高压开关用z型触指成型装置及其二次成型模具的制作方法
【专利摘要】本发明涉及高压开关用Z型触指成型装置及其二次成型模具，成型装置包括一次成型模具和二次成型模具，一次成型模具的一次成型下凹模的一次成型模腔包括左成型腔、右成型腔及连接于左、右成型腔之间的弯曲成型腔，左、右成型腔的腔底均水平设置；第二步，使用二次成型模具将中间制件挤压成Z型触指，二次成型模具包括二次成型上凸模、二次成型下凹模和用于固定中间制件左端的制件固定结构，二次成型下凹模的模腔右端的腔底为与水平方向倾斜设置的成型斜面，二次成型上凸模具有与中间制件右侧上端接触顶压配合以使中间制件右端变形至贴设于成型斜面上的顶压凸起。本发明解决了Z型触指一次弯曲成型角度过大而容易引起的回弹问题。
【专利说明】高压开关用Z型触指成型装置及其二次成型模具
【技术领域】
[0001]本发明涉及高压开关用Z型触指成型装置及其二次成型模具。
【背景技术】
[0002]Z型触指是断路器、GIS等高压开关电器产品中的关键零部件，其设计及加工质量直接影响到开关的灭弧性能。Z型触指的性能除设计因素外，主要取决于触指的材质和加工质量，Z型触指的结构如图12所示:Z形触指45包括触指本体，触指本体的中部具有弯曲部分45-1，触指本体的左端下侧设置有左盲孔45-2，触指本体的右端下侧设置有右盲孔45-3，左、右盲孔的轴线延伸方向倾斜相交，触指本体的前后两侧对称布置有两个制耳45-4。目前，我国高压开关上所使用的Z型触指均是从国外进口，采购周期长，零部件成本高，这为我国高压电器行业的长远发展带来诸多不便。
[0003]Z型触指的制作一直是本领域的一个技术难题，Z型触指的材料为铜，铜是面心立方晶格的金属，无同素异构转变，具有较高的塑性，适于挤压成型。从零件的工艺性进行分析可知，零件成型的关键三个部位分别是左、右盲孔，中间的弯曲部分以及两侧对称分布的制耳，从外表来看，工艺不算复杂，但是由于工件体积较小，两个盲孔的轴线具有一定角度的夹角，并且盲孔与制耳都有精度要求，分析金属在型腔内的流动可知，触指本体两端部的充型主要靠盲孔金属的转移，两侧制耳的填充一部分是右盲孔金属的转移，一部分是左盲孔金属的转移，从金属流动的路径分析来看，右盲孔的金属转移至制耳处的难度较大，因此制耳的充填主要靠左盲孔处的金属转移，所以该零件的成型具有一定的难度，还有如果工件一次弯曲成型角度过大，铜材质工件就会产生弯曲回弹，导致难以保证Z型触指的设计形状及性能要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种高压开关用Z型触指成型装置，以解决Z型触指一次弯曲成型角度过大而容易引起的回弹问题。
[0005]为了解决上述问题，本发明中高压开关用Z型触指成型装置的技术方案为:
高压开关用Z型触指成型装置，包括一次成型模具和二次成型模具，一次成型模具包括一次成型上凸模和具有一次成型模腔的一次成型下凹模，一次成型模腔包括左成型腔、右成型腔及连接于左、右成型腔之间的与相应Z型触指的弯曲部分形状适配的弯曲成型腔，左、右成型腔的腔底均水平设置，二次成型模具包括二次成型上凸模、供相应中间制件放置的二次成型下凹模和用于固定中间制件左端的制件固定结构，二次成型下凹模的模腔右端的腔底为与水平方向倾斜设置的成型斜面，二次成型上凸模具有用于与中间制件右侧上端接触顶压配合以使中间制件右端变形至贴设于成型斜面上的顶压凸起。
[0006]左成型腔的腔底设置有用于成型Z型触指的左盲孔的下成型凸起，一次成型上凸模具有用于成型Z型触指的右盲孔的上成型凸起，一次成型模腔还包括与左成型腔连接的用于成型Z型触指的两侧制耳的制耳成型腔。
[0007]所述一次成型上凸模上导向移动套装有下端用于与一次成型模腔的上腔口沿接触顶压配合的第一压边块，一次成型上凸模固设于一次成型模具上模座上，一次成型模具上模座与第一压边块之间设有向第一压边块施加向下方向作用力的第一压边弹簧。
[0008]所述第一压边弹簧和一次成型模具上模座上导向穿设有第一导向杆,第一导向杆的下端固定于所述第一压边块上，第一导向杆的上端设置有外翻沿，一次成型模具与外翻沿限位配合以限制第一导向杆相对一次成型模具上模座的向下移动极限。
[0009]制件固定结构包括设置于二次成型下凹模的模腔左端的与所述中间制件上的左盲孔定位配合的定位凸起，制件固定结构还包括与所述中间制件左侧上端弹性顶压配合的压边机构。
[0010]所述二次成型模具包括通过锁紧螺栓固装于所述二次成型下凹模下侧的二次成型凹模下垫板，所述二次成型下凹模上穿设有轴线沿上下方向延伸的定位杆，所述定位凸起由所述定位杆上端构成，二次成型凹模下垫板与所述定位杆下端挡止配合以限制定位杆向下移动极限，所述二次成型上凸模固设于二次成型模具上模座上，所述压边机构包括固设于所述二次成型模具上模座上的导向方向沿上下方向延伸的第二导向杆，第二导向杆上导向移动装配有下端用于与中间制件左侧上端接触顶压配合的第二压边块，二次成型模具上模座与第一压边块之间设有向第二压边块施加向下方向作用力的第二压边弹簧。
[0011]本发明中二次成型模具的技术方案为:
高压开关用Z型触指成型装置的二次成型模具，包括二次成型上凸模、供相应中间制件放置的二次成型下凹模和用于固定中间制件左端的制件固定结构，二次成型下凹模的模腔右端的腔底为与水平方向倾斜设置的成型斜面，二次成型上凸模具有用于与中间制件右侧上端接触顶压配合以使中间制件右端变形至贴设于成型斜面上的顶压凸起。
[0012]制件固定结构包括设置于二次成型下凹模的模腔左端的与所述中间制件上的左盲孔定位配合的定位凸起，制件固定结构还包括与所述中间制件左侧上端弹性顶压配合的压边机构。
[0013]所述二次成型模具包括通过锁紧螺栓固装于所述二次成型下凹模下侧的二次成型凹模下垫板，所述二次成型下凹模上穿设有轴线沿上下方向延伸的定位杆，所述定位凸起由所述定位杆上端构成，二次成型凹模下垫板与所述定位杆下端挡止配合以限制定位杆向下移动极限。
[0014]所述二次成型上凸模固设于二次成型模具上模座上，所述压边机构包括固设于所述二次成型模具上模座上的导向方向沿上下方向延伸的第二导向杆，第二导向杆上导向移动装配有下端用于与中间制件左侧上端接触顶压配合的第二压边块，二次成型模具上模座与第一压边块之间设有向第二压边块施加向下方向作用力的第二压边弹簧。
[0015]本发明的有益效果为:本发明中为避免Z形触指一次成型角度过大而容易产生弯曲回弹的问题，将Z型触指的成型过程分为两步，第一步先通过一次成型模具使坯料成型为中间制件，因为左、右成型腔的腔底均水平设置，因此中间制件的左端底部和右端底部均为水平的，中件制件的左端和右端通过弯曲部分连接，然后将中间制件放置于二次成型模具上进行挤压成型，通过制件固定结构对中间制件的左端进行固定，然后通过二次成型上凸模的顶压凸起使中间制件右端弯曲成最终角度，这样整个Z型触指的成型过程不存在一次弯曲成型角度过大的步骤，可以有效避免金属回弹问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明高压开关用Z型触指成型装置的一个实施例中一次成型模具的结构示意图；
图2是图1中中间制件与一次成型下凹模的配合示意图；
图3是图1中一次成型上凸模的结构示意图；
图4是图3的A-A向剖视图；
图5是图1中成型凸模的结构示意图；
图6是本发明Z型触指成型装置的一个实施例中二次成型模具的结构示意图；
图7是图6中Z形触指与二次成型下凹模的配合示意图；
图8是图7中二次成型下凹模的俯视图；
图9是图6中Z形触指与二次成型上凸模配合示意图；
图10是图9中二次成型上凸模的俯视图；
图11是图6中第二压边块与Z型触指的配合示意图；
图12是本发明中Z形触指的结构示意图；
图13是本发明中Z形触指的成型过程图。
【具体实施方式】
[0017]高压开关用Z型触指成型装置的实施例如图f 13所示:高压开关用Z型触指成型装置包括一次成型模具和二次成型模具，一次成型模具包括一次成型上凸模12和具有一次成型模腔的一次成型下凹模8，一次成型下凹模8通过第一固定结构固定于一次成型模具下模座I上，第一固定结构包括套设于一次成型下凹模8外围的一次成型凹模衬套9和一次成型凹模固定板6，一次成型凹模衬套9与一次成型下凹模8锥面配合，一次成型凹模衬套9、一次成型凹模固定板6通过内六角螺钉2固定于一次成型模具下模座I上。一次成型上凸模12通过一次成型凸模固定板14、一次成型凸模上衬板15固定于一次成型上模座16上,一次成型下模座上绕周向间隔布置有四个第一导向柱19, 一次成型上模座上绕周向间隔布置有四个分别导向移动套设于对应第一导向柱上的第一导向套18，一次成型上凸模外围导向移动套装有下端用于与一次成型模腔的上腔口沿接触顶压配合的第一压边块，一次成型模具上模座与第一压边块之间设有向第一压边块施加向下方向作用力的第一压边弹簧13，一次成型模具上模座与第一压边弹簧之间穿装有第一导向杆17，第一导向杆的下端固定于所述第一压边块上，第一导向杆的上端设置有外翻沿，一次成型模具与外翻沿限位配合以限制第一导向杆相对一次成型模具上模座的向下移动极限，第一压边块包括与第一导向杆旋装的连接部分和11通过螺栓固定于连接部分下侧的工作部分10，工作部分的下端用于与一次成型模腔的上腔口沿接触顶压配合。一次成型模腔包括左成型腔、右成型腔及连接于左、右成型腔之间的与相应Z型触指的弯曲部分45-1形状适配的弯曲成型腔，左、右成型腔的腔底均水平设置，左成型腔的腔底设置有用于成型Z型触指的左盲孔45-2的下成型凸起，下成型凸起由穿装于一次成型下凹模8中的轴线沿上下方向延伸的成型凸模7的上端部构成，一次成型上凸模23具有用于成型Z型触指的右盲孔45-3的上成型凸起22，一次成型模腔还包括与左成型腔连接的与所述Z型触指的两侧制耳形状适配的制耳成型腔，制耳成型前用于成型出Z型触指45的两侧制耳45-4。图1中项3表示推杆；项4表不第一定位销；项5表不一次成型凹模下垫板。
[0018]二次成型模具包括二次成型上凸模31、供中间制件20放置的二次成型下凹模28和用于固定中间制件20左端的制件固定结构，二次成型下凹模28通过二次成型凹模下垫板25、二次成型凹模固定板26固定于二次成型模具下模座23上，二次成型模具下模座23、二次成型凹模下垫板25和二次成型凹模固定板26之间穿装有轴线沿上下方向延伸的锁紧螺栓24。二次成型上凸模通过二次成型凸模固定板32、二次成型凸模上垫板34固定于二次成型模具上模座40上，二次成型模具下模座上绕周向间隔布置有四个第二导向柱44，二次成型上模座上绕周向间隔布置有四个分别导向移动套设于对应第二导向柱上的第二导向套41。制件固定结构包括设置于二次成型下凹模的模腔左端的与所述中间制件上的左盲孔定位配合的定位凸起，制件固定结构还包括与中间制件左侧上端弹性顶压配合的压边机构，二次成型下凹模上穿设有轴线沿上下方向延伸的定位杆26，定位凸起由定位杆26上端部构成，二次成型凹模下垫板25与定位杆26下端挡止配合以限制定位杆向下移动极限。压边机构包括固设于二次成型模具上模座上的导向方向沿上下方向延伸的第二导向杆30，第二导向杆上导向移动装配有下端用于与中间制件左侧上端接触顶压配合的第二压边块29，二次成型模具上模座与第一压边块之间设有向第二压边块施加向下方向作用力的第二压边弹簧33。二次成型下凹模的模腔右端的腔底46为与水平方向倾斜设置的成型斜面，二次成型上凸模具有用于与中间制件右侧上端接触顶压配合以使中间制件右端变形至贴设于成型斜面上的顶压凸起47。图7中项35表示实现二次成型凸模固定板32、二次成型凸模上垫板34固定于二次成型模具上模座40上的螺栓；项36表不模柄；项38和43表示紧固螺钉；项39表示第二定位销；项42表示挡块。
[0019]本成型装置在使用时第一步，使用一次成型模具将坯料48挤压成中间制件，第二步使用二次成型模具将中件制件20挤压成Z型触指。具体操作为:在第一步中，将坯料48放置于一次成型下凹模的一次成型模腔中，一次成型模具上模座带动第一压边块和一次成型上凸模下移，第一压边块的工作部分先与一次成型模腔的腔口沿接触顶压配合从而实现将一次成型模腔的腔口密封，这样可以防止坯料在被挤压时有金属由一次成型模腔中流出，可以保证金属会充分填满一次成型模腔，随后一次成型模具上模座继续下移，由于下成型凸起的位置较高，所以中间制件上的左盲孔首先形成，随着一次成型上凸模的继续下移，左端金属填充完成，制耳成型，右盲孔成型，同时中件制件20的右端也成水平状态，此时坯料被成型成中间制件，中间制件与最终的Z形触指相比，仅是中间制件的右端是水平的，而Z形触指的右端是倾斜的。然后第二步将中间制件放置于二次成型下凹模中，定位凸起的与中间制件的左盲孔定位插配，在二次成型上模座下移过程中，压边机构的第二压边块压住中件制间的左侧上端，因此通过定位凸起和压边机构实现了中件制件的固定，随着二次成型上模座的继续下移，二次成型上凸模的顶压凸起顶压中间制件右端使中间制件右端倾斜变形，并最终形成Z型触指。
[0020]本发明中Z型触指的成型采取了分布操作，每一步中均没有较大的弯曲变形部位，从而避免了金属会弹问题；第一压边块与一次成型模腔的上腔口沿接触密封配合，从而可以避免坯料在被挤压过程中金属流出一次成型模腔，保证金属可以将一次成型模腔填充满；左盲孔成型时，金属的流动也成型出制耳，保证了金属流动的顺畅性；成型凸模、定位杆分别与一次成型下凹模、二次成型下凹模可拆装配，这样方便卸料。在本高压开关用Z型触指成型装置的其它实施例中:保温步骤也可以没有；当然也可以不在一次成型模腔中设置润滑剂；成型凸模与一次成型下凹模还可以一体成型；定位杆与二次成型下凹模也可以一体成型；制件固定结构还可以是通过螺栓固定于二次成型下凹模上的压板，通过压板将中间制件左端固定于二次成型下凹模中。
[0021]高压开关用Z型触指成型装置的二次成型模具的实施例如图6?11所示:二次成型模具的具体结构与上述各高压开关用Z型触指成型装置实施例中所述的二次成型模具相同，在此不再详述。
【权利要求】
1.高压开关用2型触指成型装置，其特征在于:包括一次成型模具和二次成型模具，一次成型模具包括一次成型上凸模和具有一次成型模腔的一次成型下凹模，一次成型模腔包括左成型腔、右成型腔及连接于左、右成型腔之间的与相应2型触指的弯曲部分形状适配的弯曲成型腔，左、右成型腔的腔底均水平设置，二次成型模具包括二次成型上凸模、供相应中间制件放置的二次成型下凹模和用于固定中间制件左端的制件固定结构，二次成型下凹模的模腔右端的腔底为与水平方向倾斜设置的成型斜面，二次成型上凸模具有用于与中间制件右侧上端接触顶压配合以使中间制件右端变形至贴设于成型斜面上的顶压凸起。
2.根据权利要求1所述的高压开关用2型触指成型装置，其特征在于:左成型腔的腔底设置有用于成型2型触指的左盲孔的下成型凸起，一次成型上凸模具有用于成型2型触指的右盲孔的上成型凸起，一次成型模腔还包括与左成型腔连接的用于成型2型触指的两侧制耳的制耳成型腔。
3.根据权利要求1所述的高压开关用2型触指成型装置，其特征在于:所述一次成型上凸模上导向移动套装有下端用于与一次成型模腔的上腔口沿接触顶压配合的第一压边块，一次成型上凸模固设于一次成型模具上模座上，一次成型模具上模座与第一压边块之间设有向第一压边块施加向下方向作用力的第一压边弹簧。
4.根据权利要求3所述的高压开关用2型触指成型装置，其特征在于:所述第一压边弹簧和一次成型模具上模座上导向穿设有第一导向杆，第一导向杆的下端固定于所述第一压边块上，第一导向杆的上端设置有外翻沿，一次成型模具与外翻沿限位配合以限制第一导向杆相对一次成型模具上模座的向下移动极限。
5.根据权利要求广4任意一项所述的高压开关用2型触指成型装置，其特征在于:制件固定结构包括设置于二次成型下凹模的模腔左端的与所述中间制件上的左盲孔定位配合的定位凸起，制件固定结构还包括与所述中间制件左侧上端弹性顶压配合的压边机构。
6.根据权利要求5所述的高压开关用2型触指成型装置，其特征在于:所述二次成型模具包括通过锁紧螺栓固装于所述二次成型下凹模下侧的二次成型凹模下垫板，所述二次成型下凹模上穿设有轴线沿上下方向延伸的定位杆，所述定位凸起由所述定位杆上端构成，二次成型凹模下垫板与所述定位杆下端挡止配合以限制定位杆向下移动极限，所述二次成型上凸模固设于二次成型模具上模座上，所述压边机构包括固设于所述二次成型模具上模座上的导向方向沿上下方向延伸的第二导向杆，第二导向杆上导向移动装配有下端用于与中间制件左侧上端接触顶压配合的第二压边块，二次成型模具上模座与第一压边块之间设有向第二压边块施加向下方向作用力的第二压边弹簧。
7.高压开关用2型触指成型装置的二次成型模具，其特征在于:包括二次成型上凸模、供相应中间制件放置的二次成型下凹模和用于固定中间制件左端的制件固定结构，二次成型下凹模的模腔右端的腔底为与水平方向倾斜设置的成型斜面，二次成型上凸模具有用于与中间制件右侧上端接触顶压配合以使中间制件右端变形至贴设于成型斜面上的顶压凸起。
8.根据权利要求7所述的二次成型模具，其特征在于:制件固定结构包括设置于二次成型下凹模的模腔左端的与所述中间制件上的左盲孔定位配合的定位凸起，制件固定结构还包括与所述中间制件左侧上端弹性顶压配合的压边机构。
9.根据权利要求8所述的二次成型模具，其特征在于:所述二次成型模具包括通过锁紧螺栓固装于所述二次成型下凹模下侧的二次成型凹模下垫板，所述二次成型下凹模上穿设有轴线沿上下方向延伸的定位杆，所述定位凸起由所述定位杆上端构成，二次成型凹模下垫板与所述定位杆下端挡止配合以限制定位杆向下移动极限。
10.根据权利要求8或9所述的二次成型模具，其特征在于:所述二次成型上凸模固设于二次成型模具上模座上，所述压边机构包括固设于所述二次成型模具上模座上的导向方向沿上下方向延伸的第二导向杆，第二导向杆上导向移动装配有下端用于与中间制件左侧上端接触顶压配合的第二压边块，二次成型模具上模座与第一压边块之间设有向第二压边块施加向下方向作用力的第二压边弹簧。
【文档编号】B21C25/02GK104399768SQ201410591032
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】陈东风, 陈延辉, 丁洁, 唐锦涛, 张圣中, 窦济森 申请人:平高集团有限公司, 国家电网公司