CN106277722A - 用于冲压成型的分瓣式模具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供不再受工件造型限制的用于冲压成型的分瓣式模具,并具有定位精准、成型质量高的效果,通过口圈定位面精确定位冲头,冲座则通过冲座定位面和冲座顶面来共同精确定位口圈,从而确保冲头精确冲压冲座。模瓣的离合状态变换使得下大上小造型的工件得以成型后顺利脱模。从而可以有效地减小下模组件的体积和重量,使其易于维护。
Description
本申请是对中国发明专利申请号:201410391493.6,申请日:2014年8月11日,名称:用于冲压成型的分瓣式模具的分案申请。
技术领域
本发明涉及成型模具,尤其是涉及适用于冲压工艺成型后的工件脱模的模具。
背景技术
某些液态物料经过冲压后凝固,以便获得预想的造型。比如玻璃、玻璃陶瓷等,其成型方法主要有冲压、离心及吹制,其中在冲压工艺中,当需要加工出下围大于上围的特定造型时,传统的模具在工件需要纵向退出(或称之为轴向退出)的脱模时,因受自身造型的约束无法顺利实现脱模,存在造型加工的局限性。
发明内容
本发明提供不再受工件造型限制的用于冲压成型的分瓣式模具,并具有定位精准、成型质量高的效果。
本发明提供的用于冲压成型的分瓣式模具,包括上模组件和下模组件,上模组件包括冲头、口圈、导向杆、推杆、联板、弹簧,联板和导向杆轴向活动装配,联板和推杆固定装配,口圈和导向杆固定装配,冲头和推杆固定装配,冲头设有冷却腔,所述冷却腔设有进水口和出水口,弹簧两端分别和口圈、联板抵接装配,弹簧套接装配在导向杆,导向杆设有轴向抵接作用于联板的导向杆限位块,冲头和口圈轴向活动装配,口圈设有径向抵接作用于冲头的口圈定位面;所述下模组件包括底座、冲座、至少两片的模瓣以及中心柱,底座和冲座固定装配,底座和冲座之中设有空间,中心柱装配在空间中,模瓣活动装配在空间中,模瓣和中心柱铰接装配,中心柱具有位于其中心的中心柱轴线,模瓣以中心柱轴线为中心转动,模瓣具有相分离的打开位以及相抵接的合拢位,冲座和模瓣具有贯通装配的型腔,冲座具有冲座定位面以及冲座顶面,冲座定位面径向抵接作用于口圈,冲座顶面轴向抵接作用于口圈。
本发明提供的用于冲压成型的分瓣式模具,通过口圈定位面精确定位冲头,冲座则通过冲座定位面和冲座顶面来共同精确定位口圈,从而确保冲头精确冲压冲座。模瓣的离合状态变换使得下大上小造型的工件得以成型后顺利脱模。从而可以有效地减小下模组件的体积和重量,使其易于维护。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1为实施例一的冲压过程示意图之一。
图2为实施例一的冲压过程示意图之二。
图3为实施例一的左模瓣和右模瓣处于相分离的打开位时状态示意图。
图4为实施例一的左模瓣和右模瓣处于相抵接的合拢位时状态示意图。
图5为实施例一的限位块的结构示意图。
图6为实施例二的上模组件和下模组件配合示意图之一。
图7为实施例二的上模组件和下模组件配合示意图之二。
图8为实施例二的模瓣处于相分离的打开位时运动过程示意图之一。
图9为实施例二的模瓣处于相分离的打开位时运动过程示意图之二。
图10为实施例二的模瓣处于相抵接的合拢位的示意图。
图11为实施例二的模瓣处于相分离的打开位时运动过程俯视示意图之一。
图12为实施例二的模瓣处于相分离的打开位时运动过程俯视示意图之二。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4所示的实施例一,包括上模组件100和下模组件200。
所述上模组件100包括冲头101、口圈102、导向杆103、推杆104、联板105、弹簧106,联板105和导向杆103轴向活动装配,意味着联板105和导向杆103两者可以相对轴向位移,本文中的轴向都可以理解为图中的上下竖直方向,而径向则是垂直于该上下竖直方向的左右横平方向,联板105和推杆104固定装配,联板105和推杆104固定连接在一起,口圈102和导向杆103固定装配,口圈102和导向杆103固定连接在一起,冲头101和推杆104固定装配,冲头101和推杆104固定连接在一起,冲头101设有冷却腔101a,所述冷却腔101a设有进水口101b和出水口101c,进水口101b和出水口101c是通过设置在推杆104之中的水管而通向外界形成水循环冷却的,弹簧106两端分别和口圈102、联板105抵接装配,弹簧106套接装配在导向杆103,导向杆103设有轴向抵接作用于联板105的导向杆限位块103a,导向杆限位块103a的轴向抵接作用应当理解为是在联板105向上复位时因抵接到导向杆限位块103a,而受其限位作用,冲头101和口圈102轴向活动装配,意在表达冲头101和口圈102之间具有相对轴向位移,口圈102设有径向抵接作用于冲头101的口圈定位面102a,口圈定位面102a对冲头101的径向抵接作用应当理解为是发生在冲头101和口圈102轴向活动过程之中的,随着冲头101轴向活动的同时也受到口圈定位面102a的径向作用,使得冲头101精确地定位在口圈102之中,完成精准的冲压作业。
上模组件100的工作原理是:推杆104与压机气缸主轴(图中未标示)相连并受其驱动,在压机气缸(图中未标示)的作用下一同上升或下降。进水口101b和出水口101c使得冷却腔101a始终充满流动的冷却水。上模组件100的整体由推杆104受压机气缸带动下行,直至口圈102抵接到下模组件200,通过前述的口圈定位面102a使得冲头101精确定位,压机气缸继续带动推杆104克服弹簧106阻力下行,因下模组件200的阻挡,口圈102和导向杆103无法继续下行,因此推杆104和冲头101相对口圈102和导向杆103向下冲压,直至液态的料液在冲头101的冷却下迅速固化成型。工件成型后压机气缸回程,口圈102受到弹簧106的压制,冲头101先与工件分离,直至冲头101抵接到导向杆限位块103a,随后冲头101和推杆104通过导向杆103带动口圈102一起上升。
下模组件200包括底座201、联杆202、冲座203、至少两片的模瓣211以及中心柱206,联杆202两端分别和底座201、冲座203固定装配,意味着联杆202、底座201、冲座203三者固定连接为一个整体,确切地说实施例一的模瓣211包括左模瓣204、右模瓣205,底座201和冲座203之间设有空间207,确切地说该空间207是设置在底座201和冲座203两者中间的空腔,中心柱206装配在空间207中,进一步地说中心柱206固定装配在空间207中,左模瓣204、右模瓣205分别活动装配在空间207中,意在表达中心柱206是静止安装在空间207中的,而左模瓣204、右模瓣205是在该空间207中可以活动的,模瓣211和中心柱206铰接装配,中心柱206具有位于其中心的中心柱轴线e,模瓣以中心柱轴线e为中心转动,或者说左模瓣204、右模瓣205分别与中心柱206转动装配,左模瓣204、右模瓣205分别以中心柱206为中心转动,意在表达左模瓣204、右模瓣205是可转动地装配在中心柱206上的,或者可以理解成左模瓣204、右模瓣205是铰接在中心柱206的,左模瓣204、右模瓣205具有相分离的打开位a以及相抵接的合拢位b,由于左模瓣204、右模瓣205具有前述的转动变换,因此产生两者相互分离开来的打开位a,以及两者相互合拢在一起的合拢位b,冲座203、左模瓣204、右模瓣205具有贯通装配的型腔208,此处的贯通装配应当理解为当左模瓣204、右模瓣205位于合拢位b时,冲座203、左模瓣204、右模瓣205这三者的型腔208是连接贯通的,而工件的造型就取决于该型腔208,冲座203中倾入的料液在冲头101的作用下填满型腔208并冷却凝固,而获得与型腔208和冲头101相结合后相同的轮廓,冲座203具有冲座定位面203a以及冲座顶面203b,冲座定位面203a径向抵接作用于口圈102,冲座顶面203b轴向抵接作用于口圈102,冲座定位面203a径向抵接作用类似于前述的口圈定位面102a径向抵接作用于冲头101,随着口圈102下行直至抵接到冲座定位面203a,口圈102继续轴向活动的同时也受到冲座定位面203a的径向作用,然后口圈102再继续下行直至口圈102抵接到冲座顶面203b上,冲座定位面203a和冲座顶面203b相结合将口圈102乃至冲头101的整体被精确地定位在冲座203之中,确保完成精准的冲压作业。
如图1、图2、图3、图4所示,上模组件100和下模组件200设有纵向对齐的基准线c,冲座203、左模瓣204以及右模瓣205的型腔208都以基准线c为中心,冲头101以基准线c为中心,中心柱206相对基准线c偏心装配。所谓的偏心装配是在表达将中心柱固定安装到基准线c的侧边的空间之中,这样使得左模瓣204和右模瓣205的型腔208设计更加自由开放,不必考虑因中心柱而受到阻碍。
如图1、图2、图3、图4所示,底座201设有定位盘209,所述定位盘209以基准线c为中心,所述左模瓣204、右模瓣205分别设有定位槽210,所述定位盘209限位作用于定位槽210。该定位盘209是跟底座201一体成型的,而定位槽210形状与定位盘209形状相吻合,定位盘209对定位槽210的限位作用是发生在左模瓣204、右模瓣205处于合拢的合拢位b时,有了该定位盘209的支持,左模瓣204、右模瓣205的合拢动作变得精确,使得合拢位b精确无误。
如图1、图2、图3、图4、图5所示,底座201设有底座顶面201a、限位槽201b和限位块201c,底座顶面201a呈平面,该底座顶面201a的范围是包括图1和图2中的处于一条直线上的顶面,当然不应当将定位盘209包含在内,限位槽201b位于左模瓣204、右模瓣205相抵接的合拢位b下方,所述限位块201c具有安装部201c1和限位部201c2,所述安装部201c1固定装配在限位槽201b之中,所谓的安装部201c1是稍稍大于限位槽201b,而嵌装在限位槽201b之中,可以理解为过盈配合,限位部201c2高于底座顶面201a,所述限位部201c2限位作用于左模瓣204、右模瓣205,限位部201c2对左模瓣204、右模瓣205的限位作用也是发生在处于合拢的合拢位b时,进一步提高合拢动作的精确性。
如图3、图4所示,左模瓣204设有锁孔204a,右模瓣205设有销轴205a和圆孔205b,销轴205a设有左锁块205c、圆柱205d以及右锁块205e,圆柱205d与圆孔205b转动装配,右锁块205e和圆柱205d固定装配,左锁块205c和圆柱205d固定装配,左锁块205c、圆柱205d以及右锁块205e是可一起转动的整体,右模瓣205锁止作用于右锁块205e,可以看到右锁块205e大于圆孔205b,右模瓣205对右锁块205e的锁止作用是右模瓣205对右锁块205e的阻挡,使得销轴205a无法从圆孔205b中脱出,左锁块205c具有左锁块横向位和左锁块纵向位,锁孔204a通过作用于左锁块横向位,锁孔204a锁止作用于左锁块纵向位,左锁块横向位和左锁块纵向位两个状态的变换是来自于销轴205a的转动,锁孔204a和左锁块205c的形状均是除了圆形之外的任何规则几何体或不规则几何体,而且要求锁孔204a是必须稍稍大于左锁块205c,这样左锁块205c可以依靠左锁块横向位对准并穿过锁孔204a,即是所谓的锁孔204a通过作用于左锁块横向位,在左模瓣204和右模瓣205处于合拢位b后转动销轴205a,使左锁块205c变换成左锁块纵向位后,锁孔204a就对左锁块205c形成了限制,即是所谓的锁孔204a锁止作用于左锁块纵向位,直至销轴205a复位,左锁块205c回到左锁块横向位才解除锁止作用,左模瓣204和右模瓣205才能解除禁锢而相分离。另外,左模瓣204和右模瓣205分别设有延伸向外的手柄d,而底座201和冲座203之间具有三个联杆202,三个联杆202呈以基准线c为中心的圆周分布,这样在左模瓣204和右模瓣205打开时,其打开极限位置受到两边的联杆202限制,防止相分离过度而影响定位的精确性。
如图6、图7所示的实施例二,同样包括上模组件100和下模组件200,其上模组件100的结构和工作原理与实施例一完全相同。
而下模组件200包括底座201、冲座203、至少两片模瓣211以及中心柱206,确切的说实施例二是包括三片模瓣211,底座201和冲座203固定装配,底座201和冲座203之间设有空间207,意味着底座201和冲座203固定连接为一个整体,确切地说该空间207是设置在底座201和冲座203两者中间的空腔,且自下而上是贯通的,中心柱206装配在空间207中,确切地说中心柱206轴向活动装配在空间207之中,意在表达中心柱206在空间207中轴向活动,中心柱206底端与气缸的活塞杆固定装配并由其驱动,在气缸驱使下中心柱206可静止在空间207中也可在空间207中上下活动,中心柱206具有位于其中心的中心柱轴线e,下模组件200包括以中心柱轴线e为圆心的基准圆周f,该基准圆周f并不是一个肉眼可见的具体结构,而是为了便于理解而描绘出的参考圆形,在图中以虚线的圆对其进行诠释,模瓣211活动装配在空间207中,模瓣以中心柱轴线e为中心转动,更进一步明确的描述是模瓣211和中心柱206铰接装配,模瓣211和中心柱206具有铰接中心g,模瓣211均匀分布在基准圆周f,模瓣211通常是通过销轴(图中未标示)和中心柱206铰接装配的,那么铰接中心g就是销轴的轴心线,模瓣211可以相对中心柱206围绕着铰接中心g在空间207中转动,模瓣211重心和中心柱轴线e之间的径向距离大于铰接中心g和中心柱轴线e之间的径向距离,模瓣211重心若是比铰接中心g更加远离中心柱轴线e的话,那么在缺乏外部部件的支撑时的自由状态下,模瓣211必然会向外转动,由此产生出模瓣211如花瓣一样盛开的开模过程,模瓣211具有相分离的打开位a以及相抵接的合拢位b,由于模瓣211具有前述的转动变换,因此产生两者相互分离开来的打开位a,以及两者相互合拢在一起的合拢位b,冲座203、模瓣211具有贯通装配的型腔208,此处的贯通装配应当理解为当模瓣211位于合拢位b时,冲座203和所有模瓣211型腔208是连接贯通的,而工件的造型就取决于该型腔208,冲座203中倾入的料液在冲头101的作用下填满型腔208并冷却凝固,而获得与型腔208和冲头101相结合后相同的轮廓,冲座203具有冲座定位面203a、冲座顶面203b以及冲座下定位面203c,冲座定位面203a径向抵接作用于口圈102,冲座顶面203b轴向抵接作用于口圈102,冲座下定位面203c径向抵接作用于模瓣211,冲座定位面203a径向抵接作用类似于前述的口圈定位面102a径向抵接作用于冲头101,随着口圈102下行直至抵接到冲座定位面203a,口圈102继续轴向活动的同时也受到冲座定位面203a的径向作用,然后口圈102再继续下行直至口圈102抵接到冲座顶面203b上,冲座定位面203a和冲座顶面203b相结合将口圈102乃至冲头101的整体被精确地定位在冲座203之中,确保完成精准的冲压作业,而冲座下定位面203c的径向抵接作用则是针对模瓣211,在模瓣211随中心柱206一同轴向活动时对其具有径向作用,中心柱206具有中心柱定位面206a,中心柱定位面206a径向抵接作用于模瓣211,中心柱定位面206a实质就是中心柱206的外壁,本实施例的中心柱206基本上为圆柱体,那么中心柱定位面206a就是该圆柱体的外圆周面,中心柱定位面206a的径向抵接作用,可以理解为是与冲座下定位面203c的径向作用正对着的相反方向,模瓣211受冲座下定位面203c和中心柱定位面206a的内外双重径向作用,而被精确定位。
模瓣211的运动过程是个受多方共同定位的复合作用:中心柱206一旦上升,模瓣211随之上升,模瓣211脱离冲座下定位面203c和中心柱定位面206a的禁锢后,会因重力作用绕铰接中心g向外旋转,犹如花瓣盛开一样呈相分离的打开位a状态,打开后的模瓣211脱离了中心柱定位面206a的径向抵接作用,而只会受到冲座下定位面203c的径向作用;反之当中心柱206和模瓣211下降,也是因冲座下定位面203c而逐渐向内旋转,直至同时受冲座下定位面203c和中心柱定位面206a的双重径向作用,此时相邻的模瓣211也已抵接,由相分离的打开位a变换成以及相抵接的合拢位b。
如图6和图7所示,上模组件100和下模组件200设有纵向对齐的基准线c,冲头101和冲座203都以基准线c为中心,中心柱轴线e和基准线c重合装配。所谓的重合装配是在表达中心柱轴线e和基准线c是位于图示同一直线上,该基准线c是冲头101和冲座203运行和装配的中心线,有利于结构的精简和提高运行装配的稳定性。
如图6、图7、图8、图9、图12所示,模瓣211具有模瓣内斜面211a和模瓣外斜面211b,模瓣内斜面211a和中心柱206面对装配,模瓣外斜面211b和冲座203面对装配,模瓣211处于相抵接的合拢位b时模瓣内斜面211a由下而上靠近中心柱轴线e,模瓣211处于相抵接的合拢位b时模瓣外斜面211b由下而上远离中心柱轴线e。所谓的模瓣内斜面211a和模瓣外斜面211b都是相对中心柱轴线e倾斜的,应当说图1和图2描绘的结构有助于对其更快速的理解。模瓣211的内外过渡斜面有助于减少两接触部件之间的磨损,延长使用寿命。
工件应该看做是被托举出冲座203的,在模瓣211打开释放工件后,上方的自动取料机(图中未标示)取走工件。
如图10、图11、图12所示,与实施例一相比,实施例二虽然运动过程要相对复杂,但是其对工件完整性的保护效果要比实施例一来得优秀,而且对表面具备放射状条纹的工件来说,就必须使用实施例二进行加工,理由如下所述:本实施例具有三个模瓣211,模瓣211表面是周向360度以基准圆周f为圆心向外散发的放射状条纹,这样使得成型后的工件表面也具有相应的放射状条纹,为了避免破坏模瓣211打开时因模瓣211干涉而破坏工件表面的放射状条纹,至少要设置大于两片模瓣211才能尽量将影响降至最低,在最少是三个的模瓣211基础上,模瓣211数目越多,对放射状条纹的保护就越明显。同样原理,针对不同延伸方向的放射状条纹的工件,可以通过设计相应数目的模瓣211来达到最佳的工件表面保护效果。
以上所阐述的实施例一和实施例二,实质上两者提供了两种不同的解决思路来完成脱模作业,实施例一的模瓣211的运动轨迹是垂直于中心柱轴线e的扇面,不存在结合上升行程的复合运动,只是单纯的转动;而实施例二的模瓣211的运动轨迹是包含中心柱轴线e的扇面,其结合上升行程的复合运动,可以在不同场合选择相适应的下模组件200。
Claims (3)
1.用于冲压成型的分瓣式模具,其特征在于:包括上模组件(100)和下模组件(200),
所述下模组件(200)包括底座(201)、冲座(203)、至少两片的模瓣(211)以及中心柱(206),底座(201)和冲座(203)固定装配,底座(201)和冲座(203)之间设有空间(207),中心柱(206)装配在空间(207)中,模瓣(211)活动装配在空间(207)中,模瓣(211)和中心柱(206)铰接装配,中心柱(206)具有位于其中心的中心柱轴线(e),模瓣以中心柱轴线(e)为中心转动,模瓣(211)具有相分离的打开位(a)以及相抵接的合拢位(b),冲座(203)和模瓣(211)具有贯通装配的型腔(208),冲座(203)具有冲座定位面(203a)以及冲座顶面(203b),冲座定位面(203a)径向抵接作用于口圈(102),冲座顶面(203b)轴向抵接作用于口圈(102),
所述中心柱(206)轴向活动装配在空间(207)之中,下模组件(200)包括以中心柱轴线(e)为圆心的基准圆周(f),模瓣(211)均匀分布在基准圆周(f),模瓣(211)和中心柱(206)具有铰接中心(g),模瓣(211)重心和中心柱轴线(e)之间的径向距离大于铰接中心(g)和中心柱轴线(e)之间的径向距离,冲座(203)具有冲座下定位面(203c),冲座下定位面(203c)径向抵接作用于模瓣(211),中心柱(206)具有中心柱定位面(206a),中心柱定位面(206a)径向抵接作用于模瓣(211),
模瓣(211)表面是周向360度以基准圆周(f)为圆心向外散发的放射状条纹。
2.根据权利要求1所述的用于冲压成型的分瓣式模具,其特征在于:所述模瓣(211)通过销轴和中心柱(206)铰接装配。
3.根据权利要求1或2所述的用于冲压成型的分瓣式模具,其特征在于:所述上模组件(100)包括冲头(101)、口圈(102)、导向杆(103)、推杆(104)、联板(105)、弹簧(106),联板(105)和导向杆(103)轴向活动装配,联板(105)和推杆(104)固定装配,口圈(102)和导向杆(103)固定装配,冲头(101)和推杆(104)固定装配,冲头(101)设有冷却腔(101a),所述冷却腔(101a)设有进水口(101b)和出水口(101c),弹簧(106)两端分别和口圈(102)、联板(105)抵接装配,弹簧(106)套接装配在导向杆(103),导向杆(103)设有轴向抵接作用于联板(105)的导向杆限位块(103a),冲头(101)和口圈(102)轴向活动装配,口圈(102)设有径向抵接作用于冲头(101)的口圈定位面(102a)。
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