局部放大图；

图4是凸模结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

模具主要包括模腔、凸模、凹模、滑环、挤压冲头和脱模机构。如图1， 2，3所示，模腔由模座1和模座盖板9构成，模座1的中部设有滑环6， 模座1的侧臂开有槽道，其与滑环6的外径间隙配合，对滑环6的运动起 导向作用。滑环6的底部设有弹簧柱12，弹簧柱12上套有弹簧13。滑环 6的中心位置开有倒圆台型凹槽，凸模的上部分位于该凹槽中心处，滑环 内以凸模为中心安放有两个瓣合式凹模。两个瓣合式凹模7a，7b与滑环6 锥面配合，同时滑环6与瓣合凹模7a，7b之间设有导向燕尾槽15，并采 用较松的间隙，其主要目的是保证在脱模时两个瓣合凹模分别沿着燕尾槽 上升从而彼此在水平方向分开，实现侧向分模。瓣合凹模下端面开有斜孔 7-1。

凸模的下部分固定于脱模机构，脱模机构的实施方式为：在模座1底座 上固定有模座镶件2，模座镶件2对设置在其内的滑块3起定位和导向作 用，滑块3内纵向开有两个推杆孔3-2，两推杆孔均连通滑块3底端的推杆 固定板槽3-3。两个推杆4分别穿过一个推杆孔3-2，伸入推杆固定板槽3-3 固定于放在其内的推杆固定板4-1上。顶出杆14与模座1采用螺纹连接， 其上端与推杆固定板4-1接触，下端伸出模座1底端。

如图4所示，凸模5设计成四段阶梯轴的形式，从上往下，成形段5-1 起成形作用；过度段5-2用于成形段5-1与定位导向段5-3间的连接；挤压 成形时，圆柱型的定位导向段5-3与向下移动的两凹模内壁间的间隙配合起 到定位导向作用；固定段5-4套装在滑块3上端的孔3-1中，并且在径向留 有较大间隙；凸模5的固定段5-4的下端面采用球面，便于其在径向移动。 因此成形前凸模5在径向处于浮动状态，被挤压零件的精度只受瓣合凹模 闭合后内壁形成的下端大孔7-2与凸模5的定位导向段5-3的配合精度的影 响，而不受成形设备施力机构、冲头的对中误差及模具其他部分误差的影 响，成形精度高。