一种正挤压凸缘用的可自动卸料的模具

摘要

一种正挤压凸缘用的可自动卸料的模具，通过压机连接杆带动上连接模向下运动，连杆配合螺母和压缩弹簧的作用力使得上连接模和下连接模贴合，压机连接杆带动上连接模和下连接模一起下移使得下连接模插入外模内并挤压坯料使其进入由芯杆、内模、垫块、外模和下连接模配合构成的密闭空间内实现成型，成型后压机连接杆带动上连接模和下连接模一起上移脱离外模，当下连接模卡阻在挡板上时，压机连接杆带动上连接模继续上移并挤压缩弹簧使得芯杆继续上移以便于将粘连在芯杆上的凸缘成型件脱离，实现自动卸料。本发明有效解决了毛坯抱死芯杆的问题，单件凸缘成型节省卸料时间约20S，成型效率提升25%。

权利要求

1.一种正挤压凸缘用的可自动卸料的模具，包括驱动模具自动工作的压机，其特征在于：所述压机的压机连接杆（5）上固定有上连接模（2），压机的压边缸（7）底部固定有挡板（8），挡板（8）上开设有供上连接模（2）通过的通孔，压机连接杆（5）带动上连接模（2）在挡板（8）的通孔内往复运动，上连接模（2）上还滑动穿设有至少两根连杆（3），每根连杆（3）靠近压机连接杆（5）的一端上安装有螺母，连杆（3）的另一端穿过通孔且固定有下连接模（1），下连接模（1）的横向尺寸大于通孔尺寸以便于压机连接杆（5）带动上连接模（2）上移时下连接模（1）卡阻在挡板（8）上，上连接模（2）和螺母之间活动夹设有压缩弹簧（4），压缩弹簧（4）套设在连杆（3）上，压缩弹簧（4）处于自由状态时，上连接模（2）与下连接模（1）贴合，压机连接杆（5）上还固定有芯杆（6），芯杆（6）远离压机连接杆（5）的一端贯穿上连接模（2）并滑动穿设在下连接模（1）内，下连接模（1）的正下方还设置有与下连接模（1）配合的外模（9），外模（9）中心处安装有内模（11），芯杆（6）的一端穿过下连接模（1）并伸入内模（11）的中心孔内，内模（11）的中心孔内还设置有垫块（12），垫块（12）与顶出杆（13）连接以便于顶出成型后的零件，坯料（10）放置于内模（11）顶部，芯杆（6）、内模（11）、垫块（12）、外模（9）和下连接模（1）配合构成的密闭空间为模具成型腔，通过压机连接杆（5）带动上连接模（2）向下运动，连杆（3）配合螺母和压缩弹簧（4）的作用力使得上连接模（2）和下连接模（1）贴合，压机连接杆（5）带动上连接模（2）和下连接模（1）一起下移使得下连接模（1）插入外模（9）内并挤压坯料（10）使其进入由芯杆（6）、内模（11）、垫块（12）、外模（9）和下连接模（1）配合构成的密闭空间内实现成型，成型后压机连接杆（5）带动上连接模（2）和下连接模（1）一起上移脱离外模（9），当下连接模（1）卡阻在挡板（8）上时，压机连接杆（5）带动上连接模（2）继续上移并挤压缩弹簧（4）使得芯杆（6）继续上移以便于将粘连在芯杆（6）上的凸缘成型件脱离，实现自动卸料。

2.根据权利要求1所述的一种正挤压凸缘用的可自动卸料的模具，其特征在于：所述的螺母与下连接模（1）之间的距离不小于上连接模（2）的长度与待加工凸缘部件的长度之和。

3.根据权利要求1所述的一种正挤压凸缘用的可自动卸料的模具，其特征在于：所述的芯杆（6）的长度于不小于上连接模（2）的长度、下连接模（1）的长度和待加工凸缘部件的长度之和。

说明书

一种正挤压凸缘用的可自动卸料的模具

技术领域

[0001] 本发明涉及一种金属成型用的装置，尤其是涉及一种正挤压凸缘用的可自动卸料的模具。

背景技术

[0002] 铜镍合金管材及管附件具有优良的耐腐蚀性能、抗海生物污损及其它综合性能，在国内外造船业和海洋工程业中被大量采用，其中凸缘在铜镍合金管件中占有很大比重。

[0003] 目前，国内铜合金管件生产厂家，因受设备和成本限制，凸缘产品多采用压铸方法生产，生产工艺比较落后，组织性能不理想，产品质量不稳定。我所铜镍合金凸缘产品采用热挤压成型工艺，具体工艺为反挤压成型，使用颈部上端开放型模具在液压机上挤压成型，模压过程会引起凸缘毛坯端口部不平齐。为保证成型毛坯满足要求，需要增加坯料端口部的加工余量，而且有时在卸料过程中，易造成坯料抱死在芯杆上，需要人工反复锤击退料，导致部分毛坯报废，不仅严重影响了生产效率，更增加生产成本。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为解决现有凸缘在成型过程中由于反挤压成型方式的不足以及坯料抱死芯杆的问题，提供一种挤压凸缘用的可自动卸料的模具。

[0005] 本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：

[0006] 一种正挤压凸缘用的可自动卸料的模具，包括驱动模具自动工作的压机，所述压机的压机连接杆上固定有上连接模，压机的压边缸底部固定有挡板，挡板上开设有供上连接模通过的通孔，压机连接杆带动上连接模在挡板的通孔内往复运动，上连接模上还滑动穿设有至少两根连杆，每根连杆靠近压机连接杆的一端上安装有螺母，连杆的另一端穿过通孔且固定有下连接模，下连接模的尺寸大于通孔尺寸以便于压机连接杆带动上连接模上移时下连接模卡阻在挡板上，上连接模和螺母之间活动夹设有压缩弹簧，压缩弹簧套设在连杆上，压缩弹簧处于自由状态时，上连接模与下连接模贴合，压机连接杆上还固定有芯杆，芯杆远离压机连接杆的一端贯穿上连接模并滑动穿设在下连接模内，下连接模的正下方还设置有与下连接模配合的外模，外模中心处安装有内模，芯杆的一端穿过下连接模并伸入内模的中心孔内，内模的中心孔内还设置有垫块，垫块与顶出杆连接以便于顶出成型后的零件，坯料放置于内模顶部，芯杆、内模、垫块、外模和下连接模配合构成的密闭空间为模具成型腔，通过压机连接杆带动上连接模向下运动，连杆配合螺母和压缩弹簧的作用力使得上连接模和下连接模贴合，压机连接杆带动上连接模和下连接模一起下移使得下连接模插入外模内并挤压坯料使其进入由芯杆、内模、垫块、外模和下连接模配合构成的密闭空间内实现成型，成型后压机连接杆带动上连接模和下连接模一起上移脱离外模，当下连接模卡阻在挡板上时，压机连接杆带动上连接模继续上移并挤压缩弹簧使得芯杆继续上移以便于将粘连在芯杆上的凸缘成型件脱离，实现自动卸料。

[0007] 所述的螺母与下连接模之间的距离不小于上连接模的长度与待加工凸缘部件的长度之和。

[0008] 所述的芯杆的长度于不小于上连接模的长度、下连接模的长度和待加工凸缘部件的长度之和。

[0009] Ⅰ、正挤压凸缘模具设计原理

[0010] 本发明设计的正挤压凸缘模具包含上模与下模两部分，分别如图1与图2所示，本发明可制作的最大规格凸缘为DN200。设计原理如下：油压机下行带动芯杆与上、下连接模整体向下运动，在下连接模的压制作用下，芯杆、内模、垫块、外模和下连接模之间形成一个密闭空间，金属充盈其内部，密闭空间的尺寸即为成型坯料尺寸，坯料金属流动方向与压机压制方向相同，故为正挤压成型方式。

[0011] 芯杆控制凸缘毛坯内径尺寸。由于芯杆频受热应力、摩擦力影响，工作环境恶劣，成型过程中为防其过热需频繁更换，本发明芯杆与上连接模采用分体式设计，更换便捷，芯杆失效报废后后仅需新制芯杆，从而降低模具换新成本。

[0012] Ⅱ、自动卸料原理

[0013] 本发明主要通过上连接模、下连接模和挡板的结构设计实现了自动卸料。具体是分别设计上连接模、下连接模和挡板的结构尺寸，利用挡板的选择性通过作用（上连接模通过，下连接模阻碍），促使坯料和芯杆的自动分离。

[0014] Ⅲ、凸缘正挤压工作过程

[0015] （1）压制前准备

[0016] 将所需规格铜镍合金厚壁管料按要求长度在锯床上切成管段，每种规格凸缘对应一定尺寸作为成型铜镍合金凸缘管件的坯料。用中频感应加热炉将坯料加热至适当温度，加热好的坯料可连续推出感应器，取出坯料放置于外模内部。

[0017] （2）压制过程

[0018] 凸缘压制前预先调整压机限位开关的位置，防止压力不合适导致凸缘底盘厚度过厚或过薄，压机下行速度要保持均匀，以保证成型质量。

[0019] （3）自动卸料

[0020] 压制完成后，油压机抬起，利用挡板的选择通过作用，实现坯料和芯杆的分离，成型毛坯沿滑道滚入料框。

[0021] 本发明的有益效果是：采用本发明所述的凸缘管件可自动卸料模具制作的凸缘产品达到了各项技术指标的要求，有效解决了毛坯抱死芯杆的问题，单件凸缘成型节省卸料时间约20S，成型效率提升25%，凸缘毛坯合格率提高约15%；采用自动卸料的正挤压凸缘模具，凸缘的原材料利用率在现有基础上提高了5％以上；减少一名负责卸料的工人，从之前3～4人协作，变成2人即可完成，大大提高了生产效率，减少人力成本。

[0022] 同时采用正挤压成型与反挤压成型工艺相比其主要特点是：毛坯在挤压成型过程中由于芯杆的限位作用，成型后凸缘毛坯端口部平整，因此可适当的减小模腔及毛坯尺寸，降低成本。针对卸料时坯料易抱死在芯杆上的问题，采取凸缘毛坯与芯杆相对运动的方法实现自动卸料，使凸缘的原材料利用率在现有基础上提高5％以上，并大大提高凸缘产品的生产效率，降低生产能耗。本发明较好的解决了凸缘废品率高、原材料利用率低、生产效率低的问题，增强我所的行业竞争优势，对我国造船业和海洋工程业相关技术水平的进一步提高起到促进作用，并为进一步扩大国际市场打下基础。

附图说明

[0023] 图1为本发明中模具上半部分的结构示意图。

[0024] 图2为本发明中模具下半部分的结构示意图。

[0025] 图3为本发明中下连接模和挡板的配合状态示意图。

[0026] 图4为本发明中上连接模和挡板的配合状态示意图。

[0027] 图5为本发明中开始挤压状态下的示意图。

[0028] 图6为本发明中挤压后状态下的示意图。

[0029] 图7为本发明中分离后凸缘粘连在芯杆上的示意图。

[0030] 图8为本发明中凸缘脱离芯杆的示意图。

[0031] 图示标记：1、下连接模；2、上连接模；3、连杆；4、压缩弹簧；5、压机连接杆；6、芯杆；7、压边缸；8、挡板；9、外模；10、坯料；11、内模；12、垫块；13、顶出杆。

具体实施方式

[0032] 图中所示，具体实施方式如下：

[0033] 一种正挤压凸缘用的可自动卸料的模具，包括驱动模具自动工作的压机，其特征在于：所述压机的压机连接杆5上固定有上连接模2，压机的压边缸7底部固定有挡板8，挡板8上开设有供上连接模2通过的通孔，压机连接杆5带动上连接模2在挡板8的通孔内往复运动，上连接模2上还滑动穿设有至少两根连杆3，每根连杆3靠近压机连接杆5的一端上安装有螺母，所述的螺母与下连接模1之间的距离不小于上连接模2的长度与待加工凸缘部件的长度之和，连杆3的另一端穿过通孔且固定有下连接模1，下连接模1的尺寸大于通孔尺寸以便于压机连接杆5带动上连接模2上移时下连接模1卡阻在挡板8上，上连接模2和螺母之间活动夹设有压缩弹簧4，压缩弹簧4套设在连杆3上，压缩弹簧4处于自由状态时，上连接模2与下连接模1贴合，压机连接杆5上还固定有芯杆6，所述的芯杆6的长度于不小于上连接模2的长度、下连接模1的长度和待加工凸缘部件的长度之和，芯杆6远离压机连接杆5的一端贯穿上连接模2并滑动穿设在下连接模1内，下连接模1的正下方还设置有与下连接模1配合的外模9，外模9中心处安装有内模11，芯杆6的一端穿过下连接模1并伸入内模11的中心孔内，内模11的中心孔内还设置有垫块12，垫块12与顶出杆13连接以便于顶出成型后的零件，坯料10放置于内模11顶部，芯杆6、内模11、垫块12、外模9和下连接模1配合构成的密闭空间为模具成型腔，通过压机连接杆5带动上连接模2向下运动，连杆3配合螺母和压缩弹簧4的作用力使得上连接模2和下连接模1贴合，压机连接杆5带动上连接模2和下连接模1一起下移使得下连接模1插入外模9内并挤压坯料10使其进入由芯杆6、内模11、垫块12、外模9和下连接模1配合构成的密闭空间内实现成型，成型后压机连接杆5带动上连接模2和下连接模1一起上移脱离外模9，当下连接模1卡阻在挡板8上时，压机连接杆5带动上连接模2继续上移并挤压缩弹簧4使得芯杆6继续上移以便于将粘连在芯杆6上的凸缘成型件脱离，实现自动卸料。

[0034] 实施例1：

[0035] 本发明已应用于DN50规格的B10凸缘。采用自动卸料的正挤压凸缘模具，DN50凸缘单件成型时间从80S降低至60S,成型效率提升了25%，凸缘毛坯合格率提升了15%，废品、次品产生率显著降低；DN50凸缘单件坯料重量从以前的0.94KG减为现在的0.88KG，材料利用率提高了6.4%。

[0036] 实施例2：

[0037] 本发明已应用于DN80规格的B10凸缘。采用自动卸料的正挤压凸缘模具，DN80凸缘单件成型时间从80S降低至60S,成型效率提升了25%，凸缘毛坯合格率提升了15%，废品、次品产生率显著降低；DN80凸缘单件坯料重量从以前的1.64KG减为现在的1.54KG，材料利用率提高了6.1%。

[0038] 实施例3：

[0039] 本发明已应用于DN100规格的B10凸缘。采用自动卸料的正挤压凸缘模具，DN100凸缘单件成型时间从90S降低至70S,成型效率提升了22%，凸缘毛坯合格率提升了15%，废品、次品产生率显著降低；DN100凸缘单件坯料重量从以前的2.2KG减为现在的2.05KG，材料利用率提高了6.8%。

[0040] 本发明所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本发明所列举的技术方案和实施方式等同或者效果相同方案都在本发明所保护的范围内。