CN111663094A - 一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备，包括底座与顶座。本发明对称设置两组相对应的侧板与基座，在基座上设置由一级液压缸驱动可前后移动的导向块；并在导向块上设置由二级液压缸驱动可水平旋转的一级转盘；利用一级气缸牵引通过由弹簧弹性支撑的内杆与套杆支撑放置板可进行上下移动；通过设置可水平旋转的二级转盘以配合两个一级转盘进行同步的平稳旋转调整；利用二级气缸设置可在侧杆上上下移动的升降台；通过设置可水平旋转的一体结构的电机座与夹持座，并在夹持座中设置由伺服电机驱动旋转的滚珠丝杠，使得销轴安装于夹持座两侧上的夹持力臂在翻转过程中能够对位于两个放置板上的移动模板与固定模板进行夹持固定。

Description

一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备

技术领域

本发明涉及高熔点金属电弧喷涂模具型壳制备技术领域，尤其涉及一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备。

背景技术

在汽车制造业中，金属电弧喷涂快速制模技术可以用来生产驾驶盘、汽车仪表盘、坐垫、头部靠垫、阻流板、汽车内饰顶蓬等，随着该技术的不断发展，使得其已经开始用于制造汽车覆盖件冲压模具，但因为存在喷涂材料种类、喷涂模具的强度、硬度、精度和寿命上的差异，因而应用范围也存在差异。金属电弧喷涂快速制模技术是一种基于“复型”的制模技术，它以一个实物模型作为母模，以电弧为热源，通过高速气流将熔融状态的金属材料雾化，并使其喷射、沉积在母模表面上，形成一定厚度的致密金属型壳，即模具型壳，电弧喷涂制模技术实质上是一种“近净成形制模技术”。型腔金属壳体的厚度要在3mm以上，中、高熔点的熔融金属颗粒沉积到母模上后会释放出较多热量，使母模发生热变形，降低了模具型腔的复制精度，但低熔点材料的模具寿命较低，只能用于小批量试生产，通过涂抹一层低熔点的金属材料，然后再喷钢或其他强度较高的合金，有助于增强模具的强度，从而提高模具的寿命。

现有条件下，虽然能够在金属母模上快速实施高熔点、高硬度材料的电弧喷涂技术，但在非金属母模表面制造模具型壳，工艺上存在较大困难，尤其在喷漆操作上具有极大的实施难度。例如，碳素钢、合金钢等高熔点金属在喷涂时型壳收缩率、热应力、孔隙率都比较大，型壳易开裂、翘曲、剥落，模具型壳制造困难，工艺参数控制难以掌握，模具型壳变形和内应力都较大，无法满足工业生产需要。采用传统的人工操作方式或简易结构功能单一的机械结构难以对上述中具有诸多变化因素的金属材料进行高度精准的调控，尤其是需要对用于制备成型型壳的模具进行复杂的水平与垂直方向上的位置调节时，不仅缺乏足够的稳定性，同时也难以满足各项尺寸规格上的精准度，对成形模的成型效率与质量都具有一定的负面影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中难以对的问题，而提出的一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备，包括底座与顶座，所述底座两端上均设置有相对应的侧板与基座，且侧板上固定安装有一级液压缸，所述基座上开具有导向槽，且导向槽中滑动套装有与一级液压缸输出端相连接的导向块，所述一级液压缸固定安装有支架，且支架上销轴安装有二级液压缸，所述导向块上端中开具有轴槽，所述轴槽中转动套设有一级转轴，且一级转轴上焊接有一级转盘，且一级转盘上固定套装有与二级液压缸输出端相连接的套箍，所述转盘上固定安装有上端开口的套杆，且套杆中滑动套设有内杆，所述内杆上端水平焊接有放置有模具的放置板，且内杆上套设有弹簧，所述一级转盘与放置板之间固定连接有三个一级气缸；

所述顶座下端转动安装有二级转轴，且二级转轴上固定连接有二级转盘，所述二级转盘下端分别固定连接有两个二级气缸与三根侧杆，且两个二级气缸输出端上共同连接有滑动套设于三根侧杆上的升降台，所述升降台下端开具有凹槽，且凹槽中焊接有导向杆，且导向杆上滑动套装有一体连接的电机座与夹持座，所述电机座中固定安装有伺服电机，且夹持座中转动安装有与伺服电机输出端相连接的滚珠丝杠，所述滚珠丝杠上安装有螺母，所述夹持座两侧均销轴安装有相连接的连杆与夹持力臂，且螺母与连杆之间线轴连接有牵引杆。

优选地，所述顶座与底座上下对应地水平设置，且侧板位于基座外侧。

优选地，所述导向槽水平开设，且一级液压缸水平设置，所述水平设置的二级液压缸的输出端与环状结构的套箍销轴连接。

优选地，所述套杆与内杆位于中端，且三个一级气缸周向等距分布于套杆周围。

优选地，所述二级转盘水平设置于顶座下方，两个所述二级气缸连接于二级转盘中端，且三根侧杆周向等距分布于二级转盘外沿。

优选地，两个所述L型结构的夹持力臂中端分别安装于夹持座两侧下端，且连杆与夹持力臂位于夹持座中的上端相连接。

优选地，所述模具包括相对应的移动模板与固定模板，所述移动模板上端与固定模板上端分别连接有相对应的是上锁紧销与上密封套，且移动模板下端与固定模板下端分别连接有相对应的移动封板与固定封板，所述移动模板中开具有灌注孔，且移动模板与固定模板中均开具有与夹持力臂相对应的夹持锁紧槽。

优选地，所移动模板与固定模板分别卡扣放置于两个放置板上，且两个夹持锁紧槽分别位于移动模板与固定模板的外侧壁上端。

与现有技术相比，本发明具备以下优点：

1、本发明在底座上对称设置两组相对应的侧板与基座，在基座上设置由一级液压缸驱动可前后移动的导向块；并在导向块上设置由二级液压缸驱动可水平旋转的一级转盘；利用一级气缸牵引通过由弹簧弹性支撑的内杆与套杆支撑放置板可进行上下移动，使得位于放置板上的模具可根据实际需要进行水平与垂直方向上的位置调整。

2、本发明在顶座下端通过二级转轴设置可水平旋转的二级转盘以配合两个一级转盘进行同步的平稳旋转调整；利用二级气缸设置可在侧杆上上下移动的升降台，以使得位于升降台上的夹持机构能够进行配合的水平旋转与上下移动。

3、本发明在升降台中设置可水平旋转的一体结构的电机座与夹持座，并在夹持座中设置由伺服电机驱动旋转的滚珠丝杠，使得销轴安装于夹持座两侧上的夹持力臂在翻转过程中能够对位于两个放置板上的移动模板与固定模板进行夹持固定。

综上所述，本发明对称设置两组相对应的侧板与基座，在基座上设置由一级液压缸驱动可前后移动的导向块；并在导向块上设置由二级液压缸驱动可水平旋转的一级转盘；利用一级气缸牵引通过由弹簧弹性支撑的内杆与套杆支撑放置板可进行上下移动；通过二级转轴设置可水平旋转的二级转盘以配合两个一级转盘进行同步的平稳旋转调整；利用二级气缸设置可在侧杆上上下移动的升降台；通过设置可水平旋转的一体结构的电机座与夹持座，并在夹持座中设置由伺服电机驱动旋转的滚珠丝杠，使得销轴安装于夹持座两侧上的夹持力臂在翻转过程中能够对位于两个放置板上的移动模板与固定模板进行夹持固定。

附图说明

图1为本发明提出的一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备的结构示意图；

图2为本发明提出的一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备的A部分结构放大示意图；

图3为本发明提出的一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备的B部分结构放大示意图；

图4为本发明提出的一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备的模具张开状态结构示意图；

图5为本发明提出的一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备的模具闭合状态结构示意图；

图6为本发明提出的一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备的C部分结构放大示意图。

图中：1底座、2顶座、3侧板、4基座、5一级液压缸、6导向槽、7导向块、8支架、9二级液压缸、10轴槽、11一级转轴、12一级转盘、13套箍、14套杆、15内杆、16弹簧、17放置板、18一级气缸、19模具、20二级转轴、21二级转盘、22二级气缸、23侧杆、24升降台、25凹槽、26导向杆、27电机座、28夹持座、29伺服电机、30滚珠丝杠、31螺母、32连杆、33夹持力臂、34牵引杆、35移动模板、36固定模板、37上锁紧销、38上密封套、39移动封板、40固定封板、41灌注孔、42夹持锁紧槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-6，一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备，包括底座1与顶座2，底座1两端上均设置有相对应的侧板3与基座4，且侧板3上固定安装有一级液压缸5，一级液压缸5采用产品型号为YGS70*30*520的液压控制设备，基座4上开具有导向槽6，且导向槽6中滑动套装有与一级液压缸5输出端相连接的导向块7，在一级液压缸5的驱动作用下，可使得导向块7在导向槽6中进行平稳的水平移动，一级液压缸5固定安装有支架8，且支架8上销轴安装有二级液压缸9，二级液压缸9采用产品型号为YGS70*30*300的液压控制设备，导向块7上端中开具有轴槽10，轴槽10中转动套设有一级转轴11，且一级转轴11上焊接有一级转盘12，且一级转盘12上固定套装有与二级液压缸9输出端相连接的套箍13，二级液压缸9输出端在伸缩过程中带动一级转盘12进行一定角度的水平旋转，一级转盘12上固定安装有上端开口的套杆14，且套杆14中滑动套设有内杆15，内杆15上端水平焊接有放置有模具19的放置板17，且内杆15上套设有弹簧16，一级转盘12与放置板17之间固定连接有三个一级气缸18，一级气缸18的型号为SCD50x100-100-LB，一级气缸18输出端在伸缩过程中可支撑放置板17进行垂直方向上的升降运动；

顶座2下端转动安装有二级转轴20，且二级转轴20上固定连接有二级转盘21，二级转盘21下端分别固定连接有两个二级气缸22与三根侧杆23，二级气缸22采用产品型号为RM-WPLA宽平台型伺服气缸控制型设备，且两个二级气缸22输出端上共同连接有滑动套设于三根侧杆23上的升降台24，升降台24下端开具有凹槽25，且凹槽25中焊接有导向杆26，且导向杆26上滑动套装有一体连接的电机座27与夹持座28，电机座27中固定安装有伺服电机29，且夹持座28中转动安装有与伺服电机29输出端相连接的滚珠丝杠30，伺服电机29的型号为HC-SFS103，滚珠丝杠30上安装有螺母31，夹持座28两侧均销轴安装有相连接的连杆32与夹持力臂33，且螺母31与连杆32之间线轴连接有牵引杆34，螺母31上下移动的过程中通过连杆32对夹持力臂33进行牵引，使得两个夹持力臂33在翻转过程中进行不同程度的张合，从而对模具19进行锁紧固定。

顶座2与底座1上下对应地水平设置，且侧板3位于基座4外侧，利用安装于侧板3上的一级液压缸5可驱动放置模具19的导向块7进行前后移动。

导向槽6水平开设，且一级液压缸5水平设置，水平设置的二级液压缸9的输出端与环状结构的套箍13销轴连接，需要说明的是，二级液压缸9输出端在伸缩过程中使得一级转盘12进行左右两侧0-90°角度的旋转运动。

套杆14与内杆15位于中端，且三个一级气缸18周向等距分布于套杆14周围，在一级气缸18的牵引支撑作用下可带动放置板17进行任意高度的上下移动。

二级转盘21水平设置于顶座2下方，两个二级气缸22连接于二级转盘21中端，且三根侧杆23周向等距分布于二级转盘21外沿，利用周向分布的侧杆23可为上下移动的升降台24提供导向限位作用。

两个L型结构的夹持力臂33中端分别安装于夹持座28两侧下端，且连杆32与夹持力臂33位于夹持座28中的上端相连接，螺母31在上下移动过程中可带动两个夹持力臂33进行一定程度的张合。

模具19包括相对应的移动模板35与固定模板36，移动模板35上端与固定模板36上端分别连接有相对应的是上锁紧销37与上密封套38，且移动模板35下端与固定模板36下端分别连接有相对应的移动封板39与固定封板40，移动模板35中开具有灌注孔41，通过灌注孔41可向移动模板35与固定模板36中灌注用于成型的流浆，且移动模板35与固定模板36中均开具有与夹持力臂33相对应的夹持锁紧槽42，具体参照说明附图4-5，夹持锁紧槽42倾斜开设，以便于夹持力臂33与模具19进行紧密连接。

所移动模板35与固定模板36分别卡扣放置于两个放置板17上，且两个夹持锁紧槽42分别位于移动模板35与固定模板36的外侧壁上端。

本发明可通过以下操作方式阐述其功能原理：

在两个放置板17对应放置移动模板35与固定模板36；

再控伺服电机29开启，伺服电机29输出端带动滚珠丝杠30旋转，滚珠丝杠30旋转并带动螺母31向上移动；

上移的螺母31对连杆32进行牵引，受力趋于平衡的连杆32对夹持力臂33上端进行牵引，使得夹持力臂33中端以夹持座28为支点进行偏转；

两个夹持力臂33位于夹持座29外的下端逐渐靠近，并分别卡扣于移动模板35与固定模板36上的夹持锁紧槽42中，以在两个放置板17上对移动模板35与固定模板36进行夹持锁紧；

控制两个一级液压缸5开启，并使得两个一级液压缸5的输出端进行伸缩，使得与一级液压缸5输出端相连接的导向块7在导向槽6中进行水平移动，以通过一级转轴11支撑一级转盘12同步移动；

需要说明的是，在此过程中：

第一，两个二级液压缸9进行同步的伸缩调整，以配合导向块7的水平移动；

第二，模具19通过夹持力臂33与夹持座32在导向杆26上进行同步的水平移动；

控制两个二级液压缸9开启，使得两个二级液压缸9的输出端在伸缩过程中对套箍13进行推动或牵引，从而使位于套箍13内的一级转盘12带动一级转轴11在轴槽10水平旋转；

需要说明的是，在此过程中：

模具19通过夹持力臂33、升降台24与二级转盘21带动二级转轴20在顶座2上进行通向的水平偏转；

在一级转盘12上控制三个一级气缸18开启，同时在二级转盘21上控制两个二级气缸22开启；

需要说明的是，在此过程中：

一级气缸18输出端对放置板17进行牵引或支撑，上下移动的放置板17带动内杆15在套杆14中上下伸缩，并使得弹簧16同步伸缩；

二级气缸22输出端在伸缩状态下对升降台24进行牵引支撑，使得升降台24可在三个侧杆23上进行平稳地上下移动；

通过移动模板35中灌注孔41向贴合的移动模板35与固定模板36中灌注制备型壳的流浆，并静置冷却至常温定型。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备，包括底座(1)与顶座(2)，其特征在于，所述底座(1)两端上均设置有相对应的侧板(3)与基座(4)，且侧板(3)上固定安装有一级液压缸(5)，所述基座(4)上开具有导向槽(6)，且导向槽(6)中滑动套装有与一级液压缸(5)输出端相连接的导向块(7)，所述一级液压缸(5)固定安装有支架(8)，且支架(8)上销轴安装有二级液压缸(9)，所述导向块(7)上端中开具有轴槽(10)，所述轴槽(10)中转动套设有一级转轴(11)，且一级转轴(11)上焊接有一级转盘(12)，且一级转盘(12)上固定套装有与二级液压缸(9)输出端相连接的套箍(13)，所述一级转盘(12)上固定安装有上端开口的套杆(14)，且套杆(14)中滑动套设有内杆(15)，所述内杆(15)上端水平焊接有放置有模具(19)的放置板(17)，且内杆(15)上套设有弹簧(16)，所述一级转盘(12)与放置板(17)之间固定连接有三个一级气缸(18)；

所述顶座(2)下端转动安装有二级转轴(20)，且二级转轴(20)上固定连接有二级转盘(21)，所述二级转盘(21)下端分别固定连接有两个二级气缸(22)与三根侧杆(23)，且两个二级气缸(22)输出端上共同连接有滑动套设于三根侧杆(23)上的升降台(24)，所述升降台(24)下端开具有凹槽(25)，且凹槽(25)中焊接有导向杆(26)，且导向杆(26)上滑动套装有一体连接的电机座(27)与夹持座(28)，所述电机座(27)中固定安装有伺服电机(29)，且夹持座(28)中转动安装有与伺服电机(29)输出端相连接的滚珠丝杠(30)，所述滚珠丝杠(30)上安装有螺母(31)，所述夹持座(28)两侧均销轴安装有相连接的连杆(32)与夹持力臂(33)，且螺母(31)与连杆(32)之间线轴连接有牵引杆(34)。

2.根据权利要求1所述的一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备，其特征在于，所述顶座(2)与底座(1)上下对应地水平设置，且侧板(3)位于基座(4)外侧。

3.根据权利要求1所述的一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备，其特征在于，所述导向槽(6)水平开设，且一级液压缸(5)水平设置，所述水平设置的二级液压缸(9)的输出端与环状结构的套箍(13)销轴连接。

4.根据权利要求1所述的一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备，其特征在于，所述套杆(14)与内杆(15)位于中端，且三个一级气缸(18)周向等距分布于套杆(14)周围。

5.根据权利要求2所述的一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备，其特征在于，所述二级转盘(21)水平设置于顶座(2)下方，两个所述二级气缸(22)连接于二级转盘(21)中端，且三根侧杆(23)周向等距分布于二级转盘(21)外沿。

6.根据权利要求1所述的一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备，其特征在于，两个所述L型结构的夹持力臂(33)中端分别安装于夹持座(28)两侧下端，且连杆(32)与夹持力臂(33)位于夹持座(28)中的上端相连接。

7.根据权利要求6所述的一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备，其特征在于，所述模具(19)包括相对应的移动模板(35)与固定模板(36)，所述移动模板(35)上端与固定模板(36)上端分别连接有相对应的是上锁紧销(37)与上密封套(38)，且移动模板(35)下端与固定模板(36)下端分别连接有相对应的移动封板(39)与固定封板(40)，所述移动模板(35)中开具有灌注孔(41)，且移动模板(35)与固定模板(36)中均开具有与夹持力臂(33)相对应的夹持锁紧槽(42)。

8.根据权利要求7所述的一种高熔点金属电弧喷涂模具快速制造装备，其特征在于，所移动模板(35)与固定模板(36)分别卡扣放置于两个放置板(17)上，且两个夹持锁紧槽(42)分别位于移动模板(35)与固定模板(36)的外侧壁上端。

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