CN113732244A - 一种涡轮叶片蜡型自动顶出机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡轮叶片蜡型自动顶出机构，包括底板、顶出组件以及驱动组件，顶出组件包括弧形顶块以及用于安装所述弧形顶块的顶块连接板，所述弧形顶块的圆心与发动机的原点同心；所述弧形顶块的顶部设有与蜡型本体外形相匹配的顶出部，在顶出动作过程中，所述顶出部围绕弧形顶块的圆心转动；模具的下模上设有用于匹配所述弧形顶块的弧形槽。一方面，该顶出机构简单紧凑，避免了因顶出机构狭长导致的刚性不足、因复位不足导致产品出现顶出划痕的问题，另一方面，该顶出机构能够自动实现顶出动作，减少工人的劳动强度。

Description

一种涡轮叶片蜡型自动顶出机构

技术领域

本发明涉及一种利用注蜡方法生产涡轮叶片的设备，具体涉及一种涡轮叶片蜡型自动顶出机构。

背景技术

用注蜡方法生产涡轮机叶片，是指用蜡来作为涡轮叶片的模型，在蜡型的周围用耐火材料制作壳模，将壳模内的蜡型熔化取出后，在壳模内会形成跟蜡模形状相同的型腔，将金属熔化后浇入壳模内，经过冷却凝固，将壳模去掉，得到跟蜡模大小对应的涡轮叶片。传统的涡轮叶片铰链式模具，都是以发动机原点为铰链式的旋转中心，下模固定，上模旋转打开，在叶片的叶尖，叶身，榫头选择3个部位设置圆弧顶块，开模后手动操作顶出机构，蜡型随圆弧顶块顶出下模，手动取出蜡型。上述顶出机构存在以下问题：

1、发动机原点与缘板气道面非常远，而顶出机构的旋转中心又在原点，导致模具体积庞大，顶出机构狭长，刚性不足。

2、狭长的顶出机构存在复位不足，产品出现严重顶出痕迹及卡壳的问题。

3、手动直接扳动顶出机构，长期操作工人劳动强度加大。

为了解决人工手动扳动顶出机构劳动强度大的问题，授权公告号为CN209888074U的实用新型专利公开了一种注射模具自动顶出机构，包括固定板、顶出杆和转动轴，所述固定板的表面设有对称分布的顶出杆，该顶出杆的顶部设有螺纹，所述顶出杆与固定板转动连接且底端固定连接有从动齿轮，所述从动齿轮之间设有啮合连接的驱动齿轮，所述固定板的下方设有横置的转动轴，所述转动轴的表面固定连接有锥形齿轮，所述锥形齿轮与驱动齿轮啮合连接，所述转动轴的两端与垫块转动连接。该顶出机构在工作时，通过驱动转动轴的转动，利用锥形齿轮带动驱动齿轮转动，从而带动从动齿轮的转动，使得两根顶出杆转动，由于顶出杆的顶部设有螺纹且位于模腔内，顶出杆的转动相当于螺钉从产品上拧下来，从而将产品从模具内脱出。但是上述顶出机构仍然存在以下问题：该顶出机构复杂，模具的生产成本高；该顶出机构仅适合于对应顶出杆位置设有螺纹孔的产品，适应性差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种涡轮叶片蜡型自动顶出机构，一方面，该顶出机构简单紧凑，避免了因顶出机构狭长导致的刚性不足、因复位不足导致产品出现顶出划痕的问题，另一方面，该顶出机构能够自动实现顶出动作，减少工人的劳动强度。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种涡轮叶片蜡型自动顶出机构，包括底板、顶出组件以及用于驱动所述顶出组件做顶出动作的驱动组件，其中，所述顶出组件包括弧形顶块以及用于安装所述弧形顶块的顶块连接板，所述弧形顶块的圆心与发动机的原点同心；所述弧形顶块的顶部设有与蜡型本体外形相匹配的顶出部，在顶出动作过程中，所述顶出部围绕弧形顶块的圆心转动；模具的下模上设有用于匹配所述弧形顶块的弧形槽。

上述自动顶出机构的工作原理是：

注塑机在注蜡之前，上模与下模处于合模位置，顶出部位于型腔内，并作为型腔的一部分，下模上设有用于容纳所述顶出部的容纳槽；注蜡时，注塑机启动，将熔融的蜡型材料注入型腔内，注塑完成之后，进入脱模的步骤；脱模的过程如下：首先，上模打开，此时分型面上半部分的蜡型与上模脱离；接下来，驱动组件动作，驱动弧形顶块往上运动，往上将蜡型顶出，蜡型在脱模的同时被顶起从而便于拿取，一个顶出动作同时实现脱模以及蜡型取料的功能，简化脱模动作，极大地提高了工作效率；在合模时，驱动组件逆向动作，在顶出组件自身重力及上模的作用下准确复位；此外，下模上的弧形槽与弧形顶块相匹配，这样弧形槽的圆心同样与发动机的圆心重合，弧形顶块在弧形槽内往上做顶出运动时，相当于弧形顶块围绕着发动机的圆心将蜡型顶出，这样蜡型围绕着发动机的圆心转动脱模时，其动作状态与涡轮叶片在发动机上的转动状态一样，脱模过程能够顺着蜡型本身的几何特性与下模腔完成分离，脱模自然且流畅，避免蜡型薄弱地方被撕扯破裂；一方面，弧形顶块围绕着发动机原点转动的圆弧顶出轨迹由下模上的弧形槽实现，顶出机构不再需要铰接在与发动机的原点对应的铰接轴上，因此避免了顶出机构狭长的结构，不仅降低了模具的体积，而且解决了顶出机构刚性不足、复位不足及产品出现顶出划痕的问题；另一方面，利用驱动组件的驱动作用，自动将顶出组件往上顶出，代替了人工顶出的操作，减少工人的劳动强度。

本发明的一个优选方案，所述驱动组件包括驱动块以及用于驱动所述驱动块在水平方向运动的驱动机构，所述驱动块包括设置在顶部的驱动斜面，所述顶块连接板包括设置在底部的倾斜面，所述倾斜面与所述驱动斜面对应设置。

优选地，所述顶块连接板还包括底部平面，所述底部平面与所述倾斜面之间通过圆弧面过渡连接。

优选地，所述倾斜面的角度比驱动斜面的角度大3度。

优选地，所述驱动机构包括沿长度方向设置在驱动块上的齿条、与所述齿条相啮合的齿轮以及驱动电机，所述驱动电机的转轴通过驱动轴与所述齿轮连接。

优选地，所述驱动斜面与倾斜面均有两个，所述两个驱动斜面分别设置在驱动块的两端，所述倾斜面对应设置在顶块连接板的两端。

本发明的一个优选方案，所述弧形顶块包括与蜡型叶尖位置对应设置的第一弧形顶块以及与蜡型榫头位置对应设置的第二弧形顶块。

本发明的有个优选方案，还包括直顶块，所述直顶块设置在所述顶块连接板的中部，下模上设有用于容纳所述直顶块的直槽。

优选地，所述第一弧形顶块、第二弧形顶块以及直顶块均铰接在所述顶块连接板上，其中，所述第一弧形顶块的底部通过第一铰接轴铰接在顶块连接板上，第二弧形顶板的底部通过第二铰接轴交接在顶块连接板上，直顶块通过第三铰接轴铰接在顶块连接板上；所述顶块连接板上对应第一铰接轴的位置设有第一铰接孔，对应第二铰接轴的位置设有第二铰接孔，对应第三铰接轴的位置设有第三铰接孔，该第三铰接孔为腰形孔。

本发明的一个优选方案，所述底板上设有用于容纳所述驱动块的容纳槽，下模对应驱动块及顶块连接板的位置设有避空槽。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

1、本发明的涡轮叶片蜡型自动顶出机构，通过设置弧形顶块以及用于容纳弧形顶块的弧形槽，使得弧形顶块能够围绕发动机原点转动，顶出机构不需要铰接在与发动机的原点对应的铰接轴上，避免了顶出结构狭长的结构，提高了顶出机构的刚性，顶出机构结构更紧凑，复位更充分从而避免了蜡型产品脱模时因卡壳而出现划痕的问题。

2、本发明的涡轮叶片蜡型自动顶出机构，利用驱动组件自动将顶出机构往上顶出，代替了人工手动扳动顶出机构，极大地降低了工人的劳动强度。

附图说明

图1为顶出机构及下模组合在一起的主视剖视图。

图2为顶出机构与下模组合在一起的立体图。

图3为顶出机构的立体图。

图4为顶块连接板与驱动块的立体图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

参见图1-图4，本发明的一种涡轮叶片蜡型自动顶出机构，包括底板1、顶出组件以及用于驱动所述顶出组件做顶出动作的驱动组件，其中，所述顶出组件包括弧形顶块2以及用于安装所述弧形顶块2的顶块连接板3，所述弧形顶块2的圆心与发动机原点同心；所述弧形顶块2的顶部设有与蜡型本体外形相匹配的顶出部，在顶出动作过程中，所述顶出部围绕弧形顶块2的圆心转动；模具的下模上设有用于匹配所述弧形顶块2的弧形槽。

参见图1-图4，所述驱动组件包括驱动块4以及用于驱动所述驱动块4在水平方向运动的驱动机构，所述驱动块4包括设置在顶部的驱动斜面5，所述顶块连接板3包括设置在底部的倾斜面6，所述倾斜面6与所述驱动斜面5对应设置。通过设置上述驱动组件，在驱动机构驱动动作使得驱动块4做水平运动时，驱动斜面5与倾斜面6相对运动，从而将顶块连接板3往上顶起，即驱动块4的水平运动使得顶块连接板3往上运动，由于弧形顶块2安装在顶块连接板3上，因此顶块连接板3往上运动使得弧形顶块2往上做圆弧顶出动作，从而将蜡型顶出；驱动斜面5的具体角度可根据顶出形成做适当的调整，一般控制在25度以内，如果形成比较大，可以加大驱动斜面5的长度。。

参见图1-图4，所述顶块连接板3还包括底部平面7，所述底部平面7与所述倾斜面6之间通过圆弧面过渡连接。这样，在驱动斜面5与倾斜面6相对滑动时，圆弧面与驱动倾斜面6为线接触的状态，使得顶块连接板3与驱动块4的相对滑动更平滑，顶出动作更顺利。

参见图1-图4，所述倾斜面6的角度比驱动斜面5的角度大3度。这样，倾斜面6与驱动斜面5在相对运动过程中，并不是完全贴合的状态，从而能够消除倾斜面6与驱动斜面5的互相干涉，使得顶出动作更顺畅。

参见图1-图4，所述驱动机构包括沿长度方向设置在驱动块4上的齿条8、与所述齿条8相啮合的齿轮9以及驱动电机，所述驱动电机的转轴通过驱动轴10与所述齿轮9连接。设置上述驱动机构，驱动电机转动使得驱动轴10转动，这样，安装在驱动轴10上的齿轮9跟随转动，齿轮9与齿条8互相啮合，且齿条8沿长度方向设置在驱动块4上，因此齿轮9的转动使得齿条8做直线运动，从而使得驱动块4做直线运动，实现在水平方向上的运动。

参见图1-图4，所述驱动斜面5与倾斜面6均有两个，所述两个驱动斜面5分别设置在驱动块4的两端，所述倾斜面6对应设置在顶块连接板3的两端。这样，两个驱动斜面5分别设置在两端，能够使得顶块连接板3的两端受力更平衡，从而能够更平稳地将弧形顶块2顶起。

参见图1-图4，所述弧形顶块2包括与蜡型叶尖位置对应设置的第一弧形顶块2-1以及与蜡型榫头位置对应设置的第二弧形顶块2-2。设置上述弧形顶块2，第一弧形顶块2-1用于顶起蜡型叶尖部分，第二弧形顶块2-2用于顶起蜡型的榫头部分，即在在弧形顶块2将蜡型顶起来的过程中，第一弧形顶块2-1和第二弧形顶块2-2分别将蜡型的两端顶起来，使得蜡型被顶起脱模时两端受力更平衡，防止蜡型因为受力不均而被顶破。

参见图1-图4，还包括直顶块11，所述直顶块11设置在所述顶块连接板3的中部，下模上设有用于容纳所述直顶块11的直槽。设置上述直顶块11，直顶块11的位置对应蜡型的叶身位置，即在顶出蜡型的过程中，直顶块11支撑起蜡型叶身的重力，从而进一步提高蜡型的受力平衡，对蜡型起到保护作用，防止蜡型被撕破划伤。

参见图1-图4，所述第一弧形顶块2-1、第二弧形顶块2-2以及直顶块11均铰接在所述顶块连接板3上，其中，所述第一弧形顶块2-1的底部通过第一铰接轴铰接在顶块连接板3上，第二弧形顶板的底部通过第二铰接轴交接在顶块连接板3上，直顶块11通过第三铰接轴铰接在顶块连接板3上；所述顶块连接板3上对应第一铰接轴的位置设有第一铰接孔13，对应第二铰接轴的位置设有第二铰接孔14，对应第三铰接轴的位置设有第三铰接孔15，该第三铰接孔15为腰形孔。这样，第一弧形顶块2-1、第二弧形顶块2-2及直顶块11铰接在顶块连接板3上，在顶块连接板3往上顶推时，第一弧形顶块2-1、第二弧形顶块2-2及直顶块11能够顶块的底部能够相对顶块连接板3做一定角度的旋转，从而保证顶出动作更顺畅，避免卡紧的问题出现；此外，将第三铰接孔15设置为腰形孔，用于顶出时让位，能够防止直顶块11往上竖直顶起时出现卡死的现象。

参见图1-图4，所述底板1上设有用于容纳所述驱动块4的容纳槽12，下模对应驱动块4及顶块连接板3的位置设有避空槽。这样，驱动块4设置在容纳槽12内，从而使得驱动块4能够在容纳槽12内沿着水平方向做直线运动，同时避空槽使得驱动块4及顶块连接板3的运动畅通无阻。

参见图1-图4，上述自动顶出机构的工作原理是：

注塑机在注蜡之前，上模与下模处于合模位置，顶出部位于型腔内，并作为型腔的一部分，下模上设有用于容纳所述顶出部的容纳槽12；注蜡时，注塑机启动，将熔融的蜡型材料注入型腔内，注塑完成之后，进入脱模的步骤；脱模的过程如下：首先，上模打开，此时分型面上半部分的蜡型与上模脱离；接下来，驱动组件动作，驱动弧形顶块2往上运动，往上将蜡型顶出，蜡型在脱模的同时被顶起从而便于拿取，一个顶出动作同时实现脱模以及蜡型取料的功能，简化脱模动作，极大地提高了工作效率；在合模时，驱动组件逆向动作，在顶出组件自身重力及上模的作用下准确复位；此外，下模上的弧形槽与弧形顶块2相匹配，这样弧形槽的圆心同样与发动机的圆心重合，弧形顶块2在弧形槽内往上做顶出运动时，相当于弧形顶块2围绕着发动机的圆心将蜡型顶出，这样蜡型围绕着发动机的圆心转动脱模时，其动作状态与涡轮叶片在发动机上的转动状态一样，脱模过程能够顺着蜡型本身的几何特性与下模腔完成分离，脱模自然且流畅，避免蜡型薄弱地方被撕扯破裂；一方面，弧形顶块2围绕着发动机原点转动的圆弧顶出轨迹由下模上的弧形槽实现，顶出机构不再需要铰接在与发动机原点对应的铰接轴上，因此避免了顶出机构狭长的结构，不仅降低了模具的体积，而且解决了顶出机构刚性不足、复位不足及产品出现顶出划痕的问题；另一方面，利用驱动组件的驱动作用，自动将顶出组件往上顶出，代替了人工顶出的操作，减少工人的劳动强度。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种涡轮叶片蜡型自动顶出机构，其特征在于，包括底板、顶出组件以及用于驱动所述顶出组件做顶出动作的驱动组件，其中，所述顶出组件包括弧形顶块以及用于安装所述弧形顶块的顶块连接板，所述弧形顶块的圆心与发动机的原点同心；所述弧形顶块的顶部设有与蜡型本体外形相匹配的顶出部，在顶出动作过程中，所述顶出部围绕弧形顶块的圆心转动；模具的下模上设有用于匹配所述弧形顶块的弧形槽。

2.根据权利要求1所述的一种涡轮叶片蜡型自动顶出机构，其特征在于，所述驱动组件包括驱动块以及用于驱动所述驱动块在水平方向运动的驱动机构，所述驱动块包括设置在顶部的驱动斜面，所述顶块连接板包括设置在底部的倾斜面，所述倾斜面与所述驱动斜面对应设置。

3.根据权利要求2所述的一种涡轮叶片蜡型自动顶出机构，其特征在于，所述顶块连接板还包括底部平面，所述底部平面与所述倾斜面之间通过圆弧面过渡连接。

4.根据权利要求2所述的一种涡轮叶片蜡型自动顶出机构，其特征在于，所述倾斜面的角度比驱动斜面的角度大2度。

5.根据权利要求2所述的一种涡轮叶片蜡型自动顶出机构，其特征在于，所述驱动机构包括沿长度方向设置在驱动块上的齿条、与所述齿条相啮合的齿轮以及驱动电机，所述驱动电机的转轴通过驱动轴与所述齿轮连接。

6.根据权利要求2所述的一种涡轮叶片蜡型自动顶出机构，其特征在于，所述驱动斜面与倾斜面均有两个，所述两个驱动斜面分别设置在驱动块的两端，所述倾斜面对应设置在顶块连接板的两端。

7.根据权利要求1所述的一种涡轮叶片蜡型自动顶出机构，其特征在于，所述弧形顶块包括与蜡型叶尖位置对应设置的第一弧形顶块以及与蜡型榫头位置对应设置的第二弧形顶块。

8.根据权利要求7所述的一种涡轮叶片蜡型自动顶出机构，其特征在于，还包括直顶块，所述直顶块设置在所述顶块连接板的中部，下模上设有用于容纳所述直顶块的直槽。

9.根据权利要求8所述的一种涡轮叶片蜡型自动顶出机构，其特征在于，所述第一弧形顶块、第二弧形顶块以及直顶块均铰接在所述顶块连接板上，其中，所述第一弧形顶块的底部通过第一铰接轴铰接在顶块连接板上，第二弧形顶板的底部通过第二铰接轴交接在顶块连接板上，直顶块通过第三铰接轴铰接在顶块连接板上；所述顶块连接板上对应第一铰接轴的位置设有第一铰接孔，对应第二铰接轴的位置设有第二铰接孔，对应第三铰接轴的位置设有第三铰接孔，该第三铰接孔为腰形孔。

10.根据权利要求2所述的一种涡轮叶片蜡型自动顶出机构，其特征在于，所述底板上设有用于容纳所述驱动块的容纳槽，下模对应驱动块及顶块连接板的位置设有避空槽。

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