CN114523026A - 双轮旋压模具及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双轮旋压模具及其加工工艺，其包括由上模驱动机构驱动上下运动的上模组件、由下模驱动机构驱动旋转的下模组件、对称设于上模组件两侧并可旋转的旋压组件；所述旋压组件由旋压驱动机构驱动其上下运动和左右方向进退移动；所述上模组件为中空结构，下模组件顶部插入上模组件中，胚料置于下模组件上后，上模组件的压块下压抵触胚料肩部，且上模组件与压块之间设有轴承；所述上模组件两侧设有与中部空腔连通的开口，旋压组件分别设于上模组件的开口处，且旋压组件的压轮由下至上旋压胚料杯口。
Description
技术领域
本发明涉及一种杯体加工模具，尤其是一种专用于杯口加工的双轮旋压模具及其加工工艺。
背景技术
现有的金属制杯子，通常分为大杯口杯子和小杯口杯子，其中小杯口杯子的杯口直径小于杯身直径，其杯口一般仅经过缩口处理，缩口的目的是使杯子口部尺寸缩小或缩成一定的形状。由于制作杯子的管料都有一条焊缝，焊缝高于杯料的外表面，在缩口前一般要对焊缝进行抛砂处理，将焊缝磨平，如果抛砂焊缝未处理到位，在后序滚螺纹和压筋后，由于螺纹和筋槽的存在，焊缝将很难处理，大大影响产品外观。
而且，现有缩口工序中，杯体都是顶面和底面同时限位的固定方式，如专利“202120247749.1一种双工位数控缩口机”公开的技术方案，所述支架上设置有用于压紧杯子的压紧结构，包括第三液压缸、推板、压杆和两根第三导轨，当夹紧套夹紧杯底后，再启动第三液压缸，第三液压缸的活塞杆向下移动，从而带动推板沿着第三导轨向下移动，从而带动压杆向下移动，直至压头插入并压在杯子的杯口处。又如专利“202121441148.0保温杯缩口压坯装置及双工位保温杯缩口机”公开的技术方案，将杯体放置到杯体转动座上，启动顶头驱动件工作从而驱动顶头旋转件向下运动至将杯体按压在杯体转动座上。由此可见，现有的缩口技术，缩口时杯子的上下位置被限位，缩口的余量全部堆积在杯口会使杯口的厚度和硬度都增加，这样不仅增加了后序滚螺纹或滚筋等工序的加工难度，也浪费了很多材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种节约材料、降低杯口加工难度、提高生产效率和生产质量的双轮旋压模具及其加工工艺。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种双轮旋压模具，其包括由上模驱动机构驱动上下运动的上模组件、由下模驱动机构驱动旋转的下模组件、对称设于上模组件两侧并可旋转的旋压组件；所述旋压组件由旋压驱动机构驱动其上下运动和左右方向进退移动；所述上模组件为中空结构，下模组件顶部插入上模组件中，胚料置于下模组件上后，上模组件的压块下压抵触胚料肩部，且上模组件与压块之间设有轴承；所述上模组件两侧设有与中部空腔连通的开口，旋压组件分别设于上模组件的开口处，且旋压组件的压轮由下至上旋压胚料杯口。
优选的，所述下模组件包括模杆、旋口芯、模芯组件和定位套；所述模杆底端与下模驱动机构的主轴固定；所述模杆、旋口芯、模芯组件由下至上依次固定设置，限位胚料下端的定位套设于模杆上；所述旋口芯上设有与胚料肩部对应的固肩部，上模组件的压块端部设有与固肩部对应的下压斜面。
优选的，所述模芯组件包括模芯、模芯套和镶件；所述模芯固定在模杆顶端，镶件套设于模芯底部并限位在模杆和模芯之间；所述旋口芯套设于镶件上，套设于模芯上的模芯套位于旋口芯上，且模芯套限位在模芯和镶件之间。
优选的，所述压轮、模芯套由钨钢材料制成。
优选的，所述上模组件包括与上模驱动机构固定的模架、设于模架底端的垫块；所述压块设于模架下部，轴承设于模架和压块之间，垫块将压块和轴承限位于模架中并留有间隙。
优选的，所述旋压组件包括设于压轮内的压轮芯、套于压轮芯上并位于压轮上的顶块；所述压轮内侧与压轮芯外侧设有配合的卡槽和台阶，压轮与压轮芯过盈配合且压轮限位在压轮芯台阶和顶块之间。
一种双轮旋压模具的加工工艺，采用上述双轮旋压模具，包括以下步骤：
S1：将胚料放在双轮旋压模具的下模组件上，胚料的杯身底部限位在定位套上，胚料的肩部落在相匹配的旋口芯上，胚料的杯口套在模芯组件外侧；
S2：启动上模驱动机构，上模组件下移，压块的固肩部下压抵触在胚料的肩部；
S3：启动下模驱动机构，带动下模组件旋转，胚料随之旋转，同时带动压块在轴承作用下旋转；
S4：启动旋压驱动机构，两侧压轮组件同时向杯口下部靠近，直到压轮接触杯口，此时左右压轮被带动旋转，左右压轮组件进一步向内进给并向上移动对杯口进行旋压，旋压后形成杯口变长变薄的第二胚料；
S5：下模驱动机构停转，旋压驱动机构控制左右旋压组件退开，上模驱动机构控制上模组件上移开模，将第二胚料取下即完成杯口旋压加工。
优选的，所述第二胚料的杯口料厚不小于0.3mm。
与现有技术相比本发明的有益效果：一是压块下压抵触在胚料肩部，将胚料限位在下模组件上，并将胚料的待加工杯口露出在上模组件的开口处，由旋压组件由下而上旋压杯口，简化模具结构的同时，更便于杯口旋压工序，降低杯口加工难度；二是上模组件两侧的旋压组件同时进行双压轮旋压，提高生产效率，也增加了旋压稳定性，保证旋压质量；三是旋压后，杯口拉伸变长厚度变薄，减少杯身重量的同时，大大提升材料利用率，有效节约材料、降低成本；四是对杯口进行旋压缩口，杯口焊缝被旋压变平且光滑，不再需要砂焊缝变平处理，直接缩减了抛砂工序，大大提高生产效率，旋压后也解决了杯口失圆问题，保证杯口圆心度。
进一步的有益效果：一是下模组件包括模杆、旋口芯、模芯组件和定位套，定位套将下模组件上的胚料底部限位固定，旋口芯与压块组件上对应设有的下压斜面，共同下压胚料肩部，胚料定位更精准，胚料的肩部和底同时被定位，旋转更稳定，有效提高加工精度，同时，生产不同杯口型号产品时更换模芯组件即可，更进一步降低成本；二是模芯组件由模芯、模芯套、镶件组合而成，不仅能够适应不同口径、不同形状胚料的加工，也能提高模具使用寿命，模芯套磨损后只需更换模芯套即可，极大程度地降低了加工成本；三是由钨钢材料制成模芯套和压轮，能够有效提高模芯套的耐磨性，提高模具使用寿命；四是压块通过垫块限位在模架内侧，轴承位于压块和模架之间，垫块与轴承、与压块之间都留有间隙，这样合模时，压块和轴承与垫块之间有间隙，当开模状态下，压块在重力作用下与垫块相抵触，这样压块随胚料旋转更平稳；五是压轮被限位在压轮芯台阶和上部顶块之间，构成可拆卸式结构，只需更换压轮即可，提高使用寿命的同时降低模具成本；六是加工后形成的第二胚料杯口料厚不小于0.3mm，极大程度地保证了后序滚螺纹或压筋等工序能够按照常规工艺正常进行，有效提高产品加工质量。
附图说明
图1是本发明双轮旋压模具的剖视结构示意图；
图2是本发明双轮旋压模具的立体结构示意图；
图3是本发明双轮旋压模具开模取第二胚料时的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案更加清晰，以下结合附图1-3，对本发明进行详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明的保护范围。
一种双轮旋压模具，包括上模组件100、下模组件200和旋压组件300；所述上模组件100固定于上模，并由上模驱动机构驱动其沿轴线上下运动；所述下模组件200固定于下模，并由下模驱动机构驱动其绕轴线旋转，胚料设于下模组件200上并随下模组件200旋转；所述胚料可以通过割管－水胀成型－切割分杯工序得到，且得到的胚料具有肩部、杯口、杯身，胚料及胚料的成型加工为现有技术，在此不做赘述；所述上模在上模驱动机构带动下向下与下模合模，并在上模驱动机构带动下向上运动开模；所述旋压组件300与缩口机连接，本实施例以双轮缩口机为例，旋压组件300设为两个，分别对称设于上模组件100两侧；所述旋压组件300由缩口机的旋压驱动机构驱动其沿轴线上下运动的同时，也可沿左右方向进退移动；所述旋压组件300与旋压驱动机构之间设有轴承，即旋压组件300在轴承的作用下能够旋转，当下模组件200旋转时，下模组件200带动胚料旋转，与胚料接触的旋压组件300也随之旋转。
所述上模组件100包括模架10、压块12、轴承11和垫块13；所述模架10为中空结构，且模架10与上模驱动机构固定；所述模架10两侧均设有与中部空腔连通的开口14，且旋压组件300分别设于两侧开口处；所述压块12设于模架10下部内侧，轴承11设于模架10和压块12之间，压块12在轴承11作用下能够自由旋转；所述垫块13固定于模架10底端，并将压块12和轴承11限位于模架10中，轴承11、压块12与垫块13留有间隙，当合模状态下，压块12和轴承11与垫块13之间有间隙，当开模状态下，压块12与垫块13相抵触。
所述下模组件200包括模杆20、旋口芯21、模芯组件和定位套25；所述模杆20底端与下模驱动机构的主轴通过法兰盘4固定，使下模组件200可以随主轴旋转；所述模杆20、旋口芯21、模芯组件由下至上依次固定设置，限位胚料下端的定位套25设于模杆20上；，所述定位套25设于模杆20底部用于限位杯子外壳或内胆胚料的底部，所述旋口芯21限位在模杆20和模芯组件之间；所述旋口芯21上设有与胚料肩部对应的固肩部2，上模组件100的压块12端部设有与固肩部2对应的下压斜面；不同的杯身、肩部、口部尺寸的外壳或内胆可以分别对应更换配套的定位套25、旋口芯21、模芯组件来进行生产，这样大大减少了模具的材料成本和制作成本，同时也可以减少模具的种类和堆放模具的空间；为了使下模组件200的寿命更长、降低更换成本，模芯组件可以设为模芯22、模芯套24和镶件23构成；所述模芯22固定在模杆20顶端，镶件23套设于模芯22底部并限位在模杆20和模芯22之间；所述旋口芯21套设于镶件23上，套设于模芯22上的模芯套24位于旋口芯21上，且模芯套24限位在模芯22和镶件23之间；这样当模芯套24磨损时，只需要拆解更换模芯套24即可，无需报废更换整个模芯组件，成本更低，模芯套24采用钨钢材料还可以增加耐磨性，提高旋压质量。
所述旋压组件300包括压轮30、压轮芯31和顶块32；所述压轮30采用钨钢材料，压轮30和顶块32均套于压轮芯31上；所述压轮芯31套于旋压驱动机构上，且压轮芯31与旋压驱动机构之间设有轴承；所述压轮30内侧设有卡槽，压轮芯31外侧设有与卡槽配合的台阶，压轮30与压轮芯31热装配并过盈配合；所述顶块32位于压轮30上，且顶块32与压轮芯31固定，即压轮30限位在压轮芯31台阶和顶块32之间；当压轮30磨损时，只需要拆解更换压轮30即可，无需报废更换整个旋压组件300，成本更低。
胚料置于下模组件200上合模时，下模组件200顶部的模芯组件插入上模组件100的模架10中，即胚料的杯口裸露在模架10的开口处，并通过开口处旋压组件300的压轮30由下至上旋压胚料杯口。
采用上述双轮旋压模具的加工工艺，包括以下步骤：
S1：将待加工的胚料放在双轮旋压模具的下模组件200上，胚料的杯身底部限位在定位套25上，胚料的肩部落在相匹配的旋口芯21上，胚料的杯口套在模芯套24外侧；
S2：启动上模驱动机构，上模组件100下移，上模组件100的压块12下压抵触在所述胚料的肩部；
S3：启动下模驱动机构，主轴旋转，带动下模组件200、胚料旋转，压块12在轴承11作用下旋转；
S4：启动缩口机，两侧压轮组件300同时向杯口下部靠近，直到压轮30接触杯口，此时左右压轮30被带动旋转，左右压轮组件300进一步向内进给并向上移动对杯口进行旋压，旋压后形成杯口变薄拉长的第二胚料400，杯口旋压可以一次成型，也可循环旋压多次成型，旋压后的杯口厚度不小于0.3mm；
S5：下模驱动机构停止，主轴停转，左右压轮组件300在旋压驱动机构控制下退开，上模组件100在上模驱动机构控制下上移开模，将第二胚料400取下即可完成杯口旋压加工。
所述第二胚料400完成后，经后续割头－整形－滚螺纹－滚筋－焊接等工序即可完成杯体加工，无需再进行砂焊缝变平处理，缩减了抛砂工序，大大提高生产效率；而且，经旋压后的杯口变薄拉长，降低了杯体重量，提升材料利用率，节约材料。
在本技术方案的描述中，需要说明的是，术语如“上”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术方案的限制。
同时，在本技术方案的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“配合”、应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术方案中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本技术方案的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术方案的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术方案的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种双轮旋压模具，其特征在于：包括由上模驱动机构驱动上下运动的上模组件(100)、由下模驱动机构驱动旋转的下模组件(200)、对称设于上模组件(100)两侧并可旋转的旋压组件(300)；所述旋压组件(300)由旋压驱动机构驱动其上下运动和左右方向进退移动；所述上模组件(100)为中空结构，下模组件(200)顶部插入上模组件(100)中，胚料置于下模组件(200)上后，上模组件(100)的压块()下压抵触胚料肩部，且上模组件(100)与压块(12)之间设有轴承(11)；所述上模组件(100)两侧设有与中部空腔连通的开口(14)，旋压组件(300)分别设于上模组件(100)的开口处，且旋压组件(300)的压轮(30)由下至上旋压胚料杯口。
2.根据权利要求1所述的双轮旋压模具，其特征在于：所述下模组件(200)包括模杆(20)、旋口芯(21)、模芯组件和定位套(25)；所述模杆(20)底端与下模驱动机构的主轴固定；所述模杆(20)、旋口芯(21)、模芯组件由下至上依次固定设置，限位胚料下端的定位套(25)设于模杆(20)上；所述旋口芯(21)上设有与胚料肩部对应的固肩部(2)，上模组件(100)的压块(12)端部设有与固肩部(2)对应的下压斜面。
3.根据权利要求2所述的双轮旋压模具，其特征在于：所述模芯组件包括模芯(22)、模芯套(24)和镶件(23)；所述模芯(22)固定在模杆(20)顶端，镶件(23)套设于模芯(22)底部并限位在模杆(20)和模芯(22)之间；所述旋口芯(21)套设于镶件(23)上，套设于模芯(22)上的模芯套(24)位于旋口芯(21)上，且模芯套(24)限位在模芯(22)和镶件(23)之间。
4.根据权利要求3所述的双轮旋压模具，其特征在于：所述压轮(30)、模芯套(24)均由钨钢材料制成。
5.根据权利要求1所述的双轮旋压模具，其特征在于：所述上模组件(100)包括与上模驱动机构固定的模架(10)、设于模架(10)底端的垫块(13)；所述压块(12)设于模架(10)下部，轴承(11)设于模架(10)和压块(12)之间，垫块(13)将压块(12)和轴承(11)限位于模架(10)中并留有间隙。
6.根据权利要求1所述的双轮旋压模具，其特征在于：所述旋压组件(300)包括设于压轮(30)内的压轮芯(31)、套于压轮芯(31)上并位于压轮(30)上的顶块(32)；所述压轮(30)内侧与压轮芯(31)外侧设有配合的卡槽和台阶，压轮(30)与压轮芯(31)过盈配合且压轮(30)限位在压轮芯(31)台阶和顶块(32)之间。
7.一种双轮旋压模具的加工工艺，采用权利要求2-6任意一项权利要求所述的双轮旋压模具，包括以下步骤：
S1：将胚料放在双轮旋压模具的下模组件(200)上，胚料的杯身底部限位在定位套(25)上，胚料的肩部落在相匹配的旋口芯(21)上，胚料的杯口套在模芯组件外侧；
S2：启动上模驱动机构，上模组件(100)下移，压块(12)的固肩部(2)下压抵触在胚料的肩部；
S3：启动下模驱动机构，带动下模组件(200)旋转，胚料随之旋转，同时带动压块(12)在轴承(11)作用下旋转；
S4：启动旋压驱动机构，两侧压轮组件(300)同时向杯口下部靠近，直到压轮(30)接触杯口，此时左右压轮(30)被带动旋转，左右压轮组件(300)进一步向内进给并向上移动对杯口进行旋压，旋压后形成杯口变长变薄的第二胚料(400)；
S5：下模驱动机构停转，旋压驱动机构控制左右旋压组件(300)退开，上模驱动机构控制上模组件(100)上移开模，将第二胚料(400)取下即完成杯口旋压加工。
8.根据权利要求7所述的双轮旋压模具的加工工艺，其特征在于：所述第二胚料(400)的杯口料厚不小于0.3mm。
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