CN112008947A - 一种用于制造涡轮的旋转抽芯模具 - Google Patents

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Abstract

一种用于制造涡轮的旋转抽芯模具，包括上模板和下模板，下模板内设有滑座，滑座上设有第一滑块和斜导柱，斜导柱穿过第一滑块并与上模板相连，第一滑块设有用于形成涡轮叶片的第一模仁；滑座内还设有与第一滑块相抵的第二滑块，第二滑块设有形成涡轮叶片的第二模仁，下模板内设有一转盘，转盘与滑座连接，转盘连接有一驱动机构；下模板内设有一模仁座，模仁座延伸形成涡轮内孔的第三模仁，第一模仁、第二模仁以及第三模仁形成有型腔。通过第一滑块和斜导柱，对涡轮叶片上半部分的第一次抽芯，通过转盘来实现同时带动第一滑块和第二滑块沿涡轮叶片的弧形轨迹方向向外的第二次旋转式抽芯，保证模仁与产品的完整分离，以实现产品的顺利出模。

Description

一种用于制造涡轮的旋转抽芯模具
技术领域
本发明涉及模具领域，具体是一种用于制造涡轮的旋转抽芯模具。
背景技术
涡轮，是在汽车或飞机的引擎中的风扇，通过利用废气把燃料蒸汽吹入引擎，以提高引擎的性能。涡轮是一种将流动工质的能量转换为机械功的旋转式动力机械，它是航空发动机、燃气轮机和蒸汽轮机的主要部件之一。
现有的涡轮主要通过注塑模具制造而成，且由于涡轮主要由叶片组成，而一般的叶片大都具有倒钩结构，故大都设置为滑块的形式而进行抽芯设计，防止开模时产品与模仁干涉而拉坏产品。并且叶片一般带有倾斜角度，故大都将叶片分为两个模仁分别抽芯实现，防止单模仁抽离时与叶片产生干涉而破坏产品，如申请号为“201920997796 .0”的一种涡轮模具，其通过第一滑块和第二滑块的结构实现，主要是在第一滑块和第二滑块的末端设置形成叶片的两个模仁并通过第一滑块和第二滑块水平滑出的形式实现抽芯。
但是上述涡轮基本都是叶片较少的涡轮，同时上述涡轮叶片的倾斜角度也较小，涡轮叶片的轨迹也较为单一，而当涡轮的叶片增多、倾斜角度增大、同时具有多轨迹方向时，现有的模具使用上述第一滑块和第二滑块进行平抽式抽芯时，仍会导致模仁与产品干涉而损坏产品的可能。
发明内容
为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种用于制造涡轮的旋转抽芯模具。
本发明解决其技术问题的技术方案是：一种用于制造涡轮的旋转抽芯模具，包括上模板和下模板，所述的下模板内设有若干圆周分布的滑座，所述的滑座上设有第一滑块和斜导柱，所述的斜导柱穿过所述的第一滑块并与所述的上模板相连，所述第一滑块的前端设有用于形成涡轮叶片上半部分结构的第一模仁；
所述的滑座内还设有与所述第一滑块相抵的第二滑块，所述第二滑块的前端设有形成涡轮叶片下半部分结构的第二模仁，所述的下模板内还设有一转盘，所述的转盘与所述的滑座传动连接，所述的转盘连接有一驱动机构，所述的驱动机构驱动所述的转盘转动，从而所述的转盘带动所述滑座内的第一滑块和第二滑块沿该涡轮叶片的弧形轨迹方向向外抽出；
所述的下模板内还设有一模仁座，所述的模仁座向上延伸有用于形成涡轮内孔的第三模仁，所述的第一模仁、第二模仁以及第三模仁形成用于生产该涡轮的型腔。
作为优选，所述的转盘上设有轨迹槽，所述滑座的下端设有一传动杆，所述的转盘转动时，所述的传动杆沿所述的轨迹槽运动，且所述传动杆的运动轨迹与该涡轮叶片的弧形轨迹一致。
作为优选，该旋转抽芯模具还包括一位于下模板下方的基板，所述的驱动机构包括设置在基板上的伸缩杆和转动齿轮，所述的转动齿轮分别与所述的伸缩杆和转盘齿轮传动连接，所述的伸缩杆连接有一油缸。
作为优选，所述的下模板内设有一锁止腔，所述的锁止腔内设有闭模时防止第一滑块移动而影响注塑的第一锁止块，所述的第一锁止块正对所述的第一滑块并与所述的上模板相连，所述的锁止腔内还设有防止开模时第一滑块带动第二滑块的第二锁止块，所述的第二锁止块正对所述的第二滑块并与所述的上模板相连。
作为优选，所述的第一锁止块上设有第一锁止斜面，所述第一滑块的后端设有第二锁止斜面；
闭模时，所述的第一锁止斜面与所述的第二锁止斜面配合而锁止所述的第一滑块运动；
开模时，所述的上模板带动所述的斜导柱和第一锁止块同时向上运动，所述的第一锁止斜面向上，从而所述的第一滑块通过所述的斜导柱向外滑动，实现第一次抽芯。
作为优选，所述的第二锁止块上设有第一锁止平面以及与该第一锁止平面相接的第三锁止斜面，所述的第二滑块的后端设有第二锁止平面；
开模时，所述的第一锁止平面与所述的第二锁止平面相抵而锁止第二滑块运动；
开模完毕后，驱动机构驱动所述的转盘转动，同时所述的第三锁止斜面正对所述的第二锁止平面而解除对第二滑块的锁止，从而所述的转盘带动所述滑座内的第一滑块和第二滑块沿该涡轮叶片的弧形轨迹方向向外抽出，实现第二次抽芯。
作为优选，所述的第一滑块上设有定向凸块，所述的第二滑块上设有定向凹槽，所述的定向凸块滑设在所述的定向凹槽内。
作为优选，所述的转盘与模仁座之间设有一转动轴承。
作为优选，所述的上模板内设有一热流喷嘴，所述的热流喷嘴靠近所述的型腔，所述的热流喷嘴连接有一进料板，所述的进料板连接外部材料注塑装置。
作为优选，该涡轮采用聚醚醚酮材料制成，且该模具工作时的温度保持在200摄氏度以上。
本发明的有益效果在于：通过第一滑块和斜导柱的设计，来保证对涡轮叶片上半部分的第一次抽芯，同时通过转盘的形式，来实现同时带动第一滑块和第二滑块沿涡轮叶片的弧形轨迹方向向外的第二次旋转式抽芯，保证模仁与产品的完整分离，以实现产品的顺利出模。
附图说明
图1是本发明的涡轮的结构图。
图2是本发明的模具的正视图。
图3是本发明的模具开模时的轴侧图。
图4是本发明的图3的A放大图。
图5是本发明的模具的内部结构图。
图6是本发明的图5的B放大图。
图7是本发明的模具的另一视角的内部结构图。
图8是本发明的图7的C放大图。
图9是本发明的转盘的结构图。
图10是本发明的模具的内部结构的正视图。
图11是本发明的图10的D-D剖视图（合模时的内部剖视图）。
图12是本发明的第一滑块完成第一次抽芯后的第一滑块和第二滑块的状态图。
图13是本发明的第一滑块和第二滑块准备开始第二次抽芯时的状态图。
图14是本发明的第一滑块和第二滑块完成第二次抽芯时的状态图。
图15是本发明的完成抽芯后的内部主要结构的俯视图。
图16是本发明的完成抽芯后的内部主要结构的仰视图。
图17是本发明的图16的E放大图。
图18是本发明的模具的内部结构的轴侧图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
参照图1～图18，本旋转抽芯模具在设计时，考虑到本专利涉及到的涡轮叶片较多并且倾斜角度较大，而且具有从中心分出的两个不同方向的叶片轨迹，故必须设计先抽离涡轮叶片上半部分结构6的第一模仁7,（第一模仁7在上端即外侧，倾斜角度较好，直线抽芯不会与产品干涉而拉坏产品），再抽离涡轮叶片下半部分结构9的第二模仁10，并且由于涡轮叶片下半部分结构9在内侧且倾斜角度较大，故构思了一种转动抽芯的结构，具体看后续表述。
一种用于制造涡轮的旋转抽芯模具，包括上模板1（上模板1为动模板，用于开模用）和下模板2（下模板为定模板，内部为形成产品型腔的主要的模仁结构），所述的下模板2内设有若干圆周分布的滑座3，所述的滑座3上设有第一滑块4和斜导柱5，所述的斜导柱5穿过所述的第一滑块4并与所述的上模板1相连，从而当开模时，上模板1会带动斜导柱5向上运动，使得第一滑块4向后滑动（直至斜导柱5完全滑出第一滑块4，即第一滑块4的后端与后续第二滑块8的后端齐平），由于第一滑块4的前端设有用于形成涡轮叶片上半部分结构6的第一模仁7，故通过向后滑动的第一滑块4可以实现对涡轮叶片上半部分结构6的抽芯。
所述的滑座3内还设有与所述第一滑块4相抵的第二滑块8，所述第二滑块8的前端设有形成涡轮叶片下半部分结构9的第二模仁10，所述的下模板2内还设有一转盘11，所述的转盘11与所述的滑座3传动连接，所述的转盘11连接有一驱动机构12，在开模完毕后，所述的驱动机构12驱动所述的转盘11转动，从而所述的转盘11带动所述滑座3内的第一滑块4和第二滑块8沿该涡轮叶片的弧形轨迹方向向外抽出，实现第二模仁10与涡轮叶片的分离即第二次抽芯，从而经过两次抽芯后能够完整地实现模仁与产品的分离，进而保证产品顺利出模。
并且在下模板2内还设有一模仁座13，所述的模仁座13向上延伸有用于形成涡轮内孔的第三模仁14，通过第一模仁7、第二模仁10以及第三模仁14形成用于生产该涡轮的型腔。
其中转盘11与滑座3的具体传动结构为：所述的转盘11上设有轨迹槽15，所述滑座3的下端设有一传动杆16，所述的转盘11转动时，同时该传动杆16沿所述的轨迹槽15运动，从而使传动杆16的运动轨迹与该涡轮叶片的弧形轨迹一致，以此实现旋转抽芯，并且由于运动轨迹与涡轮叶片的弧形轨迹一致，故在分离时完全不会接触产品，无需担心抽芯时与产品产生干涉而影响产品质量的问题。
在本实施例中，该旋转抽芯模具还包括一位于下模板2下方的基板17，所述的驱动机构12包括设置在基板17上的伸缩杆18和转动齿轮19，所述的转动齿轮19分别与所述的伸缩杆18和转盘11齿轮传动连接，所述的伸缩杆18连接有一油缸20。该驱动机构12运行时，通过油缸20带动伸缩杆18运动，伸缩杆18通过转动齿轮19而间接的带动转盘11转动，致使转盘11转动而带动传动杆16进行旋转式的第二次抽芯，保证转盘11转动而实现的第二模仁10与涡轮叶片的分离。
在本实施例中，考虑到合模注塑时第一模仁7即第一滑块4必须处于静止状态（第二滑块8在第一滑块4不滑动时受其限位，故也不会滑动，从而在合模时不考虑第二滑块8的滑动问题），故在下模板2内设有一锁止腔21，所述的锁止腔21内设有第一锁止块22，该第一锁止块22正对所述的第一滑块4并与所述的上模板1相连，从而在合模时该第一锁止块22与第一滑块4相抵而形成限位，保证第一滑块4即第一模仁7的稳定限位。
其中第一锁止块22的具体限位结构为：所述的第一锁止块22上设有第一锁止斜面24，所述第一滑块4的后端设有第二锁止斜面25；
从而在闭模时，所述的第一锁止斜面24与所述的第二锁止斜面25配合而锁止所述的第一滑块4运动，此时保证第一滑块4锁止从而使第一模仁7处于稳定限位状态，保证产品注塑的质量；
而开模时，由于考虑到需要第一滑块4进行第一次抽芯，故上模板1带动所述的斜导柱5和第一锁止块22同时向上运动，所述的第一锁止斜面24向上，此时第一滑块4上的第二锁止斜面25与第一锁止斜面24解除锁止，从而第一滑块4可以通过斜导柱5向外滑动。
而由于第一滑块4在第一次抽芯时通过斜导柱5向外滑动，此时很可能会带动第二滑块8滑动，使得第二滑块8也进行一定的直线式抽芯，导致第二滑块8与产品干涉而拉坏产品，从而在锁止腔21内还设有第二锁止块23，所述的第二锁止块23正对所述的第二滑块8并与所述的上模板1相连，从而通过第二锁止块23与第二滑块8相抵锁止，使得第一滑块4在第一次滑动抽芯时，第二滑块8处于锁止状态。
第二锁止块23与第二滑块8的具体锁止结构为：所述的第二锁止块23上设有第一锁止平面26以及与该第一锁止平面26相接的第三锁止斜面27，所述的第二滑块8的后端设有第二锁止平面28；
从而在开模时，所述的第一锁止平面26与所述的第二锁止平面28相抵而锁止第二滑块8运动，防止第二滑块8进行直线式抽芯与产品干涉而拉坏产品；
而在开模完毕后，驱动机构12驱动所述的转盘11转动，由于第二滑块8还需要进行第二次的旋转式抽芯，第二锁止块23通过上模板1带动而继续向上，使得所述的第三锁止斜面27正对所述的第二锁止平面28而解除对第二滑块8的锁止，从而所述的转盘11带动所述滑座3内的第一滑块4和第二滑块8沿该涡轮叶片的弧形轨迹方向向外抽出，实现第二次抽芯。
其中第一滑块4和第二滑块8的具体结构为：所述的第一滑块4上设有定向凸块29，所述的第二滑块8上设有定向凹槽30，所述的定向凸块29滑设在所述的定向凹槽30内。
在本实施例中，所述的转盘11与模仁座13之间设有一转动轴承31。通过转动轴承的设计保证了转盘11的转动精度和稳定性。
在本实施例中，所述的上模板1内设有一热流喷嘴32，所述的热流喷嘴32靠近所述的型腔，所述的热流喷嘴32连接有一进料板33，所述的进料板33连接外部材料注塑装置。从而通过外部的材料注塑装置注入进料板33，然后通过该进料板33将材料通过热流喷嘴32喷入型腔内完成注塑，此设计是一种热流道模具的设计，其可以保证内部的材料始终不凝固，故而成型周期短，又由于没有冷却浇道***，故不会有料头产生，从而更加节约原材料。
在本实施例中，由于涡轮必须在非常恶劣的环境下工作，故该涡轮采用聚醚醚酮即PEEK材料制成，该材料是高分子化合物，机械性能优异且具有良好的自润滑性好、耐化学品腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐磨性，但是价格较为昂贵，且该模具工作时的温度保持在200摄氏度以上，综上配合热流道模具更为合适。
本旋转抽芯模具的具体运行过程为：
1）合模时，第一滑块4通过第一锁止块22锁止（第二滑块8在第一滑块4不滑动时受其限位，故也不会滑动，从而在合模时不考虑第二滑块8的滑动问题），此时第一模仁7、第二模仁10以及第三模仁14处于稳定静置状态，而后外部的材料注塑装置注入进料板33，然后通过该进料板33将材料通过热流喷嘴32喷入型腔内完成注塑。
2）开模时，上模板1向上从而带动斜导柱5和第一锁止块22向上运动，此时第一滑块4与第一锁止块22接触干涉，从而斜导柱5带动第一滑块4向外滑动，完成对涡轮叶片的第一次抽芯，并且由于第二锁止块22的设计，从而保证对第二滑块8的锁止，防止第一滑块4带动第二滑块8进行直线式抽芯而拉坏产品。
3）开模完毕后，通过油缸20带动伸缩杆18运动，伸缩杆18通过转动齿轮19而间接的带动转盘11转动，致使转盘11转动而带动传动杆16在轨迹槽15内运动，再而传动杆16带动滑座3上的第一滑块4和第二滑块8实现旋转式的抽芯运动，即对涡轮叶片的第二次抽芯。
4）完成抽芯工作后，产品通过机械手或人工取出，完成出模工作。
以上实施例只是本专利较为优选的方案之一，任何不脱离本技术方案范围内做出的改变，均在本专利的范畴内。

Claims (10)

1.一种用于制造涡轮的旋转抽芯模具，包括上模板和下模板，其特征在于：所述的下模板内设有若干圆周分布的滑座，所述的滑座上设有第一滑块和斜导柱，所述的斜导柱穿过所述的第一滑块并与所述的上模板相连，所述第一滑块的前端设有用于形成涡轮叶片上半部分结构的第一模仁；
所述的滑座内还设有与所述第一滑块相抵的第二滑块，所述第二滑块的前端设有形成涡轮叶片下半部分结构的第二模仁，所述的下模板内还设有一转盘，所述的转盘与所述的滑座传动连接，所述的转盘连接有一驱动机构，所述的驱动机构驱动所述的转盘转动，从而所述的转盘带动所述滑座内的第一滑块和第二滑块沿该涡轮叶片的弧形轨迹方向向外抽出；
所述的下模板内还设有一模仁座，所述的模仁座向上延伸有用于形成涡轮内孔的第三模仁，所述的第一模仁、第二模仁以及第三模仁形成用于生产该涡轮的型腔。
2.根据权利要求1所述的用于制造涡轮的旋转抽芯模具，其特征在于：所述的转盘上设有轨迹槽，所述滑座的下端设有一传动杆，所述的转盘转动时，所述的传动杆沿所述的轨迹槽运动，且所述传动杆的运动轨迹与该涡轮叶片的弧形轨迹一致。
3.根据权利要求2所述的用于制造涡轮的旋转抽芯模具，其特征在于：该旋转抽芯模具还包括一位于下模板下方的基板，所述的驱动机构包括设置在基板上的伸缩杆和转动齿轮，所述的转动齿轮分别与所述的伸缩杆和转盘齿轮传动连接，所述的伸缩杆连接有一油缸。
4.根据权利要求1所述的用于制造涡轮的旋转抽芯模具，其特征在于：所述的下模板内设有一锁止腔，所述的锁止腔内设有闭模时防止第一滑块移动而影响注塑的第一锁止块，所述的第一锁止块正对所述的第一滑块并与所述的上模板相连，所述的锁止腔内还设有防止开模时第一滑块带动第二滑块的第二锁止块，所述的第二锁止块正对所述的第二滑块并与所述的上模板相连。
5.根据权利要求4所述的用于制造涡轮的旋转抽芯模具，其特征在于：所述的第一锁止块上设有第一锁止斜面，所述第一滑块的后端设有第二锁止斜面；
闭模时，所述的第一锁止斜面与所述的第二锁止斜面配合而锁止所述的第一滑块运动；
开模时，所述的上模板带动所述的斜导柱和第一锁止块同时向上运动，所述的第一锁止斜面向上，从而所述的第一滑块通过所述的斜导柱向外滑动，实现第一次抽芯。
6.根据权利要求4所述的用于制造涡轮的旋转抽芯模具，其特征在于：所述的第二锁止块上设有第一锁止平面以及与该第一锁止平面相接的第三锁止斜面，所述的第二滑块的后端设有第二锁止平面；
开模时，所述的第一锁止平面与所述的第二锁止平面相抵而锁止第二滑块运动；
开模完毕后，驱动机构驱动所述的转盘转动，同时所述的第三锁止斜面正对所述的第二锁止平面而解除对第二滑块的锁止，从而所述的转盘带动所述滑座内的第一滑块和第二滑块沿该涡轮叶片的弧形轨迹方向向外抽出，实现第二次抽芯。
7.根据权利要求4所述的用于制造涡轮的旋转抽芯模具，其特征在于：所述的第一滑块上设有定向凸块，所述的第二滑块上设有定向凹槽，所述的定向凸块滑设在所述的定向凹槽内。
8.根据权利要求3所述的用于制造涡轮的旋转抽芯模具，其特征在于：所述的转盘与模仁座之间设有一转动轴承。
9.根据权利要求1所述的用于制造涡轮的旋转抽芯模具，其特征在于：所述的上模板内设有一热流喷嘴，所述的热流喷嘴靠近所述的型腔，所述的热流喷嘴连接有一进料板，所述的进料板连接外部材料注塑装置。
10.根据权利要求9所述的用于制造涡轮的旋转抽芯模具，其特征在于：该涡轮采用聚醚醚酮材料制成，且该模具工作时的温度保持在200摄氏度以上。
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