CN114055840A - 具有冲压机构的石墨坩埚模具及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了具有冲压机构的石墨坩埚模具，包括底板、缓冲组件、滑动组件、啮合机构，底板的顶面设有底座，底座的顶面中部开设有模具槽，模具槽内底部设有圆形底托，圆形底托通过缓冲组件与模具槽连接；底座的上方设有横板，横板通过滑动组件与底板连接，横板的底面中部安装有空心模具筒，横板的顶面中部开设有圆形通孔，空心模具筒的顶面中部设有贯穿圆形通孔的空心环，空心环的顶部安装有啮合机构。本发明还公开了具有冲压机构的石墨坩埚模具的使用方法；本发明通过各机构组件的配合使用，解决了石墨坩埚冲压效果不佳及不易脱模的问题，且整体结构设计紧凑，方便了石墨坩埚成品进行快速脱模，进一步提高了石墨坩埚的冲压成型效果。
Description
技术领域
本发明涉及石墨坩埚生产技术领域，尤其涉及具有冲压机构的石墨坩埚模具及其使用方法。
背景技术
石墨坩埚模具是生产石墨坩埚的主要设备，通过采用石墨坩埚模具对石墨坩埚半成品进行冲压成型，使其成为石墨坩埚成品。
目前在冲压的过程中，存在以下缺点：1、传统的对石墨坩埚的冲压方式采用液压冲压，冲压方式直上直下比较单一，使得石墨坩埚成品率不佳；2、现有技术中的石墨坩埚由于粘黏性比较强，使得石墨坩埚成品不易脱模，造成取出的过程易损坏石墨坩埚成品。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的具有冲压机构的石墨坩埚模具。
为了解决现有技术存在的问题，本发明采用了如下技术方案：
具有冲压机构的石墨坩埚模具，包括底板、缓冲组件、滑动组件、啮合机构，所述底板的顶面设有底座，所述底座的顶面中部开设有模具槽，所述模具槽内底部设有圆形底托，所述圆形底托通过缓冲组件与模具槽连接；所述底座的上方设有横板，所述横板通过滑动组件与底板连接，所述横板的底面中部安装有空心模具筒，所述横板的顶面中部开设有圆形通孔，所述空心模具筒的顶面中部设有贯穿圆形通孔的空心环，所述空心环的顶部安装有啮合机构。
优选地，所述缓冲组件包括气密活塞、缓冲弹簧，所述模具槽内底部设有气密筒，所述气密筒内中部设有气密活塞，所述圆形底托的底面中部设有气密杆，所述气密杆的底端部滑动贯穿气密筒的底端口并与气密活塞固接，且所述气密筒内底部填充有压缩空气，所述圆形底托的底面与模具槽内底部之间均布设有若干缓冲弹簧。
优选地，所述圆形底托的外边沿套设有密封滑环，所述密封滑环的环形外侧面与模具槽的内壁滑动连接，所述圆形底托的内凹面上铺设有防粘承载层。
优选地，所述横板的底面中部设有外环，所述外环的内部设有轴承环，所述轴承环同心套设在空心模具筒的顶部上。
优选地，位于外环的下方在空心模具筒的顶部套设有外溢环，位于外溢环的下方在空心模具筒的外表面设有防粘镀层，位于外溢环对应的位置在模具槽的顶端口开设有卡合槽。
优选地，所述滑动组件包括滑环、滑杆，所述横板的底面四个拐角均设有滑环，每根所述滑环的内部均插设有滑杆，每根所述滑杆的顶端部均设有挡块，每根所述滑杆的底端部均与底板的顶面拐角固接，每根所述滑杆的中下部均套设有挡环，位于挡环、滑环之间在滑杆之间均套设有张力弹簧。
优选地，所述啮合机构包括锥齿环、第一锥齿轮，所述空心环的顶端部套设有锥齿环，所述横板的顶面中后方设有电机，所述电机的电机轴端部设有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与锥齿环啮合连接。
优选地，所述横板的底面两侧设有一对联动轴承，每个所述联动轴承的内部均插设有丝杠，每根所述丝杠的顶端部均延伸至横板的上方并套设有第四锥齿轮，所述底板的顶面两侧设有一对螺纹长筒，每根所述丝杠的底端部均螺旋插设在对应的螺纹长筒内。
优选地，位于圆形通孔的两侧在横板的顶面设有一对固定轴承座，每座所述固定轴承座内均安装有固定轴承，每个所述固定轴承的内部均插设有固定轴，每根所述固定轴的里外两端部分别套设有第二锥齿轮、第三锥齿轮，每个所述第二锥齿轮均与锥齿环啮合连接，每个所述第三锥齿轮均与对应的第四锥齿轮啮合连接。
本发明还提出了具有冲压机构的石墨坩埚模具的使用方法，包括以下步骤：
步骤一，电机通过电源线与外接电源电性连接，把待冲压成型的石墨坩埚放置在模具槽内，石墨坩埚的重力作用带动圆形底托轻微向下，带动缓冲弹簧轻微压缩变形；
步骤二，控制电机的电机轴带动第一锥齿轮同步转动，啮合带动锥齿环、空心环及空心模具筒沿着轴承环进行转动，当锥齿环转动时，啮合带动第二锥齿轮及固定轴沿着固定轴承进行转动；
步骤三，当固定轴转动时，带动第三锥齿轮同步转动，啮合带动第四锥齿轮及丝杠沿着联动轴承进行转动，丝杠同步配合螺纹长筒进行螺旋转动，带动横板缓慢向下移动；
步骤四，横板向下移动时，带动滑环沿着滑杆向下滑动，带动张力弹簧压缩变形发生形变，并带动空心模具筒沿着模具槽对着石墨坩埚向下移动；
步骤五，空心模具筒转动的同时向下延伸至石墨坩埚内，并对石墨坩埚进行冲压成型，带动圆形底托继续向下压缩缓冲弹簧，带动气密杆、气密活塞沿着气密筒向下压缩空气，最终带动外溢环配合抵紧在卡合槽内，停止电机作业；
步骤六，此时空心模具筒对石墨坩埚进行冲压成型，空心模具筒的外壁与模具槽、圆形底托形成间隙冲压后形成的石墨坩埚成品，静置一段时间后，控制电机的电机轴反正转动，带动横板缓慢升高，使得空心模具筒脱离模具槽，此时模具槽内只有石墨坩埚成品，在缓冲弹簧的作用下，气密筒内的压缩空气反作用，带动圆形底托向上顶出石墨坩埚成品，工人取出石墨坩埚成品进行后续操作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、在本发明中，通过啮合机构的配合使用，空心模具筒转动的同时向下延伸至石墨坩埚内，并对石墨坩埚进行冲压成型，空心模具筒的外壁与模具槽、圆形底托形成间隙冲压后形成的石墨坩埚成品，提高了石墨坩埚的冲压成型效果；
2、在本发明中，通过缓冲组件的配合使用，当石墨坩埚冲压成型后，在缓冲弹簧的作用下，气密筒内的压缩空气反作用，带动圆形底托向上顶出石墨坩埚成品，从而方便了工人取出石墨坩埚成品；
综上所述，本发明通过各机构组件的配合使用，解决了石墨坩埚冲压效果不佳及不易脱模的问题，且整体结构设计紧凑，方便了石墨坩埚成品进行快速脱模，进一步提高了石墨坩埚的冲压成型效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的主视剖面图；
图3为本发明的左视剖面图；
图4为本发明的右视图；
图5为本发明的俯视图；
图6为本发明的图2中A处放大图；
图7为本发明的使用方法示意图；
图中序号：底板1、底座11、模具槽12、卡合槽13、圆形底托14、密封滑环15、缓冲弹簧16、防粘承载层17、气密筒18、气密活塞19、气密杆110、横板2、外环21、轴承环22、空心模具筒23、外溢环24、防粘镀层25、空心环26、锥齿环27、电机28、第一锥齿轮29、固定轴承座3、固定轴31、第二锥齿轮32、第三锥齿轮33、丝杠34、螺纹长筒35、第四锥齿轮36、滑环37、滑杆38、挡块39、挡环310、张力弹簧311。
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。
实施例一：本实施例提供了具有冲压机构的石墨坩埚模具，参见图1-6，具体的，包括底板1、缓冲组件、滑动组件、啮合机构，底板1为水平横向放置的矩形板状，底板1的顶面设有底座11，底座11的顶面中部开设有模具槽12，模具槽12内底部设有内凹状的圆形底托14，圆形底托14通过缓冲组件与模具槽12连接；底座11的上方设有横向放置的横板2，横板2通过滑动组件与底板1连接，横板2的底面中部安装有转动连接的空心模具筒23，横板2的顶面中部开设有圆形通孔，空心模具筒23的顶面中部设有贯穿圆形通孔的空心环26，空心环26的顶部安装有啮合机构。
在本发明中，圆形底托14的外边沿套设有同心固接的密封滑环15，密封滑环15的环形外侧面与模具槽12的内壁滑动连接，密封滑环15的上下滑动，增加了圆形底托14的稳定性，圆形底托14的内凹面上铺设有热镀成型的防粘承载层17；位于外环21的下方在空心模具筒23的顶部套设有同心固接的外溢环24，位于外溢环24的下方在空心模具筒23的外表面设有热镀成型的防粘镀层25，通过防粘承载层17与防粘镀层15的配合使用，避免了冲压成型后的石墨坩埚成品不易取出，粘附在空心模具筒23、圆形底托14上的现象发生；位于外溢环24对应的位置在模具槽12的顶端口开设有卡合槽13，外溢环24配合抵紧在卡合槽13内，避免了石墨坩埚冲压时材料外溢的现象发生。
在本发明中，横板2的底面中部设有同心固接的外环21，外环21的内部设有同心固接的轴承环22，轴承环22同心套设在空心模具筒23的顶部上，当锥齿环27转动时，带动空心环26、空心模具筒23沿着轴承环22进行转动。
在本发明中，滑动组件包括滑环37、滑杆38，横板2的底面四个拐角均设有贯穿固接的滑环37，每根滑环37的内部均插设有竖向滑动贯穿的滑杆38，每根滑杆38的顶端部均设有挡块39，每根滑杆38的底端部均与底板1的顶面拐角固接，每根滑杆38的中下部均套设有同心固接的挡环310，位于挡环310、滑环37之间在滑杆38之间均套设有张力弹簧311；当横板2向下移动时，带动滑环37沿着滑杆38向下滑动，带动张力弹簧311压缩变形发生形变，并带动空心模具筒23沿着模具槽12对着石墨坩埚向下移动。
在本发明中，啮合机构包括锥齿环27、第一锥齿轮29，空心环26的顶端部套设有同心固接的锥齿环27，横板2的顶面中后方设有电机28，电机28的电机轴端部设有同心固接的第一锥齿轮29，第一锥齿轮29与锥齿环27啮合连接；控制电机28的电机轴带动第一锥齿轮29同步转动，啮合带动锥齿环27进行转动。
在本发明中，横板2的底面两侧设有一对贯穿固接的联动轴承，每个联动轴承的内部均插设有丝杠34，每根丝杠34的顶端部均延伸至横板2的上方并套设有同心固接的第四锥齿轮36，底板1的顶面两侧设有一对竖向固接的螺纹长筒35，每根丝杠34的底端部均螺旋插设在对应的螺纹长筒35内，丝杠34同步配合螺纹长筒35进行螺旋转动，带动横板2缓慢向下移动。
在本发明中，位于圆形通孔的两侧在横板2的顶面设有一对固定轴承座3，每座固定轴承座3内均安装有固定轴承，每个固定轴承的内部均插设有横向贯穿的固定轴31，每根固定轴31的里外两端部分别套设有同心固接的第二锥齿轮32、第三锥齿轮33，每个第二锥齿轮32均与锥齿环27啮合连接，每个第三锥齿轮33均与对应的第四锥齿轮36啮合连接，当锥齿环27转动时，啮合带动第二锥齿轮32及固定轴31沿着固定轴承进行转动，当固定轴31转动时，带动第三锥齿轮33同步转动，啮合带动第四锥齿轮36及丝杠34沿着联动轴承进行转动。
实施例二：在实施例一中，还存在石墨坩埚成品冲压成型后不易取出的问题，因此，在实施例一的基础上本实施例还包括：
在本发明中，缓冲组件包括气密活塞19、缓冲弹簧16，模具槽12内底部设有贯穿固接的气密筒18，气密筒18内中部设有滑动连接的气密活塞19，圆形底托14的底面中部设有气密杆110，气密杆110的底端部滑动贯穿气密筒18的底端口并与气密活塞19固接，且气密筒18内底部填充有压缩空气，圆形底托14的底面与模具槽12内底部之间均布设有若干缓冲弹簧16；当石墨坩埚冲压成型后，在缓冲弹簧16的作用下，气密筒18内的压缩空气反作用，带动圆形底托14向上顶出石墨坩埚成品，从而方便了工人取出石墨坩埚成品。
实施例三：参见图7，在本实施例中，本发明还提出了具有冲压机构的石墨坩埚模具的使用方法，包括以下步骤：
步骤一，电机28通过电源线与外接电源电性连接，把待冲压成型的石墨坩埚放置在模具槽12内，石墨坩埚的重力作用带动圆形底托14轻微向下，带动缓冲弹簧16轻微压缩变形；
步骤二，控制电机28的电机轴带动第一锥齿轮29同步转动，啮合带动锥齿环27、空心环26及空心模具筒23沿着轴承环22进行转动，当锥齿环27转动时，啮合带动第二锥齿轮32及固定轴31沿着固定轴承进行转动；
步骤三，当固定轴31转动时，带动第三锥齿轮33同步转动，啮合带动第四锥齿轮36及丝杠34沿着联动轴承进行转动，丝杠34同步配合螺纹长筒35进行螺旋转动，带动横板2缓慢向下移动；
步骤四，横板2向下移动时，带动滑环37沿着滑杆38向下滑动，带动张力弹簧311压缩变形发生形变，并带动空心模具筒23沿着模具槽12对着石墨坩埚向下移动；
步骤五，空心模具筒23转动的同时向下延伸至石墨坩埚内，并对石墨坩埚进行冲压成型，带动圆形底托14继续向下压缩缓冲弹簧16，带动气密杆110、气密活塞19沿着气密筒18向下压缩空气，最终带动外溢环24配合抵紧在卡合槽13内，停止电机28作业；
步骤六，此时空心模具筒23对石墨坩埚进行冲压成型，空心模具筒23的外壁与模具槽12、圆形底托14形成间隙冲压后形成的石墨坩埚成品，静置一段时间后，控制电机28的电机轴反正转动，带动横板2缓慢升高，使得空心模具筒23脱离模具槽12，此时模具槽12内只有石墨坩埚成品，在缓冲弹簧16的作用下，气密筒18内的压缩空气反作用，带动圆形底托14向上顶出石墨坩埚成品，工人取出石墨坩埚成品进行后续操作。
本发明通过各机构组件的配合使用，解决了石墨坩埚冲压效果不佳及不易脱模的问题，且整体结构设计紧凑，方便了石墨坩埚成品进行快速脱模，进一步提高了石墨坩埚的冲压成型效果。
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 (10)
1.具有冲压机构的石墨坩埚模具，包括底板(1)、缓冲组件、滑动组件、啮合机构，其特征在于：所述底板(1)的顶面设有底座(11)，所述底座(11)的顶面中部开设有模具槽(12)，所述模具槽(12)内底部设有圆形底托(14)，所述圆形底托(14)通过缓冲组件与模具槽(12)连接；所述底座(11)的上方设有横板(2)，所述横板(2)通过滑动组件与底板(1)连接，所述横板(2)的底面中部安装有空心模具筒(23)，所述横板(2)的顶面中部开设有圆形通孔，所述空心模具筒(23)的顶面中部设有贯穿圆形通孔的空心环(26)，所述空心环(26)的顶部安装有啮合机构。
2.根据权利要求1所述的具有冲压机构的石墨坩埚模具，其特征在于：所述缓冲组件包括气密活塞(19)、缓冲弹簧(16)，所述模具槽(12)内底部设有气密筒(18)，所述气密筒(18)内中部设有气密活塞(19)，所述圆形底托(14)的底面中部设有气密杆(110)，所述气密杆(110)的底端部滑动贯穿气密筒(18)的底端口并与气密活塞(19)固接，且所述气密筒(18)内底部填充有压缩空气，所述圆形底托(14)的底面与模具槽(12)内底部之间均布设有若干缓冲弹簧(16)。
3.根据权利要求2所述的具有冲压机构的石墨坩埚模具，其特征在于：所述圆形底托(14)的外边沿套设有密封滑环(15)，所述密封滑环(15)的环形外侧面与模具槽(12)的内壁滑动连接，所述圆形底托(14)的内凹面上铺设有防粘承载层(17)。
4.根据权利要求1所述的具有冲压机构的石墨坩埚模具，其特征在于：所述横板(2)的底面中部设有外环(21)，所述外环(21)的内部设有轴承环(22)，所述轴承环(22)同心套设在空心模具筒(23)的顶部上。
5.根据权利要求4所述的具有冲压机构的石墨坩埚模具，其特征在于：位于外环(21)的下方在空心模具筒(23)的顶部套设有外溢环(24)，位于外溢环(24)的下方在空心模具筒(23)的外表面设有防粘镀层(25)，位于外溢环(24)对应的位置在模具槽(12)的顶端口开设有卡合槽(13)。
6.根据权利要求1所述的具有冲压机构的石墨坩埚模具，其特征在于：所述滑动组件包括滑环(37)、滑杆(38)，所述横板(2)的底面四个拐角均设有滑环(37)，每根所述滑环(37)的内部均插设有滑杆(38)，每根所述滑杆(38)的顶端部均设有挡块(39)，每根所述滑杆(38)的底端部均与底板(1)的顶面拐角固接，每根所述滑杆(38)的中下部均套设有挡环(310)，位于挡环(310)、滑环(37)之间在滑杆(38)之间均套设有张力弹簧(311)。
7.根据权利要求1所述的具有冲压机构的石墨坩埚模具，其特征在于：所述啮合机构包括锥齿环(27)、第一锥齿轮(29)，所述空心环(26)的顶端部套设有锥齿环(27)，所述横板(2)的顶面中后方设有电机(28)，所述电机(28)的电机轴端部设有第一锥齿轮(29)，所述第一锥齿轮(29)与锥齿环(27)啮合连接。
8.根据权利要求1所述的具有冲压机构的石墨坩埚模具，其特征在于：所述横板(2)的底面两侧设有一对联动轴承，每个所述联动轴承的内部均插设有丝杠(34)，每根所述丝杠(34)的顶端部均延伸至横板(2)的上方并套设有第四锥齿轮(36)，所述底板(1)的顶面两侧设有一对螺纹长筒(35)，每根所述丝杠(34)的底端部均螺旋插设在对应的螺纹长筒(35)内。
9.根据权利要求1所述的具有冲压机构的石墨坩埚模具，其特征在于：位于圆形通孔的两侧在横板(2)的顶面设有一对固定轴承座(3)，每座所述固定轴承座(3)内均安装有固定轴承，每个所述固定轴承的内部均插设有固定轴(31)，每根所述固定轴(31)的里外两端部分别套设有第二锥齿轮(32)、第三锥齿轮(33)，每个所述第二锥齿轮(32)均与锥齿环(27)啮合连接，每个所述第三锥齿轮(33)均与对应的第四锥齿轮(36)啮合连接。
10.根据权利要求1-9任一所述的具有冲压机构的石墨坩埚模具的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，电机(28)通过电源线与外接电源电性连接，把待冲压成型的石墨坩埚放置在模具槽(12)内，石墨坩埚的重力作用带动圆形底托(14)轻微向下，带动缓冲弹簧(16)轻微压缩变形；
步骤二，控制电机(28)的电机轴带动第一锥齿轮(29)同步转动，啮合带动锥齿环(27)、空心环(26)及空心模具筒(23)沿着轴承环(22)进行转动，当锥齿环(27)转动时，啮合带动第二锥齿轮(32)及固定轴(31)沿着固定轴承进行转动；
步骤三，当固定轴(31)转动时，带动第三锥齿轮(33)同步转动，啮合带动第四锥齿轮(36)及丝杠(34)沿着联动轴承进行转动，丝杠(34)同步配合螺纹长筒(35)进行螺旋转动，带动横板(2)缓慢向下移动；
步骤四，横板(2)向下移动时，带动滑环(37)沿着滑杆(38)向下滑动，带动张力弹簧(311)压缩变形发生形变，并带动空心模具筒(23)沿着模具槽(12)对着石墨坩埚向下移动；
步骤五，空心模具筒(23)转动的同时向下延伸至石墨坩埚内，并对石墨坩埚进行冲压成型，带动圆形底托(14)继续向下压缩缓冲弹簧(16)，带动气密杆(110)、气密活塞(19)沿着气密筒(18)向下压缩空气，最终带动外溢环(24)配合抵紧在卡合槽(13)内，停止电机(28)作业；
步骤六，此时空心模具筒(23)对石墨坩埚进行冲压成型，空心模具筒(23)的外壁与模具槽(12)、圆形底托(14)形成间隙冲压后形成的石墨坩埚成品，静置一段时间后，控制电机(28)的电机轴反正转动，带动横板(2)缓慢升高，使得空心模具筒(23)脱离模具槽(12)，此时模具槽(12)内只有石墨坩埚成品，在缓冲弹簧(16)的作用下，气密筒(18)内的压缩空气反作用，带动圆形底托(14)向上顶出石墨坩埚成品，工人取出石墨坩埚成品进行后续操作。
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