CN113926925B - 真空获得设备叶轮的冲压成型模具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了真空设备技术领域一种真空获得设备叶轮的冲压成型模具，包括上模组件、下模组件以及圆环胚料；上模组件包括上模板、活动成型上模芯、成型刀口上模芯、上模外推料环，下模组件包括下模板、活动成型下模芯、成型刀口下模芯、下模外推料环；下模板上设有定位块，圆环胚料对应定位块放置设置在下模板上，上模板上固定设置模柄，上模板通过模柄下压至与下模板接触，圆环胚料的内圈通过活动成型上模芯与活动成型下模芯接触而压紧设置，圆环胚料的外圈通过上模外推料环与下模外推料环接触而压紧设置，圆环胚料通过成型刀口上模芯与成型刀口下模芯接触而加工叶轮齿设置。本发明对薄铝合金圆环胚料叶齿成型，可实现铣制叶轮的小角度叶齿成型。
Description
技术领域
本发明涉及真空设备技术领域，具体地，涉及一种真空获得设备叶轮的冲压成型模具。
背景技术
真空获得设备叶轮主要应用在高真空泵中，作为静叶轮，穿插安装在动叶轮中，各级动叶轮高速旋转，击打气体分子泵按照一定的方向流动，从而达到抽气的目的。出于性能和小型化的考虑，希望每级叶轮高度尽量小，这样在有限的空间内可放置尽量多级的叶轮，提高抽气效率。另外，下层叶轮上叶齿角度越小，抽气性能越好。
目前，国内该类泵的静叶轮均采用铝板铣削而成，因设计及工艺原因，叶齿角度不能太小，叶齿数量不能过多，叶轮厚度也较厚，导致产品重量及体积大，抽气效率差。以上问题均可采用冲压成型模具来解决。传统冲压模具，冲压件形状简单或平缓，冲压行程小，精度要求也不高，但是真空获得设备的叶轮精度高，尺寸小，齿根齿顶连接少，易破裂。
经现有技术检索发现，中国发明专利公告号为CN103599986B，公开了一种冲压模具，它包括冲头和模壳；模壳包括两个支座、一根主轴、一个气动盘和一个转筒，主轴的两端与两个支座固定，转筒设有中心孔且转筒经中心孔可转动套合在主轴上，气动盘包括盘壳和位于盘壳内的叶轮，盘壳的端壁与主轴固定，叶轮可转动套合在主轴上且叶轮与转筒周向限位，转筒上设有多个径向通孔；冲头上设有多个冲柱，每个冲柱下端设有一个六棱柱凸起，全部冲柱分布在一排，全部的一排冲柱与转筒上位置最高的一排径向通孔正对；盘壳的圆周壁上设有用于吹动叶轮的叶片的第一喷嘴。该专利技术就存在上述相关问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种真空获得设备叶轮的冲压成型模具。
根据本发明提供的一种真空获得设备叶轮的冲压成型模具，包括上模组件、下模组件以及圆环胚料；
所述上模组件包括上模板、活动成型上模芯、成型刀口上模芯以及上模外推料环，所述活动成型上模芯、所述成型刀口上模芯以及所述上模外推料环分别设置在所述上模板的下端面上；
所述下模组件包括下模板、活动成型下模芯、成型刀口下模芯以及下模外推料环，所述活动成型下模芯、所述成型刀口下模芯以及所述下模外推料环分别设置在所述下模板的上端面上；
所述下模板上设有定位块，所述圆环胚料对应所述定位块放置设置在所述下模板上，所述上模板上固定设置模柄，所述模柄另一端与压机固定设置，所述上模板通过所述模柄下压至与所述下模板接触，所述圆环胚料的内圈通过所述活动成型上模芯与所述活动成型下模芯接触而压紧设置，所述圆环胚料的外圈通过所述上模外推料环与所述下模外推料环接触而压紧设置，所述圆环胚料通过所述成型刀口上模芯与所述成型刀口下模芯接触而加工叶轮齿设置。
一些实施方式中，所述活动成型上模芯对应设置在所述活动成型下模芯的正上方，所述成型刀口上模芯对应设置在所述成型刀口下模芯的正上方，所述上模外推料环对应设置在所述下模外推料环的正上方。
一些实施方式中，所述上模板上设有用于定位***结构的上模固定轴，所述下模板上设有用于定位***结构和圆环胚料的下模固定轴，所述上模固定轴和所述下模固定轴上分别设有定位凸块，所述活动成型上模芯和所述活动成型下模芯上分别设有卡槽，所述上模固定轴通过定位凸块与所述活动成型上模芯相互卡扣设置，所述下模固定轴通过定位凸块和所述卡槽配合与所述活动成型下模芯相互卡扣设置。
一些实施方式中，所述上模组件包括上模固定环，所述上模固定环固定设置在所述上模板上，所述下模组件包括下模固定环，所述下模固定环固定设置在所述下模板上，所述上模固定环对应设置在所述下模固定环上方，所述上模固定环与所述上模外推料环相互配合设置，所述下模固定环与所述下模外推料环相互配合设置。
一些实施方式中，还包括导柱，所述导柱贯穿所述上模板设置，所述导柱的下端部固定设置在所述下模板上，所述导柱上套设有导柱套，所述导柱套设置在所述导柱与所述上模板之间，且所述导柱套凸出所述上模板设置。
一些实施方式中，所述上模外推料环和所述下模外推料环端部分别设有第一压簧，所述上模外推料环通过所述第一压簧与所述上模板连接设置，所述下模外推料环通过所述第一压簧与所述下模板连接设置；所述活动成型上模芯和所述活动成型下模芯分别设有第二压簧，所述活动成型上模芯通过所述第二压簧与所述上模板连接设置，所述活动成型下模芯通过所述第二压簧与所述下模板连接设置。
一些实施方式中，所述成型刀口上模芯上固定设置上定位销，所述成型刀口上模芯通过所述上定位销与所述上模板定位设置；所述成型刀口下模芯上固定设置下定位销，所述成型刀口下模芯通过所述下定位销与所述下模板定位设置。
一些实施方式中，所述成型刀口上模芯和所述成型刀口下模芯分别采用Cr12工具钢，所述成型刀口上模芯和所述成型刀口下模芯的硬度为Rc55-60，所述成型刀口上模芯和所述成型刀口下模芯的内外圆刀口处设有圆角。
一些实施方式中，所述活动成型上模芯与所述活动成型下模芯分别采用20Cr高强度合金钢，内外圆柱面粗糙度优于1.6。
一些实施方式中，所述圆环胚料放置在下模板处，所述圆环胚料通过定位块进行定位，所述上模板上的模柄与压机紧固，所述模柄通过所述压机迅速下压；
所述上模内推料环与所述下模内推料环、所述上模外推料环与所述下模外推料环首先接触，通过所述上模外推料环和所述下模外推料环上连接的第一压簧将圆环胚料内外圈压紧，通过所述活动成型上模芯和所述活动成型下模芯上连接的第二压簧作用下将圆环胚料内外圈压紧；
成型刀口上模芯切开圆环胚料，并与成型刀口下模芯合模顶紧，将圆环胚料上叶轮齿的形状和角度压到位；最后所述模柄带动所述上模组件向上移动进行脱模，所述第一压簧和所述第二压簧分别将所述上模外推料环、所述活动成型下模芯顶开，与之接触的叶轮内外圈顶出，叶齿处即与成型刀口下模芯脱开。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过上模组件和下模组件，在上模组件中设置活动成型上模芯、成型刀口上模芯以及上模外推料环，在下模组件中设置活动成型下模芯、成型刀口下模芯以及下模外推料环，将圆环胚料内外圈压紧，将叶轮齿的形状和角度压到位，对薄铝合金圆环胚料叶齿成型，减小了叶轮的高度，可实现铣制叶轮达不到的小角度叶齿成型；
2、本发明通过设置上模板和下模板，并设置导柱进行定位，上模外推料环和下模外推料环上连接设置第一压簧，活动成型上模芯和活动成型下模芯上连接设置第二压簧，保证模具被动运动部件位置准确，脱模顺畅，模具操作简单，可不间断工作，提升了该叶轮的生产效率，降低了成本。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明真空获得设备叶轮的冲压成型模具的结构示意图；
图2为本发明上模板的结构示意图；
附图标记：
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示为真空获得设备叶轮的冲压成型模具的结构示意图，包括上模组件、下模组件以及圆环胚料21。上模组件包括上模板2、活动成型上模芯4、成型刀口上模芯7以及上模外推料环5，活动成型上模芯4、成型刀口上模芯7以及上模外推料环5分别设置在上模板2的下端面上。下模组件包括下模板11、活动成型下模芯13、成型刀口下模芯16以及下模外推料环14，活动成型下模芯13、成型刀口下模芯16以及下模外推料环14分别设置在下模板11的上端面上。
下模板11上设有定位块18，圆环胚料21对应定位块18放置设置在下模板11上，上模板2上固定设置模柄1，模柄1另一端与压机固定设置，上模板2通过模柄1下压至与下模板11接触，圆环胚料21的内圈通过活动成型上模芯4与活动成型下模芯13接触而压紧设置，圆环胚料21的外圈通过上模外推料环5与下模外推料环14接触而压紧设置，圆环胚料21通过成型刀口上模芯7与成型刀口下模芯16接触而加工叶轮齿设置。
活动成型上模芯4对应设置在活动成型下模芯13的正上方，成型刀口上模芯7对应设置在成型刀口下模芯16的正上方，上模外推料环5对应设置在下模外推料环14的正上方。在本实施例中，活动成型上模芯4与活动成型下模芯13分别采用20Cr高强度合金钢，整体盐炉淬火，内外圆柱面粗糙度优于1.6，可承受长期摩擦和一定的冲击。活动成型上模芯4和活动成型下模芯13接触面上沿圆周方向分别设置有两段凹凸槽，使得冲压成型后的叶轮内圈有两段凹槽加强筋结构，提升叶轮强度。
如图2所示为上模板的结构示意图，上模板2上设有用于定位***结构的上模固定轴3，下模板11上设有用于定位***结构和圆环胚料21的下模固定轴12，上模固定轴3和下模固定轴12上分别设有定位凸块，活动成型上模芯4和活动成型下模芯13上分别设有卡槽，上模固定轴3通过定位凸块与活动成型上模芯4相互卡扣设置，下模固定轴12通过定位凸块和卡槽配合与活动成型下模芯13相互卡扣设置。
上模组件包括上模固定环6，上模固定环6固定设置在上模板2上，下模组件包括下模固定环15，下模固定环15固定设置在下模板11上，上模固定环6对应设置在下模固定环15上方，上模固定环6与上模外推料环5相互配合设置，下模固定环15与下模外推料环14相互配合设置。
还包括导柱17，导柱17贯穿上模板2设置，导柱17的下端部固定设置在下模板11上，导柱17外圆柱面设计有螺旋凹槽，便于润滑油脂均匀。导柱17上套设有导柱套8，导柱套8设置在导柱17与上模板2之间，且导柱套8凸出上模板2设置，在本实施例中，导柱套8采用H59黄铜材料，进一步减小了与导柱17之间的摩擦力。
上模外推料环5和下模外推料环14端部分别设有第一压簧9，上模外推料环5通过第一压簧9与上模板2连接设置，下模外推料环14通过第一压簧9与下模板11连接设置；活动成型上模芯4和活动成型下模芯13分别设有第二压簧19，活动成型上模芯4通过第二压簧19与上模板2连接设置，活动成型下模芯13通过第二压簧19与下模板11连接设置，保证模具被动运动部件位置准确，脱模顺畅，每个件底部的压簧均均布设置8个，保证运动同步性。
成型刀口上模芯7上固定设置上定位销10，成型刀口上模芯7通过上定位销10与上模板2定位设置；成型刀口下模芯16上固定设置下定位销20，成型刀口下模芯16通过下定位销20与下模板11定位设置，通过上定位销10和下定位销20保证成型刀口上模芯7和成型刀口下模芯16径向安装位置精度和重复拆装精度。
在本实施例中，成型刀口上模芯7和成型刀口下模芯16分别采用Cr12工具钢，具有优良的淬透性、耐磨性和加工性，齿面淬火，成型刀口上模芯7和成型刀口下模芯16的硬度为Rc55-60，成型刀口上模芯7和成型刀口下模芯16的内外圆刀口处设有圆角，保证叶齿顶和根部与内外圈连接到位，保证强度和易于脱模。
工作原理：圆环胚料21放置在下模板11处，圆环胚料21通过定位块18进行定位，上模板2上的模柄1与压机紧固，模柄1通过压机迅速下压。上模内推料环与下模内推料环、上模外推料环5与下模外推料环14首先接触，通过上模外推料环5和下模外推料环14上连接的第一压簧9将圆环胚料21内外圈压紧，通过活动成型上模芯4和活动成型下模芯13上连接的第二压簧19作用下将圆环胚料21内外圈压紧。
成型刀口上模芯7切开圆环胚料21，并与成型刀口下模芯16合模顶紧，将圆环胚料21上叶轮齿的形状和角度压到位；最后模柄1带动上模组件向上移动进行脱模，第一压簧9和第二压簧19分别将上模外推料环5、活动成型下模芯13顶开，与之接触的叶轮内外圈顶出，叶齿处即与成型刀口下模芯16脱开。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (8)
1.一种真空获得设备叶轮的冲压成型模具，其特征在于，包括上模组件、下模组件以及圆环胚料（21）；
所述上模组件包括上模板（2）、活动成型上模芯（4）、成型刀口上模芯（7）以及上模外推料环（5），所述活动成型上模芯（4）、所述成型刀口上模芯（7）以及所述上模外推料环（5）分别设置在所述上模板（2）的下端面上；
所述下模组件包括下模板（11）、活动成型下模芯（13）、成型刀口下模芯（16）以及下模外推料环（14），所述活动成型下模芯（13）、所述成型刀口下模芯（16）以及所述下模外推料环（14）分别设置在所述下模板（11）的上端面上；
所述下模板（11）上设有定位块（18），所述圆环胚料（21）对应所述定位块（18）放置设置在所述下模板（11）上，所述上模板（2）上固定设置模柄（1），所述模柄（1）另一端与压机固定设置，所述上模板（2）通过所述模柄（1）下压至与所述下模板（11）接触，所述圆环胚料（21）的内圈通过所述活动成型上模芯（4）与所述活动成型下模芯（13）接触而压紧设置，所述圆环胚料（21）的外圈通过所述上模外推料环（5）与所述下模外推料环（14）接触而压紧设置，所述圆环胚料（21）通过所述成型刀口上模芯（7）与所述成型刀口下模芯（16）接触而加工叶轮齿设置；
所述上模板（2）上设有用于定位***结构的上模固定轴（3），所述下模板（11）上设有用于定位***结构和圆环胚料（21）的下模固定轴（12），所述上模固定轴（3）和所述下模固定轴（12）上分别设有定位凸块，所述活动成型上模芯（4）和所述活动成型下模芯（13）上分别设有卡槽，所述上模固定轴（3）通过定位凸块与所述活动成型上模芯（4）相互卡扣设置，所述下模固定轴（12）通过定位凸块和所述卡槽配合与所述活动成型下模芯（13）相互卡扣设置；
所述上模组件包括上模固定环（6），所述上模固定环（6）固定设置在所述上模板（2）上，所述下模组件包括下模固定环（15），所述下模固定环（15）固定设置在所述下模板（11）上，所述上模固定环（6）对应设置在所述下模固定环（15）上方，所述上模固定环（6）与所述上模外推料环（5）相互配合设置，所述下模固定环（15）与所述下模外推料环（14）相互配合设置。
2.根据权利要求1所述的真空获得设备叶轮的冲压成型模具，其特征在于，所述活动成型上模芯（4）对应设置在所述活动成型下模芯（13）的正上方，所述成型刀口上模芯（7）对应设置在所述成型刀口下模芯（16）的正上方，所述上模外推料环（5）对应设置在所述下模外推料环（14）的正上方。
3.根据权利要求1所述的真空获得设备叶轮的冲压成型模具，其特征在于，还包括导柱（17），所述导柱（17）贯穿所述上模板（2）设置，所述导柱（17）的下端部固定设置在所述下模板（11）上，所述导柱（17）上套设有导柱套（8），所述导柱套（8）设置在所述导柱（17）与所述上模板（2）之间，且所述导柱套（8）凸出所述上模板（2）设置。
4.根据权利要求1所述的真空获得设备叶轮的冲压成型模具，其特征在于，所述上模外推料环（5）和所述下模外推料环（14）端部分别设有第一压簧（9），所述上模外推料环（5）通过所述第一压簧（9）与所述上模板（2）连接设置，所述下模外推料环（14）通过所述第一压簧（9）与所述下模板（11）连接设置；所述活动成型上模芯（4）和所述活动成型下模芯（13）分别设有第二压簧（19），所述活动成型上模芯（4）通过所述第二压簧（19）与所述上模板（2）连接设置，所述活动成型下模芯（13）通过所述第二压簧（19）与所述下模板（11）连接设置。
5.根据权利要求1所述的真空获得设备叶轮的冲压成型模具，其特征在于，所述成型刀口上模芯（7）上固定设置上定位销（10），所述成型刀口上模芯（7）通过所述上定位销（10）与所述上模板（2）定位设置；所述成型刀口下模芯（16）上固定设置下定位销（20），所述成型刀口下模芯（16）通过所述下定位销（20）与所述下模板（11）定位设置。
6.根据权利要求1所述的真空获得设备叶轮的冲压成型模具，其特征在于，所述成型刀口上模芯（7）和所述成型刀口下模芯（16）分别采用Cr12工具钢，所述成型刀口上模芯（7）和所述成型刀口下模芯（16）的硬度为Rc55-60，所述成型刀口上模芯（7）和所述成型刀口下模芯（16）的内外圆刀口处设有圆角。
7.根据权利要求1所述的真空获得设备叶轮的冲压成型模具，其特征在于，所述活动成型上模芯（4）与所述活动成型下模芯（13）分别采用20Cr高强度合金钢，内外圆柱面粗糙度优于1.6。
8.根据权利要求1所述的真空获得设备叶轮的冲压成型模具，其特征在于，所述圆环胚料（21）放置在下模板（11）处，所述圆环胚料（21）通过定位块（18）进行定位，所述上模板（2）上的模柄（1）与压机紧固，所述模柄（1）通过所述压机迅速下压；
所述上模内推料环与所述下模内推料环、所述上模外推料环（5）与所述下模外推料环（14）首先接触，通过所述上模外推料环（5）和所述下模外推料环（14）上连接的第一压簧（9）将圆环胚料（21）内外圈压紧，通过所述活动成型上模芯（4）和所述活动成型下模芯（13）上连接的第二压簧（19）作用下将圆环胚料（21）内外圈压紧；
成型刀口上模芯（7）切开圆环胚料（21），并与成型刀口下模芯（16）合模顶紧，将圆环胚料（21）上叶轮齿的形状和角度压到位；最后所述模柄（1）带动所述上模组件向上移动进行脱模，所述第一压簧（9）和所述第二压簧（19）分别将所述上模外推料环（5）、所述活动成型下模芯（13）顶开，与之接触的叶轮内外圈顶出，叶齿处即与成型刀口下模芯（16）脱开。
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