CN103934419B - 铝合金中空轮毂模具砂芯防浮动固定的自动锁紧机构 - Google Patents

Abstract

一种铝合金中空轮毂模具砂芯防浮动固定的自动锁紧机构，模具的下模中设有分流锥座，一分流锥穿过分流锥座的中心孔与分流锥座间隙配合，分流锥的上端设有限位凸台，分流锥下端设有一限位缺口和一拨臂，分流锥座的底部设有让位口和一限位块，该限位块插入分流锥的限位缺口中限制分流锥的旋转角度，拨臂的延伸端连接一带动分流锥转动的拨动装置，拨动装置的下端固定安装有一用于连接顶料驱动装置的连接盘，拨动装置上固定有多个脱件顶杆，各脱件顶杆的上端分别间隙配合在下模上设置的脱件顶杆孔中。本发明结构紧凑，占用空间小，降低工人劳动强度，有效防止砂芯上浮，实现了机械化生产。

Description

铝合金中空轮毂模具砂芯防浮动固定的自动锁紧机构

技术领域

本发明涉及模具领域，特别涉及一种铝合金中空轮毂模具砂芯防浮动固定的自动锁紧机构。

背景技术

目前摩托车为进一步降低油耗，成车及零部件均要求轻量化的优化设计。铝合金轮毂作为摩托车主要部件之一，它常常被设计成中空结构。目前全封闭中空结构的铝合金轮毂模具开发中常常面临中毂砂芯的固定防浮问题，砂芯处于高温环境中，存在一些具体问题难以解决，致使产品质量受到影响。专利号为201320198740.1的《铝合金中空轮毂的砂芯固定锁紧防浮动装置》专利，该方案中通过在分流锥座的周面设置定位凸台，在分流锥的圆锥部周面设置多个限位凸台，将砂芯套在分流锥座上，通过定位凸台将砂芯周向定位在分流锥座上，转动分流锥，通过限位凸台实现对砂芯轴向限位的目的，能有效解决砂芯在浇注过程中上浮的问题，但在转动分流锥实现对砂芯轴向限位时，需人工用工具手动来回扳转分流锥，增加了工人劳动的强度，无法实现机械化生产。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种铝合金中空轮毂模具砂芯防浮动固定的自动锁紧机构，结构紧凑，占用空间小，降低工人劳动强度，有效防止砂芯上浮，实现了机械化生产。

本发明的技术方案是：一种铝合金中空轮毂模具砂芯防浮动固定的自动锁紧机构，模具的下模中设有分流锥座，分流锥座的上端设有用于周向定位砂芯的多个定位凸台，一分流锥穿过分流锥座的中心孔与分流锥座间隙配合，分流锥的上端伸出分流锥座且设有多个限位凸台，一下压板位于分流锥下端与下模固定连接，形成对分流锥的轴向定位，所述分流锥下端圆周一侧设有一限位缺口，圆周另一侧设有一径向延伸出分流锥座的拨臂，所述分流锥座的底部设有供拨臂穿出且移动的让位口，所述让位口留有拨臂周向移动的自由度，所述分流锥座下端设置一限位块，该限位块插入分流锥的限位缺口中，通过限位块限制分流锥的旋转角度，所述分流锥拨臂的延伸端连接一带动分流锥转动的拨动装置，所述拨动装置包括滑动拨块、若干钢球、上滚道座、下滚道座、上顶杆、下顶杆，所述上、下滚道座均与模具的下模连接固定，上、下滚道座中均设有供钢球移动的滚道，所述滚道由竖直段和水平段通过圆弧平滑过渡形成L形，上顶杆一端滑动配合在上滚道座滚道的竖直段中，上顶杆另一端向上延伸出下模的上端面，下顶杆一端滑动配合下滚道座滚道的竖直段中，下顶杆另一端向下延伸出下滚道座，所述滑动拨块的两端分别与上、下滚道座的滚道水平段滑动配合，多个钢球分别设置在滑动拨块与上顶杆、下顶杆之间的滚道中，滑动拨块的中部设有U型拨叉与拨臂的延伸端卡接，所述下滚道座的下部与一顶料板设有的过孔间隙配合，所述顶料板的底面固定连接一下顶杆定位座，下顶杆与下顶杆定位座螺纹连接，所述顶料板下端固定安装有一用于连接顶料驱动装置的连接盘，顶料板上固定有多个脱件顶杆，各脱件顶杆的上端分别间隙配合在下模上设置的脱件顶杆孔中。

所述分流锥座的底部设有用于安装限位块的缺口，限位块固定安装在缺口中。

所述限位块设有限位臂，限位臂插入分流锥下端圆周的限位缺口中限制分流锥的转动角度。

所述上滚道座和下滚道座均由竖直部和水平部连接形成L形，上滚道座的竖直部与模具的下模连接固定，下滚道座的水平部与模具的下模连接固定。

所述上滚道座包括上滚道基座和上滚道基座盖板，上滚道基座上设置凹槽，上滚道基座盖板上设置与凹槽对应的凸台，凸台插入凹槽中形成滚道。

所述下滚道座包括下滚道基座和下滚道基座盖板，下滚道基座上设置凹槽，下滚道基座盖板上设置与凹槽对应的凸台，凸台插入凹槽中形成滚道。

所述拨臂的延伸端为圆弧头，圆弧头卡进U型拨叉中与滑动拨块连接。

所述下模固定安装在下模板上，该下模板通过多个直导柱支承在底座上。

所述顶料板上设有通孔，顶料板通过通孔滑动配合在直导柱上。

采用上述技术方案：模具的下模中设有分流锥座，分流锥座的上端设有用于周向定位砂芯的多个定位凸台，砂芯通过定位凸台周向定位安装在分流锥座的上端。一分流锥穿过分流锥座的中心孔与分流锥座间隙配合，分流锥能在分流锥座中转动，分流锥的上端伸出分流锥座且设有多个限位凸台，通过限位凸台对砂芯轴向限位。一下压板位于分流锥下端与下模固定连接，形成对分流锥的轴向定位，避免分流锥与分流锥座脱离。所述分流锥下端圆周一侧设有一限位缺口，圆周另一侧设有一径向延伸出分流锥座的拨臂，所述分流锥座的底部设有供拨臂穿出且移动的让位口，所述让位口留有拨臂周向移动的自由度，所述分流锥座下端设置一限位块，该限位块插入分流锥的限位缺口中，通过限位块限制分流锥的旋转角度，通过限制分流锥的转动角度，既能保证转动分流锥后对砂芯轴向限位，同时也能有效保护拨臂，避免拨臂因碰撞让位口而折断。所述分流锥拨臂的延伸端连接一带动分流锥转动的拨动装置，所述拨动装置包括滑动拨块、若干钢球、上滚道座、下滚道座、上顶杆、下顶杆，所述上、下滚道座均与模具的下模连接固定，上、下滚道座中均设有供钢球移动的滚道，所述滚道由竖直段和水平段通过圆弧平滑过渡形成L形，上顶杆一端滑动配合在上滚道座滚道的竖直段中，上顶杆另一端向上延伸出下模的上端面，下顶杆一端滑动配合下滚道座滚道的竖直段中，下顶杆另一端向下延伸出下滚道座，所述滑动拨块的两端分别与上、下滚道座的滚道水平段滑动配合，多个钢球分别设置在滑动拨块与上顶杆、下顶杆之间的滚道中，滑动拨块的中部设有U型拨叉与拨臂的延伸端卡接，钢球在滚道中滚动变向传递动力，上、下顶杆上下运动，滑动拨块水平运动，带动拨臂周向移动，使分流锥转动达到对砂芯轴向定位的目的，同时该拨动装置结构紧凑，体积小，占用空间较少。所述下滚道座的下部与一顶料板设有的过孔间隙配合，所述顶料板的底面固定连接一下顶杆定位座，下顶杆与下顶杆定位座螺纹连接，通过调节下顶杆的高度，能调整滚道中钢球的相对位置，带动滑动拨块移动到指定位置，实现机械化生产。所述顶料板下端固定安装有一用于连接顶料驱动装置的连接盘，顶料板上固定有多个脱件顶杆，各脱件顶杆的上端分别间隙配合在下模上设置的脱件顶杆孔中，当浇注完成后，坯件连同砂芯与分流锥脱离。

所述上滚道座包括上滚道基座和上滚道基座盖板，上滚道基座上设置凹槽，上滚道基座盖板上设置与凹槽对应的凸台，凸台插入凹槽中形成滚道，凹槽和凸台均加工简单，装配和拆卸时也较简单，同时凸台和凹槽配合时还能形成较好的密封效果。

下面结合附图和具体实施例作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明的结构总装示意图；

图2为本发明的分流锥结构示意图；

图3为本发明的分流锥转动限位示意图；

图4为本发明开模脱件的轴测图；

图5为图4的剖视图；

图6为本发明插入砂芯时的示意图；

图7为图6的剖视图；

图8为本发明砂芯锁紧状态示意图；

图9为图8的剖视图；

图10为本发明的上滚道基座结构示意图；

图11为本发明的上滚道基座盖板结构示意图；

图12为本发明的上滚道座结构示意图；

图13为本发明的下滚道基座结构示意图；

图14为本发明的下滚道基座盖板结构示意图；

图15为本发明的下滚道座结构示意图。

附图中，1为分流锥，1a为限位缺口，1b为拨臂，3为下模，4为分流锥座，4a为让位口，4b为缺口，5为下压板，9为限位块，11为砂芯，12为下顶杆定位座，13为下顶杆，14为下滚道座，14a为下滚道基座，14b为下滚道基座盖板，16为钢球，17为滑动拨块，17a为U形拨叉，18为上滚道座，18a为上滚道基座，18b为上滚道基座盖板，19为滚道，20为上顶杆，22为顶料板，23为下模板，25为直导柱，26为连接盘，27为脱件顶杆，29为底座。

具体实施方式

参见图1至图15，一种铝合金中空轮毂模具砂芯防浮动固定的自动锁紧机构，模具的下模3固定安装在下模板23上，该下模板23通过多个直导柱25支承在底座29上，本实施例，直导柱25的数量为三个，沿下模板23的中心均匀分布支撑下模板23。下模3中设有分流锥座4，所述分流锥座4的上端设有用于周向定位砂芯11的多个定位凸台，分流锥座4中设有阶梯中心孔，分流锥1穿过分流锥座4的阶梯中心孔与分流锥座4间隙配合，分流锥为中空结构，分流锥对应砂芯的部位设有若干排气孔与分流锥的空腔连通，分流锥1为阶梯轴，为保证分流锥1在分流锥座4中旋转润滑，分流锥座4阶梯中心孔的轴肩与分流锥1轴肩之间设有多个耐高温耐磨钢球，这些耐高温耐磨钢球均滚动配合在分流锥座轴肩上设置的钢球沉孔中，耐高温耐磨钢球使分流锥与分流锥座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，确保生产过程时顺利转动，分流锥1的上端伸出分流锥座4且设有多个限位凸台，一下压板5位于分流锥1下端与下模3固定连接，形成对分流锥1的轴向定位，分流锥1的下端沿轴向设有一个安装孔，安装孔中安装一耐高温预紧弹簧，并通过下压板压紧，对分流锥起轴向预紧作用，防止分流锥工作时轴向串动，下压板对应分流锥空腔的位置也设有通孔。所述分流锥1下端圆周一侧设有一限位缺口1a，圆周另一侧设有一径向延伸出分流锥座的拨臂1b，拨臂1b与分流锥1为一体成型制造。所述分流锥座4的底部设有供拨臂1b穿出且移动的让位口4a，让位口4a留有拨臂1b周向移动的自由度。所述分流锥座4下端设置一限位块9，本实施例，分流锥座4的底部设有用于安装限位块9的缺口4b，限位块9通过螺栓固定安装在缺口4b中，该限位块9插入分流锥1的限位缺口1a中，通过限位块9限制分流锥1的旋转角度，本实施例中，限位块9设有限位臂9a，限位臂9a插入分流锥下端圆周的限位缺口1a中限制分流锥1的转动角度。所述分流锥拨臂1b的延伸端连接一带动分流锥1转动的拨动装置，所述拨动装置包括滑动拨块17、若干钢球16、上滚道座18、下滚道座14、上顶杆20、下顶杆13，所述上滚道座18和下滚道座14均由竖直部和水平部连接形成L形，上滚道座18的竖直部与模具的下模3连接固定，下滚道座14的水平部与模具的下模3连接固定，上、下滚道座中均设有供钢球移动的滚道19，为便于加工生产，上滚道座18包括上滚道基座18a和上滚道基座盖板18b，上滚道基座18a上设置凹槽，上滚道基座盖板18b上设置与凹槽对应的凸台，凸台插入凹槽中形成滚道19，下滚道座14包括下滚道基座14a和下滚道基座盖板14b，下滚道基座14a上设置凹槽，下滚道基座盖板14b上设置与凹槽对应的凸台，凸台插入凹槽中形成滚道19，所述滚道19由竖直段和水平段通过圆弧平滑过渡形成L形，为保证钢球在滚道中的润滑度，滚道中需注入润滑油。上顶杆20一端滑动配合在上滚道座滚道的竖直段中，上顶杆另一端向上延伸出下模3的上端面，下顶杆13一端滑动配合下滚道座滚道的竖直段中，下顶杆13另一端向下延伸出下滚道座14，所述滑动拨块17的两端分别与上、下滚道座的滚道水平段滑动配合，多个钢球16分别设置在滑动拨块与上顶杆、下顶杆之间的滚道中，滑动拨块17的中部设有U型拨叉17a与拨臂1b的延伸端卡接，本实施例中，所述拨臂1b的延伸端为圆弧头，圆弧头卡进U型拨叉17a中与滑动拨块17连接。所述下滚道座14的下部与一顶料板22设有的过孔间隙配合，所述顶料板22的底面固定连接一下顶杆定位座12，下顶杆13与下顶杆定位座12螺纹连接，下顶杆13穿过下顶杆定位座12的部分上还螺纹配合有一个螺母，通过旋转下顶杆13，能调节顶料板的高度，当顶料板的高度调整完成后，拧紧螺母即可将下顶杆固定在顶料板上。所述顶料板22下端固定安装有一用于连接顶料驱动装置的连接盘26，本实施例，连接盘固定安装在顶料板22下端的中心，顶料板22上固定有多个脱件顶杆27，各脱件顶杆27的上端分别间隙配合在下模3上设置的脱件顶杆孔中，顶杆27的数量至少为三根，沿顶料板22的中心均匀分布，本实施例，顶料板22的数量为三根，顶料板22上还设有通孔，顶料板22通过通孔滑动配合在直导柱25上。

安装时，先用排气塞分别将排气孔塞住，外露出锥面部分打磨平整，烫模生产时可以通过安放砂芯或石棉堵头保护分流锥，以防排气塞粘铝及分流锥包铝而无法脱出烫模件。

调试分流锥角度，如图3所示，分流锥下端的限位缺口的A端紧贴限位块限位臂的A1端，此时分流锥上端的多个限位凸台与分流锥座上的定位凸台对应，砂芯能顺利穿过分流锥安装在分流锥座上。当分流锥下端的限位缺口的B端紧贴限位块限位臂的B1端时，此时分流锥上端的多个限位凸台与分流锥座上的定位凸台错位，砂芯为锁紧状态。调试时，下顶杆与钢球之间预留有Lmm高度，调试完成后需将限位块拆除。

生产时，通过顶料驱动装置使顶料板上升，带动下顶杆往上移动，钢球推动滑动拨块向左移动到位，使拨臂顺时针旋转复位，上顶杆向上延伸出下模上端面，此时，分流锥上端的多个限位凸台与分流锥座上的定位凸台对应，将砂芯穿过分流锥定位在分流锥座上端。上模合型，上模的底面设有与上顶杆对应的盲孔，上模推动下顶杆向下移动，钢球推动滑动拨块向右移动到位，使拨臂逆时针旋转，分流锥上端的限位凸台与与分流锥座上的定位凸台错位，形成对砂芯的锁定，防止砂芯在浇注铝液时上浮。合模到位后浇注、留模。顶料驱动装置使顶料板上升，带动下顶杆往上移动，由于下顶杆与钢球之间预留了Lmm距离，固定在顶料板上的三根顶杆往上移动Lmm距离，使坯件随砂芯向上移动了Lmm，使得坯件、砂芯脱离分流锥凸台，上顶杆继续上移与钢球接触使得滑动拨块向左移动，分流锥顺时针转动，解除对砂芯的锁紧，顶杆继续向上移动将坯件连通砂芯顶出，与分流锥分离，顶出后取件，完成生产过程。

本发明采用的分流锥转动锁紧砂芯，结构紧凑、体积小，不受限于砂芯转动角度，适用范围广，铸坯成本低，砂芯制作工艺简单，不会在生产过程中因采用灌砂固定砂芯上浮所致的飘砂等难清除的问题。

经过批量验证，分流锥锥面径向定位砂芯可靠，分流锥轴向限位准确，分流锥座不等分定位凸台定位砂芯圆周转动可靠，生产出的中空轮毂成品壁厚均匀可控。

Claims (9)

1.一种铝合金中空轮毂模具砂芯防浮动固定的自动锁紧机构，模具的下模（3）中设有分流锥座（4），分流锥座（4）的上端设有用于周向定位砂芯（11）的多个定位凸台，一分流锥（1）穿过分流锥座（4）的中心孔与分流锥座（4）间隙配合，分流锥（1）的上端伸出分流锥座（4）且设有多个限位凸台，一下压板（5）位于分流锥（1）下端与下模（3）固定连接，形成对分流锥（1）的轴向定位，其特征在于：所述分流锥（1）下端圆周一侧设有一限位缺口（1a），圆周另一侧设有一径向延伸出分流锥座的拨臂（1b），所述分流锥座（4）的底部设有供拨臂（1b）穿出且移动的让位口（4a），所述让位口（4a）留有拨臂（1b）周向移动的自由度，所述分流锥座（4）下端设置一限位块（9），该限位块（9）插入分流锥（1）的限位缺口（1a）中，通过限位块（9）限制分流锥（1）的旋转角度，所述分流锥拨臂（1b）的延伸端连接一带动分流锥（1）转动的拨动装置，所述拨动装置包括滑动拨块（17）、若干钢球（16）、上滚道座（18）、下滚道座（14）、上顶杆（20）、下顶杆（13），所述上、下滚道座均与模具的下模（3）连接固定，上、下滚道座中均设有供钢球移动的滚道（19），所述滚道（19）由竖直段和水平段通过圆弧平滑过渡形成L形，上顶杆（20）一端滑动配合在上滚道座滚道的竖直段中，上顶杆另一端向上延伸出下模（3）的上端面，下顶杆（13）一端滑动配合下滚道座滚道的竖直段中，下顶杆（13）另一端向下延伸出下滚道座（14），所述滑动拨块（17）的两端分别与上、下滚道座的滚道水平段滑动配合，多个钢球（16）分别设置在滑动拨块与上顶杆、下顶杆之间的滚道中，滑动拨块（17）的中部设有U型拨叉（17a）与拨臂（1b）的延伸端卡接，所述下滚道座（14）的下部与一顶料板（22）设有的过孔间隙配合，所述顶料板（22）的底面固定连接一下顶杆定位座（12），下顶杆（13）与下顶杆定位座（12）螺纹连接，所述顶料板（22）下端固定安装有一用于连接顶料驱动装置的连接盘（26），顶料板（22）上固定有多个脱件顶杆（27），各脱件顶杆（27）的上端分别间隙配合在下模（3）上设置的脱件顶杆孔中。

2.根据权利要求1所述的铝合金中空轮毂模具砂芯防浮动固定的自动锁紧机构，其特征在于：所述分流锥座（4）的底部设有用于安装限位块（9）的缺口（4b），限位块（9）固定安装在缺口（4b）中。

3.根据权利要求1或2所述的铝合金中空轮毂模具砂芯防浮动固定的自动锁紧机构，其特征在于：所述限位块（9）设有限位臂，限位臂插入分流锥下端圆周的限位缺口（1a）中限制分流锥（1）的转动角度。

4.根据权利要求1所述的铝合金中空轮毂模具砂芯防浮动固定的自动锁紧机构，其特征在于：所述上滚道座（18）和下滚道座（14）均由竖直部和水平部连接形成L形，上滚道座（18）的竖直部与模具的下模（3）连接固定，下滚道座（14）的水平部与模具的下模（3）连接固定。

5.根据权利要求1所述的铝合金中空轮毂模具砂芯防浮动固定的自动锁紧机构，其特征在于：所述上滚道座（18）包括上滚道基座（18a）和上滚道基座盖板（18b），上滚道基座（18a）上设置凹槽，上滚道基座盖板（18b）上设置与凹槽对应的凸台，凸台插入凹槽中形成滚道（19）。

6.根据权利要求1所述的铝合金中空轮毂模具砂芯防浮动固定的自动锁紧机构，其特征在于：所述下滚道座（14）包括下滚道基座（14a）和下滚道基座盖板（14b），下滚道基座（14a）上设置凹槽，下滚道基座盖板（14b）上设置与凹槽对应的凸台，凸台插入凹槽中形成滚道（19）。

7.根据权利要求1所述的铝合金中空轮毂模具砂芯防浮动固定的自动锁紧机构，其特征在于：所述拨臂（1b）的延伸端为圆弧头，圆弧头卡进U型拨叉（17a）中与滑动拨块（17）连接。

8.根据权利要求1所述的铝合金中空轮毂模具砂芯防浮动固定的自动锁紧机构，其特征在于：所述下模（3）固定安装在下模板（23）上，该下模板（23）通过多个直导柱（25）支承在底座（29）上。

9.根据权利要求1或8所述的铝合金中空轮毂模具砂芯防浮动固定的自动锁紧机构，其特征在于：所述顶料板（22）上设有通孔，顶料板（22）通过通孔滑动配合在直导柱（25）上。