一种燕尾滑道气动式上模水平移动深孔垂直挤压模具

摘要

一种燕尾滑道气动式上模水平移动深孔垂直挤压模具，它涉及一种挤压模具。本发明为了解决现有的针对外形较长内孔较深挤压件生产存在设备闭合高度不能满足常规模具设计的情况，以及生产成本高的问题。本发明的上模组件安装在滑动机构的下端，气动机构安装在滑动机构的一端，锁定机构与滑动机构连接，下模组件位于上模组件的正下方，对模器安装在上模组件和下模组件扣合后形成的腔体内，模具工作时移出。本发明的上模组件能够水平移动，增加设备高度方向的工作空间，当上模组件从下模组件的上方移开后，下模组件的上方变成开阔的空间，保证工件从下模的上方取走。本发明用于挤压外形较长内孔较深的工件。

说明书

技术领域

本发明涉及一种深孔垂直挤压模具，具体涉及一种燕尾滑道气动式上模水平移动深孔 垂直挤压模，属于机械加工冲压专业模具设计技术领域。

背景技术

挤压是锻压加工的一种少或无切削加工工艺。常规挤压模具，下模组件与设备下工作 台固定，上模组件与设备上滑块固定，无论上模组件还是下模组件，相对设备的水平方向 都是固定的，只是上模组件随着设备上滑块上下运动，挤压设备的闭合高度要大于下模组 件高度加上工件高度再加上上模组件高度，否则挤压后，工件无法从凹模中取出。目前， 在加工侵彻体(侵彻体是一种外形较长内孔较深的挤压件，其中外形达到1.18米为较长， 内孔深度达到0.91为较深)部件原来由头部和筒身两部分焊接组成，头部通过挤压成型， 由于挤压设备闭合高度较小，无法整体挤压侵彻体，只能挤压头部毛坯经，然后再和筒身 焊接而成，两者焊接成本费用大约在2000元左右，焊接费用较高，为了降低制造成本， 不用焊接工艺，将侵彻体整体挤压成型，如果按常规设计挤压模具，现有设备闭合高度不 能满足挤压要求，如果重新购置大闭合高度的挤压设备，需要投资780万元，一次性投入 较大，挤压后，经济效益不明显，甚至得不偿失。

因此，现有的针对外形较长内孔较深挤压件生产存在设备闭合高度不能满足常规模具 设计的情况，以及生产成本高的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的针对外形较长内孔较深挤压件生产存在设备闭合高 度不能满足常规模具设计的情况，以及生产成本高的问题。进而提供一种燕尾滑道气动式 上模水平移动深孔垂直挤压模具。

本发明的技术方案是：一种燕尾滑道气动式上模水平移动深孔垂直挤压模具包括上模 组件、下模组件、滑动机构、气动机构、锁定机构和对模器，上模组件安装在滑动机构的 下端，气动机构安装在滑动机构的一端，锁定机构与滑动机构连接，下模组件位于上模组 件的正下方，对模器安装在上模组件和下模组件扣合后形成的腔体内，模具工作时移出对 模器，

所述下模组件包括顶件杆、下模座、下模外套一、第一下模、下模外套二、第二下模、 垫块、第一螺栓、退件器、退件卡、第二螺栓、螺母、压环、第三螺栓、吊模环、垫圈和 下模垫板，下模垫板通过第三螺栓安装在下模座上，顶件杆的上端卡在下模垫板的中心孔 内，顶件杆的下端伸出下模垫板，下模外套一套装在第一下模上后一起安装在下模座上， 下模外套二套装在第二下模上并设置在下模外套一和第一下模上，下模外套二的下端外壁 上设有凸缘，压环安装在下模外套二的凸缘上，压环与下模座之间通过垫圈和第二螺栓连 接，螺母旋拧在第二螺栓上，退件卡和垫块由上至下依次通过第一螺栓安装在下模外套二 上，退件器安装在垫块上端并卡装在退件卡上，吊模环安装在下模座的外侧壁上；

所述上模组件包括上模、上模垫板、多个第四螺栓和上模固定环；上模向下穿过上模 固定环的中心孔并卡装在上模固定环上，上模垫板安装在上模固定环的上端，上模垫板和 上模固定环之间通过多个第四螺栓连接；

所述滑动机构包括滑块、导轨、第五螺栓、第二吊模环和挡板；挡板通过第五螺栓安 装在导轨的一端，滑块可滑动安装在导轨上，第二吊模环安装在导轨的外侧壁上；

所述气动机构包括第六螺栓、连接套、气缸、第二螺母、第七螺栓、气缸座、加强筋、 支承板和螺钉；气缸通过第二螺母和第七螺栓安装在气缸座上，连接套安装在气缸的活塞 杆连接，连接套与滑块之间通过第六螺栓连接，支承板竖直设置，支承板与气缸座之间通 过加强筋连接，支承板与导轨之间通过螺钉连接；

所述锁定机构包括第八螺栓、弹簧、锁销、挡圈、横锁销、锁片、锁架和手柄；锁片 固定安装在锁架内，横锁销可上下穿过锁片，并可旋转90°，用于锁销锁定和拔出，挡 圈固定在锁销的上部，锁销由上至下依次穿过横锁销、锁片和锁架，弹簧套装在锁销上， 且位于挡圈与横锁销之间，第八螺栓安装在锁架上并与滑块连接，手柄插装在锁销的下端。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、本发明的上模组件能够水平移动，增加设备高度方向的工作空间，当上模组件从 下模组件移开后，下模组件的上方变成开阔的空间，容纳被挤压成型的的工件从下模型腔 中向上顶出，直至取走，有效的解决了由于挤压件外形较长，内孔较深，在设备闭合高度 小于下模高度加上工件高度再加上上模高度的情况下，通过上模能够水平移动，增加设备 工作空间，保证工件从下模中取出。

2、使用本发明加工的侵彻体由原来的两件焊接结构变成一个整体结构，每件节省焊 接费用2000元，而且还达到了节能减排的有益效果。

3、对于加工工厂来讲，本发明结构简单，生产制造容易，成本低廉，操作简单，便 于大范围推广使用，通用性强。

附图说明

图1是总装配图主视图；图2是图1左视图；图3是图1俯视图；图4是下模组件主 视图；图5是图4左视图；图6是图4俯视图；图7上模组件主视图；图8是图7的K 向视图；图9是滑动机构主视图；图10是图9的P向视图；图11是气动机构主视图；图 12是图11左视图；图13是图11俯视图；图14是锁定机构主视图；图15是图14左视 图；图16是图14俯视图；图17是上下模对整体。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图17说明本实施方式，本实施方式的包括上模组件、 下模组件、滑动机构、气动机构、锁定机构和对模器六个部分组成；

下模组件包括：顶件杆1-1、下模座1-2、下模外套一1-3、第一下模1-4、下模外套 二1-5、第二下模1-6、垫块1-7、第一螺栓1-8、退件器1-9、退件卡1-10、第二螺栓1-11、 第一螺母1-12、压环1-13、第三螺栓1-14、第一吊模环1-15、垫圈1-16和下模垫板1-17；

上模组件包括：上模2-1、上模垫板2-2、第四螺栓2-3和上模固定环2-4；

滑动机构包括：滑块3-1、导轨3-2、第五螺栓3-3、第二吊模环3-4和挡板3-5；

气动机构包括：第六螺栓4-1、连接套4-2、气缸4-3、第二螺母4-4、第七螺栓4-5、 气缸座4-6、加强筋4-7、支承板4-8和螺钉4-9；

锁定机构包括：第八螺栓5-1、弹簧5-2、锁销5-3、挡圈5-4、横锁销5-5、锁片5-6、 锁架5-7和手柄5-8；

对模器为与待加工工件结构相匹配的上下模对整体6-1；

下模组件的顶件杆1-1上端带有法兰盘，法兰盘卡在下模垫板1-17的上方，顶件杆 1-1下端穿过下模垫板1-17的中心孔；第一下模1-4采用过盈配合安装在下模外套一1-3 内，两者一起安装在下模座1-2上方的沉孔内；第二下模1-6采用过盈配合安装在下模外 套二1-5外套内，在下模外套二1-5外套内下方内孔加工有止口，下模外套二1-5外套内 止口与下模外套一1-3外止口装配，下模外套二1-5外套下端外侧加工有凸缘，下模外套 二1-5外套下端凸缘通过压环1-13和第二螺栓1-11、第一螺母1-12与下模座1-2连接； 垫块1-7和退件卡1-10通过第一螺栓1-8与下模外套二1-5外套连接；退件器1-9为一个 U形形状，在U形的两个端头各安装一个退件器手柄1-18，退件器1-9置于垫块1-7上面， 退件卡1-10下方的槽内，能够随意放入和取出；下模垫板1-17通过第三螺栓1-14与下模 座1-2连接，下模垫板1-17向上托起顶件杆1-1，保证顶件杆1-1不会向下脱落。

上模组件上模2-1上端加工法兰盘，上模固定环2-4中心加工有通孔，在通孔的上方 加工有沉孔，上模2-1下端穿过上模固定环2-4中心孔，上模2-1上端法兰盘安装在上模 固定环2-4上方沉孔内；上模垫板2-2安装在上模固定环2-4的上方,上模垫板2-2和上 模固定环2-4一起通过第四螺栓2-3与滑块3-1连接。

滑动机构的滑块3-1加工有燕尾，导轨3-2加工有燕尾槽,滑块3-1与导轨3-2通过 燕尾和燕尾槽装配在一起，滑块3-1能够在导轨3-2中自由滑动，当气动机构的气缸4-3 上端充气时，滑块3-1带上模装置一同被从导轨3-2中拉出，当上模组件中的上模2-1最 大轮廓线与工件最大轮廓线相互错开后，工件开始从下模组件顶出，直至取出。在滑块 3-1和导轨3-2的相同位置加工有一个相同直径的通孔，保证锁定机构锁销5-3通过，使 滑块3-1和导轨3-2相互锁定；挡板3-5通过第五螺栓3-3安装在导轨3-2的一端，保证 气动机构将滑块3-1推回复位后，滑块3-1和导轨3-2上的孔对正，使锁定机构锁销5-3 通过；吊模环3-4通过自身螺纹与导轨3-2安装，用于起吊。

气动机构的连接套4-2通过自身螺纹与气缸4-3活塞杆连接；气缸4-3通过第二螺母 4-4和第七螺栓4-5与气缸座4-6连接；气缸座4-6与支承板4-8垂直焊接装配；加强筋 4-7焊接在气缸座4-6与支承板4-8垂直直角的两端；支承板4-8通过螺钉4-9与滑动机构 导轨3-2连接；连接套4-2通过第六螺栓4-1与滑动机构滑块3-1连接。

锁定机构横锁销5-5铆接在锁销5-3的中间孔内；锁片5-6两端焊接在锁架5-7上， 在锁片5-6中间加工有圆孔和长孔，圆孔使锁销5-3通过，长孔使横锁销5-5通过；弹簧 5-2套在锁销5-3的外面，置于横锁销5-5的上方；挡圈5-4套在锁销5-3的外面，置于弹 簧5-2的上面；锁销5-3分别穿过锁片5-6和锁架5-7后，在下端孔内装配手柄5-8；锁架 5-7通过第八螺栓5-1与滑动机构的滑块3-1连接。当滑动机构滑块3-1和导轨3-2需要锁 定时，手握手柄5-8向上推动锁销5-3，当横锁销5-5穿过锁片5-6后，将锁销5-3旋转 90°，横锁销5-5随之旋转90°，松开手柄5-8，锁销5-3便置于锁定状态。

本实施方式的下模组件通过下模座1-2与压力机下工作台面固定，上模组件通过导轨 3-2与压力机上滑块固定，上模组件与下模组件通过对模器6-1上下模对整体对正。

本实施方式当滑动机构滑块3-1和导轨3-2需要锁定时，使气动机构的气缸4-3底端 充气，滑块3-1带动上模装置一同被从导轨3-2中推向挡板3-5，使滑块3-1和导轨3-2 锁销孔对正，手握手柄5-8向上推动锁销5-3，当横锁销5-5穿过锁片5-6后，将锁销5-3 旋转90°，横锁销5-5随之旋转90°，松开手柄5-8，锁销5-3便置于锁定状态，保证滑 块3-1和导轨3-2在挤压工作状态下不能相互移动。

本实施方式当挤压工作结束后，先将滑动机构滑块3-1和导轨3-2解锁，手握手柄5-8 将锁销5-3旋转90°，横锁销5-5随之旋转90°，向下拉动锁销5-3，使横锁销5-5置于 锁架5-7底部，滑动机构滑块3-1和导轨3-2被解锁，使气动机构的气缸4-3顶端充气， 滑块3-1带动上模装置一同被拉出，直至上模与工件相互错开，启动设备下顶出缸，顶出 缸将顶件杆1-1向上顶出，顶件杆1-1将工件向上顶出。

本实施方式在模具结构上设置了滑动机构，使得上模组件能够在水平方向移动。

本实施方式在模具结构上设置了气动机构，用于推拉滑动机构水平移动。

本实施方式在模具结构上设置了锁定机构，用于将上模组件锁定在导轨3-2上。

本实施方式的上模组件能够水平移动，使得设备有效工作空间增大。

具体实施方式二：结合图1和图4说明本实施方式，本实施方式的退件器1-9为U形 退件器。如此设置，便于卡住上模。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图2、图3和图6说明本实施方式，本实施方式的下模组件还 包括两个退件器手柄1-18，两个退件器手柄1-18分别安装在U形退件器的U形口两端。 如此设置，便于取下退件器1-9。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1、图14和图15说明本实施方式，本实施方式的锁销5-3 由上至下依次可转动穿过横锁销5-5、锁片5-6和锁架5-7。如此设置，便于锁销5-3的旋 转。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

本发明的工作原理是机械运动和金属的塑性。模具工作前后水平一动，运用了机械运 动原理，当滑动机构滑块3-1和导轨3-2需要锁定时，使气动机构的气缸4-3低端充气， 滑块3-1带动上模装置一同被从导轨3-2中推向挡板3-5，使滑块3-1和导轨3-2锁销孔对 正，手握手柄5-8向上推动锁销5-3，当横锁销5-5穿过锁片5-6后，将锁销5-3旋转90 °，横锁销5-5随之旋转90°，松开手柄5-8，锁销5-3便置于锁定状态，保证滑块3-1 和导轨3-2在挤压工作状态下不能相互移动。当挤压工作结束后，先将滑动机构滑块3-1 和导轨3-2解锁，手握手柄5-8将锁销5-3旋转90°，横锁销5-5随之旋转90°，向下拉 动锁销5-3，使横锁销5-5置于锁架5-7底部，滑动机构滑块3-1和导轨3-2被解锁，使气 动机构的气缸4-3顶端充气，滑块3-1带动上模装置一同被拉出，直至上模与工件相互错 开，启动设备下顶出缸，顶出缸将顶件杆1-1向上顶出，顶件杆1-1将工件向上顶出。模 具挤压功能利用了金属塑性原理，使加热毛坯通过挤压模具，在压力机的作用下挤压成型。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明的，本领域技术人员 还可以在本发明精神内做其他变化，以及应用到本发明未提及的领域中，当然，这些依据 本发明精神所做的变化都应包含在本发明所要求保护的范围内。