加工封水颈的缩颈模具及缩颈加工方法

摘要

本发明公开了一种满足不同深度封水颈加工，降低报废率的加工封水颈的缩颈模具及缩颈加工方法，其缩颈模具包括模座、万向节、连接杆、同步模和定位模；模座中部设有容置孔，且模座上部中央设有通槽；万向节置于容置孔内，连接杆置于通槽内；万向节的一端与连接杆中部固定，另一端固定在模座底部中心；同步模位于连接杆上部，且连接杆中心与同步模中心同轴；定位模设于同步模上方，定位模下部穿过与固定连接，且与模座同轴；同步模的上端口部与定位模上部形成加工封水颈的凹槽环；加工时同步模偏心同步旋转，能够形成更深的封水颈成型效果的同时保证工件出模，同步模在径向上的移动，也避免了工件打滑停止转动，封水颈可以达到预设要求的同时保证加工质量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种工件加工机器设备，尤其是一种加工内胆封水颈的缩颈模具及缩颈加工方法。

背景技术

现有金属制杯子，如不锈钢保温杯，比较常用的一种封水结构为杯盖密封圈与杯口颈部封水颈配合封水，这就需要在杯体内胆口部使用专用的缩颈模具进行缩颈加工形成封水颈。常规使用的缩颈模具为凹模，在相应的位置有一凹槽；加工时，将待加工的工件套在模具外，动力轴使模具旋转，同时带动工件转动，再使用刀轮靠近，配合模具的凹槽，在工件对应位置形成封水颈。

如CN 203030701U,公开了一种加工保温杯封水颈的模具，其包括固定在缩颈机工作台上的下模板，下模板上连接模柄，模柄上连接挡块，挡块上连接封水颈模。如CN206952012U，公开了一种高效自动缩颈模具案，其包括顶头、模头、轴、尾座、底板，所述的模头通过内六角螺丝固定在轴的正上端，轴的正下端通过焊接方式和底板连成一个整体，并通过内六角螺丝固定在数控缩口机底盘上；所述的顶头内放入轴承安装在数控缩口机顶杆上并与轴同心，该顶头位于模头的上方并由伺服电机带动作上下运动；所述的尾座套在轴上，且尾座的下端与轴的下端间安装有弹簧；工件放置在模头和尾座之间，且工作的上端口在加工过程中与顶头的下端相套。

采用上述缩颈模具加工封水颈时，通过缩颈模具中的凹槽和刀轮实现封水颈加工，但还存在几个问题：一是加工不同封水颈时就需要更换不同的缩颈模具，拆卸安装十分费时费力；二是由于不锈钢等金属材质的钢性，形成的封水颈深度往往达不到要求，如果通过将缩颈模具凹槽设计更深，来达到封水颈深度更深的目的时，由于不锈钢等金属材质的延展性限制，工件相对位置又很容易出现破洞，造成报废；三是刀轮与缩颈模具之间是刚性的碰撞，工件是通过模具带动转动，加工过程中，刀轮进刀，工件与缩颈模具之间打滑，容易导致工件不动，造成报废。

发明内容

本发明的目的是提供一种满足不同深度封水颈加工，降低报废率的加工封水颈的缩颈模具及缩颈加工方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

技术方案1：一种加工封水颈的缩颈模具，其包括模座、万向节、连接杆、同步模和定位模；所述模座中部设有容置孔，且模座上部中央设有通槽；所述万向节置于容置孔内，连接杆置于通槽内；所述万向节的一端与连接杆中部固定，另一端固定在模座底部中心；所述同步模位于连接杆上部，且连接杆中心与同步模中心同轴；所述同步模下部设有径向向外延伸的凸台；所述定位模设于同步模上方，定位模下部穿过与固定连接，且与模座同轴；所述同步模的上端口部与定位模上部形成加工封水颈的凹槽环。

优选的，所述万向节的两端均为方形固定块，连接杆中部开有与方形固定块配合的方孔，模座底部中心也开有与方形固定块配合的方孔。

优选的，所述定位模的上部底端设有斜面；同步模在偏心状态下，所述同步模上部一端外侧与定位模上部下端面一侧齐平。

优选的，所述连接杆上对称设有两个连接孔，同步模通过两个连接孔与连接杆连接固定。

优选的，所述模座上，位于通槽的两侧对称开有螺孔；所述定位模上设有与模座螺孔对应的定位孔，且通过定位孔、螺孔将定位模与模座连接固定。

技术方案2：一种加工封水颈的缩颈加工方法，其采用上述加工封水颈的缩颈模具加工，分为以下步骤依次进行；

①将模座与机器的传动轴连接，万向节置于模座的容置孔内，并将万向节的两端分别固定连接模座底部和连接杆；

②根据待加工工件的封水颈要求，选择对应的同步模和定位模，并将同步模固定在连接杆上；

③将待加工工件置于缩颈模具上；

④启动开关，上模顶头迅速下降并将待加工工件弹性压紧，待加工工件随模座同步旋转；

⑤启动刀轮，刀轮向凹槽环位置进刀，在刀轮作用下同步模产生偏心，待加工工件按照同步模上端口部和定位模上部形成的凹槽，加工形成封水颈；

⑥加工完成退刀，同步模恢复，上模顶头上升，取出工件。

优选的，所述步骤⑤中刀轮进刀加工可以分为两次，第一次采用粗刀轮加工形成封水颈大致轮廓；第二次采用细刀轮更深入加工完成封水颈加工。

优选的，所述步骤⑤中两次刀轮进刀加工，可以将两次加工的刀轮分别设置在工件的左右两侧，这样左右两侧刀轮依次进刀加工。

与现有技术相比本发明的有益效果：一是万向节的设计，万向节一端连接固定模座、另一端连接固定连接杆，并通过连接杆与同步模固定，这样通过万向节传递动力，同步模与模座保持同步旋转，即同步模在偏心的同时，还能保持与模座同步旋转；二是同步模的偏心设计，同步模的上部与定位模上部形成的凹槽环用于封水颈的加工，而同步模的偏心设计可以给予更深的封水颈成型效果，同时保证工件出模；三是同步模的同步偏心设计，同步模在与模座同步旋转的同时径向可以移动，这样带动工件同步移动，增加了与工件之间的摩擦力，避免工件打滑，避免工件因打滑而停止同步转动的现象发生，大大降低加工报废率；四是同步模与定位模两个零件共同形成的封水颈成型凹槽，一方面能够适应更多规格工件的封水颈加工，加工不同规格工件、封水颈时，只需更换同步模和定位模即可，拆装都十分方便，另一方面也可以根据刀轮进刀的情况，实时调整，加工封水颈的深度可控；五是采用本技术方案的缩颈模具加工封水颈的方法，安装模具、更换模具、装夹工件操作都十分简单，不仅加工的封水颈可以达到预设的要求，同时也能保证质量，有效降低报废率。

进一步的有益效果：一是万向节两端均采用方孔固定，成本较低，受力面积更大，稳固性更强且拆装更加简单；二是定位模的上部底端设有斜面，同步模在偏心状态下，所述同步模上部一端外侧与上模上部下端面一侧齐平，斜面的设计使得封水颈深度、尺寸更可控，同时工件也更容易脱模；三是定位模下部穿过同步模后，通过模座上的对称螺孔与模座固定连接，这样定位模既作为同步模的偏心导向，也能够与模座固定连接保持同步旋转，限制同步模轴向上的移动，提高加工成品率；四是采用两次加工工序，可以避免因金属延展性不够，导致薄壁金属破裂的现象发生。

附图说明

图1是本发明加工封水颈的缩颈模具的立体分解结构示意图；

图2是本发明加工封水颈的缩颈模具的剖视结构示意图；

图3是同步模的剖视结构示意图；

图4是定位模的剖视结构示意图；

图5是本发明加工封水颈的缩颈模具装夹未加工状态的结构示意图；

图6是采用本发明加工封水颈的缩颈加工方法加工时的结构示意图。

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1-6，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。

参照附图1、2。一种加工封水颈的缩颈模具，其包括模座1、万向节2、连接杆3、同步模4和定位模5；所述模座1与机器传动轴固定连接，机器、传动轴、传动轴与模座1的连接结构均为现有技术，不再赘述；所述模座1中部设有容置孔10，模座1的容置孔10底部中心设有方孔，且模座1上部中央设有通槽11，即通槽11为模座1径向开设；所述万向节2置于容置孔10内，连接杆3置于通槽11内；所述万向节2为现有零配件，种类繁多，在此以万向节2两端均为方形固定块为例，万向节2的一端与连接杆3中部固定，另一端固定在模座1底部中心的通孔13内且通孔13为方孔，即连接杆3中部和模座1底部中心的通孔13和30均为方形孔且与万向节2的方形固定块配合固定；所述同步模4位于连接杆3上部，且连接杆3中心与同步模4中心同轴，连接杆3上对称设有两个连接孔31，同步模4通过两个连接孔31与连接杆3连接固定，可以是螺钉连接；所述同步模4下部设有径向向外延伸的凸台40；所述定位模5大致呈T形，定位模5上部设于同步模4上方，且定位模5上部底面与同步模4顶面接触；所述同步模4为中空结构，定位模5下部穿过同步模4与模座1固定连接，且定位模5与模座1同轴，具体地说模座1上设有两个对称的螺孔12，两个螺孔12可以设置在通槽11的两侧，定位模5上设有与该两个螺孔12配合的定位孔50，这样定位模5下部穿过同步模4后，螺孔12和定位孔50通过螺钉或螺栓等连接，进而连接固定定位模5和模座1。

上述同步模4的上端口部与定位模5上部形成加工封水颈的凹槽环6；具体地说，参照附图3，同步模4为上、中、下直径逐渐变大的圆柱形，同步模4中部为空且其内径为d1，所述同步模4上端外径为D1，中部外径为D2，下部外径即凸台40外径为D3，则D3＞D2＞D1＞d1，所述上部和中部外径连接处为圆弧面；参照附图4，定位模5大致呈T形，定位模5下部外径为d2，上部外径为d3，上部下端面直径为d4，所述定位模5上部下端面与上部外径之间连接处为斜面，则D2＞d3＞D1＞d4＞d1＞d2。

加工时，同步模4在偏心状态下，同步模4上部一端外侧与定位模5上部下端面一侧齐平，此时所述定位模4与同步模5形成的凹槽最深，即此时能够加工更深的封水颈。而同步模4的偏心设计，不仅能够加工更深的封水颈，而且同步模4在径向可以移动，同步模4带动工件同步偏移，可以增加与工件之间的摩擦力，避免工件打滑、停止同步转动，大大降低加工报废率。另外，工件封水颈预加工规格主要由同步模4和定位模5形成的凹槽决定，工件的规格大小主要由同步模4的外径决定，因此，加工不同工件，不同封水颈尺寸只需更换同步模4和定位模5即可，拆卸安装都十分方便，实用性强；而封水颈的深度也能够通过控制刀轮的进刀深度自由控制，适用性更强；采用该技术方案的缩颈模具，封水颈可以达到预设要求的同时，保证质量。

参照附图5、6。技术方案2：一种加工封水颈的缩颈加工方法，其采用上述加工封水颈的缩颈模具加工，分为以下步骤依次进行；

①将模座1与机器的传动轴连接，万向节2置于模座1的容置孔10内，并将万向节2的两端分别固定连接模座1底部和连接杆3；

②根据待加工工件的封水颈要求，选择对应的同步模4和定位模5，并将同步模4固定在连接杆3上；

③将待加工工件100置于缩颈模具上，待加工工件100倒置扣罩在同步模4上，即待加工工件100置于同步模4的凸台40上，同步模4的中部外径由待加工工件100的口径决定；

④启动开关，上模7的顶头8迅速下降并将待加工工件100弹性压紧，待加工工件100随模座1同步旋转；

⑤启动左刀轮，左刀轮为粗刀轮，左刀轮向凹槽环6位置进刀，对工件预加工，在刀轮作用下同步模4产生偏心移动，待加工工件100同步移动，且待加工工件100按照同步模4上端口部和定位模5上部形成的凹槽，形成封水颈大致轮廓；

⑥启动右刀轮，右刀轮为细刀轮，右刀轮向凹槽环6位置进刀，对工件进行精加工，在刀轮作用下同步模4产生偏心移动，待加工工件100同步移动，且待加工工件100按照同步模4上端口部和定位模5上部形成的凹槽，即右刀轮更深入地加工完成封水颈加工。

⑦加工完成，退刀，同步模4恢复，上模7的顶头8上升，取出工件。

若待加工工件为常规水胀的工艺生产的，也可以不采用两次加工的方法，直接一次加工成型即可；若待加工工件为拉伸工艺生产的，那么工件经过拉伸后本身就已经延伸很多了，继续延伸的性能相对已经比较差了，若一次缩颈加工，就很容易破损，分两次加工，可以成功地加工到位，能够加工更深的封水颈的同时，也不会发生破损现象，大大提高缩颈成功率，有效降低加工报废率。