一种具备工件内表面防护和油料清理功能的旋压芯模的制作方法

阅读：评论：0

1.本发明涉及旋压制造领域，具体是一种具备工件内表面防护和油料清理功能的旋压芯模。

背景技术：

2.随着我国经济的迅速发展，强力旋压成形工艺在各种筒形件的加工方面得到了越来越广泛的应用，而强力旋压工艺必需的关键工艺装备
─
旋压芯模，具有精度要求高、材料硬度高、加工难度大、制作周期长、成本高的特征；目前强力旋压工艺中，需要在工件内表面及模具外表面涂刷抗磨抗压旋压油，起到保护模具及工件表面，减少金属材料流动阻力、便于工件顺利脱模的作用，而工件完成旋压加工后，需要对旋压圆筒产品内表面大量的残余旋压油进行清理，存在着以下操作不便：
3.1、旋压加工过程中，有金属碎屑会随大流量冷却液沿卸料环与工件间的缝隙进入芯模与工件之间，损伤工件内表面及模具外表面，容易造成产品报废、芯模损坏。
4.2、旋压圆筒一般长度较长，尤其是中小直径圆筒内表面过多的残余旋压油清理不便。现有技术和操作方法主要有两种补充性的后处理方式，一是需要人工使用长杆件夹持浸泡了煤油的棉纱深入圆筒内部进行清理，大批量生产劳动强度大，操作环境恶劣，清理效率低。二是将需要进行表面清理的圆筒放置于自动化有机溶剂喷淋设备上，清洗完成后再进行内外表面擦拭，该方法一次性投入成本较高，对圆筒的尺寸规格有限定。
5.3、内表面清理需要棉纱浸蘸煤油等机溶剂，而煤油微毒、遇明火易燃，易爆炸，属于化学危险品，操作有风险。
6.4、经煤油清理过后的旋压油和棉纱，属于化学废料，对环境有害，需要集中回收。
7.5、在旋轮接触工件前，卸料环无法将扭矩直接传递给工件，造成工件容易沿芯模轴向被甩出，工件无法定位，不能可靠的进行连续自动化加工。现有的解决措施主要为：第一，通过操作者的精细操作，当发现工件轴向甩出时，立即停机兵采用手持工具增加轴向约束；该操作具有一定危险性。第二，在模具上重新涂抹粘度更大的润滑脂，增加工件与模具之间的摩擦力，防止过度甩出，该方法增加了工作量，且针对大直径工件使用效果不明显。
8.通过对国内外与本发明最接近的已有技术相关专利和文献检索，在钛学术文献《薄壁筒形件旋压工艺及工装设计》(于风利，2011-08，第十二届全国旋压技术交流会)主要介绍了旋压加工的工艺计算,旋压工艺参数的确定及旋压模具直径的设计参数，未涉及如何使用模具对工件内表面防护和残余油料清理。
9.在zl201921082981.3的实用新型专利中公开了一种便于脱模的铝合金轮毂旋压模具，主要描述了工件如何脱模，且针对的铝合金轮毂和旋压薄壁圆筒结构不同，未涉及如何进行工件内表面防护和油料清理。
10.文献《筒形件变薄旋压时的芯模》(韦丽君，2003第43卷，第2、3期，试验技术与试验机)中研究了用滑动芯模进行筒形件的变薄旋压工艺，改善了固定芯模旋压时工件受单一径向压应力，未涉及如何进行工件内表面防护和油料清理。
11.文献《薄壁筒形件旋压工艺及工装设计》(段良辉，2011-07，精密成形工程)描述了芯模与设备、工件连接，材料、工作尺寸的确定，未涉及如何进行工件内表面防护和油料清理。
12.文献《筒形件旋压工艺及其模具设计》(王国林，模具制造，2010(010)006，p21-p24)涉及芯模尺寸、材料和性能要求，未涉及如何进行工件内表面防护和油料清理。
13.在zl201310511275.7的发明专利中公开了一种用于旋压成型的模具，其中涉及降低摩擦和提升模具的散热能力，未涉及如何进行工件内表面防护和油料清理。
14.在zl202021982336.x中，公开了一种新型结构旋压模具，一种涉及轮毂旋压过程中，模具部件的通用问题，未涉及如何进行工件内表面防护和油料清理。
15.在zl202120848891.1中公开了一种旋压模具，其中涉及轮毂旋压过程中提升材料流动，合理控制加工余量的技术，未涉及如何进行工件内表面防护和油料清理。
16.在zl202121038682.7中公开了一种金属壳体旋压成型模具，其中涉及利用离心力和空气压力作用便于产品脱模的技术，未涉及如何进行工件内表面防护和油料清理。

技术实现要素：

17.为解决现有旋压产品加工过程中有金属碎屑易随冷却液进入模胎体与工件之间损伤工件，及需要对旋压圆筒内表面大量的残余旋压油进行清理并且操作不便的问题，本发明提出了一种具备工件内表面防护和油料清理功能的旋压芯模。
18.本发明包括模胎体、卸料环、螺纹顶环和密封圈；所述密封圈包括孔用yx型橡胶密封圈、无挡圈密封圈和y形橡胶密封圈。所述卸料环套装在该模胎体的外圆周表面，并使该卸料环一端的内斜面与该模胎体的锥面贴合；所述螺纹顶环安装在该模胎体的等径段端头处的外螺纹面上；所述孔用yx型橡胶密封圈、无挡圈密封圈和y形橡胶密封圈依次安放在该模胎体等径段的外圆周面面，并使该yx型橡胶密封圈位于该卸料环的端面处。
19.所述模胎体的内圆周表面为内锥段和内等径段，其中，该内锥段的锥度为7.125
°
，轴向长度为120mm，该锥段为模胎体的内止口，用于与机床主轴实现装配和定位；该内等径段的内径为外径的1/2～1/3，用于减轻模胎体的消极质量。
20.所述模胎体外圆周表面按功能分为外圆柱段、外锥段和外等径段。所述内止口段的外径最大，为该外圆柱段。所述外锥段的大直径端与该外圆柱段衔接，所述外锥段的小直径端与外等径段的一端衔接；在该外等径段的另一端有二级的阶梯面，分别为y形橡胶密封圈安装面和用于安装螺纹顶环的外螺纹面。
21.所述模胎体的外等径段的外表面与工件的内表面之间的间隙≤0.7mm，该外等径段的长度为所述工件长度的2/3～4/5。
22.所述无挡圈密封圈与y形橡胶密封圈相邻表面之间的间距为10mm～15mm。
23.所述无挡圈密封圈和孔用yx型橡胶密封圈在安装前置于60～70℃的液压油中浸泡10～15min。
24.所述卸料环为中空回转体。该卸料环与模胎体二者之间为间隙配合。该卸料环外圆周表面的一端有径向凸出的凸台，用于旋压机拨料机构沿轴向作用于卸料环时的轴向受力凸台；该凸台靠近工件一端的端面为用于避免旋轮与其碰撞的斜面，该斜面的锥度为120
°
。
25.该卸料环两端的内端口均为喇叭口，其中，接近模胎体内止口端斜面的锥度为145
°
。
26.本发明聚焦于旋压筒形件内表面防护和油料清理中存在的普遍性问题，在旋压模具设计制造过程中首次创新性的提出了具备内表面防护和油料清理的理念，在行业现有旋压模具设计、制造中第一次开发和引入了弹性密封结构，并通过仔细分析旋压过程前、中、后各种会导致金属碎屑划伤工件和模具以及油料残余即清理困难的因素，设计了模具根部yx单密封形式、模具端头o形密封与yx密封结合的双密封组合形式，彻底将工件内表面防护和油料清理前置和集成于旋压加工过程中，特别适用于大批量产品清洁无污染的自动化生产，完全解决了圆筒与模具之间因硬质异物导致的划伤问题，取消了卸料后工件内表面清理的独立工序，减少了操作人员数量和有毒有害油料的清理、大大提高了产品的生产效率。
27.本发明能有效防止金属碎屑进入旋压件与芯模之间，避免了旋压件与芯模表面的划伤，因此旋压件外观质量好，壁厚均匀，芯模使用寿命长；同时能够实现工件在加工、卸料过程中，工件内表面大量的残余旋压油被清理干净，显著降低了工件内表面油污的清理难度和清理工作量；避免了工件旋压前沿芯模轴向甩出；减少了煤油等易燃、易污染有机溶剂的使用，减少了化学废料的产生，可适用于大批量产品自动化加工。
附图说明
28.图1是旋压过程示意图。
29.图2是模胎体结构示意图；其中，图2a是主视图，图2b是图2a的左视图。
30.图3是卸料环结构示意图；其中，图3a是主视图，图3b是图3a的左视图。
31.图4是螺纹顶环示意图；其中，图4a是主视图，图4b是图4a中a向的局部剖视图。
32.图5是旋压芯模示意图。
33.图中：1.模胎体；2.卸料环；3.孔用yx型橡胶密封圈；4.旋轮；5.工件；6.无挡圈密封圈7.y形橡胶密封圈；8.螺纹顶环。
具体实施方式
34.本发明是一种用于旋压加工内径为d4
±
0.1mm工件，并且具有该工件内表面防护和油料清理功能的旋压芯模
35.所述旋压芯模包括模胎体1、卸料环2、螺纹顶环8和密封圈；所述密封圈包括孔用yx型橡胶密封圈3、无挡圈密封圈6和y形橡胶密封圈7、螺纹顶环8。其中：
36.所述卸料环2套装在该模胎体的外圆周表面，并使该卸料环一端的内斜面与该模胎体的锥面贴合；所述螺纹顶环8安装在该模胎体的等径段端头处的外螺纹面上；所述孔用yx型橡胶密封圈3、无挡圈密封圈6和y形橡胶密封圈7依次安放在该模胎体等径段的外圆周面面，并使该yx型橡胶密封圈3位于该卸料环2的端面处。
37.所述无挡圈密封圈6与y形橡胶密封圈7相邻表面之间的间距为10mm～15mm。将所述无挡圈密封圈6和孔用yx型橡胶密封圈3在60～70℃的液压油中浸泡10～15min后再行安装。
38.所述模胎体1为长轴状的中空回转体，其内圆周表面为内锥段和内等径段，其中，该内锥段的锥度为7.125
°
，轴向长度为120mm，该锥段为模胎体1的内止口，作用在于与机床
主轴实现装配和定位；该内等径段的内径为外径的1/2～2/3，以减轻模胎体的消极质量。
39.所述模胎体1外圆周表面按功能分为外圆柱段、外锥段和外等径段。所述内止口段的外径最大，为该外圆柱段。所述外锥段的大直径端与该外圆柱段衔接，小直径端与外等径段的一端衔接；在该外等径段的另一端有二级的阶梯面，分别为y形橡胶密封圈安装面和用于安装螺纹顶环的外螺纹面。
40.所述模胎体的外圆柱段的直径为400mm，长度为120mm；所述外圆锥段的锥度为145
°
，所述模胎体的外等径段的外表面与工件的内表面之间的间隙≤0.7mm，该外等径段的长度为所述工件5长度的2/3～4/5。
41.在所述外等径段的远离内止口一端的外圆周表面为所述y形橡胶密封圈7的安装段。在该外等径段远离内止口一端端头处的外圆周表面为用于安装螺纹顶环8的螺纹面。
42.所述y形橡胶密封圈为活塞密封用高低唇y形橡胶密封圈。
43.所述卸料环2为中空回转体。该卸料环2与模胎体1二者之间为间隙配合。该卸料环外圆周表面的一端有径向凸出的凸台，用于旋压机拨料机构沿轴向作用于卸料环时的轴向受力凸台，凸台高度为20mm，轴向长度为15mm；该凸台靠近卸料环与工件接近一端的端面为用于避免旋轮与其碰撞的斜面，该斜面的锥度为120
°
。该卸料环两端的内端口均为喇叭口，其中，接近模胎体内止口端斜面的锥度为145
°
与模胎体145
°
外锥段贴合，轴向长度为70mm；远离模胎体内止口端斜面的内锥度为15
°
，轴向长度为15mm，该锥段的作用在于卸料环沿模胎体轴向卸料时，可容易跨越各密封圈。
44.所述螺纹顶环8为圆环件，高度lm，内表面为与模胎体1外螺纹段配合紧固的内螺纹m，外圆直径为n，外圆上周向均布6个10310的通槽。该螺纹顶环的作用在于：将所有密封圈安装于模胎体1上后，通过该螺纹顶环的螺纹安装于模胎体1上限制y形橡胶密封圈7的轴向移动。
45.以下通过三个实施例具体说明本发明的技术特征。
46.实施例一
47.本实施例是一种适用于内径为d4＝250
±
0.1mm，长度为2000mm工件的旋压芯模，用于大批量旋压加工过程中对该工件内表面的防护和油料清理。
48.所述旋压芯模包括模胎体1、卸料环2、螺纹顶环8和密封圈；所述密封圈包括孔用yx型橡胶密封圈3、无挡圈密封圈6和y形橡胶密封圈7。所述y形橡胶密封圈为活塞密封用高低唇y形橡胶密封圈。其中：
49.所述模胎体1为长轴状的中空回转体，其内圆周表面为内锥段和内等径段，其中，该内锥段的锥度为7.125
°
，轴向长度为120mm，该锥段为模胎体1的内止口，作用在于与机床主轴实现装配和定位；本实施例中，模胎体1的内等径段直径为166.7mm，为外径尺寸的2/3，用于减轻模胎体的消极质量。
50.所述模胎体1外圆周表面分为外圆柱段、外锥段、外等径段、y形橡胶密封圈安装段、外螺纹段。靠近内止口的一段为模胎体外圆柱段，直径φ400mm，长度120mm，并通过145
°
的外圆锥段与外等径段直径连接；本实施例中，外等径段的直径d＝249.7mm，长度为1600mm，为工件长度的4/5。外等径段的末端远离内止口方向为y形橡胶密封圈安装段；该y形橡胶密封圈安装段的直径d＝220mm，长度＝20mm；y形橡胶密封圈安装段远离内止口方向为外螺纹段，长度30mm。
51.所述卸料环2为中空回转体，卸料环的内径为轴向长度150mm，卸料环2与模胎体1二者之间为间隙配合。该卸料环外圆周表面的一端有径向凸出的凸台，用于旋压机拨料机构沿轴向作用于卸料环时的轴向受力，凸台高度20mm，轴向长度15；该凸台靠近卸料环与工件接近一端的端面为用于避免旋轮与其碰撞的斜面，该斜面的锥度为120
°
。该卸料环两端的内端口均为喇叭口，其中，接近模胎体内止口端斜面的锥度为145
°
与模胎体145
°
外锥段贴合，轴向长度为70mm；远离模胎体内止口端斜面的内锥度为15
°
，轴向长度为15mm，该锥段的作用在于卸料环沿模胎体轴向卸料时，卸料环能够容易跨越各密封圈。
52.所述螺纹顶环8为圆环件，高度为30mm，内表面加工成与模胎体1外螺纹段配合紧固的内螺纹，外圆直径为247mm，外圆周表面沿周向均布6个10310的通槽。该螺纹顶环的作用在于，将所有密封圈安装于模胎体1上后，再通过螺纹顶环的内螺纹将该螺纹顶环安装于模胎体1的外螺纹上，使螺纹顶环限制y形橡胶密封圈7的轴向移动。
53.在所述模胎体等径段的外圆周表面上加工两个密封圈槽。其中，距卸料环小端面10mm处沿远离模胎体内止口方向，在模胎上加工出外径为d4＝250mm的孔用yx形密封圈沟槽，该孔用yx形密封圈沟槽执行标准jb/zq 4264-1997；所述孔用yx形密封圈3执行标准jb/zq 4264-1997。
54.远离模胎体内止口的一端距y形橡胶密封圈安装段15mm处，沿止口方向加工液压密封用无挡圈密封圈沟槽，该无挡圈密封圈沟槽执行标准gb/t 3452.3-1988，并优先选用液压动密封；所述无挡圈密封圈截面直径d2＝7.0mm，则密封沟槽宽度b＝9.5mm，密封沟槽深度t＝5.85mm，所述密封槽尺寸对应的工件内径为d4＝250
±
0.1mm，选用密封槽直径为d3＝238.3mm，该密封槽直径应满足0.25d2≤d3+22d2-d4≤0.45d2；根据密封槽尺寸d4＝250
±
0.1mm，选用并安装对应的内径为d1＝236mm、截面直径为d2＝7.0mm的无挡圈密封圈6；该无挡圈密封圈执行标准gb/t 3452.3-1988。
55.安装时，所述模胎体1自y形橡胶密封圈安装段向模胎体外锥段方向依次安装y形橡胶密封圈7、无挡圈密封圈6、孔用yx型橡胶密封圈3；在安装其中的无挡圈密封圈6和孔用yx型橡胶密封圈3时，需将其浸泡于60～70℃液压油中加热10～15min后再进行安装。所述y形橡胶密封圈安装在模胎体1上的y形橡胶密封圈安装段上后，将所述螺纹顶环安装在模胎体1的外螺纹段上，通过旋转该螺纹顶环8，使其内螺纹与模胎体1的外螺纹锁紧，以限制y形橡胶密封圈的轴向移动。
56.使用时，孔用yx形密封圈3能够有效防止金属碎屑沿大流量冷却液进入旋压件与模胎之间，避免了旋压件与芯模表面的划伤，因此旋压件外观质量好，壁厚均匀，芯模使用寿命长，同时孔用yx形密封圈3被挤压膨胀的预顶紧作用防止了旋压前工件沿模胎轴向旋转甩出，工件实现定位；轴向延长后的工件在沿模胎远离止口方向卸料过程中，液压密封用无挡圈密封圈6率先将工件内壁多余旋压油进行剥离，其后活塞密封用高低唇y形橡胶密封圈7再次对残余旋压油进行清理，即工件在卸料脱模过程中即可完成内表面的油污清理，减少了煤油等易燃、易污染有机溶剂的使用，减少了化学废料的产生，适用于大批量产品自动化加工。
57.实施例二
58.本实施例的旋压芯模，适用于内径为d4＝140
±
0.1mm，长度1800mm的工件5大批量旋压加工过程中工件内表面的防护和油料清理。所述旋压芯模包括模胎体1、卸料环2、螺纹
顶环8和密封圈；所述密封圈包括孔用yx型橡胶密封圈3、无挡圈密封圈6和活塞密封用高低唇y形橡胶密封圈7。其中：
59.所述模胎体1为长轴状的中空回转体，其内圆周表面为内锥段和内等径段，其中，该内锥段的锥度为7.125
°
，轴向长度为120mm，该锥段为模胎体1的内止口，作用在于与机床主轴实现装配和定位；本实施例中，模胎体1的内等径段的内径为70mm，为外径尺寸的1/2，用于减轻模胎体的消极质量。
60.所述模胎体1外圆周表面分为外圆柱段、外锥段、外等径段、y形橡胶密封圈安装段、外螺纹段。靠近内止口的一段为模胎体外圆柱段，直径φ400mm，长度120mm，并通过145
°
的外圆锥段与外等径段直径连接，本实施例中，外等径段的直径d＝139.7mm，长度为1200mm，为工件长度的2/3。；该外等径段的末端远离内止口方向为y形橡胶密封圈安装段；所述y形橡胶密封圈安装段的直径为120mm，长度为16mm；y形橡胶密封圈安装段远离内止口方向为m90的外螺纹段，长度为30mm。
61.所述卸料环2为中空回转体，所述卸料环的内径为轴向长度150mm，卸料环2与模胎体1二者之间为间隙配合。该卸料环外圆周表面的一端有径向凸出的凸台，用于旋压机拨料机构沿轴向作用于卸料环时的轴向受力凸台；该凸台的高度为20mm，轴向长度为10mm。该凸台靠近卸料环与工件接近一端的端面为用于避免旋轮与其碰撞的斜面，该斜面的锥度为120
°
。该卸料环两端的内端口均为喇叭口，其中，接近模胎体内止口端斜面的锥度为145
°
，与模胎体145
°
外锥段贴合，轴向长度为70mm；远离模胎体内止口端斜面的内锥度为15
°
，轴向长度为10mm，其作用是使卸料环在沿模胎体轴向卸料时，卸料环能够容易跨越各密封圈。
62.所述螺纹顶环8为圆环件，高度为30mm，内表面加工成与模胎体1外螺纹段配合紧固的内螺纹，外圆直径为138mm，外圆周表面沿周向均布6个10310的通槽。该螺纹顶环的作用在于，将所有密封圈安装于模胎体1上后，再通过螺纹顶环的内螺纹将该螺纹顶环安装于模胎体1的外螺纹上，使螺纹顶环限制y形橡胶密封圈7的轴向移动。
63.在所述模胎体等径段的外圆周表面上加工两个密封圈槽。其中，距卸料环小端面10mm处沿远离模胎体内止口方向，在模胎上加工出外径为d4＝140mm的孔用yx形密封圈沟槽，该孔用yx形密封圈沟槽执行标准jb/zq 4264-1997；所述孔用yx形密封圈3执行标准jb/zq 4264-1997。
64.远离模胎体内止口的一端距y形橡胶密封圈安装段10mm处，沿止口方向加工有液压密封用无挡圈密封圈沟槽；该无挡圈密封圈沟槽执行标准gb/t 3452.3-1988，并优先选用液压动密封；所述无挡圈密封圈截面直径d2＝5.3mm，则密封沟槽宽度b＝7.1mm，密封沟槽深度t＝4.35mm，所述密封槽尺寸对应的工件内径为d4＝φ140
±
0.1mm，选用密封槽直径为d3＝131.3mm，该密封槽直径应满足0.25d2≤d3+22d2-d4≤0.45d2；根据密封槽尺寸d4＝φ140
±
0.1mm，选用并安装对应的内径为d1＝φ128mm、截面直径为d2＝5.3mm的无挡圈密封圈6；该无挡圈密封圈执行标准gb/t 3452.3-1988。
65.安装时，所述模胎体1自y形橡胶密封圈安装段向模胎体外锥段方向依次安装y形橡胶密封圈7、无挡圈密封圈6、孔用yx型橡胶密封圈3，安装时，所述模胎体1自y形橡胶密封圈安装段向模胎体外锥段方向依次安装y形橡胶密封圈7、无挡圈密封圈6、孔用yx型橡胶密封圈3；在安装其中的无挡圈密封圈6和孔用yx型橡胶密封圈3时，需将其浸泡于60～70℃液
压油中加热10～15min后再进行安装。所述y形橡胶密封圈安装在模胎体1上的y形橡胶密封圈安装段上后，将所述螺纹顶环安装在模胎体1的外螺纹段上，通过旋转该螺纹顶环8，使其内螺纹与模胎体1的外螺纹锁紧，以限制y形橡胶密封圈的轴向移动。
66.使用时，孔用yx形密封圈3有效防止了金属碎屑沿大流量冷却液进入旋压件与模胎之间，避免了旋压件与芯模表面的划伤，因此旋压件外观质量好，壁厚均匀，芯模使用寿命长，同时孔用yx形密封圈3被挤压膨胀的预顶紧作用防止了旋压前工件沿模胎轴向旋转甩出，工件实现定位；轴向延长后的工件在沿模胎远离止口方向卸料过程中，液压密封用无挡圈密封圈6率先将工件内壁多余旋压油进行剥离，其后活塞密封用高低唇y形橡胶密封圈7再次对残余旋压油进行清理，即工件在卸料脱模过程中即可完成内表面的油污清理，减少了煤油等易燃、易污染有机溶剂的使用，减少了化学废料的产生，适用于大批量产品自动化加工。
67.实施例三
68.本实施例是一种适用于内径为d4＝200
±
0.1mm，长度为2400mm工件的旋压芯模，用于大批量旋压加工过程中对该工件内表面的防护和油料清理。
69.所述旋压芯模包括模胎体1、卸料环2、螺纹顶环8和密封圈；所述密封圈包括孔用yx型橡胶密封圈3、无挡圈密封圈6和y形橡胶密封圈7。所述y形橡胶密封圈为活塞密封用高低唇y形橡胶密封圈。其中：
70.所述模胎体1为长轴状的中空回转体，其内圆周表面为内锥段和内等径段，其中，该内锥段的锥度为7.125
°
，轴向长度为120mm，该锥段为模胎体1的内止口，作用在于与机床主轴实现装配和定位；本实施例中，模胎体1的内等径段直径为120mm，为外径尺寸的3/5，用于减轻模胎体的消极质量。
71.所述模胎体1外圆周表面分为外圆柱段、外锥段、外等径段、y形橡胶密封圈安装段、外螺纹段。靠近内止口的一段为模胎体外圆柱段，直径φ400mm，长度120mm，并通过145
°
的外圆锥段与外等径段直径连接；本实施例中，外等径段的直径d＝199.7mm，长度为1800mm，为工件长度的3/4。外等径段的末端远离内止口方向为y形橡胶密封圈安装段；该y形橡胶密封圈安装段的直径d＝178mm，长度＝18mm；y形橡胶密封圈安装段远离内止口方向为外螺纹段，长度30mm。
72.所述卸料环2为中空回转体，卸料环的内径为轴向长度150mm，卸料环2与模胎体1二者之间为间隙配合。该卸料环外圆周表面的一端有径向凸出的凸台，用于旋压机拨料机构沿轴向作用于卸料环时的轴向受力，凸台高度20mm，轴向长度15；该凸台靠近卸料环与工件接近一端的端面为用于避免旋轮与其碰撞的斜面，该斜面的锥度为120
°
。该卸料环两端的内端口均为喇叭口，其中，接近模胎体内止口端斜面的锥度为145
°
与模胎体145
°
外锥段贴合，轴向长度为70mm；远离模胎体内止口端斜面的内锥度为15
°
，轴向长度为15mm，该锥段的作用在于卸料环沿模胎体轴向卸料时，卸料环能够容易跨越各密封圈。
73.所述螺纹顶环8为圆环件，高度为30mm，内表面加工成与模胎体1外螺纹段配合紧固的内螺纹，外圆直径为196mm，外圆周表面沿周向均布6个10310的通槽。该螺纹顶环的作用在于，将所有密封圈安装于模胎体1上后，再通过螺纹顶环的内螺纹将该螺纹顶环安装于模胎体1的外螺纹上，使螺纹顶环限制y形橡胶密封圈7的轴向移动。
74.在所述模胎体等径段的外圆周表面上加工两个密封圈槽。其中，距卸料环小端面
10mm处沿远离模胎体内止口方向，在模胎上加工出外径为d4＝200mm的孔用yx形密封圈沟槽，该孔用yx形密封圈沟槽执行标准jb/zq 4264-1997；所述孔用yx形密封圈3执行标准jb/zq 4264-1997。
75.远离模胎体内止口的一端距y形橡胶密封圈安装段13mm处，沿止口方向加工液压密封用无挡圈密封圈沟槽，该无挡圈密封圈沟槽执行标准gb/t 3452.3-1988，并优先选用液压动密封；所述无挡圈密封圈截面直径d2＝5.3mm，则密封沟槽宽度b＝7.0mm，密封沟槽深度t＝4.65mm，所述密封槽尺寸对应的工件内径为d4＝200
±
0.1mm，选用密封槽直径为d3＝191.5mm，该密封槽直径应满足0.25d2≤d3+22d2-d4≤0.45d2；根据密封槽尺寸d4＝200
±
0.1mm，选用并安装对应的内径为d1＝188mm、截面直径为d2＝5.3mm的无挡圈密封圈6；该无挡圈密封圈执行标准gb/t 3452.3-1988。
76.安装时，所述模胎体1自y形橡胶密封圈安装段向模胎体外锥段方向依次安装y形橡胶密封圈7、无挡圈密封圈6、孔用yx型橡胶密封圈3；在安装其中的无挡圈密封圈6和孔用yx型橡胶密封圈3时，需将其浸泡于60～70℃液压油中加热10～15min后再进行安装。所述y形橡胶密封圈安装在模胎体1上的y形橡胶密封圈安装段上后，将所述螺纹顶环安装在模胎体1的外螺纹段上，通过旋转该螺纹顶环8，使其内螺纹与模胎体1的外螺纹锁紧，以限制y形橡胶密封圈的轴向移动。
77.使用时，孔用yx形密封圈3能够有效防止金属碎屑沿大流量冷却液进入旋压件与模胎之间，避免了旋压件与芯模表面的划伤，因此旋压件外观质量好，壁厚均匀，芯模使用寿命长，同时孔用yx形密封圈3被挤压膨胀的预顶紧作用防止了旋压前工件沿模胎轴向旋转甩出，工件实现定位；轴向延长后的工件在沿模胎远离止口方向卸料过程中，液压密封用无挡圈密封圈6率先将工件内壁多余旋压油进行剥离，其后活塞密封用高低唇y形橡胶密封圈7再次对残余旋压油进行清理，即工件在卸料脱模过程中即可完成内表面的油污清理，减少了煤油等易燃、易污染有机溶剂的使用，减少了化学废料的产生，适用于大批量产品自动化加工。

技术特征：

1.一种具备工件内表面防护和油料清理功能的旋压芯模，其特征在于，包括模胎体(1)、卸料环(2)、螺纹顶环(8)和密封圈；所述密封圈包括孔用yx型橡胶密封圈3、无挡圈密封圈(6)和y形橡胶密封圈(7)。所述卸料环套装在该模胎体的外圆周表面，并使该卸料环一端的内斜面与该模胎体的锥面贴合；所述螺纹顶环安装在该模胎体的等径段端头处的外螺纹面上；所述孔用yx型橡胶密封圈、无挡圈密封圈和y形橡胶密封圈依次安放在该模胎体等径段的外圆周面面，并使该yx型橡胶密封圈位于该卸料环的端面处。2.一种具备工件内表面防护和油料清理功能的旋压芯模，其特征在于，所述模胎体(1)的内圆周表面为内锥段和内等径段，其中，该内锥段的锥度为7.125
°
，轴向长度为120mm，该锥段为该模胎体的内止口，用于与机床主轴实现装配和定位；该内等径段的内径为外径的1/2～1/3。3.如权利要求1所述具备工件内表面防护和油料清理功能的旋压芯模，其特征在于，所述模胎体(1)外圆周表面按功能分为外圆柱段、外锥段和外等径段。所述内止口段的外径最大，为该外圆柱段。所述外锥段的大直径端与该外圆柱段衔接，所述外锥段的小直径端与外等径段的一端衔接；在该外等径段的另一端有二级的阶梯面，分别为y形橡胶密封圈安装面和用于安装螺纹顶环的外螺纹面。4.如权利要求1所述具备工件内表面防护和油料清理功能的旋压芯模，其特征在于，所述模胎体(1)的外等径段的外表面与工件(5)的内表面之间的间隙≤0.7mm，该外等径段的长度为所述工件长度的2/3～4/5。5.如权利要求1所述具备工件内表面防护和油料清理功能的旋压芯模，其特征在于，所述无挡圈密封圈(6)与y形橡胶密封圈(7)相邻表面之间的间距为10mm～15mm。6.如权利要求1所述具备工件内表面防护和油料清理功能的旋压芯模，其特征在于，所述无挡圈密封圈(6)和孔用yx型橡胶密封圈(3)在安装前置于60～70℃的液压油中浸泡10～15min。7.如权利要求1所述具备工件内表面防护和油料清理功能的旋压芯模，其特征在于，所述卸料环(2)为中空回转体。该卸料环与模胎体(1)二者之间为间隙配合。该卸料环外圆周表面的一端有径向凸出的凸台，用于旋压机拨料机构沿轴向作用于卸料环时的轴向受力凸台；该凸台靠近工件一端的端面为用于避免旋轮与其碰撞的斜面，该斜面的锥度为120
°
。该卸料环两端的内端口均为喇叭口，其中，接近模胎体内止口端斜面的锥度为145
°
。

技术总结

一种具备工件内表面防护和油料清理功能的旋压芯模，卸料环套装在模胎体的外圆周表面，并使卸料环一端的内斜面与该模胎体的锥面贴合；所述螺纹顶环安装在该模胎体的等径段端头处的外螺纹面上；各密封圈安放在该模胎体等径段的外圆周面面。本发明在旋压模具设计过程中首次创新性的提出了内表面防护与油料清理的理念，在行业现有旋压模具设计、制造中引入了弹性密封，将工件内表面防护和油料清理前置并集成于旋压加工过程中，能有效防止金属碎屑进入旋压件与芯模之间，避免了旋压件与芯模表面的划伤，使旋压件外观质量好、壁厚均匀、芯模使用寿命长，降低了工件内表面油污的清理难度和清理工作量，减少了化学废料的产生，适用于大批量产品自动化加工。大批量产品自动化加工。大批量产品自动化加工。