CN106396346A - 一种用于冲压成型的分瓣式模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供不再受工件造型限制的一种用于冲压成型的分瓣式模具，并具有定位精准、成型质量高的效果，通过口圈定位面精确定位冲头，冲座则通过冲座定位面和冲座顶面来共同精确定位口圈，从而确保冲头精确冲压冲座。模瓣的离合状态变换使得下大上小造型的工件得以成型后顺利脱模。从而可以有效地减小下模组件的体积和重量，使其易于维护。

Description

一种用于冲压成型的分瓣式模具

本申请是对中国发明专利申请号：201410391493.6，申请日：2014年8月11日，名称：用于冲压成型的分瓣式模具的分案申请。

技术领域

本发明涉及成型模具，尤其是涉及适用于冲压工艺成型后的工件脱模的模具。

背景技术

某些液态物料经过冲压后凝固，以便获得预想的造型。比如玻璃、玻璃陶瓷等，其成型方法主要有冲压、离心及吹制，其中在冲压工艺中，当需要加工出下围大于上围的特定造型时，传统的模具在工件需要纵向退出(或称之为轴向退出)的脱模时，因受自身造型的约束无法顺利实现脱模，存在造型加工的局限性。

发明内容

本发明提供不再受工件造型限制的一种用于冲压成型的分瓣式模具，并具有定位精准、成型质量高的效果。

本发明提供的一种用于冲压成型的分瓣式模具，包括上模组件和下模组件，上模组件包括冲头、口圈、导向杆、推杆、联板、弹簧，联板和导向杆轴向活动装配，联板和推杆固定装配，口圈和导向杆固定装配，冲头和推杆固定装配，冲头设有冷却腔，所述冷却腔设有进水口和出水口，弹簧两端分别和口圈、联板抵接装配，弹簧套接装配在导向杆，导向杆设有轴向抵接作用于联板的导向杆限位块，冲头和口圈轴向活动装配，口圈设有径向抵接作用于冲头的口圈定位面；所述下模组件包括底座、冲座、至少两片的模瓣以及中心柱，底座和冲座固定装配，底座和冲座之中设有空间，中心柱装配在空间中，模瓣活动装配在空间中，模瓣和中心柱铰接装配，中心柱具有位于其中心的中心柱轴线，模瓣以中心柱轴线为中心转动，模瓣具有相分离的打开位以及相抵接的合拢位，冲座和模瓣具有贯通装配的型腔，冲座具有冲座定位面以及冲座顶面，冲座定位面径向抵接作用于口圈，冲座顶面轴向抵接作用于口圈。

本发明提供的一种用于冲压成型的分瓣式模具，通过口圈定位面精确定位冲头，冲座则通过冲座定位面和冲座顶面来共同精确定位口圈，从而确保冲头精确冲压冲座。模瓣的离合状态变换使得下大上小造型的工件得以成型后顺利脱模。从而可以有效地减小下模组件的体积和重量，使其易于维护。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1为实施例一的冲压过程示意图之一。

图2为实施例一的冲压过程示意图之二。

图3为实施例一的左模瓣和右模瓣处于相分离的打开位时状态示意图。

图4为实施例一的左模瓣和右模瓣处于相抵接的合拢位时状态示意图。

图5为实施例一的限位块的结构示意图。

图6为实施例二的上模组件和下模组件配合示意图之一。

图7为实施例二的上模组件和下模组件配合示意图之二。

图8为实施例二的模瓣处于相分离的打开位时运动过程示意图之一。

图9为实施例二的模瓣处于相分离的打开位时运动过程示意图之二。

图10为实施例二的模瓣处于相抵接的合拢位的示意图。

图11为实施例二的模瓣处于相分离的打开位时运动过程俯视示意图之一。

图12为实施例二的模瓣处于相分离的打开位时运动过程俯视示意图之二。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4所示的实施例一，包括上模组件100和下模组件200。

所述上模组件100包括冲头101、口圈102、导向杆103、推杆104、联板105、弹簧106，联板105和导向杆103轴向活动装配，意味着联板105和导向杆103两者可以相对轴向位移，本文中的轴向都可以理解为图中的上下竖直方向，而径向则是垂直于该上下竖直方向的左右横平方向，联板105和推杆104固定装配，联板105和推杆104固定连接在一起，口圈102和导向杆103固定装配，口圈102和导向杆103固定连接在一起，冲头101和推杆104固定装配，冲头101和推杆104固定连接在一起，冲头101设有冷却腔101a，所述冷却腔101a设有进水口101b和出水口101c，进水口101b和出水口101c是通过设置在推杆104之中的水管而通向外界形成水循环冷却的，弹簧106两端分别和口圈102、联板105抵接装配，弹簧106套接装配在导向杆103，导向杆103设有轴向抵接作用于联板105的导向杆限位块103a，导向杆限位块103a的轴向抵接作用应当理解为是在联板105向上复位时因抵接到导向杆限位块103a，而受其限位作用，冲头101和口圈102轴向活动装配，意在表达冲头101和口圈102之间具有相对轴向位移，口圈102设有径向抵接作用于冲头101的口圈定位面102a，口圈定位面102a对冲头101的径向抵接作用应当理解为是发生在冲头101和口圈102轴向活动过程之中的，随着冲头101轴向活动的同时也受到口圈定位面102a的径向作用，使得冲头101精确地定位在口圈102之中，完成精准的冲压作业。

上模组件100的工作原理是：推杆104与压机气缸主轴(图中未标示)相连并受其驱动，在压机气缸(图中未标示)的作用下一同上升或下降。进水口101b和出水口101c使得冷却腔101a始终充满流动的冷却水。上模组件100的整体由推杆104受压机气缸带动下行，直至口圈102抵接到下模组件200，通过前述的口圈定位面102a使得冲头101精确定位，压机气缸继续带动推杆104克服弹簧106阻力下行，因下模组件200的阻挡，口圈102和导向杆103无法继续下行，因此推杆104和冲头101相对口圈102和导向杆103向下冲压，直至液态的料液在冲头101的冷却下迅速固化成型。工件成型后压机气缸回程，口圈102受到弹簧106的压制，冲头101先与工件分离，直至冲头101抵接到导向杆限位块103a，随后冲头101和推杆104通过导向杆103带动口圈102一起上升。

下模组件200包括底座201、联杆202、冲座203、至少两片的模瓣211以及中心柱206，联杆202两端分别和底座201、冲座203固定装配，意味着联杆202、底座201、冲座203三者固定连接为一个整体，确切地说实施例一的模瓣211包括左模瓣204、右模瓣205，底座201和冲座203之间设有空间207，确切地说该空间207是设置在底座201和冲座203两者中间的空腔，中心柱206装配在空间207中，进一步地说中心柱206固定装配在空间207中，左模瓣204、右模瓣205分别活动装配在空间207中，意在表达中心柱206是静止安装在空间207中的，而左模瓣204、右模瓣205是在该空间207中可以活动的，模瓣211和中心柱206铰接装配，中心柱206具有位于其中心的中心柱轴线e，模瓣以中心柱轴线e为中心转动，或者说左模瓣204、右模瓣205分别与中心柱206转动装配，左模瓣204、右模瓣205分别以中心柱206为中心转动，意在表达左模瓣204、右模瓣205是可转动地装配在中心柱206上的，或者可以理解成左模瓣204、右模瓣205是铰接在中心柱206的，左模瓣204、右模瓣205具有相分离的打开位a以及相抵接的合拢位b，由于左模瓣204、右模瓣205具有前述的转动变换，因此产生两者相互分离开来的打开位a，以及两者相互合拢在一起的合拢位b，冲座203、左模瓣204、右模瓣205具有贯通装配的型腔208，此处的贯通装配应当理解为当左模瓣204、右模瓣205位于合拢位b时，冲座203、左模瓣204、右模瓣205这三者的型腔208是连接贯通的，而工件的造型就取决于该型腔208，冲座203中倾入的料液在冲头101的作用下填满型腔208并冷却凝固，而获得与型腔208和冲头101相结合后相同的轮廓，冲座203具有冲座定位面203a以及冲座顶面203b，冲座定位面203a径向抵接作用于口圈102，冲座顶面203b轴向抵接作用于口圈102，冲座定位面203a径向抵接作用类似于前述的口圈定位面102a径向抵接作用于冲头101，随着口圈102下行直至抵接到冲座定位面203a，口圈102继续轴向活动的同时也受到冲座定位面203a的径向作用，然后口圈102再继续下行直至口圈102抵接到冲座顶面203b上，冲座定位面203a和冲座顶面203b相结合将口圈102乃至冲头101的整体被精确地定位在冲座203之中，确保完成精准的冲压作业。

如图1、图2、图3、图4所示，上模组件100和下模组件200设有纵向对齐的基准线c，冲座203、左模瓣204以及右模瓣205的型腔208都以基准线c为中心，冲头101以基准线c为中心，中心柱206相对基准线c偏心装配。所谓的偏心装配是在表达将中心柱固定安装到基准线c的侧边的空间之中，这样使得左模瓣204和右模瓣205的型腔208设计更加自由开放，不必考虑因中心柱而受到阻碍。

如图1、图2、图3、图4所示，底座201设有定位盘209，所述定位盘209以基准线c为中心，所述左模瓣204、右模瓣205分别设有定位槽210，所述定位盘209限位作用于定位槽210。该定位盘209是跟底座201一体成型的，而定位槽210形状与定位盘209形状相吻合，定位盘209对定位槽210的限位作用是发生在左模瓣204、右模瓣205处于合拢的合拢位b时，有了该定位盘209的支持，左模瓣204、右模瓣205的合拢动作变得精确，使得合拢位b精确无误。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，底座201设有底座顶面201a、限位槽201b和限位块201c，底座顶面201a呈平面，该底座顶面201a的范围是包括图1和图2中的处于一条直线上的顶面，当然不应当将定位盘209包含在内，限位槽201b位于左模瓣204、右模瓣205相抵接的合拢位b下方，所述限位块201c具有安装部201c1和限位部201c2，所述安装部201c1固定装配在限位槽201b之中，所谓的安装部201c1是稍稍大于限位槽201b，而嵌装在限位槽201b之中，可以理解为过盈配合，限位部201c2高于底座顶面201a，所述限位部201c2限位作用于左模瓣204、右模瓣205，限位部201c2对左模瓣204、右模瓣205的限位作用也是发生在处于合拢的合拢位b时，进一步提高合拢动作的精确性。

如图3、图4所示，左模瓣204设有锁孔204a，右模瓣205设有销轴205a和圆孔205b，销轴205a设有左锁块205c、圆柱205d以及右锁块205e，圆柱205d与圆孔205b转动装配，右锁块205e和圆柱205d固定装配，左锁块205c和圆柱205d固定装配，左锁块205c、圆柱205d以及右锁块205e是可一起转动的整体，右模瓣205锁止作用于右锁块205e，可以看到右锁块205e大于圆孔205b，右模瓣205对右锁块205e的锁止作用是右模瓣205对右锁块205e的阻挡，使得销轴205a无法从圆孔205b中脱出，左锁块205c具有左锁块横向位和左锁块纵向位，锁孔204a通过作用于左锁块横向位，锁孔204a锁止作用于左锁块纵向位，左锁块横向位和左锁块纵向位两个状态的变换是来自于销轴205a的转动，锁孔204a和左锁块205c的形状均是除了圆形之外的任何规则几何体或不规则几何体，而且要求锁孔204a是必须稍稍大于左锁块205c，这样左锁块205c可以依靠左锁块横向位对准并穿过锁孔204a，即是所谓的锁孔204a通过作用于左锁块横向位，在左模瓣204和右模瓣205处于合拢位b后转动销轴205a，使左锁块205c变换成左锁块纵向位后，锁孔204a就对左锁块205c形成了限制，即是所谓的锁孔204a锁止作用于左锁块纵向位，直至销轴205a复位，左锁块205c回到左锁块横向位才解除锁止作用，左模瓣204和右模瓣205才能解除禁锢而相分离。另外，左模瓣204和右模瓣205分别设有延伸向外的手柄d，而底座201和冲座203之间具有三个联杆202，三个联杆202呈以基准线c为中心的圆周分布，这样在左模瓣204和右模瓣205打开时，其打开极限位置受到两边的联杆202限制，防止相分离过度而影响定位的精确性。

如图6、图7所示的实施例二，同样包括上模组件100和下模组件200，其上模组件100的结构和工作原理与实施例一完全相同。

而下模组件200包括底座201、冲座203、至少两片模瓣211以及中心柱206，确切的说实施例二是包括三片模瓣211，底座201和冲座203固定装配，底座201和冲座203之间设有空间207，意味着底座201和冲座203固定连接为一个整体，确切地说该空间207是设置在底座201和冲座203两者中间的空腔，且自下而上是贯通的，中心柱206装配在空间207中，确切地说中心柱206轴向活动装配在空间207之中，意在表达中心柱206在空间207中轴向活动，中心柱206底端与气缸的活塞杆固定装配并由其驱动，在气缸驱使下中心柱206可静止在空间207中也可在空间207中上下活动，中心柱206具有位于其中心的中心柱轴线e，下模组件200包括以中心柱轴线e为圆心的基准圆周f，该基准圆周f并不是一个肉眼可见的具体结构，而是为了便于理解而描绘出的参考圆形，在图中以虚线的圆对其进行诠释，模瓣211活动装配在空间207中，模瓣以中心柱轴线e为中心转动，更进一步明确的描述是模瓣211和中心柱206铰接装配，模瓣211和中心柱206具有铰接中心g，模瓣211均匀分布在基准圆周f，模瓣211通常是通过销轴(图中未标示)和中心柱206铰接装配的，那么铰接中心g就是销轴的轴心线，模瓣211可以相对中心柱206围绕着铰接中心g在空间207中转动，模瓣211重心和中心柱轴线e之间的径向距离大于铰接中心g和中心柱轴线e之间的径向距离，模瓣211重心若是比铰接中心g更加远离中心柱轴线e的话，那么在缺乏外部部件的支撑时的自由状态下，模瓣211必然会向外转动，由此产生出模瓣211如花瓣一样盛开的开模过程，模瓣211具有相分离的打开位a以及相抵接的合拢位b，由于模瓣211具有前述的转动变换，因此产生两者相互分离开来的打开位a，以及两者相互合拢在一起的合拢位b，冲座203、模瓣211具有贯通装配的型腔208，此处的贯通装配应当理解为当模瓣211位于合拢位b时，冲座203和所有模瓣211型腔208是连接贯通的，而工件的造型就取决于该型腔208，冲座203中倾入的料液在冲头101的作用下填满型腔208并冷却凝固，而获得与型腔208和冲头101相结合后相同的轮廓，冲座203具有冲座定位面203a、冲座顶面203b以及冲座下定位面203c，冲座定位面203a径向抵接作用于口圈102，冲座顶面203b轴向抵接作用于口圈102，冲座下定位面203c径向抵接作用于模瓣211，冲座定位面203a径向抵接作用类似于前述的口圈定位面102a径向抵接作用于冲头101，随着口圈102下行直至抵接到冲座定位面203a，口圈102继续轴向活动的同时也受到冲座定位面203a的径向作用，然后口圈102再继续下行直至口圈102抵接到冲座顶面203b上，冲座定位面203a和冲座顶面203b相结合将口圈102乃至冲头101的整体被精确地定位在冲座203之中，确保完成精准的冲压作业，而冲座下定位面203c的径向抵接作用则是针对模瓣211，在模瓣211随中心柱206一同轴向活动时对其具有径向作用，中心柱206具有中心柱定位面206a，中心柱定位面206a径向抵接作用于模瓣211，中心柱定位面206a实质就是中心柱206的外壁，本实施例的中心柱206基本上为圆柱体，那么中心柱定位面206a就是该圆柱体的外圆周面，中心柱定位面206a的径向抵接作用，可以理解为是与冲座下定位面203c的径向作用正对着的相反方向，模瓣211受冲座下定位面203c和中心柱定位面206a的内外双重径向作用，而被精确定位。

模瓣211的运动过程是个受多方共同定位的复合作用：中心柱206一旦上升，模瓣211随之上升，模瓣211脱离冲座下定位面203c和中心柱定位面206a的禁锢后，会因重力作用绕铰接中心g向外旋转，犹如花瓣盛开一样呈相分离的打开位a状态，打开后的模瓣211脱离了中心柱定位面206a的径向抵接作用，而只会受到冲座下定位面203c的径向作用；反之当中心柱206和模瓣211下降，也是因冲座下定位面203c而逐渐向内旋转，直至同时受冲座下定位面203c和中心柱定位面206a的双重径向作用，此时相邻的模瓣211也已抵接，由相分离的打开位a变换成以及相抵接的合拢位b。

如图6和图7所示，上模组件100和下模组件200设有纵向对齐的基准线c，冲头101和冲座203都以基准线c为中心，中心柱轴线e和基准线c重合装配。所谓的重合装配是在表达中心柱轴线e和基准线c是位于图示同一直线上，该基准线c是冲头101和冲座203运行和装配的中心线，有利于结构的精简和提高运行装配的稳定性。

如图6、图7、图8、图9、图12所示，模瓣211具有模瓣内斜面211a和模瓣外斜面211b，模瓣内斜面211a和中心柱206面对装配，模瓣外斜面211b和冲座203面对装配，模瓣211处于相抵接的合拢位b时模瓣内斜面211a由下而上靠近中心柱轴线e，模瓣211处于相抵接的合拢位b时模瓣外斜面211b由下而上远离中心柱轴线e。所谓的模瓣内斜面211a和模瓣外斜面211b都是相对中心柱轴线e倾斜的，应当说图1和图2描绘的结构有助于对其更快速的理解。模瓣211的内外过渡斜面有助于减少两接触部件之间的磨损，延长使用寿命。

工件应该看做是被托举出冲座203的，在模瓣211打开释放工件后，上方的自动取料机(图中未标示)取走工件。

如图10、图11、图12所示，与实施例一相比，实施例二虽然运动过程要相对复杂，但是其对工件完整性的保护效果要比实施例一来得优秀，而且对表面具备放射状条纹的工件来说，就必须使用实施例二进行加工，理由如下所述：本实施例具有三个模瓣211，模瓣211表面是周向360度以基准圆周f为圆心向外散发的放射状条纹，这样使得成型后的工件表面也具有相应的放射状条纹，为了避免破坏模瓣211打开时因模瓣211干涉而破坏工件表面的放射状条纹，至少要设置大于两片模瓣211才能尽量将影响降至最低，在最少是三个的模瓣211基础上，模瓣211数目越多，对放射状条纹的保护就越明显。同样原理，针对不同延伸方向的放射状条纹的工件，可以通过设计相应数目的模瓣211来达到最佳的工件表面保护效果。

以上所阐述的实施例一和实施例二，实质上两者提供了两种不同的解决思路来完成脱模作业，实施例一的模瓣211的运动轨迹是垂直于中心柱轴线e的扇面，不存在结合上升行程的复合运动，只是单纯的转动；而实施例二的模瓣211的运动轨迹是包含中心柱轴线e的扇面，其结合上升行程的复合运动，可以在不同场合选择相适应的下模组件200。

Claims (5)

1.一种用于冲压成型的分瓣式模具，其特征在于：包括上模组件(100)和下模组件(200)，

所述上模组件(100)包括冲头(101)、口圈(102)、导向杆(103)、推杆(104)、联板(105)、弹簧(106)，联板(105)和导向杆(103)轴向活动装配，联板(105)和推杆(104)固定装配，口圈(102)和导向杆(103)固定装配，冲头(101)和推杆(104)固定装配，冲头(101)设有冷却腔(101a)，所述冷却腔(101a)设有进水口(101b)和出水口(101c)，弹簧(106)两端分别和口圈(102)、联板(105)抵接装配，弹簧(106)套接装配在导向杆(103)，导向杆(103)设有轴向抵接作用于联板(105)的导向杆限位块(103a)，冲头(101)和口圈(102)轴向活动装配，口圈(102)设有径向抵接作用于冲头(101)的口圈定位面(102a)；

所述下模组件(200)包括底座(201)、冲座(203)、至少两片的模瓣(211)以及中心柱(206)，底座(201)和冲座(203)固定装配，底座(201)和冲座(203)之间设有空间(207)，中心柱(206)装配在空间(207)中，模瓣(211)活动装配在空间(207)中，模瓣(211)和中心柱(206)铰接装配，中心柱(206)具有位于其中心的中心柱轴线(e)，模瓣以中心柱轴线(e)为中心转动，模瓣(211)具有相分离的打开位(a)以及相抵接的合拢位(b)，冲座(203)和模瓣(211)具有贯通装配的型腔(208)，冲座(203)具有冲座定位面(203a)以及冲座顶面(203b)，冲座定位面(203a)径向抵接作用于口圈(102)，冲座顶面(203b)轴向抵接作用于口圈(102)，

所述上模组件(100)和下模组件(200)设有纵向对齐的基准线(c)，冲头(101)和冲座(203)都以基准线(c)为中心，中心柱轴线(e)和基准线(c)重合装配。

2.根据权利要求1所述一种用于冲压成型的分瓣式模具，其特征在于：所述模瓣(211)具有模瓣内斜面(211a)和模瓣外斜面(211b)，模瓣内斜面(211a)和中心柱(206)面对装配，模瓣外斜面(211b)和冲座(203)面对装配，模瓣(211)处于相抵接的合拢位(b)时模瓣内斜面(211a)由下而上靠近中心柱轴线(e)，模瓣(211)处于相抵接的合拢位(b)时模瓣外斜面(211b)由下而上远离中心柱轴线(e)。

3.根据权利要求2所述一种用于冲压成型的分瓣式模具，其特征在于：所述中心柱(206)轴向活动装配在空间(207)之中，下模组件(200)包括以中心柱轴线(e)为圆心的基准圆周(f)，模瓣(211)均匀分布在基准圆周(f)，模瓣(211)和中心柱(206)具有铰接中心(g)，模瓣(211)重心和中心柱轴线(e)之间的径向距离大于铰接中心(g)和中心柱轴线(e)之间的径向距离，冲座(203)具有冲座下定位面(203c)，冲座下定位面(203c)径向抵接作用于模瓣(211)，中心柱(206)具有中心柱定位面(206a)，中心柱定位面(206a)径向抵接作用于模瓣(211)。

4.根据权利要求3所述一种用于冲压成型的分瓣式模具，其特征在于：所述模瓣(211)通过销轴和中心柱(206)铰接装配。

5.根据权利要求4所述一种用于冲压成型的分瓣式模具，其特征在于：所述铰接中心(g)是销轴的轴心线，模瓣(211)可以相对中心柱(206)围绕着铰接中心(g)在空间(207)中转动。