CN110216213A - 金属空心体的拉伸模脱模机构 - Google Patents

Abstract

一种金属空心体的拉伸模脱模机构；座体中设有弹性圈及轴向受力转径向位移机构；弹性圈中开设有让位孔，该让位孔与冲头动摩擦配合；轴向受力转径向位移机构的中部形成有冲头的穿行通道，构成当冲头沿轴向下行时，穿行通道沿径向张开，当冲头沿轴向上行时，穿行通道沿径向收缩。本发明的结构设计巧妙，一方面在脱模的过程中对脱模机构的磨损大幅降低，另一方面既能保证足够大的脱模力，又不会划伤产品的表面，因此具有突出的实质性效果和显著的进步。

Description

金属空心体的拉伸模脱模机构

技术领域

本发明涉及金属空心体的加工设备领域，具体涉及一种金属空心体的拉伸模脱模机构。

背景技术

金属空心体是一种一端开口的金属筒状体，常见的如动力电池壳和金属罐等。以金属罐为例，在对罐身进行拉伸成型时，筒状产品会在拉伸后包裹在冲头上，此时就需要一个脱模机构将产品从冲头上脱离（以下简称“脱罐”），且大多采用后出料的方式脱罐。

在现有技术中，后出料的脱罐方式一般有两种：一种采用胶圈脱模机构，但由于胶圈容易磨损，因此只能用于包裹力很小的拉伸成型中；

另一种采用摆动方式的钢爪强制刮料脱模，但是在成型过程中钢爪会接触产品的表面，容易将产品表面划伤，且在刮料处容易引起产品翻边，进而可能破坏下一步脱模工序的机构。

因此，非常有必要设计一种新的脱模机构，解决上述问题点，要保证有足够大的脱模力，且不能划伤产品表面。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属空心体的拉伸模脱模机构。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种金属空心体的拉伸模脱模机构；包括座体，还包括弹性圈及轴向受力转径向位移机构；

所述弹性圈设于座体中部，弹性圈中沿上下方向开设有一让位孔，该让位孔与一成型孔同轴心线设置，并与冲头动摩擦配合；

所述轴向受力转径向位移机构定位于所述座体中，并且其中部形成有所述冲头的穿行通道，构成当冲头沿轴向下行时，所述穿行通道沿径向张开，当冲头沿轴向上行时，所述穿行通道沿径向收缩。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，所述轴向受力转径向位移机构包括斜滑块、轴向配合块以及弹性件；

所述斜滑块至少有两个，各斜滑块之间形成对冲头的穿行通道，各斜滑块绕冲头的外周水平设置于所述座体中；各斜滑块的内侧面在冲头上移脱模时贴合冲头的外周面，各斜滑块的外侧面呈斜面状设置，且该斜面的上端朝内、下端朝外；

所述轴向配合块对位设置于所述斜滑块的外侧，与斜滑块在水平方向抵靠配合；轴向配合块的内侧面上对应斜滑块的外侧面设有与之贴合的斜向抵靠面，该斜向抵靠面的上端朝外、下端朝内。

2．上述方案中，各所述斜滑块以其上表面抵靠定位于所述弹性圈的下表面。所述弹性圈可以是胶圈，也可以是其它功能相同或相似弹性结构 。

3．上述方案中，所述轴向配合块固定或形成于所述座体中。

4．上述方案中，所述轴向配合块装配于所述座体中，轴向配合块的外侧面在水平方向与所述座体抵靠定位；轴向配合块的上表面及下表面相对座体定位。

5．上述方案中，还包括橡胶垫，该橡胶垫沿上下方向弹性支撑于所述轴向配合块的上表面与所述座体之间；所述轴向配合块的下表面抵靠定位于所述座体底板的上表面。

6．上述方案中，所述斜滑块的外侧面的下段朝外凸设有一第一台阶，所述轴向配合块上与之对应设有一第二台阶，该第二台阶位于第一台阶的上方，且两者在上下方向卡扣配合。

7．上述方案中，所述斜滑块的内侧面上于内侧面的下段开设有一让位槽，该让位槽的槽深大于或等于冲压后的产品厚度。

8．上述方案中，所述斜滑块的上表面相对所述座体定位配合，下表面通过弹性件与所述座体底板的上表面在上下方向弹性定位。

9．上述方案中，所述弹性件为复位弹簧，该复位弹簧的上端弹性支撑于所述斜滑块的下端，复位弹簧的下端相对所述座体底板支撑定位。

本发明的工作原理及优点如下：

本发明一种金属空心体的拉伸模脱模机构；座体中设有弹性圈及轴向受力转径向位移机构；弹性圈中开设有让位孔，该让位孔与冲头动摩擦配合；轴向受力转径向位移机构的中部形成有冲头的穿行通道，构成当冲头沿轴向下行时，穿行通道沿径向张开，当冲头沿轴向上行时，穿行通道沿径向收缩。

相比现有技术而言，本发明通过轴向受力转径向位移机构的设计，如斜滑块和轴向配合块的斜面配合，将使冲头对斜滑块的轴向压迫转变为斜滑块的径向运动，斜滑块能够在径向实现开合。即当冲头带着产品下行时斜滑块将分开进行让位，而当冲头带着产品要脱模时斜滑块将闭合对产品进行脱模。借此设计，一方面在脱模的过程中对脱模机构的磨损大幅降低，另一方面既能保证足够大的脱模力，又不会划伤产品的表面，因此具有突出的实质性效果和显著的进步。

另外，通过弹性圈的设置，如胶圈，可利用胶圈提前施压斜滑块使之向外让位，对包裹有产品的冲头进行预让位，使得产品表面不会被斜滑块划伤；一方面斜滑块则借此可选用硬质材料，将比传统的胶圈脱模更加耐用，解决了“硬质耐用”和“易划伤产品”之间的矛盾；另一方面即便是常规的滑块（如摆动方式的钢爪）也能够因为胶圈产生的预让位而减少对产品的划伤。

附图说明

附图1为本发明实施例的剖面结构示意图；

附图2为本发明实施例于剖开状态下的立体图；

附图3为本发明实施例于剖开状态下的分解爆炸图；

附图4为图1中A处的放大图；

附图5为本发明实施例斜滑块的剖面结构示意图；

附图6为本发明实施例轴向配合块的剖面结构示意图。

以上附图中：1．座体；2．成型环；3．胶圈；4．斜滑块；5．轴向配合块；6．弹性件；7．成型孔；8．冲头；9．产品；10．让位孔；11．穿行通道；12．斜面；13．斜向抵靠面；14．橡胶垫；15．第一台阶；16．第二台阶；17．让位槽。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。

本文的用语只为描述特定实施例，而无意为本案的限制。单数形式如“一”、“这”、“此”、“本”以及“该”，如本文所用，同样也包含复数形式。

关于本文中所使用的“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本案，其仅为了区别以相同技术用语描述的组件或操作。

关于本文中所使用的“连接”或“定位”，均可指二或多个组件或装置相互直接作实体接触，或是相互间接作实体接触，亦可指二或多个组件或装置相互操作或动作。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的用词（terms），除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本案之描述上额外的引导。

关于本文中所使用的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，均为方向性用词，在本案中仅为说明各结构之间位置关系，并非用以限定本案实际实施时的具体方向。

参见附图1~3所示，一种金属空心体的拉伸模脱模机构；包括座体1，所述座体1设有一轴向受力转径向位移机构，所述座体1中还可直接或间接地设有成型环2以及弹性圈。

其中，所述弹性圈可以是胶圈3，也可以是其它功能相同或相似弹性结构 。所述轴向受力转径向位移机构包括斜滑块4、轴向配合块5以及弹性件6。

所述成型环2设于座体1的上端，成型环2中沿上下方向开设有一成型孔7，该成型孔7用于冲头8向下穿设时成型产品9；所述成型孔7的上段具有一锥度，构成成型孔7的孔口处直径大于锥底处的直径，且该锥底处的直径对应冲头8的直径，构成当所述冲头8带着产品9向下运动时，产品9通过成型孔7和冲头8的作用被挤压且包裹于冲头8下端，冲头8在做向下的行程时通过成型孔7的锥度实现导向。具体的成型环2的结构和冲头8的拉伸成型原理为现有技术，本领域技术人员能够熟练掌握并灵活运用，故不赘述。

所述胶圈3在上下方向活动定位于所述座体1的中部，胶圈3中沿上下方向开设有一让位孔10，该让位孔10与所述成型孔7同轴心线设置，并与冲头8动摩擦配合，让位孔10的上端同样可设置锥度，对冲头8进行导向；让位孔10并非必须是圆孔，但在水平方向上必须与冲头8具有至少两个对称分布的接触点，且各接触点至冲头8轴线的水平距离相等，以构成动摩擦配合。

通过胶圈3的设置，可利用胶圈3提前施压斜滑块4使之向外让位，对包裹有产品9的冲头8进行预让位，使得产品9表面不会被斜滑块4划伤；斜滑块4则借此选用硬质材料，将比传统的胶圈脱模更加耐用，解决了“硬质耐用”和“易划伤产品”之间的矛盾。

所述斜滑块4至少有两个，各所述斜滑块4以其上表面抵靠定位于所述胶圈3的下表面，各斜滑块4之间形成对冲头8的穿行通道11，各斜滑块4绕所述冲头8的外周水平且均匀设置于所述座体1中；各斜滑块4的内侧面在冲头8下移时贴合冲头8上产品9的表面，上移脱模时贴合冲头8的外周面，各斜滑块4的外侧面呈斜面状设置，且该斜面12的上端朝内、下端朝外，构成斜滑块4上表面的宽度小于下表面的宽度；在冲头8未伸入脱模机构时，各斜滑块4内侧面的最内端至冲头8轴线的水平距离均或等于小于冲头8的横截面半径。

所述斜滑块4的上表面通过所述胶圈3相对所述座体1定位配合，下表面通过所述弹性件6与所述座体1底板的上表面在上下方向弹性定位。

所述轴向配合块5对位设置于所述斜滑块4的外侧，与斜滑块4在水平方向抵靠配合；如图5、6所示，轴向配合块5的内侧面上对应斜滑块4的外侧面设有与之贴合的斜向抵靠面13，该斜向抵靠面13的上端朝外、下端朝内，构成轴向配合块5上表面的宽度大于下表面的宽度。

通过所述斜滑块4和所述轴向配合块5的斜面配合设计，将使冲头8对斜滑块4的轴向压迫转变为斜滑块4的径向运动，使得斜滑块4能够在径向实现开合。即当冲头8带着产品9下行时斜滑块4将分开进行让位，而当冲头8带着产品9要脱模时斜滑块4将闭合对产品9进行脱模。

所述轴向配合块5可与所述斜滑块4的数量相同，两者一一对应设置，或者，轴向配合块5也可直接做成一个圆环状部件，整体套设于各斜滑块4的外周部。

所述轴向配合块5装配于所述座体1中，轴向配合块5的外侧面在水平方向与所述座体1抵靠定位，轴向配合块5的上表面及下表面相对座体1定位。或者，所述轴向配合块5可直接固定或形成于所述座体1中。

还包括橡胶垫14，该橡胶垫14沿上下方向弹性支撑于所述轴向配合块5的上表面与所述座体1之间；所述轴向配合块5的下表面抵靠定位于所述座体1底板的上表面。

通过轴向配合块5与橡胶垫14配合，能够使得脱模时产品9口部的受力均匀，不仅便于脱模，且产品9口部不容易因受力不均而变形。因为无法兰拉伸后，产品9口部不会很平，会有起伏高低。这样的起伏高低在脱模时将严重影响脱模。而有了轴向配合块5与橡胶垫14，各斜滑块5可通过橡胶垫14在上下方向的伸缩进而随着产品9口部的高低在上下方向变动位置，使得脱模时产品9口部的低处也可以受到脱模力，不至于使得产品9脱模时单边受力而难以脱模，甚至变形。

其中，如图5、6所示，所述斜滑块4的外侧面的下段朝外凸设有一第一台阶15，所述轴向配合块5上与之对应设有一第二台阶16，该第二台阶16位于第一台阶15的上方，且两者在上下方向卡扣配合。构成脱模过程中当斜滑块4向上位移时将通过所述第一台阶15抵靠第二台阶16，从而带动轴向配合块5一同向上位移，向上挤压橡胶垫14。

其中，如图4所示，所述斜滑块4的内侧面上于内侧面的下段开设有一让位槽17，该让位槽17在径向的槽深大于或等于冲压后的产品9厚度。让位槽17在脱模时起到保护产品9口部作用，脱模时产品9伸入该让位槽17中进而与斜滑块4接触，通过让位槽17的上端部向下对产品9脱模，这也可防止产品9口部变形，避免脱模时产品9口部被斜滑块4的下方内侧边缘直接撞击导致翻边或鼓起，影响后续再拉伸工序和产品9尺寸。

其中，所述弹性件6为复位弹簧，该复位弹簧的上端弹性支撑于所述斜滑块4的下端，复位弹簧的下端相对所述座体1底板支撑定位。除此而外，所述弹性件6也可以是弹性垫片、簧片等功能相同或相似的其它部件。

现就本发明的工作原理说明如下：

首先，成型前的罐体原材料由冲头推动，经过冲头8与成型环2的共同作用变成一端开口的无法兰直臂件（以下简称“产品”）；

随后冲头8的行程继续，冲头8推动产品9到达胶圈3处，由于胶圈3的孔径较小，产品9与胶圈3之间产生撞击力与摩擦力，使得胶圈3承受到轴向压力；

随后冲头8的行程继续，胶圈3承受的压力传递到下级的斜滑块4处，因斜滑块4与外侧的轴向配合块5通过斜面达成燕尾结构关系，且滑动轨道为斜面，故斜滑块4经受力后只能沿着斜面滑动，且越滑动越往外围跑，使得中间穿行通道11直径变大；斜滑块4下面的弹性件6（复位弹簧）弹力适中，能够帮助斜滑块4在脱模前复位；

当产品9继续向下到达斜滑块4处，由于斜滑块4已经在胶圈3的作用力下提前退开，所以产品9可以平顺地通过斜滑块4，而不会因为产品9撞击斜滑块4使得产品9表面产生划痕；

然后冲头8的行程继续，冲头8带着产品9下行到底，使产品9完全不接触斜滑块4；之后冲头8开始带着产品9回退，因胶圈3与冲头8间的摩擦力反向，胶圈3将向上做远离斜滑块4的运动，不再压迫斜滑块4，此时斜滑块4得以在复位弹簧的弹力作用下向内回缩复位；

随后冲头8的行程继续回退，产品9的开口处将接触到已经复位的斜滑块4，在斜滑块4的作用下产品9将从冲头8上脱离，至此完成该产品9的脱模，之后可进行下一个产品9的冲压拉伸和脱模；此处斜滑块4与轴向配合块5通过第一、第二台阶15、16卡扣配合，两者会随着产品9口部的高低同步起伏，产生在轴向方向上的小量位移，并通过轴向配合块5上方橡胶垫14的设置保证产品9口部的各高处和低处均能受到脱模力。

需要注意的是，本文中的胶圈和成型环并非一定是圆形的环状结构，也可以是其它形状；胶圈的让位孔和成型环的成型孔也并非只能是圆形，也可以是带有圆角的矩形等，由所加工的产品界面形状决定，产品的形状并非只能是圆筒形。

相比现有技术而言，本发明通过轴向受力转径向位移机构的设计，如斜滑块和轴向配合块的斜面配合，将使冲头对斜滑块的轴向压迫转变为斜滑块的径向运动，斜滑块能够在径向实现开合。即当冲头带着产品下行时斜滑块将分开进行让位，而当冲头带着产品要脱模时斜滑块将闭合对产品进行脱模。借此设计，一方面在脱模的过程中对脱模机构的磨损大幅降低，另一方面既能保证足够大的脱模力，又不会划伤产品的表面，因此具有突出的实质性效果和显著的进步。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金属空心体的拉伸模脱模机构；其特征在于：

包括座体，还包括弹性圈及轴向受力转径向位移机构；

所述弹性圈设于座体中部，弹性圈中沿上下方向开设有一让位孔，该让位孔与一成型孔同轴心线设置，并与冲头动摩擦配合；

所述轴向受力转径向位移机构定位于所述座体中，并且其中部形成有所述冲头的穿行通道，构成当冲头沿轴向下行时，所述穿行通道沿径向张开，当冲头沿轴向上行时，所述穿行通道沿径向收缩。

2.根据权利要求1所述的脱模机构，其特征在于：所述轴向受力转径向位移机构包括斜滑块、轴向配合块以及弹性件；

所述斜滑块至少有两个，各斜滑块之间形成对冲头的穿行通道，各斜滑块绕冲头的外周水平设置于所述座体中；各斜滑块的内侧面在冲头上移脱模时贴合冲头的外周面，各斜滑块的外侧面呈斜面状设置，且该斜面的上端朝内、下端朝外；

所述轴向配合块对位设置于所述斜滑块的外侧，与斜滑块在水平方向抵靠配合；轴向配合块的内侧面上对应斜滑块的外侧面设有与之贴合的斜向抵靠面，该斜向抵靠面的上端朝外、下端朝内。

3.根据权利要求2所述的脱模机构，其特征在于：所述轴向配合块固定或形成于所述座体中。

4.根据权利要求2所述的脱模机构，其特征在于：所述轴向配合块装配于所述座体中，轴向配合块的外侧面在水平方向与所述座体抵靠定位；轴向配合块的上表面及下表面相对座体定位。

5.根据权利要求4所述的脱模机构，其特征在于：还包括橡胶垫，该橡胶垫沿上下方向弹性支撑于所述轴向配合块的上表面与所述座体之间；所述轴向配合块的下表面抵靠定位于所述座体底板的上表面。

6.根据权利要求5所述的脱模机构，其特征在于：所述斜滑块的外侧面的下段朝外凸设有一第一台阶，所述轴向配合块上与之对应设有一第二台阶，该第二台阶位于第一台阶的上方，且两者在上下方向卡扣配合。

7.根据权利要求2所述的脱模机构，其特征在于：所述斜滑块的内侧面上于内侧面的下段开设有一让位槽，该让位槽的槽深大于或等于冲压后的产品厚度。

8.根据权利要求1所述的脱模机构，其特征在于：所述弹性圈为胶圈。

9.根据权利要求2所述的脱模机构，其特征在于：所述斜滑块的上表面相对所述座体定位配合，下表面通过弹性件与所述座体底板的上表面在上下方向弹性定位。

10.根据权利要求9所述的脱模机构，其特征在于：所述弹性件为复位弹簧，该复位弹簧的上端弹性支撑于所述斜滑块的下端，复位弹簧的下端相对所述座体底板支撑定位。