一种轴套翻边模具及其翻边方法与流程

1.本发明涉及轴套翻边技术领域，更具体地说，本发明涉及一种轴套翻边模具及其翻边方法。


背景技术：

2.已知翻边轴套就是一端或两端具有90
°
凸缘的轴套，其在工作过程中不但承受着径向载荷，在轴向上也由凸缘部分承受着部分轴向载荷；所以，翻边轴套工作层的表面状况密切影响着轴套的使用效果。
3.而在现有的高分子自润滑领域中，翻边轴套的工作层一般使用聚甲醛和聚四氟乙烯，使用的模具也是诸如cn200720113998.1一种开口薄壁轴套的翻边模和cn201320406022.9带翻边法兰的双金属衬套及其翻边模，由于聚甲醛和聚四氟乙烯材料延展性良好，聚甲醛和聚四氟乙烯三层复合材料翻边轴套能够在冷态下一步成型，凸缘处塑料层表面良好无裂纹，该模具及使用方法对其适用性良好；然而，随着工程机械对轴套性能要求的提高，聚醚醚酮材料逐渐走入了人们的视野。
4.其中，聚醚醚酮又称为peek，其虽有着优良的机械性能，但其延展性较聚甲醛和聚四氟乙烯差，聚醚醚酮材料在冷态下一步成型会导致凸缘处材料开裂，严重影响凸缘处的摩擦学性能；而现有的技术中，利用peek加热到tg温度，使其软化，再通过翻边模具进行一步成型；该方法基本能够完成peek三层复合材料轴套的正常翻边，但对改性peek来说，加热到tg温度(143
°
左右)附近，一方面是对复合材料中的其他成分可能会产生影响，改变材料的摩擦学性能；二是peek的tg温度相对生产来说较高，日常生产中不小心易对人身造成严重伤害；因此，提出一种轴套翻边模具及其翻边方法作为进一步的改进。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种针对聚醚醚酮三层复合材料的轴套翻边模具和轴套翻边方法，以便降低加热温度，改善聚醚醚酮三层复合材料翻边凸缘处塑料层的开裂问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种轴套翻边模具，包括改良翻边模具，所述改良翻边模具包括：改良翻边冲头、改良翻边凹模、改良翻边凸模和翻边压簧；
7.所述改良翻边冲头与所述改良翻边凹模的内壁滑动连接，所述改良翻边凹模顶部的内壁通过翻边压簧与改良翻边冲头的顶端固定连接，所述改良翻边凸模的顶部插接入所述改良翻边凹模的底部。
8.进一步地，所述改良翻边凹模的内部分为：限位区、滑动区和压平整区，所述限位区和压平整区的半径均大于与所述滑动区的半径，所述改良翻边冲头的侧面紧贴在滑动区的内壁，所述改良翻边冲头与不受外力状态下的翻边压簧的高度之和小于所述限位区和滑动区的高度之和，所述改良翻边冲头位于限位区和滑动区内滑动，所述改良翻边冲头的顶部固定套接有在限位区滑动的限位环。
9.进一步地，所述改良翻边凸模分为：插入部、压平部和脱模部：
10.所述插入部、压平部和脱模部的半径呈阶梯式依次增大，所述插入部插入滑动区，所述压平部插入压平整区，所述脱模部的半径大于压平整区的半径，所述压平部的半径大于滑动区的半径。
11.进一步地，所述改良翻边冲头远离翻边压簧的一端与插入部之间放置有翻边轴套，所述压平部的侧面贴紧压平整区侧面的内壁，所述压平部的高度大于所述压平整区的高度。
12.进一步地，一种轴套翻边模具，还包括预翻边模具，所述预翻边模具包括：预翻边冲头、预翻边凹模和预翻边凸模；
13.所述预翻边冲头固定安装在预翻边凹模内部的顶部，所述预翻边凸模的顶部插接入预翻边凹模的底部，所述翻边轴套放置在预翻边冲头与预翻边凸模之间。
14.进一步地，所述预翻边凹模靠近底面的内壁开设有环形的预翻边槽，所述预翻边凸模的侧面固定安装有插入预翻边槽的预翻边环。
15.一种轴套翻边模具的翻边方法，包括权利要求1-6中所述的任一项，具体操作如下：
16.步骤一：预翻边：先将翻边轴套放置在预翻边凸模上，将预翻边冲头和预翻边凹模紧固连接后，使预翻边凹模和预翻边凸模上下配合对翻边轴套进行预翻边；
17.步骤二；加热：将预翻边好的翻边轴套放入加热炉中进行加热：
18.步骤三：翻边：将经过预翻边的加热后的翻边轴套放置在改良翻边凸模上，改良翻边凹模通过翻边压簧带动改良翻边冲头先对翻边轴套进行压下，改良翻边凹模接近改良翻边凸模时，改良翻边凹模和改良翻边凸模上下配合，将翻边轴套的凸缘处压制平整。
19.进一步地，步骤一中，所述的预翻边凹模和预翻边凸模上下配合，对翻边轴套进行预翻边，翻边角度范围设置在0-30
°
20.进一步地，步骤二中，所述预翻边好的翻边轴套放入加热炉中进行加热，加热温度范围设置在60-100℃。
21.进一步地，步骤三中，所述改良翻边凹模接近改良翻边凸模时，待翻边轴套翻边达到接近90
°
。
22.本发明的技术效果和优点：
23.1、与现有技术相比，通过设置翻边压簧，由于改良翻边模具利用翻边压簧使得改良翻边冲头会先于改良翻边凹模对翻边轴套施力，且此时改良翻边凹模对翻边轴套的施力距离较远，存在足够大的空隙使翻边轴套进行弯折，待翻边压簧翻边达到接近
°
后，此时改良翻边凹模才接近改良翻边凸模，将翻边轴套凸缘处压制平整，改良翻边凹模和改良翻边冲头同时覆盖住翻边轴套，对其进行定型，因此解决了轴套预翻边后由于凸缘倾斜，从而常规模具难以进行二次翻边的问题。
24.2、与现有技术相比，通过设置预翻边模具和改良翻边模具，先通过预翻边模具进行预翻边，再通过改良翻边模具将翻边轴套翻边完整；其中，针对peek材料的翻边轴套采用二步翻边法，显著降低了peek材料翻边所需的加热温度，避免高温度对材料可能带来的影响，避免高温度对人造成危害。
附图说明
25.图1为本发明改良翻边模具的结构示意图。
26.图2为本发明改良翻边凹模的结构示意图。
27.图3为本发明改良翻边凸模的结构示意图。
28.图4为本发明预翻边模具的结构示意图。
29.附图标记为：
30.1、改良翻边模具；
31.11、改良翻边冲头；111、限位环；
32.12、改良翻边凹模；121、限位区；122、滑动区；123、压平整区；
33.13、改良翻边凸模；131、插入部；132、压平部；133、脱模部；
34.14、翻边压簧；
35.2、翻边轴套；
36.3、预翻边模具；
37.31、预翻边冲头；
38.32、预翻边凹模；321、预翻边槽；
39.33、预翻边凸模；331、预翻边环。
具体实施方式
40.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
41.如附图1-4所示的一种轴套翻边模具，包括改良翻边模具1，改良翻边模具1包括：改良翻边冲头11、改良翻边凹模12、改良翻边凸模13和翻边压簧14；
42.改良翻边冲头11与改良翻边凹模12的内壁滑动连接，改良翻边凹模12顶部的内壁通过翻边压簧14与改良翻边冲头11的顶端固定连接，改良翻边凸模13的顶部插接入改良翻边凹模12的底部；
43.改良翻边凹模12的内部分为：限位区121、滑动区122和压平整区123，限位区121和压平整区123的半径均大于与滑动区122的半径，改良翻边冲头11的侧面紧贴在滑动区122的内壁，改良翻边冲头11与不受外力状态下的翻边压簧14的高度之和小于限位区121和滑动区122的高度之和，改良翻边冲头11位于限位区121和滑动区122内滑动，改良翻边冲头11的顶部固定套接有在限位区121滑动的限位环111；
44.改良翻边凸模13分为：插入部131、压平部132和脱模部133：
45.插入部131、压平部132和脱模部133的半径呈阶梯式依次增大，插入部131插入滑动区122，压平部132插入压平整区123，脱模部133的半径大于压平整区123的半径，压平部132的半径大于滑动区122的半径；
46.改良翻边冲头11远离翻边压簧14的一端与插入部131之间放置有翻边轴套2，压平部132的侧面贴紧压平整区123侧面的内壁，压平部132的高度大于压平整区123的高度；
47.一种轴套翻边模具，还包括预翻边模具3，预翻边模具3包括：预翻边冲头31、预翻边凹模32和预翻边凸模33；
48.预翻边冲头31固定安装在预翻边凹模32内部的顶部，预翻边凸模33的顶部插接入预翻边凹模32的底部，翻边轴套2放置在预翻边冲头31与预翻边凸模33之间；预翻边凹模32靠近底面的内壁开设有环形的预翻边槽321，预翻边凸模33的侧面固定安装有插入预翻边槽321的预翻边环331；
49.其中，预翻边模具3中的预翻边凹模32和预翻边凸模33，分别利用相应的预翻边槽321和预翻边环331，预翻边凹模32和预翻边凸模33上下配合，保证翻边轴套2的翻边角度在进行0
°‑
30
°
范围内进行冷态预翻边；
50.其中，预翻边模具3中预翻边冲头31和预翻边凹模32到预翻边凸模33的距离固定，保证预翻边冲头31、预翻边凹模32和预翻边凸模33三者配合，通过倒角对翻边轴套2进行翻边，预翻边的翻边轴套2则会在弯折时卡住；
51.其中，改良翻边模具1利用翻边压簧14，改良翻边冲头11会先于改良翻边凹模12对翻边轴套2施力，且此时改良翻边凹模12对翻边轴套2的施力距离较远，存在足够大的空隙使翻边轴套2进行弯折，待翻边压簧14翻边达到接近90
°
后，此时改良翻边凹模12才接近改良翻边凸模13，将翻边轴套2凸缘处压制平整，改良翻边凹模12和改良翻边冲头11同时覆盖住翻边轴套2，对其进行定型，因此解决了轴套预翻边后由于凸缘倾斜，从而常规模具难以进行二次翻边的问题。
52.其中，本发明先通过预翻边模具3，再通过改良翻边模具1，针对peek材料的翻边轴套2采用二步翻边法，显著降低了peek材料翻边所需的加热温度，避免高温度对材料可能带来的影响，避免高温度对人造成危害。
53.一种轴套翻边模具的翻边方法，具体操作如下：
54.步骤一：预翻边：先将翻边轴套2放置在预翻边凸模33上，将预翻边冲头31和预翻边凹模32紧固连接后，使预翻边凹模32和预翻边凸模33上下配合对翻边轴套2进行预翻边；预翻边凹模32和预翻边凸模33上下配合，对翻边轴套2进行预翻边，翻边角度范围设置在0-30
°
；
55.其中，步骤一进行小角度预翻边，避免产生裂纹，使其在peek材料的延伸范围内，材料的拉伸不会断裂，仅仅会在弯折处出现变色，而凸缘处不会有明显变化；
56.步骤二；加热：将预翻边好的翻边轴套2放入加热炉中进行加热：翻边好的翻边轴套2放入加热炉中进行加热，加热温度范围设置在60-100℃；
57.其中，对peek材料的翻边轴套2进行加热，由于经过步骤一，凸缘处无明显不良变化；且由于peek材料存在玻璃化转变温度，存在玻璃化转变区，在该范围内，随着加热温度提高塑性和延展性都有提升；
58.步骤三：翻边：将经过预翻边的加热后的翻边轴套2放置在改良翻边凸模13上，改良翻边凹模12通过翻边压簧14带动改良翻边冲头11先对翻边轴套2进行压下，改良翻边凹模12接近改良翻边凸模13时，改良翻边凹模12和改良翻边凸模13上下配合，待翻边轴套2翻边达到接近90
°
，将翻边轴套2的凸缘处压制平整；
59.其中，经过步骤一的预翻边，降低了步骤三的翻边变形量，使得较低温度下的塑性满足步骤三的翻边要求，并且达到降低翻边所需加热温度的目的。
60.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
61.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种轴套翻边模具，包括改良翻边模具(1)，其特征在于：所述改良翻边模具(1)包括：改良翻边冲头(11)、改良翻边凹模(12)、改良翻边凸模(13)和翻边压簧(14)；所述改良翻边冲头(11)与所述改良翻边凹模(12)的内壁滑动连接，所述改良翻边凹模(12)顶部的内壁通过翻边压簧(14)与改良翻边冲头(11)的顶端固定连接，所述改良翻边凸模(13)的顶部插接入所述改良翻边凹模(12)的底部。2.根据权利要求1所述的一种轴套翻边模具，其特征在于：所述改良翻边凹模(12)的内部分为：限位区(121)、滑动区(122)和压平整区(123)，所述限位区(121)和压平整区(123)的半径均大于与所述滑动区(122)的半径，所述改良翻边冲头(11)的侧面紧贴在滑动区(122)的内壁，所述改良翻边冲头(11)与不受外力状态下的翻边压簧(14)的高度之和小于所述限位区(121)和滑动区(122)的高度之和，所述改良翻边冲头(11)位于限位区(121)和滑动区(122)内滑动，所述改良翻边冲头(11)的顶部固定套接有在限位区(121)滑动的限位环(111)。3.根据权利要求2所述的一种轴套翻边模具，其特征在于：所述改良翻边凸模(13)分为：插入部(131)、压平部(132)和脱模部(133)：所述插入部(131)、压平部(132)和脱模部(133)的半径呈阶梯式依次增大，所述插入部(131)插入滑动区(122)，所述压平部(132)插入压平整区(123)，所述脱模部(133)的半径大于压平整区(123)的半径，所述压平部(132)的半径大于滑动区(122)的半径。4.根据权利要求3所述的一种轴套翻边模具，其特征在于：所述改良翻边冲头(11)远离翻边压簧(14)的一端与插入部(131)之间放置有翻边轴套(2)，所述压平部(132)的侧面贴紧压平整区(123)侧面的内壁，所述压平部(132)的高度大于所述压平整区(123)的高度。5.根据权利要求4所述的一种轴套翻边模具，还包括预翻边模具(3)，其特征在于：所述预翻边模具(3)包括：预翻边冲头(31)、预翻边凹模(32)和预翻边凸模(33)；所述预翻边冲头(31)固定安装在预翻边凹模(32)内部的顶部，所述预翻边凸模(33)的顶部插接入预翻边凹模(32)的底部，所述翻边轴套(2)放置在预翻边冲头(31)与预翻边凸模(33)之间。6.根据权利要求5所述的一种轴套翻边模具，其特征在于：所述预翻边凹模(32)靠近底面的内壁开设有环形的预翻边槽(321)，所述预翻边凸模(33)的侧面固定安装有插入预翻边槽(321)的预翻边环(331)。7.一种轴套翻边模具的翻边方法，包括权利要求1-6中所述的任一项，其特征在于：具体操作如下：步骤一：预翻边：先将翻边轴套(2)放置在预翻边凸模(33)上，将预翻边冲头(31)和预翻边凹模(32)紧固连接后，使预翻边凹模(32)和预翻边凸模(33)上下配合对翻边轴套(2)进行预翻边；步骤二；加热：将预翻边好的翻边轴套(2)放入加热炉中进行加热：步骤三：翻边：将经过预翻边的加热后的翻边轴套(2)放置在改良翻边凸模(13)上，改良翻边凹模(12)通过翻边压簧(14)带动改良翻边冲头(11)先对翻边轴套(2)进行压下，改良翻边凹模(12)接近改良翻边凸模(13)时，改良翻边凹模(12)和改良翻边凸模(13)上下配合，将翻边轴套(2)的凸缘处压制平整。8.根据权利要求7所述的一种轴套翻边模具的翻边方法，其特征在于：步骤一中，所述
的预翻边凹模(32)和预翻边凸模(33)上下配合，对翻边轴套(2)进行预翻边，翻边角度范围设置在0-30
°
。9.根据权利要求7所述的一种轴套翻边模具的翻边方法，其特征在于：步骤二中，所述预翻边好的翻边轴套(2)放入加热炉中进行加热，加热温度范围设置在60-100℃。10.根据权利要求7所述的一种轴套翻边模具的翻边方法，其特征在于：步骤三中，所述改良翻边凹模(12)接近改良翻边凸模(13)时，待翻边轴套(2)翻边达到接近90
°
。

技术总结
本发明公开了一种轴套翻边模具及其翻边方法，具体涉及轴套翻边技术领域，包括改良翻边模具，所述改良翻边模具包括：改良翻边冲头、改良翻边凹模、改良翻边凸模和翻边压簧；所述改良翻边冲头与所述改良翻边凹模的内壁滑动连接，所述改良翻边凹模顶部的内壁通过翻边压簧与改良翻边冲头的顶端固定连接，所述改良翻边凸模的顶部插接入所述改良翻边凹模的底部。本发明通过设置预翻边模具和改良翻边模具，先通过预翻边模具进行预翻边，再通过改良翻边模具将翻边轴套翻边完整；针对PEEK材料的翻边轴套采用二步翻边法，显著降低了PEEK材料翻边所需的加热温度，避免高温度对材料可能带来的影响，避免高温度对人造成危害。避免高温度对人造成危害。避免高温度对人造成危害。


技术研发人员：杨兆方 郑合静 丁晓龙 章然 甄体生 丁国华
受保护的技术使用者：合肥波林新材料股份有限公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/8/14