彎整凹模及其加工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種精密軸瓦彎整凹模，其包括基體，所述基體上端面中部有內(nèi)凹圓弧孔，圓弧孔內(nèi)固連有形狀相適配的圓弧形硬質(zhì)合金耐磨層。本發(fā)明還涉及這種軸瓦彎整凹模的加工方法。通過本發(fā)明方法獲得的彎整凹模，具有成型面尺寸精度高，使用壽命長，制造成本低的特點。
【專利說明】彎整凹模及其加工方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種彎整凹模，以及這種彎整凹模加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車發(fā)動機上所用的軸瓦，是通過精密軸瓦彎整凹模壓制成型。其軸瓦圓弧面的貼合接觸面要求達到> 95%以上，因此對壓制軸瓦的凹模形位公差要求非常嚴(yán)格:
0.005 ； // ^ 0.005 ；?^ 0.005 ;表面粗糙度Ra0.2。加工軸瓦彎整凹模的成型凹面的難度非常大。尤其是為了提高成型凹面的使用壽面，而采用硬質(zhì)合金材料制作精密軸瓦彎整凹模，不僅半成品壓制成型困難、易裂紋，且燒結(jié)硬質(zhì)合金成品的成型凹面的加工相比普通鋼件其加工的難度更高，加工成本大增。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:針對上述存在的問題，提供一種復(fù)合軸瓦彎整凹模。
[0004]本發(fā)明的另一目的是提供了一種復(fù)合彎整凹模的制造方法。
[0005]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明彎整凹模包括基體，特別是一種鋼制基體，所述基體上端面中部有內(nèi)凹圓弧孔，圓弧孔內(nèi)固連有形狀相適配的圓弧形耐磨層，如硬質(zhì)合金耐磨層。本發(fā)明采用的復(fù)合機構(gòu)的彎整凹模，基體部分采用鋼件具有成本低、抗沖擊和塑性變形特點，成型凹面復(fù)合一層高硬度、高耐磨性的耐磨層，可顯著提高產(chǎn)品的使用壽命，使整體產(chǎn)品具有較好的綜合性能。而且由于采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，解決了使用硬質(zhì)合金材料制作整體精密軸瓦彎整凹模時，半成品壓制成型困難、易裂紋、成本高的缺陷。
[0006]更進一步的改進 是，所述耐磨層與圓弧孔粘接固連。硬質(zhì)合金耐磨層與鋼件基體固連的方式較多，如焊接固連，如鉚固。但由于焊接時溫度高(1000° C以上)以及合金與鋼件的冷熱收縮不同，使得焊接后組織內(nèi)部殘余大量的內(nèi)應(yīng)力，在后續(xù)對高硬度、高脆性的耐磨層的精加工中易使耐磨層產(chǎn)生裂紋。鉚固的方式，存在對工作面破壞的缺陷。而采用粘接固連的方式，不僅粘接牢固，還可有效地減低合金內(nèi)部的應(yīng)力集中，避免后續(xù)的凹模成型面的加工時的裂紋，提高了加工一次合格率。
[0007]更進一步的改進是，所述圓弧孔粘接面上還設(shè)置有凸臺，凸臺與耐磨層接觸面為弧面，所述凸臺弧面與耐磨層弧面相適配。由于精密軸瓦彎整凹模的形位公差要求非常嚴(yán)格，而膠水是柔性材料，在基體與耐磨層兩個粘接件之間施加膠水后，通過擠壓粘接，貼合面膠水厚薄分布容易不均，粘接件之間的形位公差易發(fā)生變形，無法滿足工藝要求，而且粘接強度無法保證，而在兩個粘接件之間布置的圓弧面凸臺，可以在圓弧孔與耐磨層兩個粘接件之間形成柔性的粘膠層和剛性的支撐層。既可對粘接在圓弧孔上的耐磨層起到支撐作用，確保了粘接件之間的形位公差(同心度)滿足工藝要求，又保證了兩個粘接件之間的膠水厚度均勻，提高了粘接強度。特別是，通過設(shè)置凸臺對耐磨層的支撐，還可以提高產(chǎn)品的使用壽命。彎整凹模的耐磨層在軸瓦成型中，會經(jīng)歷幾十萬甚至上百萬次的沖擊，膠水的粘接力會因疲勞逐漸失效；而增加了支撐層去承受沖擊力，可以減少粘膠層受的沖擊，確保粘膠層的粘接強度，提高使用壽命。凸臺的個數(shù)根據(jù)貼合面的大小確定，一般在貼合面的兩端分別設(shè)置I個。凸臺的厚度為0.5-2.5mm，較佳為2_2.5mm。
[0008]上述凹?？梢圆捎萌缦虏襟E加工獲得:
(1)制作基體，所述基體上端面中部有內(nèi)凹圓弧孔；
(2)制作壁厚和寬度滿足要求的管狀耐磨件，對耐磨層的內(nèi)外表面進行精加工，使圓度達到工藝要求；并將管狀耐磨件固連于圓弧孔內(nèi)；所述耐磨層形狀與圓弧孔形狀相適配；
(3)去掉管狀耐磨件多余的部分，使圓弧孔內(nèi)固連符合工藝要求的圓弧形耐磨層；耐磨層底部母線與模具的底平面平行度達到要求。
[0009]由于軸瓦彎整凹模的弧形耐磨層的成型面是非回轉(zhuǎn)的凹形曲面，以往采用的線切割和坐標(biāo)磨加工，其加工的結(jié)果都達不到弧形凹面的形位公差要求，不能滿足用戶的使用要求。通過把弧形耐磨層設(shè)計成管狀，便于對管狀件的內(nèi)外圓進行精加工，獲得理想的加工精度，把管狀件固連于基體圓弧孔后，再通過后續(xù)的切割，去掉管狀件的多余部分，獲得最終符合工藝尺寸的耐磨層。
[0010]所述步驟(I)中圓弧孔粘接面上還設(shè)置有凸臺，凸臺與耐磨層接觸面為弧面，所述凸臺弧面與耐磨層弧面相適配。
[0011]所述步驟(2)中的管狀耐磨件可以采用粉末冶金的方法制作；管狀耐磨件與基體圓弧孔較佳的固連方式為粘接固連。
[0012]采用本發(fā)明模具其制造精度達到工藝要求，且可極大的降低成本，縮短模具加工周期，使用戶獲得高質(zhì)量的精密軸瓦彎整凹模模具。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]本發(fā)明將通過實施例并參照附圖的方式進行說明，其中:
圖1本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是圖1基體的俯視不意圖。
[0015]圖3是圖1基體的主視圖。
[0016]圖4是本發(fā)明加工步驟中的實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]如圖1-3所示，本發(fā)明彎整凹模包括基體3，所述基體上端面中部有內(nèi)凹圓弧孔5，圓弧孔內(nèi)通過粘膠層2與形狀相適配的圓弧形硬質(zhì)合金耐磨層I粘接固連。上述基體較佳為鋼制基體。上述耐磨層較佳為硬質(zhì)合金耐磨層。圓弧孔粘接面的兩端還焊接有兩個凸臺4做為硬質(zhì)合金耐磨層的支撐層，凸臺可以為鋼制材料或適宜的硬質(zhì)材料，凸臺厚度為
0.5-2.5mm,較佳為2-2.5mm0凸臺與耐磨層接觸面為弧面，所述弧面嚴(yán)格按照硬質(zhì)合金耐磨層外圓弧面加工。
[0019]上述結(jié)構(gòu)的凹模可以采用如下步驟獲得:
(I)制作鋼件基體3，所述基體上端面中部有內(nèi)凹圓弧孔5;內(nèi)凹圓弧孔的弧面兩端焊接有兩個鋼件凸臺4，凸臺弧形工作面與下述步驟(3)制得的硬質(zhì)合金管件的形狀相適配。兩者的互差平行度< 0.005。如圖2、3所不。
[0020](2)采用粉末冶金方法，制作壁厚和寬度滿足要求的硬質(zhì)合金管件。
[0021](3)通過內(nèi)外圓磨床穿芯軸對硬質(zhì)合金管件的內(nèi)孔和外圓進行精加工，達到用戶提出的形位公差要求；硬質(zhì)合金管件的形狀與凸臺弧面形狀相適配。
[0022](4)把專用合成膠涂布在基體3內(nèi)凹圓弧孔的粘接面上；硬質(zhì)合金管件6通過粘接層2粘接固連于基體圓弧孔內(nèi)，如圖4所示；凸臺的弧形工作面與硬質(zhì)合金管件外圓周面接觸；粘接后的硬質(zhì)合金管件的圓弧面80mm長的母線與底平面(圖中A基準(zhǔn))平行度<0.005。
[0023](5)用線切割去掉硬質(zhì)合金管件多余的部分，鉗工進行最后修整，使基體3圓弧孔內(nèi)粘接固連的圓弧形硬質(zhì)合金耐磨層I符合工藝尺寸要求，如圖1所示。
[0024]本發(fā)明采用了合金與鋼件的粘接方式極大降低內(nèi)應(yīng)力；焊接凸臺在保證同心度和粘接強度的同時，也提高了粘接部件的使用壽命。精密軸瓦彎整凹模通常采用的鋼件經(jīng)熱處理后精加工而成，其鋼質(zhì)凹模使用壽命較短，一般情況下2(T25萬件，而采用硬質(zhì)合金做凹模的成型面，其使用壽命增加4飛倍，達到100萬件以上，最高使用壽命達到了 200萬件。
[0025]在不脫離本發(fā)明的精神和基本特征的情況下，本發(fā)明可以具體化為其他具體的形式。因此本發(fā)明的實例可以認(rèn)為在所有方面均是說明性和沒有限制性的，由附加的權(quán)利要求所表明的本發(fā)明范圍勝于上述說明書的范圍，因此在其內(nèi)涵和權(quán)利要求等效范圍之內(nèi)的所有變化均包含在其所要求保護的范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種彎整凹模，其特征在于:包括基體，所述基體上端面中部有內(nèi)凹圓弧孔，圓弧孔內(nèi)固連有形狀相適配的圓弧形耐磨層。
2.如權(quán)利要求1所述的彎整凹模，其特征在于:所述耐磨層為硬質(zhì)合金耐磨層。
3.如權(quán)利要求1所述的彎整凹模，其特征在于:所述基體為鋼制基體。
4.如權(quán)利要求1-3任一項所述的彎整凹模，其特征在于:所述耐磨層與圓弧孔粘接固連。
5.如權(quán)利要求4所述的彎整凹模，其特征在于:所述圓弧孔與耐磨層粘接固連的粘接面上還設(shè)置有至少一個凸臺，凸臺與耐磨層接觸面為弧面，所述凸臺弧面與耐磨層弧面相適配。
6.如權(quán)利要求5所述的彎整凹模，其特征在于:所述凸臺的厚度為0.5-2.5mm。
7.—種軸瓦彎整凹模的加工方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)制作基體，所述基體上端面中部有內(nèi)凹圓弧孔； (2)制作壁厚和寬度滿足要求的管狀耐磨件，對耐磨層的內(nèi)外表面進行精加工，使圓度達到工藝要求；并將管狀耐磨件固連于圓弧孔內(nèi)；所述耐磨層形狀與圓弧孔形狀相適配； (3)去掉管狀耐磨件多余的部分，使圓弧孔內(nèi)固連符合工藝要求的圓弧形耐磨層；耐磨層底部母線與模具的底平面平行度達到要求。
8.如權(quán)利要求7所述的軸瓦彎整凹模的加工方法，其特征在于:所述步驟(2)中的管狀耐磨件是采用粉末冶金的方法制作。
9.如權(quán)利要求7所述的軸瓦彎整凹模的加工方法，其特征在于:所述步驟(2)中管狀耐磨件與基體圓弧孔粘接固連。
10.如權(quán)利要求7-9任一項所述的軸瓦彎整凹模的加工方法，其特征在于:所述步驟(I)中圓弧孔粘接面上還設(shè)置有凸臺，凸臺與耐磨層接觸面為弧面，所述凸臺弧面與耐磨層弧面相適配。
【文檔編號】B21D37/10GK103567287SQ201210262348
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月27日
【發(fā)明者】蔡斌, 郭永東 申請人:自貢硬質(zhì)合金有限責(zé)任公司