CN1212905C - 压制气门锁块的方法及其所需模具 - Google Patents

Abstract

一种压制气门锁块的方法及其所需模具，其是先将异形钢带拉制成所需型材；再将型材切断成坯料；然后把坯料置于全封闭成形模具内制得半成品；最后把半成品放入整形模具内整形成气门锁块；上述成形模具中，凹模上部的定位槽两端长度正好与坯料的轴向长度、斜槽的长度相等，使得成形时，凸模、坯料正好正配地落在上述斜槽内；所述的整形模具的上模架上设有上冲头，而把整形凹模固定在下模架上；采用上述成形模具成形时，坯料端面及半圆两平面分别受到斜槽两端及凸模台阶的压制，保证了气门锁块的最后尺寸，因而简化了工序，降低了生产成本和原材料损耗，同时保证了产品的机械性能和使用寿命。另外采用带上冲头的整形模具，操作比较安全。

Description

压制气门锁块的方法及其所需模具

技术领域

本发明涉及一种制造气门锁块的方法及其所需模具。

背景技术

气门锁块在发动机气门组件中至关重要，它与气门弹簧上座、气门顶杆的配合直接影响到气门间隙，其质量的稳定更直接关系到发动机的整机质量，而传统加工气门锁块大多采用金属切削工艺，该方法一方面耗料多，材料利用率仅为15％～25％之间，另一方面工序多，尺寸精度较难控制，且表面粗糙度难以达到技术要求，从而无法保证产品的质量。即使有些企业采用冷挤压成形，由于工序较多，成本较高，难以达到国外同类产品的质量要求，而且因受技术、设备等因素的限制，一般型材的设计也各不相同，因此，加工差异很大。最近，已有一种采用压制方式制造气门锁块的方法及其所需模具被设计出来，其制造方法是先拉型材、落料、打弯成形，制得坯料，将坯料放入整形模具内整形成半成品，再将半成品车工废边、倒角、磨平面，其成形是采用打弯成形模成形的，而整形模具采用上架梁下方固定有顶杆和整形凹模，而在下架梁上安装有其一端部至少有一个肩凸的型芯，通过上架梁向下运动带动顶杆挤压置于包于型芯周围的坯料而成。此方法虽然消除了制冷挤压模具成本高，模具使用寿命短的弊端，但是在生产过程中发现，由于将材料拉型材、落料，所以在采用打弯成形模成形时，必需使成形模中凸模与成形凹模配合后有间隙，否则无法保证成形后的坯料尺寸，这使得成形后的坯料周边均有废边，而导致仍需磨削气门锁夹的半圆两平面，车削、倒角两端面等，所以工艺仍很复杂，导致生产效率较低，且经车工以后也无法保证产品的一致性；另外，其采用的整形模具将整形凹模安装于上梁架上，在整形时，上、下梁之间无间距，这样对操作人员安装工件时，若一不小心，将会使伤及操作人员的手指，因而非常不安全的。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是克服上述缺陷，提供一种工艺简单、生产效率高且产品质量稳定的压制气门锁块的方法。

本发明所要解决的第二个技术问题是克服上述缺陷，提供一种全封闭成形模具，通过该成形模具加工后的半成品既无工艺废边，也无需磨削平面，均在模具上一次成形。

本发明所要解决的第三个技术问题是克服上述缺陷，提供一种安全性好的整形模具。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：

①根据气门锁块的要求，将异形钢带拉制成所需型材；

②将异形钢带型材切断成所需坯料；

③把上述坯料置于两端长度与坯料轴向长度相同的成形模具的凹模定位槽内，接着使所述成形模具中具有与气门锁块内径形状及半圆两平面相配的凸模向下运动，将定位槽内的坯料压入位于定位槽底部并与上述凸模相正配的斜槽内，挤压成形制得半成品；

④将制得的二片半成品放入整形模具中的凹模内的整形芯轴周围，带有与整形芯轴上端相配凹部的上冲头向下运动，将二个半成品紧贴整形凹模内的型腔中，以完成气门锁块外锥面的整形，同时二气门锁块紧抱整形芯轴，完成内径几何尺寸的到位。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：其包括模架、凸模、凹模和顶杆，所述的模架又包括通过导柱和导套相连接的上、下模架，所述的凸、凹模分别通过紧固件与上、下模架相固定，所述的顶杆通过凹模中心孔与位于下模架内的弹簧相抵，在弹簧自然状态下，所述的顶杆具有使凹模中半成品顶出的趋势，所述的凸模下端外形与气门锁块的内径形状相配，并设有与锁块半圆两平面相配的台阶，所述的凹模上部设置有能容纳上述坯料的定位槽，其特征在于：在所述定位槽的底部设有与气门锁块外形相适配并与上述凸模相正配的斜槽，所述定位槽的两端长度正好与坯料的轴向长度、斜槽的长度相等，使得成形时，凸模、坯料正好正配地落在上述斜槽内。

所述的凸模与上模架之间可以设有缓冲压力垫块。

所述的上模架上安装有与外部相连接的浮动模柄。

本发明解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：该整形模包括模架、整形凹模、顶杆和整形芯轴，所述的模架又包括通过导柱和导套相连接的上、下模架，在所述的整形凹模中心处设有与气门锁块外形相配的型腔，所述的型腔底部设有通孔，与气门锁块内径形状相适配的整形芯轴通过上述通孔与位于通孔内的顶杆相抵，其特征在于：所述的上、下模架上分别固定上冲头和上述整形凹模，所述的上冲头下端面内设有与整形芯轴上端相配的凹部；所述顶杆的另一端则与位于下模架内的复回弹簧相抵，在弹簧自然状态下，所述的顶杆和整形芯轴具有向上冲头侧移动的趋势。

所述的上冲头与上模架之间可以设有缓冲上压力垫块。

所述的整形凹模与下模架之间可以设有缓冲下压力垫块。

所述的上模架上安装有与外部相连接的浮动模柄。

与现有技术相比，本发明的优点在于：由于成形模具中定位槽长度与坯料长度及斜槽长度相等，且凸模与成形凹模中的斜槽相正配，所以用异形钢带型材成形时的两端面及半圆两平面分别受到斜槽两端及凸模台阶的压制，保证了气门锁块的最后尺寸，所以制得的半成品无工艺废边，而无需再进行磨削半圆两平面及车削和倒角两端面，因而简化了工序，降低了生产成本和原材料损耗，同时保证了产品的机械性能和使用寿命。另外采用带上冲头的整形模具，把整形凹模放置于下模架上，整形时，上模架与下模架之间由于上冲头而有间距，这样操作人员放置工件时，既使误操作，也不会伤击手指，所以比较安全。

附图说明

图1为本发明实施例中所需成形模具的结构示意图；

图2为本发明实施例中所需整形模具的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明的成形模具如图1所示，其包括模架、凸模6、成形凹模7和顶杆8，所述的模架又包括通过导柱13和导套相连接的上、下模架12、10，所述的上模架12通过浮动模柄与压力机相连接，而浮动模柄按常规由模柄1、球面垫块2和上模座3组成；所述的凸模6通过上模垫块4和螺栓固定在上模架12上，而成形凹模7通过螺栓与下模架10相固定，为了缓和从凸模6处传来的超高压力，以防止损坏上模架12，在上模垫块5与上模架12之间设有缓冲压力垫块4。所述的凸模6下端外形与气门锁块的内径形状相一致，并设有压制锁块半圆两平面的平面台阶26，所述的凹模7上部设置有能容纳坯料的定位槽11，在所述定位槽11的中心处设有与气门锁块外形相适配并与上述凸模6正配的斜槽14，所述定位槽11的两端长度正好与坯料的轴向长度、斜槽14的长度相等，使得成形时，凸模6、坯料正好正配地落在上述斜槽14内；所述的斜槽14底部设有中心孔，所述的顶杆8通过所述中心孔与位于下模架10内的弹簧9相抵，使得顶杆8具有使凹模7中半成品15顶出的趋势。

本发明的整形模具如图2所示，其包括模架、整形凹模24、顶杆8和整形芯轴19，所述的模架又包括通过导柱和导套相连接的上、下模架12、10，所述的上模架12与压力机的连接也采用上述方式，即通过浮动模柄与压力机相连接，而浮动模柄按常规由模柄1、球面垫块2和上模座3组成；所述的上模架12通过上冲头垫块17固定有上冲头18，而下模架10上用螺栓固定有整形凹模24，为了缓和从上冲头18和整形凹模24处传来的超高压力，以防止损坏上、下模架12、10，在上冲头垫块17与上模架12之间设有经淬硬的上压力垫块16，而在整形凹模24与下模架10之间也设有经淬硬的下压力垫块20；所述的上冲头18下端面内设有与整形芯轴19上端相配的凹部21；在所述的整形凹模24中心处设有与上述上冲头18相正对并与所需气门锁块外形相配的型腔23，所述的型腔23底部设有通孔，与气门锁块内径形状相适配的整形芯轴19通过上述通孔与位于通孔内的顶杆8相抵，顶杆8的另一端则与位于下模架10内的复回弹簧25相抵，使得所述的顶杆8和整形芯轴19具有向上冲头18侧移动的趋势。在本实施例中，整形芯轴19上只设有一个凹入部，也可以根据需要，设置多个凹入部，以与气门锁块的内径中的凸出部相配。

采用上述成形模具和整形模具来压制气门锁块的过程如下：①根据气门锁块的技术要求，将异形钢带拉制成所需型材；②将异形钢带型材切断成所需坯料，该坯料的尺寸即为气门锁块的展开尺寸；③把上述坯料置于全封闭成形模具内成形制得半成品，即上述成形模具的上模架12处于上止点时，凸模6与成形凹模7相分离，此时将坯料放入成形凹模7的定位槽11内，当上模架12在机械的作用下，使得上模架12、压力垫块4及凸模6沿导柱13垂直向下运动，凸模6将定位槽11内的坯料压入斜槽14内，挤压成形，然后在机械的作用下，上模架12带动凸模6运动至上止点，同时顶杆8受弹簧9的弹力作用，推压挤压后的半成品15，使得半成品15脱离成形凹模7；④最后将制得的半成品15放入整形模具内整形成气门锁块23，即在整形模具的上模架12处于上止点时，上冲头18与整形芯轴19相分离，此时二片半成品放入整形凹模24内的整形芯轴19周围，当上模架12在机械的作用下，使得上模架12、上压力垫块16及上冲头18沿导柱垂直向下运动，使二个半成品紧贴整形凹模24内的型腔23完成气门锁块22外锥面的整形，同时使二气门锁块22紧抱整形芯轴19，以完成内径几何尺寸的到位，然后在机械的作用下，上模架12带动上冲头18返回，运动至上止点时，由于复回弹簧25的弹力作用，使顶杆8复位，促使整形芯轴19向上移动，从而顶出二气门锁块22即得。

Claims (8)

1、一种压制气门锁块的方法，其特征在于：①根据气门锁块的要求，将异形钢带拉制成所需型材；②将异形钢带型材切断成所需坯料；③把上述坯料置于两端长度与坯料轴向长度相同的成形模具的凹模(7)定位槽(11)内，接着使所述成形模具中具有与气门锁块内径形状及半圆两平面相配的凸模(6)向下运动，将定位槽(11)内的坯料压入位于定位槽底部并与上述凸模(6)相正配的斜槽(14)内，挤压成形制得半成品；④将制得的二片半成品放入整形模具中的凹模(24)内的整形芯轴(19)周围，带有与整形芯轴(19)上端相配凹部(21)的上冲头(18)向下运动，将二个半成品紧贴整形凹模(24)内的型腔(23)中，以完成气门锁块(22)外锥面的整形，同时二气门锁块(22)紧抱整形芯轴(19)，完成内径几何尺寸的到位。

2、一种用于权利要求1所述的方法中的成形模具，其包括模架、凸模(6)、凹模(7)和顶杆(8)，所述的模架又包括通过导柱(13)和导套相连接的上、下模架(12)、(10)，所述的凸、凹模分别通过紧固件与上、下模架相固定，所述的顶杆(8)通过凹模(7)中心孔与位于下模架(10)内的弹簧(9)相抵，在弹簧(9)自然状态下，所述的顶杆(8)具有使凹模(7)中半成品(15)顶出的趋势，所述的凸模(6)下端外形与气门锁块的内径形状相配，并设有与锁块半圆两平面相配的台阶(26)，所述的凹模(7)上部设置有能容纳上述坯料的定位槽(11)，其特征在于：在所述定位槽(11)的底部设有与气门锁块外形相适配并与上述凸模(6)相正配的斜槽(14)，所述定位槽(11)的两端长度正好与坯料的轴向长度、斜槽(14)的长度相等，使得成形时，凸模(6)、坯料正好正配地落在上述斜槽(14)内。

3、根据权利要求2所述的成形模具，其特征在于：所述的凸模(6)与上模架(12)之间设有缓冲压力垫块(4)。

4、根据权利要求2或3所述的成形模具，其特征在于：所述的上模架(12)上安装有与外部相连接的浮动模柄。

5、一种用于权利要求1所述方法中的整形模具，其包括模架、整形凹模(24)、顶杆(8)和整形芯轴(19)，所述的模架又包括通过导柱和导套相连接的上、下模架(12)、(10)，在所述的整形凹模(24)中心处设有与气门锁块外形相配的型腔(23)，所述的型腔(23)底部设有通孔，与气门锁块内径形状相适配的整形芯轴(19)通过上述通孔与位于通孔内的顶杆(8)相抵，其特征在于：所述的上、下模架上分别固定上冲头(18)和上述整形凹模(24)，所述的上冲头(18)下端面内设有与整形芯轴(19)上端相配的凹部(21)；所述顶杆(8)的另一端则与位于下模架(10)内的复回弹簧(25)相抵，在复回弹簧(25)自然状态下，所述的顶杆(8)和整形芯轴(19)具有向上冲头(18)侧移动的趋势。

6、根据权利要求5所述的整形模具，其特征在于：所述的上冲头(18)与上模架(12)之间设有缓冲上压力垫块(16)。

7、根据权利要求5所述的整形模具，其特征在于：所述的整形凹模(24)与下模架(10)之间也设有缓冲下压力垫块(20)。

8、根据权利要求5或6或7所述的整形模具，其特征在于：所述的上模架(12)上安装有与外部相连接的浮动模柄。

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