專利名稱：一種內(nèi)壁成形旋壓件芯模及其退卸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)壁成形旋壓件芯模及其退卸方法，屬于旋壓成形領(lǐng)域，適用于內(nèi)壁成形工件旋壓后的自動(dòng)退卸。
背景技術(shù)：
對(duì)于內(nèi)壁無形狀要求的回轉(zhuǎn)體旋壓件，在外表面旋壓成形后，工件可以很方便的從芯模上退卸。但是對(duì)內(nèi)壁有形狀要求的旋壓件，目前國內(nèi)外主要兩種退卸工件方法
I.將芯模適當(dāng)縮小并使芯模軸心偏離旋壓機(jī)主軸軸心。這樣在旋壓成形過程中，工件·與芯模只保持線性接觸，并在反向?qū)ΨQ部位使工件與芯模形成較大間隙。利用此間隙就可·以實(shí)現(xiàn)工件旋壓成形后通過旋壓機(jī)頂出缸進(jìn)行退卸。這種方法的退卸快捷方便。但是對(duì)主機(jī)要求較高，須在旋壓機(jī)主軸上再設(shè)置一個(gè)偏心軸。為克服芯模與工件在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的角速度差，還要在芯模上安裝軸承。所以比較結(jié)構(gòu)復(fù)雜。此外在旋壓時(shí)，芯模與工件不是面接觸并且承壓能力較弱，因此對(duì)旋壓工件的跳動(dòng)和圓度等靜態(tài)和動(dòng)態(tài)精度指標(biāo)都有一定影響。2.芯模由大小不等數(shù)塊鑲構(gòu)而成。旋壓成形后將工件和芯模一同取下，再抽動(dòng)其中某一鑲塊，芯模即可解體并與工件分離。然后將已解體鑲塊再擺放到機(jī)位上并重新組織復(fù)原芯模，進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。這種方法的旋壓過程與整體實(shí)芯模旋壓過程基本一致，芯模承壓能力強(qiáng)，并可有效保證工件的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)精度指標(biāo)。但是操作過程繁瑣，工作效率低。尤其在大批量作業(yè)的反復(fù)拆裝芯模過程中，很容易損壞鑲塊模具，影響工件內(nèi)表面質(zhì)量。專利2008200715945公開了一種復(fù)合加強(qiáng)筋筒形零件分瓣模具，分瓣芯模用前端卡環(huán)和后端卡環(huán)與中心支撐軸配合，通過圓螺母鎖緊，加工完工件后拆卸時(shí)，松開圓螺母，卸下軸連接盤，用拆卸頂絲通過前端拆卸頂絲孔和后端拆卸頂絲孔，分別卸下前端卡環(huán)和后端卡環(huán)，分瓣模脫落，工件可以取下。其優(yōu)點(diǎn)是能夠達(dá)到零件的圖紙要求指標(biāo)。但是操作過程繁瑣，工作效率低。綜上所述，就內(nèi)壁成形旋壓件而言，現(xiàn)存的兩種旋壓成形退卸方法都不同程度存在一定問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要解決上述現(xiàn)存的旋壓成形退卸方法存在的問題和不足，針對(duì)內(nèi)壁成形旋壓件，提出一種適用于內(nèi)壁成形旋壓件自動(dòng)退卸組合芯模，以及一種全新的工件退卸方法。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種適用于內(nèi)壁成形旋壓件自動(dòng)退卸組合芯模包括四個(gè)形狀和高度值兩兩對(duì)應(yīng)且具有相同斜面的楔塊、經(jīng)兩條斜線分割為四塊大小兩兩對(duì)應(yīng)的瓣模、一個(gè)芯軸和一個(gè)具有十字凹槽能置入四個(gè)楔塊的下模具(圖例4)。其中楔塊和瓣模以螺栓緊固為一體，楔塊下方依次設(shè)置托盤和四個(gè)頂桿。其中，任一楔塊與相對(duì)的楔塊高度相同，與相鄰的楔塊高度不同。其中，在下模上設(shè)置十字凹槽，并且十字凹槽的四個(gè)外緣處呈斜面布置。外緣處的斜面與瓣模的斜面相配合。進(jìn)一步，在下模十字凹槽中分別設(shè)置四個(gè)形狀相同、高度兩兩相等的楔塊，并且楔塊的斜面與下模十字凹槽中的斜面保持一致。設(shè)置上部呈錐面的臺(tái)階芯軸，并且其錐度與瓣模錐度保持一致。一種適用于內(nèi)壁成形旋壓件自動(dòng)退卸組合芯模的退卸方法，利用旋壓機(jī)頂出缸的單一軸向移動(dòng)，通過組合芯模楔塊斜面的分解作用使分體芯模實(shí)現(xiàn)徑向和軸向的雙向移 動(dòng)；楔塊斜面對(duì)單向位移的分解作用使與之對(duì)應(yīng)的瓣模產(chǎn)生沿軸向位移和徑向回縮，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)退卸。隨著頂出缸的回縮，組合芯模在自重和關(guān)聯(lián)件的作用下自行歸位。將具有內(nèi)錐中心孔的整體芯模，以分割成兩兩對(duì)應(yīng)的四個(gè)瓣模，并且四個(gè)瓣模分別與四個(gè)楔塊以螺栓緊固成一體(圖例4)。本發(fā)明的核心是通過復(fù)合芯模的漸次收縮，實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)退卸。其原理是利用機(jī)床頂出缸的單一軸向移動(dòng)，通過設(shè)置在下模十字凹槽中四個(gè)楔塊的斜面分解作用，使與楔塊連接的瓣模實(shí)現(xiàn)徑向和軸向的雙向移動(dòng)。其中兩塊較高楔塊首先通過托盤接受頂桿的推舉作用，使與之對(duì)應(yīng)的瓣模沿軸向位移和徑向回縮，造成瓣模斜面間產(chǎn)生間隙，隨后另兩塊較低的楔塊和與之對(duì)應(yīng)的瓣模在頂桿的作用下也同樣產(chǎn)生徑向回縮。四塊瓣模先后回縮一定位移后即可完成工件的自動(dòng)退卸。瓣模的漸次回縮距離，取決于兩組先后移動(dòng)楔塊的高度差值。隨著頂出缸的退回，組合芯模在自重和關(guān)聯(lián)件的約束作用下自行歸位，進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。內(nèi)壁成形旋壓件的模具包括旋輪、上模和下模三部分總成。本發(fā)明不涉及旋輪和上模總成，所有說明及描述而僅限于下模總成。下模總成一般包括模座、下模、組合芯模等幾部分。圖例4中關(guān)于下模、瓣模、楔塊以及托盤和頂桿的設(shè)計(jì)構(gòu)成本發(fā)明組合芯模的關(guān)鍵要素。需要強(qiáng)調(diào)的是，旋壓機(jī)床均下主軸內(nèi)部設(shè)置了專用于退卸工件具有單向行程的頂出缸機(jī)構(gòu)，本發(fā)明只是巧妙地利用了機(jī)床這種簡單功能，通過特殊設(shè)計(jì)的組合芯模，使內(nèi)壁成形工件在旋壓完成后的退卸變得簡單快捷。并且組合芯模的設(shè)計(jì)制造既沒有大幅增加成本，也無需對(duì)機(jī)床進(jìn)行任何改動(dòng)或調(diào)整。本發(fā)明具有下述技術(shù)效果
將機(jī)床退料頂出缸提供的單向移動(dòng)，利用十字凹槽中楔塊的楔面分解作用，來實(shí)現(xiàn)組合芯模的漸次收縮并利用自重歸位復(fù)原。本發(fā)明較之現(xiàn)存內(nèi)壁成形旋壓件退卸方法的特點(diǎn)是操作簡便，工作效率高；對(duì)主機(jī)主軸結(jié)構(gòu)無特殊要求，模具結(jié)構(gòu)簡單，使用壽命長；工件動(dòng)態(tài)和靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)好；適合大批量作業(yè)；成本低廉，效益顯著。


圖I典型內(nèi)壁成形旋壓件示意 圖2為本發(fā)明示意工件的旋后狀態(tài)示意圖；圖3為本發(fā)明不意工件的退卸狀態(tài)不意 圖4為本發(fā)明一組合芯模的分解示意 圖5為本發(fā)明一組合芯模的整體示意圖(與圖4實(shí)例的下模有所差別)；
其中；I楔塊，2芯軸，3瓣模，4下模，5托盤，6頂桿。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說明。一般內(nèi)壁成形件見圖I。現(xiàn)以內(nèi)壁成形典型旋壓件，就本發(fā)明提出的旋壓工件退卸方法予以說明。
圖4為本發(fā)明一種組合芯模的分解示意圖；圖5為本發(fā)明一種組合芯模的整體示意圖。工件完成旋壓后(圖2)，機(jī)床頂出缸上行，依次推動(dòng)頂桿6、托盤5、兩個(gè)較高楔塊1，由于楔塊斜面對(duì)單一位移的分解作用，使兩個(gè)對(duì)應(yīng)瓣模3產(chǎn)生徑向回縮。這時(shí)工件仍鑲嵌在另外兩個(gè)瓣模上還不能退出，但是隨著頂缸的繼續(xù)上行，另外兩個(gè)瓣模3基于同樣的原理也會(huì)產(chǎn)生回縮。由于由四個(gè)瓣模組成的復(fù)合芯模均實(shí)現(xiàn)徑向回縮，使工件和芯模發(fā)生脫離，因而實(shí)現(xiàn)了工件的退卸(圖3)。隨著機(jī)床頂出缸的回縮，組合芯模在自重和關(guān)聯(lián)件的作用下自行歸位，進(jìn)入下一個(gè)工件的旋壓和退卸循環(huán)。組合芯模由兩兩相同楔塊和兩兩對(duì)應(yīng)的瓣模組成。顯然，本發(fā)明上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求
1.一種適用于內(nèi)壁成形旋壓件芯模，包括四個(gè)形狀和高度值兩兩對(duì)應(yīng)且具有相同斜面的楔塊、四塊大小兩兩對(duì)應(yīng)的瓣模、一個(gè)芯軸和一個(gè)具有十字凹槽能置入四個(gè)楔塊的下模具，其中楔塊和瓣模緊固為一體，楔塊下方依次設(shè)置托盤和四個(gè)頂桿。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的芯模，其特征在于在下模上設(shè)置的十字凹槽的四個(gè)外緣處呈斜面布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的芯模，其特征在于在下模十字凹槽中分別設(shè)置四個(gè)形狀相同、高度兩兩相等的楔塊，并且楔塊的斜面與下模十字凹槽中的斜面保持一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的芯模，其特征在于瓣模的制作方法是將具有內(nèi)錐中心孔的整體芯模，以兩條斜線分割成兩兩對(duì)應(yīng)的四個(gè)瓣模，并且四個(gè)瓣模分別與四個(gè)楔塊以螺栓緊固成一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的芯模，其特征在于所述芯軸為上部呈錐面的臺(tái)階芯軸，并且其錐度與瓣模錐度保持一致。
6.權(quán)利要求1-5所述的適用于內(nèi)壁成形旋壓件芯模的退卸方法，利用旋壓機(jī)頂出缸的單一軸向移動(dòng)，通過組合芯模楔塊斜面的分解作用使芯模實(shí)現(xiàn)徑向和軸向的雙向移動(dòng)； 具體步驟如下工件完成旋壓后，機(jī)床頂出缸上行，依次推動(dòng)頂桿、托盤、兩個(gè)較高楔塊，由于楔塊斜面對(duì)單一位移的分解作用，使兩個(gè)對(duì)應(yīng)瓣模產(chǎn)生徑向回縮；工件仍鑲嵌在另外兩個(gè)瓣模上還不能退出，但是隨著頂缸的繼續(xù)上行，另外兩個(gè)瓣模也會(huì)產(chǎn)生回縮；由于由四個(gè)瓣模組成的復(fù)合芯模均實(shí)現(xiàn)徑向回縮，使工件和芯模發(fā)生脫離，因而實(shí)現(xiàn)了工件的退卸；隨著機(jī)床頂出缸的回縮，組合芯模在自重和關(guān)聯(lián)件的作用下自行歸位，進(jìn)入下一個(gè)工件的旋壓和退卸循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種內(nèi)壁成形旋壓件芯模及其退卸方法，利用旋壓機(jī)頂出缸的單一軸向移動(dòng)，通過楔面機(jī)構(gòu)分解為徑向和軸向的雙向移動(dòng)；楔面的軸向、徑向推動(dòng)作用首先驅(qū)動(dòng)兩塊對(duì)應(yīng)瓣模沿軸向位移和徑向回縮，使瓣模斜面間產(chǎn)生間隙，隨后另兩塊瓣模在楔面的繼續(xù)作用下實(shí)現(xiàn)徑向回縮，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)退卸；隨著頂出缸的回縮，組合芯模在自重作用下自行歸位。本發(fā)明的退卸方法操作簡便，工作效率高；對(duì)主機(jī)主軸結(jié)構(gòu)無特殊要求，模具機(jī)構(gòu)簡單，使用壽命長；工件動(dòng)態(tài)和靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)好；適合大批量作業(yè)；成本低廉，效益顯著。
文檔編號(hào)B21D45/00GK102896231SQ201210455349
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者崔夢龍, 王銳城, 齊兵 申請(qǐng)人:北京高孚旋壓科技有限責(zé)任公司