CN102528442B - 用于模具装拆及成形仿真的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种用于模具装拆及成形仿真的装置，包括控制系统、内机架、底部设有多个滚轮的外机架、安装于外机架上端用于提升模具的卷扬装置、安装于内机架上且水平设置的动滑块、定滑块和安装板，安装板固定连接于内机架上端，动滑块与所述的安装板平行设置，且安装板和动滑块之间安装有用于驱动动滑块沿竖直方向直线运动的动滑块升降装置，内机架上部安装有用于驱动动滑块沿水平方向直线运动的动滑块平移装置，内机架下部安装有用于驱动定滑块沿水平方向直线运动的定滑块平移装置，动滑块上设有多个用于与动模板相连接的U形槽，定滑块上设有多个用于与定模板相连接的U形槽。该装置操作方便、定位精确、效率高，可实现冲压、注塑、压铸等开模和合模过程。

Description

用于模具装拆及成形仿真的装置及其方法

技术领域

本发明涉及模具，特别涉及一种用于模具装拆及成形仿真的装置及其方法。

背景技术

用于冲压、注塑、压铸生产中的模具多数结构复杂、体积庞大、质量较重。生产之前首先要对模具的零部件进行组装调试，然后安装到相应的冲压机、注塑机或压铸机上；生产中若模具损坏需要及时对模具装拆后修模。然而多数模具体积庞大，质量较重，仅仅依靠人双手难以移动和准确定位；在实际生产中，模具装拆和修复过程中需要借助天车等辅助工具来协助移动，但天车移动幅度较大，不便微调，在配合时往往由于定位偏差而卡住，其次天车等辅助工具需要配合动作，控制复杂，因此装拆精度不高，效率较低。模具的装配精度直接影响产品的质量和模具寿命，模具装拆的效率也直接影响企业的生产效益，因此提高模具的装拆精度和效率是模具生产和安装调试中的重要环节。另外，在现在普高、高职高专院校材料成形和模具拆装实践教学中，为了让学生了解模具的装卸过程及冲压、注塑和压铸模具的开模和合模过程，都是带学生到企业生产车间现场参观，这种教学方法既费时又费工，成本太高，且同学们亲手操作机会少，无法满足课堂教学的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种操作方便、定位精确、效率较高，且可实现冲压、注塑、压铸等的开模和合模过程仿真的用于模具装拆及成形仿真的装置。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种用于模具装拆及成形仿真的装置，包括控制系统、内机架、底部设有多个滚轮的外机架、安装于外机架上端用于提升模具的卷扬装置、安装于内机架上的动滑块、定滑块和安装板，所述的安装板滑动连接于所述的内机架上端，所述的动滑块与所述的安装板平行设置，且所述的安装板和动滑块之间安装有用于驱动动滑块沿竖直方向直线运动的动滑块升降装置，所述的内机架上部安装有用于驱动动滑块沿平行于安装板方向直线运动的动滑块平移装置，所述的内机架下部安装有用于驱动定滑块沿平行于安装板方向直线运动的定滑块平移装置，所述的动滑块上设有多个用于与模具上模座连接的U形槽，所述的定滑块上设有多个用于与模具下模座连接的U形槽。

所述的外机架一侧的上部设有上机架，所述的卷扬装置由设置于上机架上且由控制系统控制的起吊电机和与钢丝绳配合使用的卷轮组成，所述的卷轮安装于起吊电机的输出轴上。

所述的动滑块升降装置包括固定安装于安装板上且由控制系统控制的第一电机和由第一电机驱动的第一丝杠升降机，第一丝杠的一端与动滑块相连接；所述的安装板和动滑块之间竖向安装有至少一根用于导向的第一导滑杆。

所述的动滑块平移装置包括固定安装于内机架上且由控制系统控制的第二电机和由第二电机驱动且横向设置的第二丝杠升降机，第二丝杆的一端固定连接于所述的安装板上；所述的内机架上安装有至少一根用于对安装板进行导向的第二导滑杆。

所述的定滑块平移装置包括固定安装于内机架上且由控制系统控制的第三电机、与第三电机相连的传动机构和第三丝杠螺母机构，所述的第三丝杠螺母机构包括由传动机构驱动的第三丝杠和套合安装于所述的第三丝杠上的螺母，所述的螺母固定连接于所述的定滑块下端，所述的内机架上安装有至少一根用于对定滑块进行导向的第三导滑杆，所述的定滑块的下端固定连接有与所述的第三导滑杆滑配合的多个导滑块。

所述与第三电机相连的传动机构包括安装于内机架上且与第三电机的输出轴上的第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮、与第二锥齿轮共同设于第一转轴上的第三锥齿轮、与第三锥齿轮相啮合的第四锥齿轮、与第四锥齿轮共同设于第二转轴上的第一齿轮和与第一齿轮相啮合的第二齿轮，所述的第二齿轮套合安装于所述的第三丝杠的一端。

所述的内机架上设有手动操作机构，所述的手动操作机构由操作杆、固定于内机架下端的第一底座和用于与第二齿轮相啮合的第三齿轮组成，所述的第三齿轮套合安装于所述的操作杆上，所述的操作杆的一端转动连接于所述的第一底座上，且所述的第一底座上固定连接有用于卡合操作杆的第一卡座，所述的内机架下端设有用于卡合操作杆的第二卡座；所述的内机架的下端设有第二底座，所述的第二转轴套合安装于第二底座的滑座的安装孔内，所述的第二底座上设有用于与滑座滑配合的滑槽，且所述的第二底座的滑槽内设置有用于对滑座进行限位的拔销。

所述的内机架和外机架之间安装有旋转机构，所述的旋转机构包括由控制系统控制的减速电机、安装于减速电机输出轴的小齿轮、第一安装轴、第二安装轴、套合安装于第一安装轴的一端且与小齿轮啮合配合的大齿轮，所述的第一安装轴的一端连接于所述的内机架的一侧，所述的第一安装轴的另一端转动连接于外机架相对应的部位上；所述的第二安装轴的一端连接于所述的内机架的另一侧，所述的第二安装轴的另一端连接于所述的外机架相对应的部位上。

本发明的另一个目的是，提供一种用于模具装拆及成形仿真的方法，它包括以下步骤：

1）安装模具时，采用卷扬装置用钢丝绳将上、下模板零件依次吊起，通过控制系统控制驱动定滑块平移装置将定滑块平移到被起吊零件的正下方，将起吊零件放置在定滑块上，并通过T形螺钉穿过U形槽将下模部分紧固在定滑块上；然后通过动滑块平移装置将动滑块平移到定滑块的正上方，并通过动滑块升降装置将动滑块向下移动至上模部分放置处，通过T形螺钉穿过U形槽将上模部分紧固在动滑块上；锁相定动滑块和定滑块的相对位置，移动动滑块平移装置移动模具到工作位置。

2）进行冲压过程仿真时，动滑块和定滑块沿竖直方向上、下分布，通过控制系统控制使得动滑块升降装置带动动滑块上、下移动，可实现冲压成形等工艺过程的上模部分和下模部分的开模或合模过程，检查开合模动作是否合理，零部件间的配合是否正确。

3）进行注塑、压铸过程仿真时，通过控制系统控制旋转机构使得内机架旋转90°，则动滑块和定滑块沿水平方向左、右分布，通过动滑块升降装置带动动滑块左、右移动，可实现注塑模、压铸模的开模和合模过程仿真，检查上模部分和下模部分的开合模动作是否合理，零部件间的配合是否正确。

步骤1）中，在平移定滑块的过程中，可将拔销拔出，并将滑座沿第二底座上的滑槽滑动，使第一齿轮与第二齿轮脱开，旋转操作杆，使第三齿轮与第二齿轮相啮合，并通过操作杆的转动对定滑块的位置进行微调。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该用于模具装拆及成形仿真的装置的卷扬装置可以将上、下模板等零件吊运到预定位置，并通过控制系统，调整定滑块和动滑块的位置，并将上模部分和下模部分分别固定连接在动滑块和定滑块上。在模具安装的过程中，可分别通过对动滑块平移装置和定滑块平移装置的控制来实现上模部分和下模部分各零部件间的精确配合，装配精度和效率更加高。同理，模具拆卸时的效率也更高。当动、定滑块竖直上下分布时，通过动滑块升降装置带动动滑块上、下移动，可实现冲压模等的开模和合模过程仿真；当动、定滑块水平左右分布时，可实现注塑和压铸等的开合模过程仿真；由此可以实现上模部分和下模部分零部件之间的配合关系的模拟，以检查开合模动作是否合理，零部件间的配合是否正确，解决了实际安装调试、检修过程中需要将模具安装到压力机上才可进行调试的问题，方便快捷，效率较高，不影响实际生产。同时，本发明还可以用于冲压、注塑和压铸生产工艺过程演示、模具拆装实习，可以更好的满足材料成形和模具设计课程实践教学的需要。

附图说明

图1 本发明用于模具装拆及成形仿真的装置的结构示意图。

图2 本发明用于模具装拆及成形仿真的装置的另一角度的结构示意图。

图1-2中： 1内机架、2外机架、2.1滚轮、3动滑块、4定滑块、5安装板、6上机架、7起吊电机、8卷轮、9第一电机、10第一丝杠升降机、10.1第一丝杠、11第一导滑杆、12第二电机、13第二丝杠升降机、13.1第二丝杠、14第二导滑杆、15第三电机、16第三丝杠、17螺母、18第三导滑杆、19导滑块、20第二锥齿轮、21第一转轴、22第三锥齿轮、23第四锥齿轮、24第一齿轮、25第二齿轮、26操作杆、27第三齿轮、28第一底座、28.1第一卡座、29第二卡座、30第二底座、30.1滑座、31拔销、32减速电机、33小齿轮、34第一安装轴、35大齿轮、36第二安装轴。

下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述。

如图1、2所示，一种用于模具装拆及成形仿真的装置，包括控制系统、内机架1、底部设有多个滚轮2.1的外机架2、安装于外机架2上端用于提升模具的卷扬装置、安装于内机架1上且水平设置的动滑块3、定滑块4和安装板5，所述的安装板5滑动连接于所述的内机架1上端，所述的动滑块3与所述的安装板5平行设置，且所述的安装板5和动滑块3之间安装有用于驱动动滑块3沿竖直方向直线运动的动滑块升降装置，所述的内机架1上部安装有用于驱动动滑块3沿水平方向直线运动的动滑块平移装置，所述的内机架1下部安装有用于驱动定滑块4沿水平方向直线运动的定滑块平移装置，所述的动滑块3上设有多个用于与动模板相连接的U形槽，所述的定滑块4上设有多个用于与定模板相连接的U形槽。

所述的外机架2一侧的上部设有上机架6，所述的卷扬装置由设置于上机架6上且由控制系统控制的起吊电机7和与钢丝绳配合使用的卷轮8组成，所述的卷轮8安装于起吊电机7的输出轴上。

所述的动滑块升降装置包括固定安装于安装板5上且由控制系统控制的第一电机9和由第一电机9驱动的第一丝杠升降机10，第一丝杠10.1的一端与动滑块3相连接；所述的安装板5和动滑块3之间竖向安装有至少一根用于导向的第一导滑杆11。第一电机9的输出轴上安装有输出齿轮，第一丝杠升降机10的输入轴上设有与输出齿轮相啮合的输入齿轮。

所述的动滑块平移装置包括固定安装于内机架1上且由控制系统控制的第二电机12和由第二电机12驱动且横向设置的第二丝杠升降机13，第二丝杆13.1的一端固定连接于所述的安装板5上；所述的内机架1上安装有至少一根用于对安装板5进行导向的第二导滑杆14。第二电机12的输出轴上安装有输出齿轮，第二丝杠升降机13的输入轴上设有与输出齿轮相啮合的输入齿轮。

所述的定滑块平移装置包括固定安装于内机架1上且由控制系统控制的第三电机15、与第三电机15相连的传动机构和第三丝杠螺母机构，所述的第三丝杠螺母机构包括由传动机构驱动的第三丝杠16和套合安装于所述的第三丝杠16上的螺母17，所述的螺母17固定连接于所述的定滑块4下端，所述的内机架1上安装有至少一根用于对定滑块4进行导向的第三导滑杆18，所述的定滑块4的下端固定连接有与所述的第三导滑杆18滑配合的多个导滑块19。

与第三电机15相连的传动机构包括安装于内机架1上且与第三电机15的输出轴上的第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮20、与第二锥齿轮20共同设于第一转轴21上的第三锥齿轮22、与第三锥齿轮22相啮合的第四锥齿轮23、与第四锥齿轮23共同设于第二转轴上的第一齿轮24和与第一齿轮24相啮合的第二齿轮25，所述的第二齿轮25套合安装于所述的第三丝杠16的一端。

所述的内机架1上设有手动操作机构，所述的手动操作机构由操作杆26、固定于内机架1下端的第一底座28和用于与第二齿轮25相啮合的第三齿轮27组成，所述的第三齿轮27套合安装于所述的操作杆26上，所述的操作杆26的一端转动连接于所述的第一底座28上，且所述的第一底座28上固定连接有用于卡合操作杆26的第一卡座28.1，所述的内机架1下端设有用于卡合操作杆26的第二卡座29；所述的内机架1的下端设有第二底座30，所述的第二转轴套合安装于第二底座30的滑座30.1的安装孔内，所述的第二底座30上设有用于与滑座30.1滑配合的滑槽，且所述的第二底座30的滑槽内设置有用于对滑座30.1进行限位的拔销31。

所述的内机架1和外机架2之间安装有旋转机构，所述的旋转机构包括由控制系统控制的减速电机32、安装于减速电机32输出轴的小齿轮33、第一安装轴34、第二安装轴36、套合安装于第一安装轴34的一端且与小齿轮33啮合配合的大齿轮35，所述的第一安装轴34的一端连接于所述的内机架1的一侧，所述的第一安装轴34的另一端转动连接于外机架2相对应的部位上；所述的第二安装轴36的一端连接于所述的内机架1的另一侧，所述的第二安装轴36的另一端连接于所述的外机架2相对应的部位上。

一种用于模具装拆及成形仿真的方法，它包括以下步骤：

1）安装模具时，采用卷扬装置用钢丝绳将上、下模板零件依次吊起，通过控制系统控制使定滑块平移装置将定滑块4平移到被起吊零件的正下方，将各零件放置在定滑块4上，并通过T形螺钉穿过U形槽将下模部分紧固在定滑块4上；然后通过动滑块平移装置将动滑块平移到定滑块4的正上方，并通过动滑块升降装置将动滑块向下移动至上模部分放置处，通过T形螺钉穿过U形槽将上模部分紧固在动滑块3上；

2）进行冲压过程仿真时，通过控制系统控制使得动滑块升降装置带动动滑块3上、下移动，可实现冲压成形等工艺过程的开模和合模过程, 检查上模部分和下模部分的开、合模动作是否合理，零部件间的配合是否正确；

3）进行注塑、压铸过程仿真时，通过控制系统控制旋转机构使得内机架1旋转90度，则动滑块3和定滑块4沿水平方向左、右分布，通过动滑块升降装置带动动滑块3左、右移动，可实现注塑模、压铸模的开模和合模过程仿真，检查上模部分和下模部分的开、合模动作是否合理，零部件间的配合是否正确。

步骤1）中，在平移定滑块4的过程中，可将拔销31拔出，并将滑座30.1沿第二底座30上的滑槽滑动，使第一齿轮24与第二齿轮25脱开，旋转操作杆26，使第三齿轮27与第二齿轮25相啮合，并通过操作杆26的转动对定滑块4的位置进行微调。

上述丝杠升降机为市场上易购买的成品，技术人员可根据需求选用不同型号，不在此赘述。

以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于模具装拆及成形仿真的装置，包括控制系统、内机架（1）、底部设有多个滚轮（2.1）的外机架（2）、安装于外机架（2）上端用于提升模具的卷扬装置、安装于内机架（1）上且水平设置的动滑块（3）、定滑块（4）和安装板（5），所述的安装板（5）滑动连接于所述的内机架（1）上端，所述的动滑块（3）与所述的安装板（5）平行设置，且所述的安装板（5）和动滑块（3）之间安装有用于驱动动滑块（3）沿竖直方向直线运动的动滑块升降装置，其特征在于：所述的内机架（1）上部安装有用于驱动动滑块（3）沿水平方向直线运动的动滑块平移装置，所述的内机架（1）下部安装有用于驱动定滑块（4）沿水平方向直线运动的定滑块平移装置，所述的动滑块（3）上设有多个用于与动模板相连接的U形槽，所述的定滑块（4）上设有多个用于与定模板相连接的U形槽。

2.根据权利要求1所述的用于模具装拆及成形仿真的装置，其特征在于：所述的外机架（2）一侧的上部设有上机架（6），所述的卷扬装置由设置于上机架（6）上且由控制系统控制的起吊电机（7）和与钢丝绳配合使用的卷轮（8）组成，所述的卷轮（8）安装于起吊电机（7）的输出轴上。

3.根据权利要求1所述的用于模具装拆及成形仿真的装置，其特征在于：所述的动滑块升降装置包括固定安装于安装板（5）上且由控制系统控制的第一电机（9）和由第一电机（9）驱动的第一丝杠升降机（10），第一丝杠（10.1）的一端与动滑块（3）相连接；所述的安装板（5）和动滑块（3）之间竖向安装有至少一根用于导向的第一导滑杆（11）。

4.根据权利要求3所述的用于模具装拆及成形仿真的装置，其特征在于：所述的动滑块平移装置包括固定安装于内机架（1）上且由控制系统控制的第二电机（12）和由第二电机（12）驱动且横向设置的第二丝杠升降机（13），第二丝杆（13.1）的一端固定连接于所述的安装板（5）上；所述的内机架（1）上安装有至少一根用于对安装板（5）进行导向的第二导滑杆（14）。

5.根据权利要求4所述的用于模具装拆及成形仿真的装置，其特征在于：所述的定滑块平移装置包括固定安装于内机架（1）上且由控制系统控制的第三电机（15）、与第三电机（15）相连的传动机构和第三丝杠螺母机构，所述的第三丝杠螺母机构包括由传动机构驱动的第三丝杠（16）和套合安装于所述的第三丝杠（16）上的螺母（17），所述的螺母（17）固定连接于所述的定滑块（4）下端，所述的内机架（1）上安装有至少一根用于对定滑块（4）进行导向的第三导滑杆（18），所述的定滑块（4）的下端固定连接有与所述的第三导滑杆（18）滑配合的多个导滑块（19）。

6.根据权利要求5所述的用于模具装拆及成形仿真的装置，其特征在于：所述与第三电机（15）相连的传动机构包括安装于内机架（1）上且与第三电机（15）的输出轴上的第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮（20）、与第二锥齿轮（20）共同设于第一转轴（21）上的第三锥齿轮（22）、与第三锥齿轮（22）相啮合的第四锥齿轮（23）、与第四锥齿轮（23）共同设于第二转轴上的第一齿轮（24）和与第一齿轮（24）相啮合的第二齿轮（25），所述的第二齿轮（25）套合安装于所述的第三丝杠（16）的一端。

7.根据权利要求6所述的用于模具装拆及成形仿真的装置，其特征在于：所述的内机架（1）上设有手动操作机构，所述的手动操作机构由操作杆（26）、固定于内机架（1）下端的第一底座（28）和用于与第二齿轮（25）相啮合的第三齿轮（27）组成，所述的第三齿轮（27）套合安装于所述的操作杆（26）上，所述的操作杆（26）的一端转动连接于所述的第一底座（28）上，且所述的第一底座（28）上固定连接有用于卡合操作杆（26）的第一卡座（28.1），所述的内机架（1）下端设有用于卡合操作杆（26）的第二卡座（29）；所述的内机架（1）的下端设有第二底座（30），所述的第二转轴套合安装于第二底座（30）的滑座（30.1）的安装孔内，所述的第二底座（30）上设有用于与滑座（30.1）滑配合的滑槽，且所述的第二底座（30）的滑槽内设置有用于对滑座（30.1）进行限位的拔销（31）。

8.根据权利要求7所述的用于模具装拆及成形仿真的装置，其特征在于：所述的内机架（1）和外机架（2）之间安装有旋转机构，所述的旋转机构包括由控制系统控制的减速电机（32）、安装于减速电机（32）输出轴的小齿轮（33）、第一安装轴（34）、第二安装轴（36）、套合安装于第一安装轴（34）的一端且与小齿轮（33）啮合配合的大齿轮（35），所述的第一安装轴（34）的一端连接于所述的内机架（1）的一侧，所述的第一安装轴（34）的另一端转动连接于外机架（2）相对应的部位上；所述的第二安装轴（36）的一端连接于所述的内机架（1）的另一侧，所述的第二安装轴（36）的另一端连接于所述的外机架（2）相对应的部位上。

9.一种使用权利要求8所述的装置的用于模具装拆及成形仿真的方法，其特征在于：它包括以下步骤：

1）安装模具时，采用卷扬装置用钢丝绳将上、下模板零件依次吊起，通过控制系统控制使定滑块平移装置将定滑块（4）平移到被起吊零件的正下方，将各零件放置在定滑块（4）上，并通过T形螺钉穿过U形槽将下模部分紧固在定滑块（4）上；然后通过动滑块平移装置将动滑块平移到定滑块（4）的正上方，并通过动滑块升降装置将动滑块向下移动至上模部分放置处，通过T形螺钉穿过U形槽将上模部分紧固在动滑块（3）上；

2）进行冲压过程仿真时，通过控制系统控制使得动滑块升降装置带动动滑块（3）上、下移动，可实现冲压成形等工艺过程的开模和合模过程, 检查上模部分和下模部分的开、合模动作是否合理，零部件间的配合是否正确；

3）进行注塑、压铸过程仿真时，通过控制系统控制旋转机构使得内机架（1）旋转90度，则动滑块（3）和定滑块（4）沿水平方向左、右分布，通过动滑块升降装置带动动滑块（3）左、右移动，可实现注塑模、压铸模的开模和合模过程仿真，检查上模部分和下模部分的开、合模动作是否合理，零部件间的配合是否正确。

10.根据权利要求9所述的一种用于模具装拆及成形仿真的方法，其特征在于：步骤1）中，在平移定滑块（4）的过程中，可将拔销（31）拔出，并将滑座（30.1）沿第二底座（30）上的滑槽滑动，使第一齿轮（24）与第二齿轮（25）脱开，旋转操作杆（26），使第三齿轮（27）与第二齿轮（25）相啮合，并通过操作杆（26）的转动对定滑块（4）的位置进行微调。