[发明专利]齿形弹簧圈成形模具及成形方法

说明书

本发明属于机械制造领域，涉及一种齿形弹簧圈成形模具以及成形方法，该齿形弹簧圈成形模具包括下模、上模以及成形凸模；下模为聚氨酯材料的软模,成形凸模置于下模上方；上模置于成形凸模的上方；成形凸模整体是中空筒状结构；成形凸模设置有滑动定位块；滑动定位块在成形凸模内表面自如滑动；在使用时，上模的中心线、成形凸模的中心线、滑动定位块的中心线以及下模的中心线重合。本发明提供了一种可消除冲压成形过程产生的应力、可制备尺寸稳定且机械密封性能可靠的齿形弹簧圈以及可获得较高尺寸精度的齿形弹簧圈成形模具以及成形方法。

技术领域

本发明属于机械制造领域，涉及一种模具及基于该模具的零件加工方法，尤其涉及一种齿形弹簧圈成形模具以及成形方法。

背景技术

航空用齿形弹簧圈(其结构如图1以及图2所示)，要求能够可靠地起到机械密封作用。该类齿形弹簧圈尺寸精度一般，但其材料薄且硬，为0.1mm的特硬级奥氏体不锈钢带。目前该类齿形弹簧圈的常规方法是：先将奥氏体不锈钢的带料剪成一定尺寸的长方形或正方形块料，用数控电火花线切割加工出内、外齿形，然后用钢制模具压制成型。此方法冲制过程中定位不稳，待加工件常出现上跳、错位现象和成形后待加工件划伤、压伤变薄、断裂的问题。这种薄壁零件对模具精度要求较高，需要模具的上模、下模有很好的配合条件，且此类齿形弹簧圈为了保证机械密封性能，选用的材料薄且硬，弯曲回弹大，成形尺寸很难控制，废品率非常高(内外侧角度超差)。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种可制备尺寸稳定且机械密封性能可靠的齿形弹簧圈的成形方法以及可获得较高尺寸精度的齿形弹簧圈成形模具。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种齿形弹簧圈成形模具，其特征在于：所述齿形弹簧圈成形模具包括下模、上模以及成形凸模；所述成形凸模置于下模上方；所述上模置于成形凸模的上方；所述成形凸模整体是中空筒状结构；所述成形凸模设置有滑动定位块；所述滑动定位块在成形凸模内表面自如滑动；在使用时，所述上模的中心线、成形凸模的中心线、滑动定位块的中心线以及下模的中心线重合。

上述成形凸模的高度大于滑动定位块的高度。

上述下模上表面的粗糙度、滑动定位块外表面的粗糙度以及成形凸模外表面的粗糙度均不大于0.4。

上述下模是聚氨酯橡胶凹模。

上述聚氨酯橡胶的型号是8260，所述聚氨酯橡胶的硬度为58～68。

上述上模是通用的校平冲头。

一种齿形弹簧圈成形方法，其特征在于：所述齿形弹簧圈成形方法包括以下步骤：

1)根据待加工的齿形弹簧圈的展开尺寸制备齿形环状毛坯，并用细砂纸去除齿形环状毛坯上的毛刺；

2)根据待加工的齿形弹簧圈的结构确定冲压成形模具；

3)根据步骤2)确定冲压成形模具对步骤1)所得到的齿形环状毛坯进行冲压；

4)根据步骤2)确定的冲压成形模具对步骤1)所得到的齿形环状毛坯进行尺寸校正。

上述步骤2)中冲压成形模具包括上模、成形凸模以及下模；所述上模为通用的校平冲头，所述成形凸模为直接成形齿形弹簧圈的模块；所述成形凸模呈中空的筒状结构，所述成形凸模内设置有可在成形凸模的内壁自如滑动的滑动定位块；所述下模是聚氨酯橡胶凹模；所述聚氨酯橡胶的型号为8260，所述聚氨酯橡胶的硬度为58～68。