CN106180410A - 环模压块机模套制作模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及模套制作领域，具体公开了一种能对冲头加热和保温的环模压块机模套制作模具，与现有技术相比，本发明中还包括高频电热机和保温装置，所述冲头还包括连接部，连接部固定连接在导向部位与压制区之间，所述高频电热机的加热线圈套置在连接部外周，压制区包括方形部、隔热板和圆形部，方形部的一端与连接部固定连接，方形部远离连接部的一端与圆形部固定连接，所述隔热板固定连接在方形部和圆形部之间；所述保温装置固定在底座上，保温装置内部设有保温区，所述保温区的侧壁和底板上均设有硅酸铝纤维板，保温区的形状和大小与所述冲头的连接部和压制区相匹配。本发明能够解决现有技术不能同时完成对毛坯料的加热和压制工作的问题。

Description

环模压块机模套制作模具

技术领域

本发明涉及模套制作领域，尤其是涉及一种环模压块机模套制作模具。

背景技术

随着牧草产业和生物质能源利用的发展，牧草、生物质压块机得到了广泛的应用。新型的模套、模盘组合式环模压块机因其物料适应性强，模套更换方便而逐渐被关注。模套的结构形式为阶梯状的套筒，内部界面为由方形到圆形的渐变，外截面为方形与圆形的阶梯组合。其结构的复杂程度使模套的加工成型成为了压块机制造中的一个难题，使用传统的工艺对模套内孔倾角、端部方形面和内孔方形面的加工都极其繁琐复杂，且成品料的一致性差。

针对以上问题，授权公告号为CN104859178B的中国专利公开了一种制作环模压块机模套的模具，包括上成型模具、下成型模具、模具底座、导向板和冲头，其特征在于：所述模具从上到下安装顺序依次为：导向板、上成型模具、下成型模具、模具底座；所述导向板为长方形薄板，上成型模具为中心开有方形通孔的圆盘，两导向板短边所在薄面与上成型模具两边缘表面贴合固定，保证两导向板相互平行且与上成型模具的方形孔的其中两边平行，从而形成导向槽；所述下成型模具为中心通孔的圆柱体，并在上表面开有圆形槽，圆形槽内径与上成型模具外径为间隙配合；所述模具底座为中心为圆形通孔的圆盘，并在上表面加了一层圆形凸台，凸台外径与下成型模具中心通孔内径为间隙配合。该发明专利提供的方案能够一次冲压就完成了模套外方内方的成型，使模套加工的难度降低。但是，在使用该方案提供的模具制作模套时，需要先对坯料进行高温加热，然后再放入模具中进行加工，不能使用该模具同时完成对坯料的加热和压制工作，从而使模套的加工效率处于一个较低的水平。此外，由于该方案需要对坯料先在模具外部进行高温加热，所以需要使用专门的工具对高温坯料进行转移，否则就有可能发生危险。

发明内容

本发明意在提供一种环模压块机模套制作模具，以解决现有技术不能同时完成对毛坯料的加热和压制工作的问题，从而提高模套的加工效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种环模压块机模套制作模具，包括上模具、下模具、底座、两块第一导向板和冲头，所述模具从上到下安装顺序依次为：第一导向板、上模具、下模具、底座；所述导向板为长方形薄板，上模具为中心开有方形孔的圆盘，两块第一导向板短边所在薄面与上模具两边缘表面贴合固定，保证两块第一导向板相互平行且与上成型模具的方形孔的其中两边平行，从而形成第一导向槽；所述下模具为中心设有圆形孔的圆柱体，并在上表面开有圆形槽，圆形槽内径与上模具外径间隙配合，所述下模具连接在所述底座上，所述冲头包括受力部位、导向部位和压制区，所述导向部位与第一导向板形成的第一导向槽相配合，所述压制区形状填充模套内孔，长度略小于模套总长，还包括高频电热机和保温装置，所述冲头还包括连接部，所述连接部固定连接在所述导向部位与所述压制区之间，所述高频电热机的加热线圈套置在连接部外周，压制区包括方形部、隔热板和圆形部，所述方形部的一端与所述连接部固定连接，方形部远离连接部的一端与所述圆形部固定连接，所述隔热板固定连接在方形部和圆形部之间；所述保温装置固定在底座上，保温装置内部设有保温区，所述保温区的侧壁和底板上均设有硅酸铝纤维板，保温区的形状和大小与所述冲头的连接部和压制区相匹配，所述保温装置的侧壁上纵向设有线路槽，所述线路槽与所述保温区连通，线路槽的宽度与所述高频电热机的电线宽度相对应。

本技术方案的技术原理是：上模具为中心开有方形孔的圆盘，方形孔用来对毛坯料的外部进行定形。将第一导向板短边所在的薄面与上模具的边缘表面贴合固定，两块第一导向板相对设置并且与上模具的方形孔的其中两边平行，从而形成第一导向槽，用来防止冲头在压制时发生偏移。下模具为中心设有圆形孔的圆柱体，其圆形孔用来容纳毛坯料钢管不用加工的部分，圆形孔的内径与钢管的外径间隙配合。在下模具的上表面开有圆形槽，用来将上模具固定在下模具上，圆形槽的内径与上模具的外径间隙配合。下模具的下底面与底座连接在一起，从而对整个模具起着稳定作用。

模具的冲头包括受力部位、导向部位、连接部和压制区，受力部位用来承受外部机械施加的力，导向部位与第一导向槽相配合，防止冲头发生偏移。冲头的连接部固定连接在导向部位与压制区之间，并且套置在高频电热机的加热线圈的内部，从而实现通过高压加热机对冲头进行加热。压制区的形状恰好能够填充模套的内孔，其长度略小于模套总长。压制区的方形部的一端与连接部固定连接，从而让受热的连接部能够将热量传递给方形部；方形部远离连接部的一端与隔热板连接，隔热板的另一端与圆形部连接。通过在方形部和圆形部之间设置隔热板，能够阻止热量向圆形部传递，防止因圆形部温度太高使得下模具中的钢管因受热而变形。

此外，本方案还包括能够对冲头保温的保温装置。保温装置与模具固定在同一底座上，内部有由硅酸铝纤维板组成的保温区，该保温区的形状和大小与冲头导向部位以下的区域相匹配。因此，在准备压制工作之前，能够将冲头放置在保温装置中，从而防止冲头的热量快速流失。在保温装置的侧壁上还纵向设有线路槽，该线路槽与保温区的内部空间连通，能够让高频电热机的电线通过。通过设置该线路槽，就能让冲头不需要取下加热线圈就能放进保温装置中。此外，在本方案中采用的硅酸铝纤维板是很好的隔热保温材料，热导率为0.035，并且能够承受1000℃以上的高温。所以，用硅酸铝纤维板组成的保温区能够经受冲头的高温，还能提供较好的保温效果。

使用前，将冲头放置在保温装置中，打开高频电热机对冲头进行预加热。然后，将所选钢管放入模具中，其中钢管外径等于模套前段方形外截面边长，内径等于模套后段圆形内截面直径。再将冲头沿导向槽向下压，直到圆形部与隔热板完全没入钢管内部，方形部的下端刚好与钢管顶部相抵。接着继续对冲头的受力部位施加向下的压力，直到钢管成形成为模套。在整个压制过程中，高频电热机不断对冲头进行加热，使冲头始终保持较高的温度。压制时，因为冲头的方形部与钢管相接触，所以能够把热量传递给钢管使其不断升温。与此同时，在方形部的压制下，钢管顶部也逐渐变形，直到模套成型。所以，本发明提供的方案，能够实现对钢管坯料边加热边压制，从而将加热过程和压制过程进行了有效地结合，提高了模套的生产效率。此外，本方案也消除了因转移高温钢管而会产生的危险。

模套成型后，就可以关闭高频电热机，然后取出冲头，并将其放入保温装置中等待下一次的压制工作。正是因为设置了保温装置，所以在相邻两次压制的间隔时间内，冲头的热量不会发生较大的流失，因此，后一次压制工作的冲头预热时间就能够得到有效地减少，从而起到节约能源，降低生产成本的作用。

以下是上述方案的优选方案：

优选方案一：基于基础方案，所述冲头的连接部、所述压制区的方形部和圆形部均采用钨钢制成。由于钨钢具有较高的强度，所以用钨钢制造方形部能够完成对钢管的压制。又由于钨钢具有很好的耐热性，所以连接部、方形部和圆形部不会因高温而变形。此外，由于钨钢还具有很好的导热性，所以可以实现加热连接部，并将热量传递给钢管的目的。

优选方案二：基于优选方案一，所述隔热板为真空隔热板。真空隔热板是常用的隔热材料，能够有效地避免热量的传递，防止因圆形部温度升高造成的钢管下部变形。

优选方案三：基于基础方案，所述底座上设有凸起，所述凸起位于所述下模具通孔内部，凸起外径与下模具的通孔内径间隙配合。通过在底座上设置凸起，能够使底座与下模具的连接和拆卸更加方便。

优选方案四：基于优选方案三，所述凸起中设有贯通所述底座的气孔。在凸起中设置贯通底座的气孔，能够防止因圆形部下方下压过大，造成的冲头不能继续向下移动的问题。

优选方案五：基于基础方案，所述保温装置顶部设有两块第二导向板，所述第二导向板与所述第一导向板规格相同，两块第一导向板短边所在薄面与保温装置两边缘表面固定连接，两块第一导向板相互平行，从而形成第二导向槽，所述第二导向槽与所述冲头的导向部位相配合。通过在保温装置上设置第二导向板，能够让冲头垂直进出保温区，从而防止因冲头位置偏移造成高温的方形部碰到其他不耐高温的部件上。

优选方案六：基于基础方案，所述冲头还包括硅酸铝纤维板，所述硅酸铝纤维板连接在所述导向部位和连接部之间。在导向部位和连接部之间设置硅酸铝纤维板，能够使冲头位于保温区时，热量不会从保温区顶部流失。

优选方案七：基于优选方案六，所述硅酸铝纤维板与所述连接部可拆卸连接，从而让高频电热机的加热线圈能够很方便地套置在连接部的外周。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中保温装置的左视图；

图3为冲头与模具配合的示意图；

图4为压制过程的示意图；

图5为钢管坯料的剖视图；

图6为钢管坯料的俯视图；

图7为模套的剖视图；

图8为模套的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：上模具1、下模具2、底座3、凸起31、气孔32、第一导向板4、冲头5、受力部位51、导向部位52、压制区53、方形部531、圆形部532、隔热板533、连接部54、方形孔6、圆形孔7、圆形槽8、高频电热机9、加热线圈91、钢管10、保温装置11、保温区12、硅酸铝纤维板13、线路槽14、第二导向板15。

实施例如附图1所示，本发明提供了一种环模压块机模套制作模具，包括上模具1、下模具2、底座3、导向板4和冲头5。上模具1为中心开有方形孔6的圆盘，将第一导向板4短边所在的薄面与上模具1的边缘表面贴合固定，两块第一导向板4相对设置并且与上模具1的方形孔6的其中两边平行，从而形成第一导向槽，用来防止冲头5在压制时发生偏移。下模具2为中心设有圆形孔7的圆柱体，其圆形孔7用来容纳毛坯料钢管10不用加工的部分，圆形孔7的内径与钢管10的外径间隙配合。在下模具2的上表面开有圆形槽8，用来将上模具1固定在下模具2上，圆形槽8的内径与上模具1的外径间隙配合。底座3上设有与圆形孔7配合的凸起31，底座3与下模具2通过凸起31可拆卸连接在一起。在凸起31中还开有气孔32，该气孔32贯通底座3并且与圆形孔7连通。

模具的冲头5包括受力51部位、导向部位52、连接部54和压制区53，受力部位51用来承受外部机械施加的力，导向部位52下表面与硅酸铝纤维板13固定连接，并与第一导向槽相配合，防止冲头5发生偏移。冲头5的连接部54、方形部531和圆形部532均采用钨钢制成。连接部54与压制区53固定连接，并与导向部位52下方的硅酸铝纤维板13可拆卸连接，然后在连接部54的外周套接高频电热机9的加热线圈91，从而实现通过高频电热机9对冲头5进行加热。压制区53的形状恰好能够填充模套的内孔，其长度略小于模套总长。压制区53的方形部531的一端与连接部54固定连接，从而让受热的连接部54能够将热量传递给方形部531；方形部531远离连接部54的一端与隔热板533连接，隔热板533的另一端与圆形部532连接。在本实施例中，隔热板533为真空隔热板533。

在底座3上还固定连接有保温装置11，保温装置11的顶部固定连接有两块第二导向板15，该第二导向板15与第一导向板4的规格相同。两第二导向板15的短边所在薄面与保温装置11两边缘表面固定连接，并且两块第二导向板15相互平行，从而形成第二导向槽，该第二导向槽能与冲头5的导向部位52相匹配。在保温装置11的内部设有用于冲头5保温的保温区12，保温区12的侧壁和底板上均覆盖有硅酸铝纤维板13，并且其形状和大小与连接有加热线圈91的冲头5导向部位52以下区域相匹配。此外，如图2所示，在保温装置11的侧壁上纵向设有线路槽14，该线路槽14与保温区12的内部空间连通，线路槽14的宽度与高频电热机9的电线宽度相对应，能够让电线在线路槽14中上下移动。

使用前，将冲头5放置在保温装置11中，打开高频电热机9对冲头5进行预加热。然后如图3所示，将所选钢管10放入模具中，其中，如图6和图8所示，钢管10外径等于模套前段方形外截面边长，内径等于模套后段圆形内截面直径，并且如图5和图7所示，钢管10长度与模套长度相同。再如图4所示，将冲头5沿导向槽向下压，直到圆形部532与隔热板533完全没入钢管10内部，方形部531的下端刚好与钢管10顶部相抵。接着继续对冲头5的受力部位51施加向下的压力，直到钢管10成形成为模套。在整个压制过程中，高频电热机9不断对冲头5进行加热，使冲头5始终保持较高的温度。压制时，因为冲头5的方形部531与钢管10相接触，所以能够把热量传递给钢管10使其不断升温。与此同时，在方形部531的压制下，钢管10顶部也逐渐变形，直到模套成型。所以，本发明提供的方案，能够实现对钢管10坯料边加热边压制，从而将加热过程和压制过程进行了有效地结合，提高了模套的生产效率。此外，本方案也消除了因转移高温钢管10而会产生的危险。

模套成型后，就可以关闭高频电热机9，然后取出冲头5，并将其放入保温装置11中等待下一次的压制工作。正是因为设置了保温装置11，所以在相邻两次压制的间隔时间内，冲头5的热量不会发生较大的流失，因此，后一次压制工作的冲头5预热时间就能够得到有效地减少，从而起到节约能源，降低生产成本的作用。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.环模压块机模套制作模具，包括上模具、下模具、底座、两块第一导向板和冲头，所述模具从上到下安装顺序依次为：第一导向板、上模具、下模具、底座；所述导向板为长方形薄板，上模具为中心开有方形孔的圆盘，两块第一导向板短边所在薄面与上模具两边缘表面贴合固定，保证两块第一导向板相互平行且与上成型模具的方形孔的其中两边平行，从而形成第一导向槽；所述下模具为中心设有圆形孔的圆柱体，并在上表面开有圆形槽，圆形槽内径与上模具外径间隙配合，所述下模具连接在所述底座上，所述冲头包括受力部位、导向部位和压制区，所述导向部位与第一导向板形成的第一导向槽相配合，所述压制区形状填充模套内孔，长度小于模套总长，其特征在于：还包括高频电热机和保温装置，所述冲头还包括连接部，所述连接部固定连接在所述导向部位与所述压制区之间，所述高频电热机的加热线圈套置在连接部外周，压制区包括方形部、隔热板和圆形部，所述方形部的一端与所述连接部固定连接，方形部远离连接部的一端与所述圆形部固定连接，所述隔热板固定连接在方形部和圆形部之间；所述保温装置固定在底座上，保温装置内部设有保温区，所述保温区的侧壁和底板上均设有硅酸铝纤维板，保温区的形状和大小与所述冲头的连接部和压制区相匹配，所述保温装置的侧壁上纵向设有线路槽，所述线路槽与所述保温区连通，线路槽的宽度与所述高频电热机的电线宽度相对应。

2.根据权利要求1所述的环模压块机模套制作模具，其特征在于：所述冲头的连接部、所述压制区的方形部和圆形部均采用钨钢制成。

3.根据权利要求2所述的环模压块机模套制作模具，其特征在于：所述隔热板为真空隔热板。

4.根据权利要求1所述的环模压块机模套制作模具，其特征在于：所述底座上设有凸起，所述凸起位于所述下模具通孔内部，凸起外径与下模具的通孔内径间隙配合。

5.根据权利要求4所述的环模压块机模套制作模具，其特征在于：所述凸起中设有贯通所述底座的气孔。

6.根据权利要求1所述的环模压块机模套制作模具，其特征在于：所述保温装置顶部设有两块第二导向板，所述第二导向板与所述第一导向板规格相同，两块第二导向板短边所在薄面与保温装置两边缘表面固定连接，两块第二导向板相互平行，从而形成第二导向槽，所述第二导向槽与所述冲头的导向部位相配合。

7.根据权利要求1所述的环模压块机模套制作模具，其特征在于：所述冲头还包括硅酸铝纤维板，所述硅酸铝纤维板连接在所述导向部位和连接部之间。

8.根据权利要求7所述的环模压块机模套制作模具，其特征在于：所述硅酸铝纤维板与所述连接部可拆卸连接。