[发明专利]用于外环槽镶嵌增材加工的压装模具

说明书

本发明涉及机械加工设备技术领域，特别涉及一种用于外环槽镶嵌增材加工的压装模具，包括：基台、滑座、基座、压模、驱动器；基台上设置多个滑座，滑座沿基台外缘均布，每个滑座上安装有一个基座，压模有多个，分别安装在基座上，压模工作面指向基台孔，在基座均接近基台孔时，多个压模工作面拼合为完整的环状挤压工作面；压模工作面设置有多个形变凹槽，形变凹槽沿挤压工作面均布，形变凹槽之间的突出部为挤压凸台；本发明通过在压模工作面上设置形变凹槽来收容形变嵌材的方案，将工艺过程中的嵌材转动操作次数缩减为一次，极大的简化了工序，提高了生产效率，同时有效避免嵌材折叠夹杂造成材料缺陷问题，有效提高了产品质量。

技术领域：

本发明涉及机械加工设备技术领域，特别涉及一种用于外环槽镶嵌增材加工的压装模具。

背景技术：

机械加工过程中，对环形材料的增材嵌套结构，如轴套、火车轮毂、炮弹弹带等，通常采用热胀、冷冻、焊接、环模挤压等方式进行加工，当嵌套基体嵌槽较深，超过热胀、冷冻工艺下的变形极限时，仅能使用焊接和环模挤压工艺进行加工，而焊接在基材和嵌材不一致，或加工材料对热处理敏感情况下存在较大限制，因此环模挤压方式为本领域中适用性最高的加工工艺。

在传统的环模挤压加工工艺中，由于嵌材是处于受挤压缩小尺寸的变形过程中，压模在加工开始时存在拼模缝，嵌材在变形过程中会挤入拼模缝中，阻挡压模拼合，导致环模挤压工艺的操作过程需要多次中断并转动嵌材，严重浪费工时，当嵌材质地较软、工艺要求的变形幅度较大时，甚至可能出现嵌材折叠挤入拼模缝中的情况，造成嵌材内出现气孔、裂纹等缺陷的问题，严重影响工件加工后的机械性能。

发明内容：

鉴于此，有必要设计一种用于外环槽镶嵌增材加工的压装模具，减少相关工艺的加工工时，并且防止嵌材折叠造成材料缺陷。

用于外环槽镶嵌增材加工的压装模具，包括：基台、滑座、基座、压模、驱动器。

其中，基台为圆台，中央设置有基台孔，基台上设置多个滑座，滑座沿基台外缘均布，滑座延长线指向基台孔，每个滑座上安装有一个基座，基座沿滑座滑动。上述基台、滑座、基座组成中空卡盘。

压模有多个，分别安装在基座上，压模工作面指向基台孔，在基座均滑动处于接近基台孔端时，多个压模工作面拼合为完整的环状挤压工作面；压模工作面设置有平行于基台孔轴的多个形变凹槽，形变凹槽沿挤压工作面均布，形变凹槽之间的突出部为挤压凸台。

驱动器用于驱动压模沿滑座向内运动执行挤压动作，其与压模或基座动力连接。

工作时，工件基材固定在基台孔内，调整其高度使嵌槽位于压模工作面工作区域内，将嵌材套在基材上使其与嵌槽对齐，通过驱动器驱动压模沿滑座动作，向内挤压嵌材，直至嵌材接触嵌槽底，完成第一次压装。第一次压装过程中，嵌材在被压模工作面推挤变形过程中，部分材料向形变凹槽内弯曲收容，从而防止嵌材在压模工作面拼模缝处集中折叠，同时形变凹槽对嵌材进行预压，使嵌材整体受力，形成环状嵌材的周向压缩。第一次压装后，压模张开与嵌材脱离接触，转动工件使第一次压装过程中形变凹槽内形成的弯曲收容部对齐压模工作面挤压凸台，后进行第二次压装，由挤压凸台挤压弯曲收容部使嵌材厚度均匀并紧贴嵌槽，完成工艺过程。

优选的，驱动器采用液压活塞缸，液压活塞缸动力端通过铰杆连接在压模外缘上。或者，驱动器采用转动驱动或直推驱动的动力臂，动力臂动力端通过铰杆连接在压模外缘上。采用动力臂时，由于动力臂同时驱动全部压模，压模动作同步且受力均匀，嵌材形变过程相比每个压模独立设置驱动器的方案更平稳均匀。

优选的，压模工作面之间的拼合接缝处位于形变凹槽处，在第一次压装过程中，嵌材向拼模缝内折叠的动作趋势被形变凹槽收容，防止嵌材材料阻挡压模动作。

优选的，本设计还包括基台孔定位模，加工工件通过基台孔定位模在基台孔内安装定位。