微型挤压模具结构的创新设计

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｎｏｖｅｌｍｉｃｒｏ－ｅｘｔｒｕｓｉｏｎｍｏｌｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ｗｉｔｈｇｏｏｄｓｅｌｆ－ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎｃａｎｅｆｆｅｃ —
１具结构设计
（１）总体结构设计。该模具结构如图１所示，由模座１和模座盖板９形成模腔，滑环６设置在模腔内，并且能沿模腔侧
壁槽道上下滑动，滑环６的内部设计有倒圆台型孔，且开有导
向燕尾槽，两个瓣合凹模７ａ／７ｂ安装在滑环６内，以燕尾槽作为导向，形成较松的间隙配合，因此，两瓣合凹模可以沿锥面顺利闭合或分开。在滑环６的底部设有四个弹性支撑件，由弹
正上方的挤压冲头８共同形成挤压型腔，微型挤压件即在此
１一模座；２一模座镶件；３一滑块；４一顶杆；５一凸模；６一滑环；７ａ／７ｂ一瓣合凹模；８一挤压冲头；９一模座盖板；１０一限位垫块；１１一坯料；１２一弹簧柱；１３一弹簧；１４一螺杆
Ｍｉｃｒｏ－ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｅｘｔｒｕｓｉｏｎｄｉｅ
ｘＵＥＣｈｕｎ－ｅ
ＹａｎｇｔｚｅＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅ，ＷｕｈａｎＨｕｂｅＬ４３００７４，Ｃｈｉｎａ）
ｔｉｖｅｌｙｇｕａｒａｎｔｅｅｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｍｉｎｉａｔｕｒｅｐａｒｔｓ，ｍｏｌｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｃｏｓｔｉｓｌＯＷ，ｔｈｅｍａｃｈｉｎｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｓｓｉｅ— ｒ
数量级，因此传统的模具结构已不适用于加工微型零件。而激
光加工技术、光刻技术、牺牲层技术等新的微加工工艺又需要投入昂贵的配套设备，成本高，工艺复杂，难以推广。文章完全
跳出传统模具结构的束缚，提出一种全新的自定位微型挤压模具，从而有效地保证微型零件的精度。
随着微机电系统的不断发展，对微型零件的需求越来越大，零件尺寸的微小化（微米级或亚微米级）给零件的加工带
来极大的难度，形状较复杂的三维微型零件的加工】艺尤其困难。传统模具结构一般采用导柱、导套或定位销等导向定位装置来保证成形产品的精度，模具自身的导向和定位误差直接影响制件的精度，并且压力机与模具的对中误差也会叠加到制件上，这些累积误差往往大大超过微型零件误差容许的
第４０卷第１１期・学术
Ｖｏｌ４０Ｉ＇－１ＯＶ．１１
湖
南
农
机
２０１３年１１月
Ｎｏｖ２０１３
ＨＵＮＡＮＡＧＲＩＣＵ
ＲＡＬＭＡＣＨＩＮＥＲＹ
微型挤压模具结构的创新设计
薛春娥
（长江职业学院，湖北武汉４３００７４）
簧柱１２和弹簧ｌ３组成。
型腔的正上方设有挤压冲头８，并与模座盖板９的中心
孔采用较松的间隙配合，在模座盖板９的上面设置限位垫块１Ｏ，调整垫块１０的厚度可以控制挤压冲头８的最大位移量，从而保护凸模５，同时还可以起到控制坯料挤压程度的作用。凸模５的上部位于瓣合凹模中心处，与瓣合凹模内壁及型腔
摘
要：文章提出一种新型微挤压模具结构，具有良好的自定位功能，能有效保证微型零件的精度，模具制造成本
低，加工操作工艺简单。经实验证明是一种低成本、高精度、高质量的微成形装置。关键词：微型挤压模具；微成形；创新设计中图分类号：ＴＧ５０２文献标识码：Ａ文章编号：１００７ — ８３２０（２０１３）１１ — ０１５６ — ０２
图１微挤压模具结构
型腔内挤压成型，凸模的下部固定于滑块３内。
收稿日期：２０１３一ｌ０ — ２ｏ
（２）凸模结构设计。凸模５设计成四段阶梯轴形式，如图
ｐｉｅ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｐｒｏｖｅｄｔｏｂｅａｌ０ｗ — ｃ０ｓｔ．ｈｉｇｈ－ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｈｉｇｈ－－ｑｕａｌｉｔｙｍｉｃｒｏ－ｆｏｒｍｉｎｇｄｅｖｉｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｉｃｒｏ－ｅｘｔｒｕｓｉｏｎｄｉｅ；Ｍｉｃｒｏｆｏｒｍｉｎｇ；Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅｄｅｓｉｇｎ