CN113664137B - 自脱料模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自脱料模具，包括：下模，所述下模开设有第一成型腔，所述第一成型腔用于放置所述坯料；上模，所述上模上开设有与所述第一成型腔相对设置的第二成型腔，所述上模具有靠近以及远离所述下模的活动行程，以在靠近所述下模的行程中挤压所述坯料以形成所述锻造件；以及，工件拾取结构，所述工件拾取结构具有靠近以及远离所述下模的活动行程，以在靠近所述下模的活动行程中拾取所述锻造件，远离所述下模的活动行程中使所述锻造件脱离于所述下模。本发明提供的自脱料模具，旨在解决传统技术中在锻造生产过程中，锻件因形状、热胀冷缩、塌模等因素会与模具粘连在一起，影响锻件质量、模具寿命、锻造生产的问题。

Description

自脱料模具

技术领域

本发明涉及模具技术领域，尤其涉及一种自脱料模具。

背景技术

锻造生产中，锻件因形状、热胀冷缩、塌模等因素会与模具粘连在一起(以下简称“卡模”)，需要提供额外加载使锻件与模具分离(以下简称“脱模”)，一般由锻造设备自带的顶出机构提供。在没有顶出机构的锻造设备中，分离锻件与模具一般有如下三种方法。

一、采用大拔模斜度设计，减小粘模力至人工或取料设备能够取出。该方法优点是实现简单。缺点一是增加原材料投入、增大了锻件机加工余量，造成原材料浪费和成本上升；二是对于拔模面为非加工面不适用；三是无法解决模具塌模造成锻件卡模。

二、模具型腔外设置钳口，使用撬杠等工具人工撬动钳口位置使锻件脱模。该方法优点是实现简单。缺点一是人工撬动力的不均匀性造成锻件不均匀受力可能卡模更厉害；二是人工撬动力较小，可靠性小；三是作业环境恶劣，效率低。

三、增加外置动力源，模具中增加顶出机构。该方法优点是脱模效率高，基本与设备自带顶出机构效果相当。缺点一是模具厚度需大幅增加，成本上升，且模具维护难度大；二是需要配备外置动力源，增加投入。因此提供一种低成本、高效、无需外置动力源、无需改变锻件形状的模具设计，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种自脱料模具，旨在解决传统技术中在锻造生产过程中，锻件因形状、热胀冷缩、塌模等因素会与模具粘连在一起，影响锻造质量的问题。

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种自脱料模具，包括：

下模，所述下模开设有第一成型腔，所述第一成型腔用于放置所述坯料；

上模，所述上模上开设有与所述第一成型腔相对设置的第二成型腔，所述上模具有靠近以及远离所述下模的活动行程，以在靠近所述下模的行程中挤压所述坯料以形成所述锻造件；以及，

工件拾取结构，具有靠近以及远离所述下模的活动行程，以在靠近所述下模的活动行程中拾取所述锻造件，远离所述下模的活动行程中使所述锻造件脱离于所述下模。

根据本发明提供的一种自脱料模具，所述工件拾取结构包括设于所述上模的两个拾取件，两个所述拾取件分设于所述第二成型腔的的两侧；

两个所述拾取件均具有靠近以及远离所述下模的活动行程，以在靠近所述下模的活动行程中拾取所述锻造件的两端。

根据本发明提供的一种自脱料模具，所述下模靠近所述上模的一侧设有第一凸台，所述第一凸台上开设有所述第一成型腔，所述上模靠近所述下模的一侧对应设有第二凸台，所述第二凸台上开设有所述第二成型腔；

在所述上模靠近所述下模的活动行程中，所述第一凸台抵接于所述第二凸台，以形成所述锻造件的飞边，两个所述拾取件用于拾取所述飞边对应的两侧。

根据本发明提供的一种自脱料模具，各所述拾取件均包括转动设置的拾取部，各所述拾取部均具有初始状态以及拾取状态；

在所述初始状态下，各所述拾取部远离所述锻造件设置，在所述拾取状态下，各所述拾取部转动至所述飞边下侧、且与所述飞边搭接。

根据本发明提供的一种自脱料模具，所述上模具有间隔设置的两个安装腔，所述上模远离所述下模的一侧开设有与各所述安装腔分别连通的第一轴孔，各所述安装腔的内壁均开设有螺旋槽；

各所述拾取件还包括设于对应的所述安装腔内的安装柱以及设于各所述安装柱靠近所述下模一端的安装块，各所述安装柱活动地穿设于对应的所述第一轴孔、且具有沿对应的所述第一轴孔延伸方向的活动行程，各所述安装块的两侧凸设有滑动块，各所述滑动块与所述螺旋槽滑动连接，各所述拾取部设于对应的所述安装块靠近所述下模的一端。

根据本发明提供的一种自脱料模具，所述上模靠近所述下模的一侧开设有与各所述安装腔连通的第二轴孔，各所述拾取部均包括延长杆以及承压杆，各所述延长杆设于对应的所述安装块靠近所述下模的一侧、且活动地穿设于对应的所述第二轴孔，各所述承压杆垂直设于对应的所述延长杆的端部；

在所述初始状态下，各所述承压杆远离所述锻造件设置，在所述拾取状态下，各所述承压杆转动至所述飞边下侧、且与所述飞边搭接。

根据本发明提供的一种自脱料模具，各所述延长杆上设有螺孔，各所述承压杆上对应设有螺钉，所述螺钉与所述螺孔相适配，以使各所述承压杆可拆卸连接于对应的所述延长杆。

根据本发明提供的一种自脱料模具，各所述安装柱上还活动地套设有碟簧，各所述碟簧一端抵接于对应的所述安装块，另一端抵接于对应的所述安装腔的内壁；

各所述碟簧均具有正常状态以及压缩状态，在所述正常状态下，各所述拾取部远离所述锻造件设置，在所述压缩状态下，各所述拾取部转动至对应的所述飞边下侧、且与所述飞边搭接。

根据本发明提供的一种自脱料模具，各所述安装杆上还活动地套设有轴承，各所述轴承设于对应的所述碟簧与所述安装块之间。

根据本发明提供的一种自脱料模具，所述上模的上端面开设有与各所述安装腔连通的安装槽，各所述安装槽处均设有一个压块，各所述压块上开设有与对应的所述安装腔连通的所述第一轴孔，各所述压块与对应的所述安装槽可拆卸连接。

本发明提供的自脱料模具，在上模靠近下模的过程中，通过设于所述上模的工件拾取结构拾取锻造件，在所述上模远离所述下模的过程中，通过所述工件拾取结构带离所述锻造件。本发明将所述锻造件的锻造与拾取结合，无需增加多余的工序以及去驱动源，成本更加低廉的同时也进一步提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的自脱料模具处于第一状态的剖视图结构示意图；

图2是本发明提供的自脱料模具处于第二状态的剖视图结构示意图；

图3是本发明提供的自脱料模具处于第三状态的剖视图结构示意图；

图4是图1中拾取件的剖视图结构示意图；

图5是图1中上模的局部剖视图结构示意图；

图6是图1中上模的局部俯视图结构示意图；

图7是图3中拾取部的剖视图结构示意图。

附图标记：

1：自脱料模具；      2：坯料；            3：锻造件；

4：下模；            5：上模；            6：工件拾取结构；

7：飞边；            8：第一成型腔；      9：第一凸台；

10：第二成型腔；     11：第二凸台；       12：安装腔；

13：第一轴孔；       14：螺旋槽；         15：第二轴孔；

16：安装槽；         17：压块；           18：拾取件；

19：安装块；         20：安装柱；         21：拾取部；

22：碟簧；           23：轴承；           24：延长杆；

25：承压杆；         26：滑动块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图7描述本发明的自脱料模具1。

请参阅图1，本发明提供一种自脱料模具1，包括：下模4，下模4开设有第一成型腔8，第一成型腔8用于放置坯料2；上模5，上模5上开设有与第一成型腔8相对设置的第二成型腔10。上模5具有靠近以及远离下模4的活动行程，在上模5靠近下模4的过程中，第二成型腔10的底壁与坯料2接触，向下挤压坯料2；待上模5运动至极限位置，第一成型腔8与第二成型腔10连通，连通的空间内存放着已成型的锻造件3。工件拾取结构6，具有靠近以及远离下模4的活动行程。工件拾取结构6用以在靠近下模4的活动行程中拾取锻造件3，远离下模4的活动行程中使锻造件3脱离于下模4，如此便可完成锻造件3的脱模。本发明提供的自脱料模具1，将锻造件3的脱模与坯料2的成型综合，无需增加多余的工序，更加简单快捷，显著提高了锻造成型效率。

对锻造件3的拾取方式具有多种，可以是夹取、托举等等。在本发明提供的技术方案中，工件拾取结构6包括设于上模5的两个拾取件18，两个拾取件18分设于第二成型腔10的的两侧。如前所述，两个拾取件18均具有靠近以及远离下模4的活动行程，以在靠近下模4的活动行程中拾取锻造件3的两端。需要说明的是，在本发明提供的技术方案中，两个拾取件18分别拾取锻造件3的两端，具体也可以是四个拾取件18分别拾取锻造件3的四周，在锻造件3重量较大的情况下，也可以设置更多的拾取件18，本发明对此并不加以限定。在本发明提供的技术方案中，坯料2设于下模4完成成型，则工件拾取结构6设于上模5用于脱模。在实际生产过程中，某些材质的坯料2可能会在脱模的过程中粘接于上模5，则此时工件拾取结构6应设于下模4用于脱模。当然，工件拾取结构6也可以在上模5或者下模4中同时设置。此外，工件拾取结构结构6也可以独立于上模5或者下模4设置，本发明对此并不加以限定。

在对锻造件3的脱模的过程中，传统技术中的某些脱模工具会与锻造件3直接接触，例如顶出或者夹取等等，受到作用力的影响，均可能会引起锻造件3的变形，影响锻造质量。在坯料2的锻造过程中，上模5与下模4的挤压使得坯料2的周边形成一圈飞边7，由于飞边7具有一定的硬度，且属于锻造废料，在本发明中工件拾取结构6优选地通过拾取飞边7来拾取锻造件3。一方面飞边7能提供足够的硬度，另一方面飞边7无论如何变形损坏也不会影响到锻造件3的形状，能够保证锻造质量。请参阅图1，下模4靠近上模5的一侧设有第一凸台9，第一凸台9上开设有第一成型腔8，上模5靠近下模4的一侧对应设有第二凸台11，第二凸台11上开设有第二成型腔10。在上模5靠近下模4的活动行程中，第一凸台9抵接于第二凸台11，以形成锻造件3的飞边7。通过第一凸台9以及第二凸台11的设置，使得飞边7与上模5与下模4之间均存在距离，方便拾取件18的拾取。

如前所述，对锻造件3的拾取方式具有多种，可以是夹取、托举等等，由于锻造件3重量较大，夹取的稳定性较低，在本发明提供的技术方案中，优选地为托举的方式，通过托举的形式拾取件18与锻造件3的接触更加稳定，有利于锻造件3脱模的稳定性。具体地，拾取件18均包括转动设置的拾取部21，各拾取部21均具有初始状态以及拾取状态；在初始状态下，各拾取部21远离锻造件3设置，在拾取状态下，各拾取部21转动至飞边7下侧、且与飞边7搭接。可以理解的是，在初始状态下，即上模5位于最远点的状态(上模5与下模4之间距离最远)，拾取部21远离锻造件3设置；在拾取状态下，即上模5位于最近点的状态(上模5与下模4之间距离最近)，拾取部21转动至锻造件3的飞边7下端，与飞边7搭接。如此，当上模5移动脱离下模4的过程中，拾取部21便可带动锻造件3从下模4脱离。

请参阅图1-图7，上模5具有间隔设置的两个安装腔12，上模5远离下模4的一侧开设有与各安装腔12分别连通的第一轴孔13，各安装腔12的内壁均开设有螺旋槽14；拾取件18包括设于对应的安装腔12内的安装柱20以及设于安装柱20靠近下模4一端的安装块19，各安装柱20活动地穿设于对应的第一轴孔13、且具有沿对应的第一轴孔13延伸方向的活动行程，各安装块19的两侧分别凸设有滑动块26，各滑动块26与对应的螺旋槽14滑动连接，以使各安装块19具有沿对应的螺旋槽14延伸方向的活动行程，各拾取部21设于对应的安装块19靠近下模4的一端。可以理解的是，安装块19与安装腔12的内壁之间滑动连接，在各安装块19沿着螺旋槽14滑动的过程中，由于螺旋槽14为螺旋设置，则各安装块19为旋转上升或者旋转下降设置。具体地，在上模5靠近下模4的过程中，各拾取部21逐渐靠近下模4并与下模4抵接，由于各安装柱20活动穿设于对应的第一轴孔13、且各安装块19滑动连接于对应的安装腔12的内壁，受到下模4的作用力(可分解为沿安装块19轴向的力与沿安装块19周向的力)的影响，各安装块19相对于下模4做旋转上升运动。如此，设于各安装块19上的拾取部21便可以由初始状态旋转为拾取状态。需要说明的是，受到安装腔12上下两侧壁的阻挡，安装块19只能在安装腔12的深度范围内活动，拾取部21的状态与安装块19在安装腔12中活动的位置有关，当安装块19处于安装腔12的底部时，拾取部21远离锻造件3设置，当安装块19转动至安装腔12的某一高度时，拾取部21与锻造件3搭接。此外，还需要说明的是，在本实施例中，安装块19与安装腔12的内壁优选摩擦力较小的材料，滑动块26设为半球形，螺旋槽14的深度比滑动块26的半径稍浅，如此便方便安装块19沿着螺旋槽14上升或下降。

具体地，上模5靠近下模4的一侧开设有与各安装腔12连通的第二轴孔15，各拾取部21均包括延长杆24以及承压杆25，各延长杆24设于对应的安装块19靠近下模4的一侧、且活动地穿设于对应的第二轴孔15，各承压杆25垂直设于对应的延长杆24的端部。请参阅图1，在初始状态下，承压杆25远离锻造件3设置，承压杆25的延伸方向与锻造件3的宽度方向平行；在图2中，上模5逐渐靠近下模4，在承压杆25与下模4接触的过程中，受到下模4的作用力，安装块19沿着螺旋槽14旋转上升、并运动至极限位置；承压杆25受到安装块19的转动影响，逐渐转动至飞边7下方。需要说明的是，此时安装块19已移动至极限位置，在此状态下，承压杆25与飞边7之间存在一定距离，此距离一方面使得承压杆25稍稍远离飞边7，不会影响飞边7的成型，另一方面也是为了防止承压杆25在飞边7成型的过程中卡入飞边7内，影响脱模。在图3中，上模5逐渐远离下模4，承压杆25逐渐上移，此时承压杆25会稍微旋转一些角度，然后与飞边7搭接，受到锻造件3的重力影响，承压杆25保持与锻造件3的飞边7搭接的状态并带离锻造件3。进一步地，在本发明提供的技术方案中，为了方便拆卸安装，各延长杆24上设有螺孔，各承压杆25上对应设有螺钉，各承压杆25可拆卸连接于对应的延长杆24。

如前所述，拾取部21的状态与安装块19在安装腔12中活动的位置有关，为了达到拾取部21在拾取完成后能够自动复位的效果。在本发明提供的技术方案中，各安装柱20上还活动地套设有碟簧22，碟簧22一端抵接于对应的安装块19，另一端抵接于对应的安装腔12的内壁。可以理解的是，安装块19在安装腔12中的活动行程受到碟簧22的弹性行程的影响，碟簧22处于正常状态下，安装块19位于安装腔12底部，拾取部21远离锻造件3设置；在碟簧22处于压缩状态下，安装块19位于安装腔12的中部，处于运动极限位置，拾取部21转动至飞边7下方；当拾取部21拾取结构后，受到碟簧22的弹力影响，各拾取部21返回原始位置，等待进行下一次的工件拾取。需要说明的是，通过设计碟簧22的弹性行程，可以保证拾取部21恰好转动至飞边7下方，提高拾取的稳定性。此外，碟簧22的弹力一方面提供了拾取部21的复位力，另一方面也对安装块19的运动起到了缓冲作用，有助于维护装置稳定且长久的运行。进一步地，各安装杆上还活动地套设有轴承23，轴承23设于对应的碟簧22与安装块19之间，轴承23的设置也进一步提高了装置的稳定性。

由于安装腔12设置于上模5内，安装腔12通过第一轴孔13以及第二轴孔15与外界连通，为了方便工件拾取结构6的安装，在本发明提供的技术方案中，上模5的上端面开设有与各安装腔12连通的安装槽16，各安装槽16处均设有一个压块17，各压块17上开设有与对应的安装腔12连通的第一轴孔13，各压块17与对应的安装槽16可拆卸连接。通过拆卸压块17，即可方便安装对应拾取件18。在本实施例中，压块17上设有多个螺钉，通过螺钉与上模5进行可拆卸连接。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种自脱料模具，用于锻造坯料为锻造件，其特征在于，包括：

下模，所述下模开设有第一成型腔，所述第一成型腔用于放置所述坯料；

上模，所述上模上开设有与所述第一成型腔相对设置的第二成型腔，所述上模具有靠近以及远离所述下模的活动行程，所述下模靠近所述上模的一侧设有第一凸台，所述第一凸台上开设有所述第一成型腔，所述上模靠近所述下模的一侧对应设有第二凸台，所述第二凸台上开设有所述第二成型腔；在所述上模靠近所述下模的活动行程中，所述第一凸台抵接于所述第二凸台，以形成所述锻造件的飞边；以及，

工件拾取结构，包括设于所述上模的两个拾取件，两个所述拾取件分设于所述第二成型腔的两侧；两个所述拾取件均具有靠近以及远离所述下模的活动行程，以在靠近所述下模的活动行程中拾取所述飞边对应的两侧，远离所述下模的活动行程中使所述锻造件脱离于所述下模；

其中，各所述拾取件均包括转动设置的拾取部，各所述拾取部均具有初始状态以及拾取状态；在所述初始状态下，各所述拾取部远离所述锻造件设置，在所述拾取状态下，各所述拾取部转动至所述飞边下侧、且与所述飞边搭接；所述上模具有间隔设置的两个安装腔，所述上模远离所述下模的一侧开设有与各所述安装腔分别连通的第一轴孔，各所述安装腔的内壁均开设有螺旋槽；各所述拾取件还包括设于对应的所述安装腔内的安装柱以及设于各所述安装柱靠近所述下模一端的安装块，各所述安装柱活动地穿设于对应的所述第一轴孔、且具有沿对应的所述第一轴孔延伸方向的活动行程，各所述安装块的两侧凸设有滑动块，各所述滑动块与所述螺旋槽滑动连接，各所述拾取部设于对应的所述安装块靠近所述下模的一端。

2.根据权利要求1所述的自脱料模具，其特征在于，所述上模靠近所述下模的一侧开设有与各所述安装腔连通的第二轴孔，各所述拾取部均包括延长杆以及承压杆，各所述延长杆设于对应的所述安装块靠近所述下模的一侧、且活动地穿设于对应的所述第二轴孔，各所述承压杆垂直设于对应的所述延长杆的端部；

在所述初始状态下，各所述承压杆远离所述锻造件设置，在所述拾取状态下，各所述承压杆转动至所述飞边下侧、且与所述飞边搭接。

3.根据权利要求2所述的自脱料模具，其特征在于，各所述延长杆上设有螺孔，各所述承压杆上对应设有螺钉，所述螺钉与所述螺孔相适配，以使各所述承压杆可拆卸连接于对应的所述延长杆。

4.根据权利要求1所述的自脱料模具，其特征在于，各所述安装柱上还活动地套设有碟簧，各所述碟簧一端抵接于对应的所述安装块，另一端抵接于对应的所述安装腔的内壁；

各所述碟簧均具有正常状态以及压缩状态，在所述正常状态下，各所述拾取部远离所述锻造件设置，在所述压缩状态下，各所述拾取部转动至对应的所述飞边下侧、且与所述飞边搭接。

5.根据权利要求4所述的自脱料模具，其特征在于，各所述安装柱上还活动地套设有轴承，各所述轴承设于对应的所述碟簧与所述安装块之间。

6.根据权利要求5所述的自脱料模具，其特征在于，所述上模的上端面开设有与各所述安装腔连通的安装槽，各所述安装槽处均设有一个压块，各所述压块上开设有与对应的所述安装腔连通的所述第一轴孔，各所述压块与对应的所述安装槽可拆卸连接。

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