專利名稱：一種酚醛活塞的模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種模具，特別是酚醛活塞的模具。
背景技術(shù)：
活塞在高溫、高壓、高速、潤(rùn)滑不良的條件下工作?；钊苯优c高溫氣體接觸，瞬時(shí)溫度可達(dá)2500K以上，因此，受熱嚴(yán)重，而散熱條件又很差，所以活塞工作時(shí)溫度很高，頂部高達(dá)600 700K，且溫度分布很不均勻；活塞頂部承受氣體壓力很大，特別是作功行程壓力最大，汽油機(jī)高達(dá)3 5MPa，柴油機(jī)高達(dá)6 9MPa，這就使得活塞產(chǎn)生沖擊，并承受側(cè)壓力的作用；活塞在氣缸內(nèi)以很高的速度(8 12m/s)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且速度在不斷地變化，這就產(chǎn)生了很大的慣性力，使活塞受到很大的附加載荷。活塞在這種惡劣的條件下工作，會(huì)產(chǎn)生變形并加速磨損，還會(huì)產(chǎn)生附加載荷和熱應(yīng)力，同時(shí)受到燃?xì)獾幕瘜W(xué)腐蝕作用。為了達(dá)到上述工作場(chǎng)合的需求人們?cè)O(shè)計(jì)出了酚醛活塞，但現(xiàn)有的酚醛活塞是通過(guò)模具一次成型的，其各項(xiàng)指標(biāo)系數(shù)偏低。中國(guó)專利其公開(kāi)號(hào)CN1464207A提供了一種“汽車制動(dòng)器復(fù)合材料活塞的生產(chǎn)方法”它以改性硅灰石纖維為原料，以酚醛樹(shù)脂為輔料，按一定的比例混合烘干，利用模具熱壓制坯，再經(jīng)機(jī)械加工成形。具體而言，上述生產(chǎn)方法包括以下步驟:①按一定比例選料混合烘干選取改性硅灰石纖維為原料，并進(jìn)行篩選；再選取酚醛樹(shù)脂為輔料；原料按76-78%，輔料按22-24%，倒入混料機(jī)內(nèi)混合，再烘干，烘干溫度為500C 利用模具熱壓制成毛坯將烘干的混合料裝模于模具中的上模具和下模具之間，再對(duì)模具的上加熱板和下加熱板加熱，加熱溫度為165-175 ，再壓制后即可使活塞的毛坯出模；③經(jīng)機(jī)加工成形活塞的毛坯經(jīng)檢驗(yàn)后再機(jī)加工，主要是磨外圓，最后檢驗(yàn)入庫(kù)。可以看出，上述方法中是直接將原料一次壓制成型，由于沒(méi)有保溫處理其成品質(zhì)量較差。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提供一種脫模穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的酚醛活塞的模具。本實(shí)用新型的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種酚醛活塞的模具，包括上模體和下模體，所述上模體與下模體扣合后在兩者之間形成用于成型酚醛活塞的成型腔，其特征在于，所述上模體上具有與酚醛活塞內(nèi)腔相匹配的凸模，所述下模體上具有與酚醛活塞外側(cè)相匹配的凹模，所述凸模上具有能將粘附在其上的酚醛活塞分離的脫料件一，所述凹模處具有能將粘附在其內(nèi)的酚醛活塞分離的脫料件二，所述上模體和下模體上均具有若干加熱孔。模具使用前將電加熱桿放入加熱孔處，上模體和下模體都加熱到一定溫度時(shí)，將杯狀的酚醛活塞毛坯放入上模體與下模體之間，上模體與下模體扣合后將位于兩者之間的酚醛活塞毛坯成型。脫模過(guò)程中，酚醛活塞內(nèi)側(cè)可能會(huì)粘附在凸模上，酚醛活塞外側(cè)可能會(huì)粘附在凹模上。此時(shí)，通過(guò)脫料件一使酚醛活塞內(nèi)側(cè)與凸模順暢的分離，通過(guò)脫料件二使酚醛活塞外側(cè)與凹模順暢分離。[0007]在上述酚醛活塞的模具中，所述凸模呈圓筒狀，所述的脫料件一包括上模體內(nèi)部的導(dǎo)向腔和位于導(dǎo)向腔內(nèi)的脫模板一、脫模桿一，所述脫模板一與導(dǎo)向腔相匹配，上述脫模桿一上端與脫模板一固連，脫模桿一下端位于凸模內(nèi)，且當(dāng)上述脫模板一下移上述脫模桿一下端能伸出凸模。脫模過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)向腔與脫模板一的配合，能使脫模桿一筆直的上下平移，脫模桿一隨著下移后伸出凸模頂壓酚醛活塞，穩(wěn)定的將酚醛活塞與凸模分離。為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),脫料件一為一根位于凸模內(nèi)的脫模桿也是可行的,脫模桿外端伸出上模體。在上述酚醛活塞的模具中，所述下模體底部具有脫模腔，所述的脫料件二包括脫模腔內(nèi)的脫模板二和脫模桿二，所述脫模板二與脫模腔相匹配，上述脫模桿二下端固連在脫模板二上，脫模桿二上端穿過(guò)下模體并位于上述凹模底部處，當(dāng)上述脫模板二上移能使脫模桿二上端伸于凹模內(nèi)。脫模過(guò)程中通過(guò)脫模腔與脫模板二的配合，能使脫模桿二筆直的上下平移，脫模桿二隨著上移后伸出凹模頂壓酚醛活塞，穩(wěn)定的將酚醛活塞與凹模分離。為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，脫料件二為一根位于凹模內(nèi)的脫模桿也是可行的，脫模桿下端伸出下模體。在上述酚醛活塞的模具中，所述上模體上固連有2— 8個(gè)凸模，所述下模體上具有與上述凸模數(shù)量相同且位置相對(duì)應(yīng)的凹模。上、下模扣合后能一次成型多個(gè)酚醛活塞。在上述酚醛活塞的模具中，所述凹模底部具有環(huán)形凹槽，上述脫模桿二位于環(huán)形凹槽處。成型后的酚醛活塞在其筒狀的封口端形成環(huán)形凸出的加強(qiáng)部。在上述酚醛活塞的模具中，所述每個(gè)凹模處均具有兩根脫模桿二。通過(guò)兩根脫模桿二能使位于凹模內(nèi)的酚醛活塞順暢的脫離。在上述酚醛活塞的模具中，所述脫模板一上固連有導(dǎo)桿，所述下模體上具有導(dǎo)孔，上述導(dǎo)桿位于導(dǎo)孔處。通過(guò)導(dǎo)桿使上模體與下模體之間不會(huì)偏移，保證上模體穩(wěn)定的扣合在下模體上。以下說(shuō)明利用上述模具制作酚醛活塞的制作方法，該方法包括以下步驟:A、打餅:將顆粒狀的酚醛通過(guò)沖壓制造為呈杯狀的餅料，然后將餅料加熱至100—240 0C ；B、模具預(yù)熱:將上模體和下模體均加熱至100— 240°C，然后將上述的100— 240°C的餅料放入上模體與下模體之間；C、合模:將上模體與下模體扣合，然后對(duì)模具進(jìn)行保溫100—150秒，拆開(kāi)上模體和下模體后得到酚醛活塞毛坯；D、烘烤:將酚醛活塞毛坯在150—2001:的溫度下，經(jīng)10 —15小時(shí)烘烤，烘烤后得
到酚醛活塞毛坯。酚醛顆粒經(jīng)沖壓后得到呈筒狀且一端封閉的餅料。將餅料加熱到100— 240°C，同時(shí)，上模體、下模體均加熱至100— 240°C，上述100— 240°C的餅料放入上模體與下模體之間，餅料的開(kāi)口與凸模正對(duì)。[0027]接著，將上模體與下模體扣合，位于上模體與下模體之間的餅料被成型為酚醛活塞毛坯。合模后對(duì)上模體、下模體保溫100—150秒，最后對(duì)毛坯進(jìn)行烘烤，得到強(qiáng)度較高、不易脆化的酚醛活塞。在上述酚醛活塞的制作方法中，所述步驟A中在普通的沖床上采用5—8噸的壓力將酚醛顆粒壓制為杯狀餅料。這里采用普通模具盛裝酚醛顆粒原料。通過(guò)普通的沖床沖壓后得到杯狀的餅料。在上述酚醛活塞的制作方法中，所述步驟B中采用電加熱的方法將上模體和下模體加熱至100— 240°C。在上述酚醛活塞的制作方法中，所述步驟B中上模體和下模體加熱至100_240°C后對(duì)其進(jìn)行保溫5-15分鐘。保溫過(guò)程中使得餅料有足夠的時(shí)間被放入上模體與下模體之間，從而保證合模過(guò)程中上模體、下模體和餅料都在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。在上述酚醛活塞的制作方法中，所述步驟C中將模具放置于沖床上通過(guò)50—70噸的壓力將上模體與下模體扣合。在上述酚醛活塞的制作方法中，所述步驟D中經(jīng)1.5—2小時(shí)將酚醛活塞勻速加熱至150— 170°C后在該溫度下保溫1.5—2小時(shí)，然后再經(jīng)I一2小時(shí)將酚醛活塞勻速加熱至180— 200°C后在該溫度下保溫4一5.5小時(shí)，最后經(jīng)2 — 3.5小時(shí)使酚醛活塞勻速降至室溫。對(duì)酚醛活塞勻速升溫后再進(jìn)行保溫，保溫后再次提升溫度后將酚醛活塞勻速降至室溫，從而改變了酚醛的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使酚醛活塞強(qiáng)度較高、不易脆化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本酚醛活塞的模具上具有加熱孔，對(duì)模具加熱時(shí)直接將電熱棒塞入加熱孔即可，不需要將上模體和下模體另外置于加熱件處單獨(dú)加熱，使用方便。同時(shí)，通過(guò)脫料件一和脫料件二能使酚醛活塞與模具順暢的分離，有效的避免了酚醛活塞粘附在模具上，脫模穩(wěn)定性高。另外，本酚醛活塞的制作方法直接對(duì)上模體和下模體加熱，酚醛活塞毛坯成型后，通過(guò)烘烤保溫，進(jìn)一步的提升了酚醛活塞的內(nèi)部性能，不僅強(qiáng)度較高，而且不易脆化。顯然，不僅易于實(shí)施，而且成品率較聞。

圖1是本本酚醛活塞的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本酚醛活塞的模具分離時(shí)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本酚醛活塞的模具扣合時(shí)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、上模體；la、凸模；lb、導(dǎo)向腔；2、下模體；2a、凹模；2b、脫模腔；2c、環(huán)形凹槽；3、脫模板一 ；4、脫模桿一 ；5、脫模板二 ；6、脫模桿二 ；7、導(dǎo)桿；8、加熱孔。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一 如圖2和圖3所示，本酚醛活塞的模具包括上模體I和下模體2，上模體I與下模體2扣合后在兩者之間形成用于成型酚醛活塞的成型腔。上模體I上具有與酚醛活塞內(nèi)腔相匹配的凸模la，下模體2上具有與酚醛活塞外側(cè)相匹配的凹模2a，凸模Ia上具有能將粘附在其上的酚醛活塞分離的脫料件一，凹模2a處具有能將粘附在其內(nèi)的酚醛活塞分離的脫料件二。上模體I和下模體2上均具有若干加熱孔8。凸模Ia呈圓筒狀，脫料件一包括上模體I內(nèi)部的導(dǎo)向腔Ib和位于導(dǎo)向腔Ib內(nèi)的脫模板一 3、脫模桿一 4,脫模板一 3與導(dǎo)向腔Ib相匹配。脫模桿一 4上端與脫模板一 3固連，脫模桿一 4下端位于凸模Ia內(nèi)，脫模板一 3下移后脫模桿一 4下端能伸出凸模la。下模體2底部具有脫模腔2b，脫料件二包括脫模腔2b內(nèi)的脫模板二 5和脫模桿二6，脫模板二 5與脫模腔2b相匹配。脫模桿二 6下端固連在脫模板二 5上，脫模桿二 6上端穿過(guò)下模體2并位于凹模2a底部處，脫模板二 5上移后能使脫模桿二 6上端伸于凹模2a內(nèi)。本實(shí)施例中，上模體I上固連有2個(gè)凸模Ia,下模體2上具有與兩個(gè)與凸模Ia 對(duì)應(yīng)的凹模2a。另外，在凹模2a底部具有環(huán)形凹槽2c，脫模桿二 6位于環(huán)形凹槽2c處。本實(shí)施例中，每個(gè)凹模2a處均具有兩根脫模桿二 6。脫模板一 3上固連有導(dǎo)桿7，下模體2上具有導(dǎo)孔，導(dǎo)桿7位于導(dǎo)孔處。如圖1和圖2和圖3所示，本酚醛活塞的制作方法包括以下步驟:A、打餅:將顆粒狀的酚醛通過(guò)沖壓制造為呈杯狀的餅料，本實(shí)施例中，在普通的沖床上采用5噸的壓力將酚醛顆粒壓制為杯狀餅料。然后，將餅料加熱至100°C。B、模具預(yù)熱:將上模體I和下模體2均加熱至100°C，本實(shí)施例中，采用電加熱的方法將上模體I和下模體2加熱至100°C。然后，將上述的100°C的餅料放入上模體I與下模體2之間。本實(shí)施例中，上模體I和下模體2加熱至100°C后對(duì)其進(jìn)行保溫5分鐘。C、合模:將模具放置在沖床上通過(guò)50噸的壓力將上模體I與下模體2扣合。然后，對(duì)模具進(jìn)行保溫100秒，拆開(kāi)上模體I與下模體2后得到酚醛活塞毛坯。D、烘烤:經(jīng)1.5小時(shí)將酚醛活塞勻速加熱至150°C后在該溫度下保溫1.5小時(shí)，然后再經(jīng)I小時(shí)將酚醛活塞勻速加熱至180°C后在該溫度下保溫4小時(shí)，最后經(jīng)2小時(shí)使酚醛活塞勻速降至室溫。在上述制作酚醛活塞的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)桿7使上模體I與下模體2穩(wěn)定的扣合在一起。拆模過(guò)程中，脫模板一 3帶動(dòng)脫模桿一 4下移,伸出凸模Ia的脫模桿一 4將粘附在凸模Ia上的酚醛活塞頂開(kāi)，使酚醛活塞內(nèi)側(cè)與凸模Ia順暢的分離。與此同時(shí)，脫模板二 5帶動(dòng)脫模桿二 6上移，伸于凹模2a內(nèi)的脫模桿二 6將粘附在凹模2a上的酚醛活塞頂開(kāi)，使酚醛活塞外側(cè)與凹模2a順暢的分離。實(shí)施例二本實(shí)施例同實(shí)施例一的方案基本相同，不一樣的地方在于:A、打餅:將顆粒狀的酚醛通過(guò)沖壓制造為呈杯狀的餅料，本實(shí)施例中，在普通的沖床上采用8噸的壓力將酚醛顆粒壓制為杯狀餅料。然后，將餅料加熱至240°C。B、模具預(yù)熱:將上模體I和下模體2均加熱至240°C，本實(shí)施例中，采用電加熱的方法將上模體I和下模體2加熱至240°C。然后，將上述的240°C的餅料放入上模體I與下模體2之間。本實(shí)施例中，上模體I和下模體2加熱至240°C后對(duì)其進(jìn)行保溫15分鐘。C、合模:將模具放置在沖床上通過(guò)70噸的壓力將上模體I與下模體2扣合。然后，對(duì)模具進(jìn)行保溫150秒，拆開(kāi)上模體I與下模體2后得到酚醛活塞毛坯。D、烘烤:經(jīng)2小時(shí)將酚醛活塞勻速加熱至170°C后在該溫度下保溫2小時(shí)，然后再經(jīng)2小時(shí)將酚醛活塞勻速加熱至200°C后在該溫度下保溫5.5小時(shí)，最后經(jīng)3.5小時(shí)使酚醛活塞勻速降至室溫。實(shí)施例三本實(shí)施例同實(shí)施例一的方案基本相同,不一樣的地方在于:A、打餅:將顆粒狀的酚醛通過(guò)沖壓制造為呈杯狀的餅料，本實(shí)施例中，在普通的沖床上采用6噸的壓力將酚醛顆粒壓制為杯狀餅料。然后，將餅料加熱至200°C。B、模具預(yù)熱:將上模體I和下模體2均加熱至200°C，本實(shí)施例中，采用電加熱的方法將上模體I和下模體2加熱至200°C。然后，將上述的200°C的餅料放入上模體I與下模體2之間。本實(shí)施例中，上模體I和下模體2加熱至200°C后對(duì)其進(jìn)行保溫10分鐘。C、合模:將模具放置在沖床上通過(guò)60噸的壓力將上模體I與下模體2扣合。然后，對(duì)模具進(jìn)行保溫120秒，拆開(kāi)上模體I與下模體2后得到酚醛活塞毛坯。D、烘烤:經(jīng)1.6小時(shí)將酚醛活塞勻速加熱至160°C后在該溫度下保溫1.6小時(shí)，然后再經(jīng)1.5小時(shí)將酚醛活塞勻速加熱至190°C后在該溫度下保溫5小時(shí)，最后經(jīng)3小時(shí)使酚醛活塞勻速降至室溫。實(shí)施例四本實(shí)施例同實(shí)施例一的方案基本相同，不一樣的地方在于:A、打餅:將顆粒狀的酚醛通過(guò)沖壓制造為呈杯狀的餅料，本實(shí)施例中，在普通的沖床上采用7噸的壓力將酚醛顆粒壓制為杯狀餅料。然后，將餅料加熱至180°C。B、模具預(yù)熱:將上模體I和下模體2均加熱至180°C，本實(shí)施例中，采用電加熱的方法將上模體I和下模體2加熱至180°C。然后，將上述的180°C的餅料放入上模體I與下模體2之間。本實(shí)施例中，上模體I和下模體2加熱至180°C后對(duì)其進(jìn)行保溫9分鐘。C、合模:將模具放置在沖床上通過(guò)55噸的壓力將上模體I與下模體2扣合。然后，對(duì)模具進(jìn)行保溫130秒，拆開(kāi)上模體I與下模體2后得到酚醛活塞毛坯。D、烘烤:經(jīng)1.7小時(shí)將酚醛活塞勻速加熱至165°C后在該溫度下保溫1.8小時(shí)，然后再經(jīng)1.7小時(shí)將酚醛活塞勻速加熱至195°C后在該溫度下保溫4.5小時(shí)，最后經(jīng)2.3小時(shí)使酚醛活塞勻速降至室溫。
權(quán)利要求1.一種酚醛活塞的模具，包括上模體(I)和下模體(2)，所述上模體(I)與下模體(2)扣合后在兩者之間形成用于成型酚醛活塞的成型腔，其特征在于，所述上模體(I)上具有與酚醛活塞內(nèi)腔相匹配的凸模(la)，所述下模體(2)上具有與酚醛活塞外側(cè)相匹配的凹模(2a)，所述凸模(Ia)上具有能將粘附在其上的酚醛活塞分離的脫料件一，所述凹模(2a)處具有能將粘附在其內(nèi)的酚醛活塞分離的脫料件二，所述上模體(I)和下模體(2)上均具有若干加熱孔(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酚醛活塞的模具，其特征在于，所述凸模(Ia)呈圓筒狀，所述的脫料件一包括上模體(I)內(nèi)部的導(dǎo)向腔(Ib)和位于導(dǎo)向腔(Ib)內(nèi)的脫模板一(3)、脫模桿一(4),所述脫模板一(3)與導(dǎo)向腔(Ib)相匹配,上述脫模桿一(4)上端與脫模板一(3)固連，脫模桿一(4)下端位于凸模(Ia)內(nèi)，且當(dāng)上述脫模板一(3)下移上述脫模桿一(4)下端能伸出凸模(la)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酚醛活塞的模具，其特征在于，所述下模體(2)底部具有脫模腔(2b )，所述的脫料件二包括脫模腔(2b )內(nèi)的脫模板二( 5 )和脫模桿二( 6 )，所述脫模板二(5)與脫模腔(2b)相匹配，上述脫模桿二(6)下端固連在脫模板二(5)上，脫模桿二(6)上端穿過(guò)下模體(2)并位于上述凹模(2a)底部處，當(dāng)上述脫模板二(5)上移能使脫模桿二(6)上端伸于凹模(2a)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的酚醛活塞的模具，其特征在于，所述上模體(I)上固連有2— 8個(gè)凸模(la)，所述下模體(2)上具有與上述凸模(Ia)數(shù)量相同且位置相對(duì)應(yīng)的凹模(2a)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的酚醛活塞的模具，其特征在于，所述凹模(2a)底部具有環(huán)形凹槽(2c)，上述脫模桿二(6)位于環(huán)形凹槽(2c)處。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的酚醛活塞的模具，其特征在于，所述每個(gè)凹模(2a)處均具有兩根脫模桿二(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的酚醛活塞的模具，其特征在于，所述脫模板一(3)上固連有導(dǎo)桿(7)，所述下模體(2)上具有導(dǎo)孔，上述導(dǎo)桿(7)位于導(dǎo)孔處。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種酚醛活塞的模具，屬于模具技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的酚醛活塞成品質(zhì)量差的問(wèn)題。本酚醛活塞的模具，包括上模體和下模體，上模體與下模體扣合后在兩者之間形成用于成型酚醛活塞的成型腔，上模體上具有與酚醛活塞內(nèi)腔相匹配的凸模，下模體上具有與酚醛活塞外側(cè)相匹配的凹模，凸模上具有能將粘附在其上的酚醛活塞分離的脫料件一，凹模處具有能將粘附在其內(nèi)的酚醛活塞分離的脫料件二，上下模體上均具有若干加熱孔。本酚醛活塞的模具上具有加熱孔，對(duì)模具加熱時(shí)直接將電熱棒塞入加熱孔即可，使用方便。同時(shí)，通過(guò)脫料件一和脫料件二能使酚醛活塞與模具順暢的分離，有效的避免了酚醛活塞粘附在模具上，脫模穩(wěn)定性高。
文檔編號(hào)B30B15/32GK203063169SQ201320059478
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者施劍波 申請(qǐng)人:臺(tái)州萬(wàn)洲機(jī)械有限公司