CN112090974A - 一种阶梯式旋转挤压内环模成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阶梯式旋转挤压内环模成型装置，包括上模和下摸，所述上模包括上压成型模头组件、液压缸和龙门支架，所述液压缸设置有两组，两组所述液压缸固定安装于龙门支架顶部，所述液压缸下方固定安装有连接板，所述连接板上表面固定安装有驱动电机，所述驱动电机一侧传动连接有升降丝杆，所述上压成型模头组件设置于升降丝杆底端，所述下摸包括下成型模头组件、升降电机和弹性支撑组件，所述龙门支架底部固定连接有工作台，所述升降电机固定安装于工作台内，所述下成型模头组件设置于升降电机的输出轴端，所述工作台内位于下成型模头组件升降位置开设有通孔，便于取料，简化流程且无需增加筒体坯料的加热次数。

Description

一种阶梯式旋转挤压内环模成型装置

技术领域

本发明属于成型装置技术领域，具体涉及一种阶梯式旋转挤压内环模成型装置。

背景技术

型筒体、壳体在航天、军工、汽车等领域有广泛应用，随着科技的发展，为满足轻量化的结构设计要求，壳体内部往往带有许多内环筋，壳体的高力学性能和均匀一致性，要求必须整体成形。但是要通过塑性变形成形出筒体、壳体零部件内壁的内环筋却由于成形不易、质量不佳、脱模困难成为壳体整体成形的技术瓶颈。

旋转挤压工艺克服了传统机械加工、铸造、焊接等工艺的制造缺点，凹模带动筒体坯料旋转，分体凸模径向进给的成形方法成功制造出了筒体内壁的环筋。旋转挤压工艺复杂的模具运动方式注定会导致筒体坯料的金属流动复杂，成形出的内环筋往往存在层叠、内环筋高度充填不满等缺陷，不符合高、厚内环筋的成形质量要求。

一般来说，模具的型腔形状要与最终成形的内环筋的外形相符。因此，如果采用单一的模具结构，则模具的型腔结构形状基本由要最终成形的内环筋的外形决定。而在实际旋转挤压过程中，金属变形区的应力状态决定其流动规律，受凹模形状、旋转速度与凸模径向进给量以及旋转速度和径向进给速度的匹配的影响，很难将金属导流聚集到分体凸模的模膛中，所以，相较于单道次的模具结构，拥有多道次挤压功能的多道次模具结构能较大改善该现象；但是，考虑到多道次成形的模具结构存在很大的区别，必然会使用至少两种结构不同的分体凸模，所以在预成形结束后需要更换模具，过程复杂且增加筒体坯料的加热次数。

为此，我们提出一种阶梯式旋转挤压内环模成型装置来解决现有技术中存在的问题，使其在上压成型模头组件顶部设置两组液压缸的同时，在上压成型模头组件顶部设置有升降丝杆，同时启动液压缸和驱动电机带动上压成型模头组件下压的同时，带动上压成型模头组件进行可控角度的旋转，解决很难将金属导流聚集到分体凸模的模膛中的问题；在下成型模头组件底部设置升降电机，成型时，可以配合液压缸对成型材料进行一定的挤压，成型后，启动升降电机反转，可以将下成型模头组件移至工作台下方，便于取料，简化流程且无需增加筒体坯料的加热次数。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阶梯式旋转挤压内环模成型装置，以解决上述背景技术中提出现有技术中多道次成形的模具结构存在很大的区别，必然会使用至少两种结构不同的分体凸模，所以在预成形结束后需要更换模具，过程复杂且增加筒体坯料的加热次数的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种阶梯式旋转挤压内环模成型装置，包括上模和下摸，所述上模包括上压成型模头组件、液压缸和龙门支架，所述液压缸设置有两组，两组所述液压缸固定安装于龙门支架顶部，所述液压缸下方固定安装有连接板，所述连接板上表面固定安装有驱动电机，所述驱动电机一侧传动连接有升降丝杆，所述上压成型模头组件设置于升降丝杆底端；

所述下摸包括下成型模头组件、升降电机和弹性支撑组件，所述龙门支架底部固定连接有工作台，所述升降电机固定安装于工作台内，所述下成型模头组件设置于升降电机的输出轴端，所述工作台内位于下成型模头组件升降位置开设有通孔。

优选的，所述连接板上表面对称设置有两组接头，所述液压缸的输出轴端通过接头和连接板固定连接。

优选的，所述连接板内通过深沟球轴承转动安装有轴套，所述轴套的开设有与升降丝杆匹配的内螺纹，所述轴套外壁固定安装有第一同步带轮，所述驱动电机的输出轴端固定安装有第二同步带轮，所述第一同步带轮和第二同步带轮之间传动连接。

优选的，所述连接板两侧对称且固定安装有两组立板，所述立板一侧对称且固定安装于齿条，所述工作台内开设有通槽，所述通槽内转动安装有销轴，所述销轴表面固定安装有齿轮，所述齿轮和齿条啮合传动。

优选的，所述上压成型模头组件包括上成型模头本体、第一固定板和第一法兰板，所述上成型模头本体固定安装于第一固定板底面，所述第一法兰板固定安装于第一固定板上表面，所述第一法兰板通过深沟球轴承转动安装于升降丝杆底部一端，且第一法兰板滑动安装于两组立板之间。

优选的，所述立板内侧均开设有两组T型滑槽，所述第一法兰板两侧对称设置有四组T型滑块，所述T型滑槽和T型滑块间隙配合。

优选的，所述下成型模头组件包括下成型模头本体、第二固定板和第二法兰板，所述下成型模头本体固定安装于第二固定板上表面，所述第二法兰板固定安装于第二固定板下表面，所述第二法兰板通过深沟球轴承固定安装于升降电机的输出轴端。

优选的，所述工作台底部的四组支腿之间固定安装有支撑板，所述弹性支撑组件设置于支撑板上表面和第二法兰板下表面之间，且弹性支撑组件设置有四组。

优选的，所述弹性支撑组件包括空心柱、导向插杆和弹簧，所述空心柱一端呈封闭式结构设置，且空心柱一端固定安装于支撑板上表面，所述导向插杆滑动安装于空心柱内，且导向插杆远离空心柱一端固定安装于第二法兰板下表面，所述弹簧放置于空心柱内。

优选的，所述弹簧两端均固定连接有垫片，所述垫片呈尼龙垫片结构设置。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种阶梯式旋转挤压内环模成型装置，与现有技术相比，具有以下优点：

1、通过在上压成型模头组件顶部设置两组液压缸的同时，在上压成型模头组件顶部设置有升降丝杆，同时启动液压缸和驱动电机带动上压成型模头组件下压的同时，带动上压成型模头组件进行可控角度的旋转，解决很难将金属导流聚集到分体凸模的模膛中的问题；

2、通过在下成型模头组件底部设置升降电机，成型时，可以配合液压缸对成型材料进行一定的挤压，成型后，启动升降电机反转，可以将下成型模头组件移至工作台下方，便于取料，简化流程且无需增加筒体坯料的加热次数。

附图说明

图1为本发明的主视剖视结构示意图；

图2为本发明的齿轮齿条啮合俯视结构示意图；

图3为本发明的第一法兰板滑动俯视结构示意图；

图4为本发明的升降丝杆传动部分结构示意图；

图5为本发明的图1中A部分放大结构示意图。

图中：1、上模；101、上压成型模头组件；1011、上成型模头本体；1012、第一固定板；1013、第一法兰板；1014、T型滑块；102、液压缸；103、龙门支架；104、连接板；105、驱动电机；106、升降丝杆；107、轴套；108、第一同步带轮；109、第二同步带轮；2、下摸；201、下成型模头组件；2011、下成型模头本体；2012、第二固定板；2013、第二法兰板；202、升降电机；203、弹性支撑组件；2031、空心柱；2032、导向插杆；2033、弹簧；2034、垫片；3、工作台；301、通孔；4、接头；5、立板；501、T型滑槽；6、齿条；7、通槽；8、销轴；9、齿轮；10、支撑板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了如图1-5所示的一种阶梯式旋转挤压内环模成型装置，包括上模1和下摸2，上模1包括上压成型模头组件101、液压缸102和龙门支架103，液压缸102设置有两组，两组液压缸102固定安装于龙门支架103顶部，液压缸102下方固定安装有连接板104，连接板104上表面固定安装有驱动电机105，驱动电机105一侧传动连接有升降丝杆106，上压成型模头组件101设置于升降丝杆106底端，上压成型模头组件101包括上成型模头本体1011、第一固定板1012和第一法兰板1013，上成型模头本体1011固定安装于第一固定板1012底面，第一法兰板1013固定安装于第一固定板1012上表面，第一法兰板1013通过深沟球轴承转动安装于升降丝杆106底部一端，且第一法兰板1013滑动安装于两组立板5之间。立板5内侧均开设有两组T型滑槽501，第一法兰板1013两侧对称设置有四组T型滑块1014，T型滑槽501和T型滑块1014间隙配合，通过第一法兰板1013和第一固定板1012的设置，便于根据生产需要更换不同的上成型模头本体1011，下成型模头本体2011同理设置。

下摸2包括下成型模头组件201、升降电机202和弹性支撑组件203，龙门支架103底部固定连接有工作台3，升降电机202固定安装于工作台3内，下成型模头组件201设置于升降电机202的输出轴端，工作台3内位于下成型模头组件201升降位置开设有通孔301。

连接板104上表面对称设置有两组接头4，液压缸102的输出轴端通过接头4和连接板104固定连接，连接板104内通过深沟球轴承转动安装有轴套107，轴套107的开设有与升降丝杆106匹配的内螺纹，轴套107外壁固定安装有第一同步带轮108，使用时，启动驱动电机105，通过第一同步带轮108和第二同步带轮109之间传动连接带动轴套107在连接板104内旋转，从而驱动升降丝杆106上升和下降；驱动电机105的输出轴端固定安装有第二同步带轮109，第一同步带轮108和第二同步带轮109之间传动连接，连接板104两侧对称且固定安装有两组立板5，立板5一侧对称且固定安装于齿条6，工作台3内开设有通槽7，通槽7内转动安装有销轴8，销轴8表面固定安装有齿轮9，齿轮9和齿条6啮合传动，设置齿轮9和齿条6啮合传动，为上压成型模头组件101的升降提供滑动配合结构。

下成型模头组件201包括下成型模头本体2011、第二固定板2012和第二法兰板2013，下成型模头本体2011固定安装于第二固定板2012上表面，第二法兰板2013固定安装于第二固定板2012下表面，第二法兰板2013通过深沟球轴承固定安装于升降电机202的输出轴端，可根据生产需要设计下成型模头本体2011。

工作台3底部的四组支腿之间固定安装有支撑板10，弹性支撑组件203设置于支撑板10上表面和第二法兰板2013下表面之间，且弹性支撑组件203设置有四组，弹性支撑组件203包括空心柱2031、导向插杆2032和弹簧2033，空心柱2031一端呈封闭式结构设置，且空心柱2031一端固定安装于支撑板10上表面，导向插杆2032滑动安装于空心柱2031内，且导向插杆2032远离空心柱2031一端固定安装于第二法兰板2013下表面，弹簧2033放置于空心柱2031内，弹簧2033两端均固定连接有垫片2034，垫片2034呈尼龙垫片结构设置，将弹簧2033直接放置在空心柱2031内，保证导向插杆2032和空心柱2031之间存在弹性张力，既能对下成型模头组件201起到支撑作用，也可以限制导向插杆2032不脱离空心柱2031之外。

工作原理：在上压成型模头组件101顶部设置两组液压缸102的同时，在上压成型模头组件101顶部设置有升降丝杆106，同时启动液压缸102和驱动电机105带动上压成型模头组件101下压的同时，带动上压成型模头组件101进行可控角度的旋转，解决很难将金属导流聚集到分体凸模的模膛中的问题；

在下成型模头组件201底部设置升降电机202，成型时，可以配合液压缸102对成型材料进行一定的挤压，成型后，启动升降电机202反转，可以将下成型模头组件201移至工作台3下方，便于取料，简化流程且无需增加筒体坯料的加热次数。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阶梯式旋转挤压内环模成型装置，包括上模（1）和下摸（2），其特征在于：所述上模（1）包括上压成型模头组件（101）、液压缸（102）和龙门支架（103），所述液压缸（102）设置有两组，两组所述液压缸（102）固定安装于龙门支架（103）顶部，所述液压缸（102）下方固定安装有连接板（104），所述连接板（104）上表面固定安装有驱动电机（105），所述驱动电机（105）一侧传动连接有升降丝杆（106），所述上压成型模头组件（101）设置于升降丝杆（106）底端；

所述下摸（2）包括下成型模头组件（201）、升降电机（202）和弹性支撑组件（203），所述龙门支架（103）底部固定连接有工作台（3），所述升降电机（202）固定安装于工作台（3）内，所述下成型模头组件（201）设置于升降电机（202）的输出轴端，所述工作台（3）内位于下成型模头组件（201）升降位置开设有通孔（301）。

2.根据权利要求1所述的一种阶梯式旋转挤压内环模成型装置，其特征在于：所述连接板（104）上表面对称设置有两组接头（4），所述液压缸（102）的输出轴端通过接头（4）和连接板（104）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种阶梯式旋转挤压内环模成型装置，其特征在于：所述连接板（104）内通过深沟球轴承转动安装有轴套（107），所述轴套（107）的开设有与升降丝杆（106）匹配的内螺纹，所述轴套（107）外壁固定安装有第一同步带轮（108），所述驱动电机（105）的输出轴端固定安装有第二同步带轮（109），所述第一同步带轮（108）和第二同步带轮（109）之间传动连接。

4.根据权利要求1所述的一种阶梯式旋转挤压内环模成型装置，其特征在于：所述连接板（104）两侧对称且固定安装有两组立板（5），所述立板（5）一侧对称且固定安装于齿条（6），所述工作台（3）内开设有通槽（7），所述通槽（7）内转动安装有销轴（8），所述销轴（8）表面固定安装有齿轮（9），所述齿轮（9）和齿条（6）啮合传动。

5.根据权利要求1所述的一种阶梯式旋转挤压内环模成型装置，其特征在于：所述上压成型模头组件（101）包括上成型模头本体（1011）、第一固定板（1012）和第一法兰板（1013），所述上成型模头本体（1011）固定安装于第一固定板（1012）底面，所述第一法兰板（1013）固定安装于第一固定板（1012）上表面，所述第一法兰板（1013）通过深沟球轴承转动安装于升降丝杆（106）底部一端，且第一法兰板（1013）滑动安装于两组立板（5）之间。

6.根据权利要求5所述的一种阶梯式旋转挤压内环模成型装置，其特征在于：所述立板（5）内侧均开设有两组T型滑槽（501），所述第一法兰板（1013）两侧对称设置有四组T型滑块（1014），所述T型滑槽（501）和T型滑块（1014）间隙配合。

7.根据权利要求1所述的一种阶梯式旋转挤压内环模成型装置，其特征在于：所述下成型模头组件（201）包括下成型模头本体（2011）、第二固定板（2012）和第二法兰板（2013），所述下成型模头本体（2011）固定安装于第二固定板（2012）上表面，所述第二法兰板（2013）固定安装于第二固定板（2012）下表面，所述第二法兰板（2013）通过深沟球轴承固定安装于升降电机（202）的输出轴端。

8.根据权利要求1所述的一种阶梯式旋转挤压内环模成型装置，其特征在于：所述工作台（3）底部的四组支腿之间固定安装有支撑板（10），所述弹性支撑组件（203）设置于支撑板（10）上表面和第二法兰板（2013）下表面之间，且弹性支撑组件（203）设置有四组。

9.根据权利要求8所述的一种阶梯式旋转挤压内环模成型装置，其特征在于：所述弹性支撑组件（203）包括空心柱（2031）、导向插杆（2032）和弹簧（2033），所述空心柱（2031）一端呈封闭式结构设置，且空心柱（2031）一端固定安装于支撑板（10）上表面，所述导向插杆（2032）滑动安装于空心柱（2031）内，且导向插杆（2032）远离空心柱（2031）一端固定安装于第二法兰板（2013）下表面，所述弹簧（2033）放置于空心柱（2031）内。

10.根据权利要求9所述的一种阶梯式旋转挤压内环模成型装置，其特征在于：所述弹簧（2033）两端均固定连接有垫片（2034），所述垫片（2034）呈尼龙垫片结构设置。

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