双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置及锁紧方法与流程

1.本技术属于零部件加工设备技术领域，具体涉及一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置及锁紧方法。


背景技术：

2.在汽车工业和农业机械中有很多地方运用带有凸沿的皮带轮或者类似形状零件。这类零件具有两端大，中间小的特点。
3.传统的生产方式是采用半模卡紧在中间部位，采用冷成型方式，生产出接近零件轮廓的毛坯，然后根据零件要求精加工完成。
4.半模需要装模，合模，和开模。装料时半模在机外需要装到工件上的准确部位，然后半模和工件一起装入模腔。合模方式绝大部分是将模腔设计成顶部大，底部小的倒锥形。底部与成型机的顶缸相连接。顶缸在油压作用下退回时将半模连同工件拉入模腔。开模时顶缸伸出，将半模和工件推出模腔。操作人员将半模取下备用。一台成型设备经常只能配置一套摸具。这样的操作过程使半模的装卸效率和位置的准确性都受操作人员熟练程度的影响。脱模时零件不规则外形，毛刺和高温甚至会对造成操作人员受伤，成为不安全因素。同时半模装配和脱模主要依赖手工操作，难以实现自动化，降低了生产效率。


技术实现要素：

5.为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种双工位半模锁紧装置，用于冷挤压成型时保持半模定位，锁紧。成型完成后半模分开，脱模。整个过程全部自动化，提高了加工质量和效率，提供了更为安全的工作环境。
6.本发明采用如下的技术方案。
7.一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置，包括模架、推块、槽形推拉块、滑块、半模、连接块油缸连接拉杆、限位块和驱动油缸；所述模架上设置有两个空腔，两个空腔内均设置有推块、两个槽形推拉块、两个滑块、两个半模、多个连接块和限位块；
8.模架一侧边设置有两条贯穿模架侧边与两个空腔相连的通道，通道内设置有油缸连接拉杆，油缸连接拉杆一端与驱动油缸相连。
9.进一步地，油缸连接拉杆另一端与推块一侧相连，推块另一侧两端设置凸起部。
10.进一步地，槽形推拉块呈侧面为直角梯形的四棱台形，推块两端的凸起部分别与两个槽形推拉块的侧楞卡接。
11.进一步地，两个槽形推拉块的上底相对设置。
12.进一步地，两个半模设置在两个槽形推拉块中间，滑块设置在半模与槽形推拉块之间。
13.进一步地，滑块一端与半模通过多个连接块相连，滑块另一端为与槽形推拉块斜面相对应的斜面。
14.进一步地，限位块设置在推块与半模之间。
15.进一步地，半模的最大移动距离sh为：
16.sh＝sotanθ
17.so为槽形推拉块的移动距离，θ为槽形推拉块的斜角。
18.进一步地，半模的锁紧力lq为：
19.lq＝pq/tanθ
20.pq为驱动油缸驱动力，θ为槽形推拉块的斜角。
21.一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧方方法，具体包括以下步骤：
22.步骤1，向空腔内推动驱动油缸，驱动油缸通过油缸连接拉杆推动推块；
23.步骤2，推块推动槽型推拉块，槽型推拉块通过斜面推动滑块；
24.步骤3，滑块通过连接块推动半模移动直至半模锁紧或直至推块接触限位块。
25.本发明的有益效果在于，与现有技术相比，完全取消了现有装置中的倒锥形模腔，减少了模具制造难度。避免了手工半模装配，半模合模，锁紧，分模，脱模全部实现自动化，缩短了加工节拍，提高了生产效率和改善了生产安全环境。半模在固定滑槽内移动，合模位置准确。自锁式结构，使锁模更为可靠。双工位半模合模锁模机构，进一步提高了生产效率。
附图说明
26.图1为本发明提供的一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置的合模锁模状态图；
27.图2为本发明提供的一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置的模具顶出示意图；
28.图3为本发明提供的一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置的半模锁紧示意图；
29.图4为本发明提供的一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置的结构示意图；
30.图5为本发明提供的一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置的刨面图；
31.图6为本发明提供的一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置的推块的结构示意图；
32.图7为本发明提供的一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置的槽形推拉块的结构示意图；
33.图8为本发明提供的一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置的滑块的结构示意图；
34.图9为本发明提供的一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置的半模的结构示意图；
35.图10为本发明提供的一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置的连接块的结构示意图；
36.图11为本发明提供的一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置的油缸连接拉杆的结构示意图；
37.图12为本发明提供的一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置的限位块的结构示意图；
38.图中：
39.1-推块；2-槽形推拉块；3-滑块；4-半模；5-连接块；6-油缸连接拉杆；7-限位块；8-驱动油缸；9-模架。
具体实施方式
40.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。本技术所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部实施例。基于本发明精神，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的有所其它实施例，都属于本发明的保护范围。
41.如图4所示，一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置，包括模架9、推块1、槽形推拉块2、滑块3、半模4、连接块5、油缸连接拉杆6、限位块7和驱动油缸8；模架9上设置有两个空腔，两个空腔内均设置有推块1、两个槽形推拉块2、两个滑块3、两个半模4、多个连接块5和限位块7，模架9一侧边设置有两条贯穿模架侧边与两个空腔相连的通道，通道内设置有油缸连接拉杆6，油缸连接拉杆6一端与驱动油缸8相连，油缸连接拉杆6另一端与推块1一侧相连，推块1另一侧两端设置凸起部，槽形推拉块2呈侧面为直角梯形的四棱台形，推块1两端的凸起部分别与两个槽形推拉块2的侧楞卡接，两个槽形推拉块2的上底相对设置；两个半模4设置在两个槽形推拉块2中间，半模4与槽形推拉块2之间设置有滑块3，两个半模4一段相对另一端与滑块3一端通过多个连接块5相连，滑块3另一端为与槽形推拉块2斜面相对应的斜面，限位块7设置在推块1与半模4之间，防止推块1通过槽形推拉块2推动挤压滑块3过度挤压半模4；具体实施步骤包括：
42.1、根据力分解和平衡原理，实施例中采用槽形推拉块2和滑块3组成滑动工作付，分解合模力和转换运动方向。当驱动油缸8驱动槽形推拉块2移动时，槽形推拉块2-滑块3斜面工作将槽形推拉块2移动转换90度成半模4合模运动。同时在驱动油缸8的作用下，锁定模具，使模具在材料挤压变形力作用下保持稳定，如图3所示。
43.2、合模力和半模4最大移动距离
44.槽形推拉块2设计有斜角θ，通过斜角θ，可以估算合模力忽略摩擦力lq和半模4的最大移动sh。
45.合模力：lq＝pq/tanθ
46.pq为驱动油缸8驱动力，lq为推动半模4合模并在挤压时抵御材料变形的涨力。
47.本实施例中，斜角θ＝20
°
，半模4锁紧力lq为
48.lq＝2.75pq49.斜角θ的存在，使半模4锁紧后处于接近自锁状态，以保证挤压过程的可靠性和稳定性。
50.半模4最大移动距离sh＝sotanθ。
51.so为槽形推拉块2移动距离，本实施例中，槽形推拉块2移动距离so为70mm。
52.槽形推拉块2行程so＝70mm条件下，半模4最大移动距离：
53.sh＝25.5mm
54.3、连接驱动油缸8和推块1以及滑块3和半模4，实现锁模和开模动作的可靠性和准确性。
55.根据图1、2所示，挤压成型完成后，半模需要顺利退回，以便零件从模具顶出。所述半模4锁紧装置主要零件图5-图12所示：
56.主要零件包括但不限于：模架9，用来安装运动件和固定件；驱动油缸8两个，提供锁模开模力和抵抗挤压成型时的张力，最大行程70mm，推块1，两个，连接油缸和槽形推拉块；双面槽形推拉块2，两个，将油缸驱动力转换90度成半模锁紧力。滑槽滑动角设计为20度，保证滑块和半模在压力下始终维持锁紧状态并且油缸行程最短；滑块3，两个，通过斜槽与槽形滑快连接，传递锁模力和开模力；半模4，四个，两个半模组成具有两端大中间小特征的模腔；连接块5，八个，方便连接滑块和半模，传递力；油缸连接拉杆6，两个；限位块7，两个。
57.工作时驱动油缸8顶出，推动推块1，推块1推动槽型推拉块2向前移动。槽型推拉块2通过斜面推动滑块3改变移动方向和增大锁紧力。滑块3和半模4相连，推动半模4移动，半模4锁紧。挤压时油缸驱动力始终作用在半模4上，抵御材料挤压变形张力。
58.挤压成型完成需要退出零件时，驱动油缸退回，槽型推拉块2退回，背面斜面带动滑块3和半模4退回。带有凸沿的零件就可在顶出驱动油缸作用下顺利移出摸具。
59.为了防止推拉块移动误动作，系统装有多个位移传感器。
60.一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧方方法，具体包括以下步骤：
61.步骤1，向空腔内推动驱动油缸8，驱动油缸8通过油缸连接拉杆6推动推块1；
62.步骤2，推块1推动槽型推拉块2，槽型推拉块2通过斜面推动滑块3；
63.步骤3，滑块3通过连接块5推动半模4移动直至半模4锁紧或直至推块1接触限位块7。
64.该申请实施为双工位,一台设备可以配置两套摸具。根据生产要求和设备大小，工位数量可以容易地扩展。半模行程大，合模位置准确，锁模可靠，开模快速，半模不需要移出模腔。形成的零件形状和尺寸稳定，整个过程完全实现自动化。
65.该发明涉及多工位整套半模锁紧装置零件设计和制造工艺，系统装配和调试。我们同时开发了相应的零件材料选择，可行性分析方法。整个系统可行性和可靠性经过实际工程验证。
66.本发明的有益效果在于，与现有技术相比，完全取消了现有装置中的倒锥形模腔，减少了模具制造难度。避免了手工半模装配，半模合模，锁紧，分模，脱模全部实现自动化，缩短了加工节拍，提高了生产效率和改善了生产安全环境。半模在固定滑槽内移动，合模位置准确。自锁式结构，使锁模更为可靠。双工位半模合模锁模机构，进一步提高了生产效率。
67.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

技术特征：
1.一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置，其特征在于：包括模架(9)、推块(1)、槽形推拉块(2)、滑块(3)、半模(4)、连接块(5)、油缸连接拉杆(6)、限位块(7)和驱动油缸(8)；所述模架(9)上设置有空腔，空腔内均设置有推块(1)、两个槽形推拉块(2)、两个滑块(3)、两个半模(4)、多个连接块(5)和限位块(7)；模架(9)一侧边设置有两条贯穿模架侧边与两个空腔相连的通道，通道内设置有油缸连接拉杆(6)，油缸连接拉杆(6)一端与驱动油缸(8)相连。2.根据权利要求1所述的一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置，其特征在于：油缸连接拉杆(6)另一端与推块(1)一侧相连，推块(1)另一侧两端设置凸起部。3.根据权利要求1所述的一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置，其特征在于：槽形推拉块(2)呈侧面为直角梯形的四棱台形，推块(1)两端的凸起部分别与两个槽形推拉块(2)的侧楞卡接。4.根据权利要求1所述的一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置，其特征在于：两个槽形推拉块(2)的上底相对设置。5.根据权利要求1所述的一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置，其特征在于：两个半模(4)设置在两个槽形推拉块(2)中间，滑块(3)设置在半模(4)与槽形推拉块(2)之间。6.根据权利要求1所述的一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置，其特征在于：滑块(3)一端与半模(4)通过多个连接块(5)相连，滑块(3)另一端为与槽形推拉块(2)斜面相对应的斜面。7.根据权利要求1所述的一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置，其特征在于：限位块(7)设置在推块(1)与半模(4)之间。8.根据权利要求5所述的一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置，其特征在于：半模(4)的最大移动距离s
h
为：s
h
＝s
o
tanθs
o
为槽形推拉块(2)的移动距离，θ为槽形推拉块(2)的斜角。9.根据权利要求5所述的一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置，其特征在于：半模(4)的锁紧力l
q
为：l
q
＝p
q
/tanθp
q
为驱动油缸(8)驱动力，θ为槽形推拉块(2)的斜角。10.一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧方方法，其特征在于，具体包括以下步
骤：步骤1，向空腔内推动驱动油缸(8)，驱动油缸(8)通过油缸连接拉杆(6)推动推块(1)；步骤2，推块(1)推动槽型推拉块(2)，槽型推拉块(2)通过斜面推动滑块(3)；步骤3，滑块(3)通过连接块(5)推动半模(4)移动直至半模(4)锁紧或直至推块(1)接触限位块(7)。

技术总结
一种双工位自锁式冷挤压成型模具半模锁紧装置，包括模架、推块、槽形推拉块、滑块、半模、连接块、油缸连接拉杆、限位块和驱动油缸；所述模架上设置有两个空腔，两个空腔内均设置有推块、两个槽形推拉块、两个滑块、两个半模、多个连接块和限位块，提高了加工质量和效率。本发明完全取消了现有装置中的倒锥形模腔，减少了模具制造难度。避免了手工半模装配，半模合模，锁紧，分模，脱模全部实现自动化，缩短了加工节拍，提高了生产效率和改善了生产安全环境。半模在固定滑槽内移动，合模位置准确。自锁式结构，使锁模更为可靠。双工位半模合模锁模机构，进一步提高了生产效率。进一步提高了生产效率。进一步提高了生产效率。


技术研发人员：楼炎康 雷水旺 李志刚 陆海锋 张永辉
受保护的技术使用者：宁波磐吉奥机械工业有限公司
技术研发日：2023.08.07
技术公布日：2023/10/7