CN101797726B - 一种砂轮模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及砂轮制造技术领域，公开了一种砂轮模具。该砂轮模具包括底模、内模、模圈、模心及外模；所述内模的形状与所要加工的砂轮的形状相适应，所述内模设于所述底模的上端面，所述内模的中心位置设有所述模心；所述模圈与所述内模套接，且所述内模的上端面与所述模圈的内壁之间具有用于成形砂轮的空腔；所述模圈与所述底模之间设有不少于一个的用于支撑所述模圈的弹性件；外模的下端面抵靠模圈的上端面。本发明提供的砂轮模具具有较小的脱模行程，模圈和模心的摩擦损耗较小，模圈、模心的使用寿命较长。

Description

一种砂轮模具

技术领域

本发明涉及砂轮制造技术领域，尤其涉及一种砂轮模具。

背景技术

在机械加工中，砂轮是一种常见的磨具，其在高速旋转时可对金属件或非金属件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨和精磨，也可进行开槽和切断等加工工艺。

砂轮一般是通过砂轮模具制成，将用于制造砂轮的砂粒放于砂轮模具中，在高压作用下将砂粒压制成砂轮。

请参看图1，图1为现有技术中一种常见的砂轮模具的结构示意图。

如图1所示，该砂轮模具包括上模1、模圈2、下模3和模心4，上模1、下模3均呈圆盘状，上模1、下模3的中心位置均有通孔，模心4依次穿过上模1、下模3上的通孔，上模1、下模3均套于模圈2内。

将下模3放于工作平面上，将模心4插入下模3的通孔内，将模圈2套于下模3的外侧，根据所要制造的砂轮的厚度，将定量称量好的砂粒均匀平铺于下模3的上端面，将上模1放入模圈2内，保证模圈2的通孔与模心4套接，上模1的下端面压于砂粒上；采用油压机对上模1的上端面施加压力，在此压力作用下，砂粒将被压制成为砂轮；脱模，将上模1、下模3及成形的砂轮从模圈2内退出，除掉上模1、下模3及模心4，便得到砂轮毛坯。

将砂粒压制成砂轮需要的压力较大，上模1、下模3需要能够承受较大的压力，因此对上模1、下模3的厚度有一定的要求；同时为了完全套住上模1、下模3，模圈2也应具有一定的高度。上模1、下模3分别位于模圈2内的上端和下端，而砂粒层位于模圈2的中间位置，由于上模1、下模3均具有较厚的厚度，导致砂轮的脱模行程较大。

在脱模过程中，下模3的侧壁、砂轮的外沿、上模1的侧壁与模圈2的内侧壁均会产生较大的摩擦力，尤其砂轮的外沿与模圈2的内侧壁的摩擦力更大，在摩擦力的作用下，模圈2的内侧壁将会产生一定的摩擦损耗，该摩擦损耗达到一定程度将使得模圈2失效而不能继续使用。由于脱模行程较大，进而使得模圈2所承受的摩擦损耗也较大，从而使得模圈2的使用寿命较短。另外，这种结构砂轮模具中模圈2的具有较高的高度，模圈2就需要较多的钢材，模圈2的使用寿命较短将使得大量的钢材被浪费。

同样，取出模心4的过程中，模心4的外侧壁与下模3、砂轮、上模1也均会产生较大的摩擦力，尤其模心4的内侧壁与砂轮之间的摩擦力较大，在此摩擦力的作用下，模心4的外侧壁将会产生一定的摩擦损耗，该摩擦损耗达到一定程度将使得模心4失效而不能继续使用，由于上模1、下模3均具有较厚的厚度，导致脱模行程较大，进而使得模心4所承受的摩擦损耗也较大，从而使得模心4的使用寿命较短。

有鉴于于此，如何减小砂轮模具的脱模行程，以减小模圈及模心的摩擦损耗，提高模圈、模心的使用寿命，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种砂轮模具，该砂轮模具具有较小的脱模行程，模圈和模心的摩擦损耗较小，模圈、模心的使用寿命较长。

为了实现上述目的，本发明提供了一种砂轮模具，包括底模、内模、模圈、模心及外模；所述内模的形状与所要加工的砂轮的形状相适应，所述内模设于所述底模的上端面，所述内模的中心位置设有所述模心；所述模圈与所述内模套接，且所述内模的上端面与所述模圈的内壁之间具有用于成形砂轮的空腔；所述模圈与所述底模之间设有不少于一个的用于支撑所述模圈的弹性件；外模的下端面抵靠模圈的上端面，模圈一端的内侧壁被磨损失效时，在所述模圈内套接有厚度与所述模圈磨损高度相同的上内模。

优选的，还包括用于调节所述模圈与所述底模之间距离的连接件，所述连接件的一端与所述模圈连接，另一端与所述底模连接。

优选的，所述连接件为刚性件，所述连接件的第一端与所述模圈固定连接，第二端与底模上的通孔活动套接。

优选的，所述连接件为螺栓，所述螺栓的具有螺纹的一端与所述模圈形成螺纹连接，所述螺栓的另一端与所述底模上的通孔活动套接。

优选的，所述连接件为柔性件，所述柔性件的一端连接所述模圈，另一端连接所述底模。

优选的，所述弹性件为弹簧。

优选的，所述底模的上端面设有与所述内模形状相适应的凸台，所述内模设于所述凸台上端面。

优选的，所述底模上对应于所述内模的位置设有通孔。

优选的，所述模圈的内壁设有用于计量砂粒体积的刻度。

本发明提供的砂轮模具包括底模、模圈、内模、模心及外模，内模设于底模的上端面，模圈与内模套接，模圈通过弹性件支撑，内模的上端面与模圈的内侧壁之间具有形成砂轮的空腔，外模的下端面抵靠模圈的上端面。将用于制造砂轮的砂粒放入上述空腔内，并均匀铺平，在模圈的上端面放置外模；油压机的施力端对外模的上端面施加较大的压力，在该压力的作用下，模圈将压缩弹性件向下运动，直至模圈的上端面与砂粒层平齐，油压机继续施加压力，外模对砂粒、模圈同时施加压力，砂粒将在压力的作用下被压紧，直至得到所需强度的砂轮毛坯，撤去油压机和外模；脱模，将砂轮毛坯从模圈内退出，将模心退出。

这种结构的砂轮模具，砂粒层仅位于模圈的一端，进行脱模时，脱模行程较小，成形后的砂轮对内模的摩擦力的作用距离也较小，从而使得模圈的摩擦损耗较小，模圈的使用寿命较长。另外由于模圈的高度只需满足模圈的内侧壁与内模的上端面之间的空腔大小可以放置所需的砂粒即可，模圈的高度较小，可以节省钢材，进而可以减低生产成本。

同样，由于砂轮模具的脱模行程较小，去模心时，成形后的砂轮对模心的摩擦力的作用距离也较小，从而使得模心的摩擦损耗较小，模心的使用寿命较长。

附图说明

图1为现有技术中一种常见的砂轮模具的结构示意图；

图2为本发明所提供的砂轮模具处于装配状态的结构示意图；

图3为本发明所提供的砂轮模具处于分解状态的结构示意图；

其中，图1-图3中：

上模1、模圈2、下模3、模心4；

底模11、凸台11-1、通孔11-2、内模12、模圈13、模心14、弹性件15、连接件16。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种砂轮模具，该砂轮模具具有较小的脱模行程，模圈和模心的摩擦损耗较小，模圈、模心的使用寿命较长。

下面结合附图对本发明的内容进行描述，以下的描述仅是示范性和解释性的，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

请参看图2、图3，图2为本发明所提供的砂轮模具处于装配状态的结构示意图、图3为本发明所提供的砂轮模具处于分解状态的结构示意图。

如图2、图3所示，本发明提供的砂轮模具包括底模11、内模12、模圈13、模心14及外模，其中外模在图中未能显示。

内模12的形状与所要加工的砂轮的形状相适应，砂轮一般呈盘状，内模12的形状可以呈盘状，在一种具体的实施方式中，内模12的上端面的中心位置设有凹槽，模心14可插入该凹槽内；内模12设于底模11的上端面，模圈13呈环状，模圈13与内模12套接，模圈13的上端面高于内模12的上端面，内模12的上端面与模圈13的内侧壁之间具有一定的空腔，该空腔用于容纳形成砂轮的砂粒；模圈13与底模11之间设有不少于一个的弹性件15，弹性件15用于支撑模圈13，弹性件15的一端抵靠模圈13，另一端抵靠底模11，模圈13可随弹性件15往复移动；外模的下端面为平面，且外模的下端面的径向尺寸大于内模12的径向尺寸，外模的下端面抵靠模圈13的上端面，在外界压力的作用下，外模可对模圈13及砂粒层施加均匀分布的压力；优选方案中，外模可呈盘状，其径向尺寸可与模圈13的径向尺寸相适应。

将底模11放置在工作台上，内模12放于底模11的上端面，在内模12的中心位置放置模心14，使得模心14的轴向与内模12的上端面垂直，模圈13套于内模12的外侧，且在模圈13与底模11之间设置不少于一个的弹性件15，弹性件15支撑模圈13，使得模圈13的上端面高于内模12的上端面，进而使得模圈13的内侧壁与内模12的上端面之间形成具有一定体积的空腔；将用于制造砂轮的砂粒放入上述空腔内，并均匀铺平，砂粒的厚度可根据所要加工的砂轮的厚度进行设定；在模圈13的上端面放置外模，外模与模圈13对齐；油压机的施力端对外模的上端面施加较大的压力，在该压力的作用下，模圈13将压缩弹性件15向下运动，直至模圈13的上端面与砂粒层平齐，油压机继续施加压力，外模对砂粒、模圈13同时施加压力，模圈13可随弹性件继续向下运动，而砂粒将被外模压紧，直至得到所需强度的砂轮毛坯，撤去油压机和外模；脱模，将砂轮毛坯从模圈13内退出，将模心14退出。

这种结构的砂轮模具，砂粒层仅位于模圈13的一端，进行脱模时，脱模行程较小，成形后的砂轮对内模12的摩擦力的作用距离也较小，从而使得模圈13的摩擦损耗较小，模圈13的使用寿命较长。若模圈13一端的内侧壁被磨损失效，可以在模圈13内套接厚度与模圈13磨损高度相同的上内模，上内模可使得模圈13内壁的工作面下移，模圈13仍可被使用，模圈13的使用寿命得到延长。若模圈13一端的内侧壁被摩擦失效的高度较长，可将该模圈13翻转，使得被磨损的一侧与内模12套接，未被磨损的一端形成工作端，这样模圈13可以得到充分利用，模圈13的使用寿命较长。

另外，由于模圈13的高度只需满足模圈13的内侧壁与内模12的上端面之间的空腔大小可以放置所需的砂粒即可，与现有技术相比，模圈13的高度较小，可以节省钢材，进而可以减低生产成本。

同样，由于砂轮模具的脱模行程较小，去模心14时，成形后的砂轮对模心14的摩擦力的作用距离也较小，从而使得模心14的摩擦损耗较小，模心14的使用寿命较长。

优选方案中，为了更准确地调节模圈13与底模11之间的距离，控制内模12的上端面与模圈13内侧壁之间的空腔的体积大小，在模圈13与底模11之间设置连接连接件16，连接件16用于调节模圈13与底模11之间的距离，连接件16的一端与模圈13连接，另一端与底模11连接，通过改变连接件16在底模11与模圈13之间的长度，可以调节模圈13相对于底模11的高度。

在一种具体的实施方式中，连接件16可以为刚性件，连接件16的第一端与模圈13固定连接，第二端与底模11上设置的通孔活动套接，且第二端的端部设有挡块，该挡块可与底模11上的通孔形成卡接。被压缩的弹性件15对模圈13施加向上的作用力，该刚性件将模圈拉紧，可以固定模圈13的最高位置。因为连接件16的第二端与底模11活动套接，当模圈13受到压力作用时，模圈13将推动弹性件15、连接件16一起向下运动。

连接件16采用刚性件的结构，除了可以起到调节底模11与模圈13之间距离的作用外，还可以起到限位的作用，即可以保持底模11与模圈13始终处于上下对齐的状态。

优选方案中，连接件16可以为一端具有螺纹、另一端具有螺栓杆头的螺栓，该螺栓具有螺纹的一端与模圈13形成螺纹连接，该螺栓具有螺栓杆头的一端与底模11上的通孔套接，通过调节旋入模圈13内的螺栓的长度，可以调节底模11与模圈13之间的距离。

本发明提供的砂轮模具中的连接件16还可以采用柔性件，如可采用柔性、可变形的绳子、钢丝、钢丝绳等等，该柔性件的一端连接模圈13、另一端连接底模11。弹性件15对模圈13施加向上的作用力，该柔性件处于绷紧状态时，可将模圈13拉紧，从而可固定模圈13的高度；通过调节柔性件的长度，便可调节底模11与模圈13之间的距离，进而可调节模圈13的内侧壁与内模12上端面之间形成的空腔的体积的大小。

上述实施过程中，向内模12与模圈13之间的空腔放置砂粒的方式可以采用定量计算的方式，即预先称量好制造砂轮所需的砂粒的重量或体积，然后将称量好的砂粒铺设至所述空腔内；还可以采用模具间距计算的方式，即通过设定模圈13的上端面与内模12的上端面的距离，进而计算得到所述空腔的体积，使该空腔的体积与所需砂粒的体积相等，然后将砂粒铺满该空腔。

优选方案中，为了更准确的表示内模12与模圈13之间的空腔的体积的大小，可在模圈13的内侧壁上设置刻度值，通过观察内模12的上端面相对于所述刻度值所处的位置，即可得到所述空腔的体积大小，可以通过调节连接件16的长度较为方便地调节内模12与模圈13之间的空腔的体积。

优选方案中，为了增大模圈13在竖直方向上的运动行程，底模11的上端面设有与内模12形状相适应的凸台11-1，内模12设于凸台11-1上端面。

优选方案中，为了更方便地进行脱模操作，底模11上对应于内模12的位置设有通孔11-2，气缸等脱模设备可通过通孔11-2对内模12的底面施加推动力，将成形的砂轮毛坯从模圈13内退出。

一种具体的实施方式中，弹性件16可以为弹簧、橡胶、弹片等具有弹性变形的弹性件。

一种具体的实施方式中，外模可与油压机等施压设备的施力端设为一体，外模也可以单独设置，本发明对此不做限制。

以上所述仅是发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种砂轮模具，其特征在于，包括底模、内模、模圈、模心、外模及用于调节所述模圈与所述底模之间距离的连接件；所述内模的形状与所要加工的砂轮的形状相适应，所述内模设于所述底模的上端面，所述内模上端面的中心位置设有凹槽，所述模心可插入该凹槽内；所述模圈与所述内模套接，所述模圈的上端面高于所述内模的上端面，且所述内模的上端面与所述模圈的内壁之间具有用于成形砂轮的空腔；所述模圈与所述底模之间设有不少于一个的用于支撑所述模圈的弹簧，所述弹簧的一端抵靠所述模圈，另一端抵靠所述底模，所述模圈可随所述弹簧往复移动，所述弹簧支撑所述模圈，使得所述模圈的上端面高于所述内模的上端面；所述外模的下端面为平面，且所述外模的下端面的径向尺寸大于所述内模的径向尺寸，外模的下端面抵靠模圈的上端面，在外界压力的作用下，所述外模可对所述模圈及砂粒层施加均匀分布的压力；模圈一端的内侧壁被磨损失效时，在所述模圈内套接有厚度与所述模圈磨损高度相同的上内模；

所述连接件的一端与所述模圈固定连接，所述连接件的另一端与所述底模连接；

所述底模的上端面设有与所述内模形状相适应的凸台，所述内模设于所述凸台上端面；

所述底模上对应于所述内模的位置设有第一通孔，脱模设备可通过所述第一通孔对所述内模的底面施加推动力；

所述模圈的内壁设有用于计量砂粒体积的刻度；

所述连接件为螺栓，所述螺栓的具有螺纹的一端与所述模圈形成螺纹连接，所述螺栓的另一端与所述底模上的第二通孔活动套接，通过调节旋入所述模圈内的所述螺栓的长度，调节所述底模与所述模圈之间的距离。

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