CN212551548U - 一种适应自动化生产的热锻压力机模具结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适应自动化生产的热锻压力机模具结构，包括滑块、工作台、上模以及下模，上模包括第一级顶杆、第二级顶杆以及压杆，压杆固定连接在滑块的下侧，第一级顶杆滑移连接于压杆内，第二级顶杆滑移连接于第一级顶杆内；第一级顶杆的外周壁一体设置有限位滑块，压杆上设置有供限位滑块滑移的限位滑槽；第二级顶杆的外周壁设置有限位块，第一级顶杆上设置有供限位块滑移的限位槽；第一级顶杆穿设于上胚槽中，第一级顶杆与压杆之间设置有供上凸环成型的上成型腔；还包括有驱动组件，驱动组件驱动第二级顶杆使锻件始终有与下模相互抵接的趋势。本实用新型具有避免滑块在回程过程中锻件卡嵌在上模上而无法卸料的效果。

Description

一种适应自动化生产的热锻压力机模具结构

技术领域

本实用新型涉及压力机的技术领域，尤其是涉及一种适应自动化生产的热锻压力机模具结构。

背景技术

热模锻压力机是引进世界先进技术生产的系列产品。该热模锻压力机在汽车、拖拉机、内燃机、船舶、航空、矿山机械、石油机械、五金工具等制造业中，用于进行成批大量的黑色和有色金属的模锻和精整锻件，其具有生产效率高、操作简单、维修方便、适合自动化锻造流水线等效果。

一种锻件如图1和图2所示，该锻件精加工后可以用于生产汽车轮毂轴承法兰或汽车变速箱齿坯，其包括基板11，基板11的两侧分别设置有上凸环12以及下凸环13，上凸环12围合成上胚槽14，下凸环13围合成下胚槽15。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在自动化生产线上，都是用机器人对锻造成型的锻件进行卸料，因此必须保证滑块回程的过程中保持锻件可以可靠的脱模；而由于上模的内拔模角小的情况下，在滑块回程的过程中，经常会出现锻件内侧嵌在上模上而无法脱离的情况，从而导致无法对锻件进行下料，导致整条自动生产线停机，影响后续的生产。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种适应自动化生产的热锻压力机模具结构，使锻件与上模可以可靠脱模，避免滑块在回程过程中锻件卡嵌在上模上而无法卸料。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种适应自动化生产的热锻压力机模具结构，包括滑块、工作台、设置于滑块下方的上模以及设置于工作台上的下模，所述上模包括第一级顶杆、第二级顶杆以及压杆，所述压杆固定连接在滑块的下侧，所述第一级顶杆穿设且滑移连接于压杆内，所述第二级顶杆穿设且滑移连接于第一级顶杆内；

所述第一级顶杆的外周壁一体设置有限位滑块，所述压杆上设置有供限位滑块穿设且滑移的限位滑槽；所述第二级顶杆的外周壁一体设置有限位块，所述第一级顶杆上设置有供限位块穿设且滑移的限位槽；

所述第一级顶杆穿设于上胚槽中，所述第一级顶杆与压杆之间设置有供上凸环成型的上成型腔；

还包括有驱动组件，所述驱动组件驱动第二级顶杆使锻件始终有与下模相互抵接的趋势。

通过采用上述技术方案，在滑块回程的过程中，压杆随滑块而上移，由于驱动组件的设置，使锻件始终与下模相抵接，此时压杆开始与锻件相脱离；随着滑块回程直至第一级顶杆的限位滑块与限位滑槽的槽底相互抵接，第一级顶杆随着滑块而同步上移，此时第一级顶杆开始与锻件脱离；通过锻件的上凸环分步与压杆以及第一级顶杆进行脱离的方式，避免锻件附着在上模上并随着滑块的回程不断上升，保证了在滑块回程的过程中锻件始终可以留在下模上，提高了卸料效率，进而提高了生产效率。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动组件包括驱动件以及连接顶杆，所述驱动件设置于滑块上，所述驱动件的输出端与连接顶杆的一端相连接，所述连接顶杆的另一端与第二级顶杆远离锻件的一端相抵接。

通过采用上述技术方案，通过驱动件的设置使第二级顶杆始终能与锻件的上表面相互抵接，从而使锻件在压杆与第一级顶杆脱模的过程中始终可以固定在第二级顶杆与下模之间，提高了脱模过程中锻件的稳定性，提高了压杆以及第一级顶杆与锻件的脱模效率。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述滑块的下侧还设置有导向块，所述导向块上设置有供连接顶杆穿设的导向槽。

通过采用上述技术方案，导向块的设置提高了连接顶杆在滑移过程中的稳定性，从而使驱动件驱动第二级顶杆的效果更好，减少了卡机的情况的发生。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接顶杆的外周壁一体设置有限位环块，所述导向块上设置有供限位环块穿设且滑移的限位环槽。

通过采用上述技术方案，当第一级顶杆与第二级顶杆同步上升运动时，限位环块与限位环槽的槽底相互抵接，一方面增大了接触面积，提高了结构强度，另一方面连接顶杆起到了保护的作用，减小了滑块回程过程中第一级顶杆与第二级顶杆之间的接触面的压力，从而减小了第一级顶杆与第二级顶杆之间的磨损，提高了使用寿命。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述驱动件为氮气弹簧。

通过采用上述技术方案，氮气弹簧与气缸、电机等驱动件相比，氮气弹簧无需额外的动力源，与普通的弹簧相比具有占用空间小、行程利用率高、驱动力大、寿命长、方便更换维护等特点。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括有气压检测调节装置和温度检测装置，所述气压检测调节装置用于检测并调节氮气弹簧的压力，所述温度检测装置用于检测氮气弹簧的温度。

通过采用上述技术方案，热模锻压力机在锻造锻件之前，需要预先将坯料升温至1200℃以上，由于模具大多采用模具钢制造，导致模具在锻压锻件的过程中会不断积累和传递热量，由于氮气弹簧的工作温度大都在0℃-80℃左右，过高的温度会导致氮气弹簧失效甚至具有安全隐患，因此需要通过温度检测装置来实施检测氮气弹簧的温度，方便工人将氮气弹簧控制在工作温度区间内；另外，气压检测调节装置用于实时监测并调整氮气弹簧的气压，方便工人实时了解氮气弹簧的工作状态并进行适应性调整。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述限位块靠近工作台的一侧设置为倾斜面，所述限位槽上设置有可供倾斜面相抵接的抵接面。

通过采用上述技术方案，倾斜面与抵接面的设置增大了第一级顶杆与第二级顶杆同步上升时的接触面积，减小了第一级顶杆与第二级顶杆的接触面之间的压强，减小了应力的集中，提高了结构强度。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述下模包括顶块以及下成型件，所述顶块穿设且滑移连接于下成型件中，所述顶块穿设于锻件的下胚槽中，所述顶块与下成型件之间具有供下凸环成型的下成型腔。

通过采用上述技术方案，通过顶块的滑移连接使锻件可以从下成型件间被顶出而脱离，方便后续进行下料。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述顶块的外周壁设置有滑移块，所述下成型件上设置有阻碍滑移块脱离的挡块。

通过采用上述技术方案，挡块以及滑移块的设置使顶块限位滑移于下成型件中，避免顶块与锻件粘连过牢而在滑块回程的过程中或卸料过程中与下成型件脱离，提高了下模的结构强度，提高了生产效率。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述下成型件与工作台之间设置有压塌块。

通过采用上述技术方案，压塌块具有过压保护的功能，当压力过大时压塌块会坍塌来对滑块提供额外的形成，对滑块以及热模锻压力机进行了保护，避免在下死点时由于压力过大而导致上模、下模以及驱动滑块滑移的机构造成损伤。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.保证了在滑块回程的过程中锻件始终可以留在下模上，提高了卸料效率，进而提高了生产效率；

2.氮气弹簧与气缸、电机等驱动件相比，氮气弹簧无需额外的动力源，与普通的弹簧相比具有占用空间小、行程利用率高、驱动力大、寿命长、方便更换维护等特点；

3.通过温度检测装置来实施检测氮气弹簧的温度，方便工人将氮气弹簧控制在工作温度区间内。

附图说明

图1是锻件的结构示意图。

图2是锻件的剖视图。

图3是热模锻压力机模具的结构示意图。

图4是热模锻压力机模具的剖视图。

图5是滑块与上模的结构示意图。

图6是图4中A部分的放大示意图。

图7是工作台与下模的结构示意图。

图8是图5中B部分的放大示意图。

图9是图7中C部分的放大示意图。

图10是滑块的结构示意图。

图11是脱模时的结构示意图。

图中，11、基板；12、上凸环；13、下凸环；14、上胚槽；15、下胚槽；2、滑块；21、贯穿槽；3、工作台；31、导套；32、导柱；4、上模；41、第一级顶杆；411、限位滑块；412、限位槽；413、抵接面；42、第二级顶杆；422、限位块；423、倾斜面；43、压杆；431、定位块；432、限位滑槽；44、压紧件；441、定位挡块；45、上成型面；46、上成型腔；5、下模；51、安装座；52、压紧环板；53、下成型件；531、压紧环槽；532、第一成型块；533、第二成型块；534、第三成型块；535、固定座；536、固定块；54、顶块；55、压塌块；56、下成型面；57、下成型腔；58、外成型腔；59、滑移块；510、挡块；511、下顶杆；512、调节螺栓；513、螺纹孔；6、驱动组件；61、连接顶杆；611、限位环块；62、氮气弹簧；7、导向块；71、导向槽；72、限位环槽；8、温度检测装置；9、气压检测调节装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图3和图4，为本实用新型公开的一种适应自动化生产的热锻压力机模具结构，包括滑块2与工作台3，滑块2的下方设置有上模4，工作台3的上方设置有下模5；滑块2上设置有导套31，工作台3上设置有滑移连接于导套内的导柱32，使得滑块2与工作台3可以通过曲柄机构驱动（未示出）在上死点以及下死点之间竖直往复移动，通过上模4冲压在下模5中的原材料以形成对应的锻件。滑块2上还设置有驱动组件6，驱动组件6用于驱动上模4将锻件与上模4相互脱离。

参照图5和图6，上模4包括第一级顶杆41、第二级顶杆42以及压杆43，压杆43通过压紧件44固定在上模4上，第一级顶杆41穿设且滑移连接与压杆43内，第二级顶杆42穿设且滑移连接于第一级顶杆41内，第一级顶杆41穿设于上胚槽14中，且第一级顶杆41具有与上胚槽14相吻合的上成型面45，第一级顶杆41与压杆43之间设置有供上凸环12成型的上成型腔46。

具体的，压杆43的外周壁且靠近滑块2的一侧一体设置有定位块431，压紧件44上一体设置有与定位块431远离滑块2的一端相互抵接的定位挡块441，且压紧件44通过螺栓固定在滑块2上。

参照图6和图7，下模5包括安装座51、压紧环板52、下成型件53、顶块54以及压塌块55。顶块54穿设于下成型件53中，压塌块55设置于下成型件53与工作台3之间。安装座51通过螺栓固定连接于下成型件53以及压塌块55的外侧，下成型件53伸出于安装座51，且下成型件53伸出于安装座51的外侧设置有压紧环槽531，压紧环板52穿设于压紧环槽531中且压紧环板52与压紧环槽531靠近工作台3的一侧相互抵接，压紧环板52与安装座51通过螺栓连接以使下成型件53与工作台3实现竖直方向的相对限位。

当下模5安装至工作台3上时，往往无法实现与上模4的精确对位，因此，安装座51的周向螺纹连接有多个调节螺栓512，安装座51上对应的贯穿设置有多个供调节螺栓512螺纹连接的螺纹孔513，调节螺栓512的螺杆与下成型件53相抵接，同时下成型件53与安装座51之间具有间隙。通过对多个调节螺栓512进行调节，可以改变下成型件53于工作台3上的相对位置并进行限位，从而实现下模5与上模4的精确对位。

顶块54穿设于锻件的下胚槽15中，顶块54具有与下胚槽15的相互贴合的下成型面56，顶块54与下成型件53之间具有供下凸环13成型的下成型腔57。

为了方便对下成型件53进行生产和组装，下成型件53包括有第一成型块532、第二成型块533、第三成型块534以及固定座535，第一成型块532、第二成型块533以及第三成型块534沿由下至上的方向依次抵接，第二成型块533与顶块54之间形成了下成型腔57，压杆43穿设于第三成型块534中，且压杆43、第三成型块534以及第二成型块533形成了供铸件的基板11且位于上凸环12以及下凸环13的外侧成型的外成型腔58。固定座535套设于第一成型块532、第二成型块533以及第三成型块534的外侧，且压紧环槽531设置于固定座535上。

第一成型块532穿设于固定座535的内侧壁上，固定座535的上端面与第三成型块534的上端面相平齐，固定座535的内侧壁且位于固定座535远离压塌块55的一侧一体设置有穿设于第三成型块534中的固定块536。

为了方便成型后的锻件与上模4脱离，以避免锻件随着滑块2的回程而与上模4一同上升，上模4的具体结构如下：

参照图5和图8，第一级顶杆41的外周壁一体设置有限位滑块411，压杆43上设置有供限位滑块411穿设且滑移的限位滑槽432，且限位滑槽432贯穿于压杆43靠近滑块2的一侧。通过限位滑槽432来限制限位滑块411的滑移轨迹，从而限制第一级顶杆41的行程。

第二级顶杆42的外周壁一体设置有限位块422，第一级顶杆41上设置有供限位块422穿设且滑移的限位槽412，且限位槽412贯穿于第一级顶杆41靠近滑块2的一侧。限位块422靠近工作台3的一侧设置为倾斜面423，倾斜面423由下至上向远离第二级顶杆42的一侧倾斜，第一级顶杆41且位于限位槽412远离滑块2的一侧设置为可供倾斜面423相抵接的抵接面413。通过限位槽412来限制限位块422的滑移轨迹，从而限制第二级顶杆42的行程，当抵接面413与倾斜面423相互抵接时，第二级顶杆42与第一级顶杆41同步向上移动。

参照图5，驱动组件6驱动第二级顶杆42使锻件始终有与下模5相互抵接的趋势，具体的，驱动组件6包括驱动件以及连接顶杆61，驱动件设置于滑块2上，在本实施例中，驱动件优选设置为氮气弹簧62，且滑块2上设置有供氮气弹簧62安装的贯穿槽21，氮气弹簧62的输出端与连接顶杆61的一端相连接，连接顶杆61的另一端与第二级顶杆42远离锻件的一端相抵接。

为了提高驱动件驱动第二级顶杆42滑移时的稳定性，滑块2的下侧通过螺栓固定连接有导向块7，导向块7上设置有供连接顶杆61穿设的导向槽71，连接顶杆61的外周壁一体设置有限位环块611，导向块7上设置有供限位环块611穿设且滑移的限位环槽72，且限位环槽72与导向块7靠近氮气弹簧62的一侧相贯穿，并可供氮气弹簧62的输出端穿设。为了避免第二级顶杆42穿设入导向槽71中，在本实施例中，第二级顶杆42靠近导向块7一侧的直径大于导向槽71的直径。

参照图7和图9，为了方便锻件与下模5相互脱离从而方便后续下料，顶块54滑移连接于下成型件53中，顶块54的外周壁设置有滑移块59，下成型件53上设置有阻碍滑移块59脱离的挡块510，且挡块510设置于滑移块59远离压塌块55的一侧，具体的，挡块510设置于第二成型块533上。

压塌块55上贯穿有贯穿工作台3的下顶杆511，下顶杆511通过外置驱动源（未示出，可以应用例如气缸、氮气弹簧62等）上下滑移并与顶块54抵接以实现顶块54的上下滑移。

参照图10，由于氮气弹簧62的工作温度在0℃至80℃左右，并且热模锻压力机在锻造过程中随着热量的累计会导致整机的温度过高，导致氮气弹簧62的实际温度高于氮气弹簧62的工作温度，为了方便工作人员探知氮气弹簧62的工作温度，滑块2上设置有温度检测装置8，温度检测装置8用于检测氮气弹簧62的温度，在本实施例中，温度检测装置8设置为带有探头的工业温度计，其探头螺纹连接或插接于滑块上，具体的可以应用例如深圳市乐格电子有限公司生产的型号为CX-WDJ200LCD的数显温度计。

同时，为了方便对氮气弹簧62的气压进行检测和调整，滑块2上还设置有气压检测调节装置9，具体的，气压检测调节装置9可以应用例如天津昱景科技有限公司生产的型号为M4017241的氮气弹簧控制表。

本实施例的实施原理为：

1、当滑块2位于上死点时，第二级顶杆42悬空，此时氮气弹簧62处于最大行程，抵接面413与倾斜面423相互抵接、限位滑块411与限位滑槽432的底部相互抵接、限位环块611与限位环槽72的底部相互抵接。

2、当需要对锻件进行锻压成型时，滑块2向下运动，此时第一级顶杆41、第二级顶杆42依次回缩至压杆43中，直至第一级顶杆41以及第二级顶杆42与导向块7相抵接，之后上模4同步于滑块2下行直至滑块2下行至下死点，上模4与下模5相互配合锻压出锻件。

3、参照图11，锻压完之后滑块2开始回程，压杆43随着滑块2开始上行，第二级顶杆42通过氮气弹簧62的作用始终与锻件保持抵接，且锻件始终与下模5相抵接，与此同时，顶块54在下顶杆511的作用下上行，将锻件与下成型件53进行脱模。

4、接着滑块2继续回程，直至限位滑块411与限位滑槽432的底部相互抵接，此时第一级顶杆41与滑块2同步上行，第一级顶杆41与锻件开始脱离，此时，第二级顶杆42通过氮气弹簧62仍与锻件保持抵接，且锻件始终与下模5相抵接直至第一级顶杆41与锻件完全脱离；当第一级顶杆41与锻件完全脱离，即上模4与锻件完全脱离，抵接面413与倾斜面423相互抵接，第二级顶杆42同步于滑块2上行，且顶块54上行至最大高度，即滑移块59与挡块510相互抵接。

5、最后滑块2回程至上死点等待机械手下料与上料，准备进行1-4的循环。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适应自动化生产的热锻压力机模具结构，包括滑块(2)、工作台(3)、设置于滑块(2)下方的上模(4)以及设置于工作台(3)上的下模(5)，其特征在于：所述上模(4)包括第一级顶杆(41)、第二级顶杆(42)以及压杆(43)，所述压杆(43)固定连接在滑块(2)的下侧，所述第一级顶杆(41)穿设且滑移连接于压杆(43)内，所述第二级顶杆(42)穿设且滑移连接于第一级顶杆(41)内；

所述第一级顶杆(41)的外周壁一体设置有限位滑块(411)，所述压杆(43)上设置有供限位滑块(411)穿设且滑移的限位滑槽(432)；所述第二级顶杆(42)的外周壁一体设置有限位块(422)，所述第一级顶杆(41)上设置有供限位块(422)穿设且滑移的限位槽(412)；

所述第一级顶杆(41)穿设于上胚槽(14)中，所述第一级顶杆(41)与压杆(43)之间设置有供上凸环(12)成型的上成型腔(46)；

还包括有驱动组件(6)，所述驱动组件(6)驱动第二级顶杆(42)使锻件始终有与下模(5)相互抵接的趋势。

2.根据权利要求1所述的一种适应自动化生产的热锻压力机模具结构，其特征在于：所述驱动组件(6)包括驱动件以及连接顶杆(61)，所述驱动件设置于滑块(2)上，所述驱动件的输出端与连接顶杆(61)的一端相连接，所述连接顶杆(61)的另一端与第二级顶杆(42)远离锻件的一端相抵接。

3.根据权利要求2所述的一种适应自动化生产的热锻压力机模具结构，其特征在于：所述滑块(2)的下侧还设置有导向块(7)，所述导向块(7)上设置有供连接顶杆(61)穿设的导向槽(71)。

4.根据权利要求3所述的一种适应自动化生产的热锻压力机模具结构，其特征在于：所述连接顶杆(61)的外周壁一体设置有限位环块(611)，所述导向块(7)上设置有供限位环块(611)穿设且滑移的限位环槽(72)。

5.根据权利要求2所述的一种适应自动化生产的热锻压力机模具结构，其特征在于：所述驱动件为氮气弹簧(62)。

6.根据权利要求5所述的一种适应自动化生产的热锻压力机模具结构，其特征在于：还包括有气压检测调节装置(9)和温度检测装置(8)，所述气压检测调节装置(9)用于检测并调节氮气弹簧(62)的压力，所述温度检测装置(8)用于检测氮气弹簧(62)的温度。

7.根据权利要求1所述的一种适应自动化生产的热锻压力机模具结构，其特征在于：所述限位块(422)靠近工作台(3)的一侧设置为倾斜面(423)，所述限位槽(412)上设置有可供倾斜面(423)相抵接的抵接面(413)。

8.根据权利要求1所述的一种适应自动化生产的热锻压力机模具结构，其特征在于：所述下模(5)包括顶块(54)以及下成型件(53)，所述顶块(54)穿设且滑移连接于下成型件(53)中，所述顶块(54)穿设于锻件的下胚槽(15)中，所述顶块(54)与下成型件(53)之间具有供下凸环(13)成型的下成型腔(57)。

9.根据权利要求8所述的一种适应自动化生产的热锻压力机模具结构，其特征在于：所述顶块(54)的外周壁设置有滑移块(59)，所述下成型件(53)上设置有阻碍滑移块(59)脱离的挡块(510)。

10.根据权利要求8所述的一种适应自动化生产的热锻压力机模具结构，其特征在于：所述下成型件(53)与工作台(3)之间设置有压塌块(55)。

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