一种气压式顶出模具设备的制作方法

本发明属于模具技术领域，尤其涉及一种气压式顶出模具设备。

背景技术：

目前在流体压力推出成品的型模技术领域，注入原材料、产品的成型及推出一般采用定时器、控制器、及执行机构对整个生产过程进行自动化控制，故在生产过程中，操作者只需要将原材料注入模具体即可，剩余生产过程均由自动化控制的设备完成，但是在生产过程中，不免出现设备损坏，电路故障、模具老化等问题，而生产过程中完全自动化，在没有专人看护设备时，操作者不易发觉设备在生产过程中出现的异常，如果设备异常问题得不到快速的解决，就会导致整个生产过程瘫痪，降低工作效率，甚至导致设备零部件大量发热产生不可逆的损坏。情况严重很有可能造成火灾等重大事故。

针对上述问题，现有技术中有解决该问题的方案，比如专利号为“cn106393785b”的“气压顶出式成型模具”。该专利采用以下方法实现：通过空心钢球与金属触片碰撞发出的有规律的声响来进行判断设备是否工作正常，而且成型工件的顶出采用了充气装置和抽气装置完成。但是该专利有以下问题：第一，在生产过程中本来就伴有机械噪音，值班人员不容易在有噪音的情况下还能分辨出钢球与金属触片碰撞发出的声音是否规律，从而难以分辨设备是否工作正常；第二，成型工件的顶出还采用了抽气装置来完成，抽气装置的布置导致结构冗杂，成本较高，维修复杂；第三，通过钢球与金属触片碰撞发出的声音的间隔时长来判断设备是否正常还有这样的弊端，由于人的听觉疲劳很容易导致间隔时长的判断不准确，很有可能导致难以发现设备故障。

综上，所以需要设计一种气压式顶出模具设备，以保证在只使用充气装置的时候就能完成成型工件的顶出和回位，同时还要保证设备出现故障时能报警。

本发明设计一种气压式顶出模具设备解决如上问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种气压式顶出模具设备，它是采用以下技术方案来实现的。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”、“上”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种气压式顶出模具设备，其特征在于：它包括推板、a支板、溜板、支撑板、推台、b支板、u型板a、缸体、进气管、横板、顶杆、a活塞、底座、l型板a、卡板、a弹簧、a滑块、a壳、b壳、喇叭、b弹簧、锥塞、伸缩杆、u型板b、b活塞、u型板c、转杆、螺纹环、a卡块、b卡块、c弹簧、c活塞、c壳、方管，其中底座上装有顶部具有气孔a的缸体；缸体的一侧连通有进气管，另一侧并排装有a壳和b壳；缸体内壁开有与a壳进口相通的a孔，a壳远离缸体的一端上侧开有v型切口，a壳靠近缸体的一端上侧开有气孔b；一角具有斜面的a滑块滑动安装于a壳中，a壳中装有使a滑块复位的a弹簧；a滑块与气孔b配合；缸体内壁开有与b壳上的锥孔相通的b孔，b壳远离缸体的一端上侧装有与b壳相通的气动式报警喇叭，具有圆孔的b活塞滑动安装在b壳内；b活塞一侧装有u型板b，另一侧装有内部具有圆槽的u型板c；内部具有b弹簧的伸缩杆一端装在u型板b上，另一端装有与锥孔配合的锥塞；转杆一端具有转盘，另一端具有推盘，转杆上具有一段螺纹段；推盘旋转于圆槽中，转杆远离u型板c的一端穿出u型板c且穿过b壳远离缸体的一侧，转盘位于b壳外侧；转杆不具有螺纹段的部分与b壳之间滑动密封；与螺纹段螺纹配合的螺纹环通过支架装在底座上；c壳安装在b壳的侧面，方管一端与c壳相通，另一端与缸体相通；c壳内滑动安装有c活塞，c活塞一侧装有供其复位的c弹簧，另一侧装有b卡块，一端具有斜面的b卡块穿过c壳且进入b壳；与b卡块配合的a卡块装在伸缩杆内杆上。

l型板a竖直滑动于底座上，l型板a下端与a滑块配合；l型板a上端为水平段，l型板a的中部装有卡板；对称分布的a支板和b支板均通过两根立柱装在底座上；a支板和b支板相对的侧面对称装有两块支撑板；底部铰接有u型板a的推板滑动安装在a支板和b支板之间；b支板顶部与a支板相对的侧面具有与推板配合的凸起，另一侧装有溜板；推板与两个支撑板配合；顶杆一端装有a活塞，另一端装有推台；a活塞密封滑动于缸体内，推台位于u型板a内，推台分别与推板和u型板a配合；顶杆装有a活塞的一端穿过缸体顶部，顶杆装有推台的一端穿过u型板a；位于l型板a水平段和卡板之间的横板装在顶杆上；横板分别与l型板a水平段和卡板配合。

作为本技术的进一步改进，上述a弹簧一端固连在a壳的内壁，另一端固连在a滑块具有斜面的一端；a滑块密封滑动于a壳。

作为本技术的进一步改进，上述b弹簧一端装在伸缩杆外杆的内壁上，另一端装在内杆远离锥塞的一端。

作为本技术的进一步改进，上述b活塞与b壳滑动密封；c活塞与c壳滑动密封。

作为本技术的进一步改进，上述c弹簧一端装在c壳内壁，另一侧固连在c活塞远离b卡块的一侧。

作为本技术的进一步改进，l型板b一端装在底座上，另一端装有梯形导轨；l型板a侧面装有梯形导块，梯形导块滑动安装于梯形导轨中。梯形导轨和梯形导块配合的设计在于，保证l型板a平稳的竖直滑动，且还能防止l型板a无法从梯形导轨中脱离。

作为本技术的进一步改进，上述b支板的顶端高于a支板的顶端，便于推板的摆动；b支板顶端具有与溜板共面的斜面。

作为本技术的进一步改进，上述锥塞远离伸缩杆的圆面面积大于c活塞与c弹簧所连接的面的面积。以保证锥塞向远离缸体运动时，a卡块能突破b卡块的阻碍。

作为本技术的进一步改进，上述a活塞始终高于进气管以及a孔、b孔、方管的位置。

作为本技术的进一步改进，上述进气管与充气装置连接。

本发明中所有密封均采用现有技术。

u型板a以及u型板a和推板铰接的设计为了保证推台推动推板实现摆动。

本发明中a弹簧的弹性系数要小，以保证本发明正常运行的要求。

本发明中推盘、u型板c、转杆、螺纹段、螺纹环、转盘的设计是为了调节气压报警阈值，具体气压报警阈值调节如下：通过旋转转盘带动转杆，在螺纹环和螺纹段的螺纹配合作用下，转杆带动推盘使u型板c向靠近缸体的方向移动，那么伸缩杆被压缩，b弹簧压缩量增大，从而锥塞阻碍气压推力的值增大，进而气压报警阈值增大；反之，当气压报警阈值需要减小时，反向旋转转盘，使u型板c向远离缸体的方向移动，那么伸缩杆被压缩的量变小，b弹簧压缩量变小，从而锥塞阻碍气压推力的值变小，进而气压报警阈值变小。调节气压报警阈值目的在于：在本发明正常运作过程中，a活塞受到的气压推力的最大值受到气压报警阈值的限制，a活塞受到的气压推力的最大值直接决定了被顶的成型工件的重量大小，也就是说工件越重a活塞所需要的气压推力越大，反之，工件越轻a活塞所需要的气压推力越小。总之，操作人员可以根据不同成型工件的重量调节气压报警阈值。

本发明中，转杆上的螺纹段和螺纹环的螺纹采用自锁螺纹，保证转杆不调节时，b活塞不动。

相比较于现有技术中的模具顶出技术，比如专利号为“cn106393785b”的“气压顶出式成型模具”的技术，本发明通过设置气动报警喇叭、锥塞、伸缩杆和b弹簧，在设备异常时，锥塞被高气压顶开，气动报警喇叭便能报警，可以让人更容易发觉设备出现故障，即使在噪音环境中也能分辨报警声；本发明a活塞采用负压复位，通过a滑块与l型板a的配合，实现缸体内a活塞的往复运动，只需要充气装置而不需要抽气装置便能实现，从而降低成本。本发明中推盘、转杆、螺纹环、转盘的设计可以根据不同工件的重量来调节气压报警阈值，保证工件在被顶出时不会报警。本发明结构简单，具有较好的使用效果。

附图说明

图1是整体布局及正视示意图。

图2是推板安装剖面示意图。

图3是缸体上所装结构的两个视角示意图。

图4是缸体内部局部剖面示意图。

图5是缸体及a壳剖面示意图。

图6是a壳、b壳、c壳和方管安装剖面示意图。

图7是l型板a和a滑块配合的剖面正视示意图。

图8是l型板a和l型板b安装示意图。

图9是梯形导轨和a支板安装示意图，以及l型板a的结构图。

图10是b壳内部剖面示意图。

图11是a卡块和b卡块配合的剖面示意图。

图12是喇叭和c壳的安装示意图。

图13是a弹簧、伸缩杆、转杆的安装示意图。

图14是转杆结构图，以及b壳和u型板c的剖面示意图。

图15是a卡块安装及c方管剖面示意图。

图中标号名称：1、推板；2、a支板；3、立柱；4、溜板；5、支撑板；6、推台；7、b支板；8、u型板a；9、缸体；10、进气管；12、横板；13、顶杆；15、凸起；17、气孔a；18、a活塞；19、底座；20、l型板a；21、卡板；22、梯形导轨；23、l型板b；24、v型切口；25、a弹簧；26、a滑块；27、a壳；28、a孔；29、b孔；31、支架；32、b壳；33、气孔b；34、梯形导槽；35、喇叭；36、c孔；38、b弹簧；39、锥塞；40、伸缩杆；42、u型板b；43、b活塞；44、u型板c；45、推盘；46、转杆；47、螺纹环；48、转盘；49、b卡块；50、a卡块；51、c弹簧；52、c活塞；53、c壳；55、方管；56、螺纹段；57、圆槽；60、锥孔。

具体实施方式

以下将参照附图来描述本发明；但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

一种气压式顶出模具设备，如图1、4、6、11所示，它包括推板1、a支板2、溜板4、支撑板5、推台6、b支板7、u型板a8、缸体9、进气管、横板12、顶杆13、a活塞18、底座19、l型板a20、卡板21、a弹簧25、a滑块26、a壳27、b壳32、喇叭35、b弹簧38、锥塞39、伸缩杆40、u型板b42、b活塞43、u型板c44、转杆46、螺纹环47、a卡块50、b卡块49、c弹簧51、c活塞52、c壳53、方管55，其中底座19上装有顶部具有气孔a17的缸体9；缸体9的一侧连通有进气管10，另一侧并排装有a壳27和b壳32；如图6、7所示，缸体9内壁开有与a壳27进口相通的a孔28，a壳27远离缸体9的一端上侧开有v型切口24，a壳27靠近缸体9的一端上侧开有气孔b33；一角具有斜面的a滑块26滑动安装于a壳27中，a壳27中装有使a滑块26复位的a弹簧25；a滑块26与气孔b33配合；如图6所示，缸体9内壁开有与b壳32上的锥孔60相通的b孔29，如图10、11所示，b壳32远离缸体9的一端上侧装有与b壳32相通的气动式报警喇叭35，具有圆孔的b活塞43滑动安装在b壳32内；b活塞43一侧装有u型板b42，另一侧装有内部具有圆槽57的u型板c44；内部具有b弹簧38的伸缩杆40一端装在u型板b42上，另一端装有与锥孔60配合的锥塞39；如图10、14所示，转杆46一端具有转盘48，另一端具有推盘45，转杆46上具有一段螺纹段56；推盘45旋转于圆槽57中，转杆46远离u型板c44的一端穿出u型板c44且穿过b壳32远离缸体9的一侧，转盘48位于b壳32外侧；转杆46不具有螺纹段56的部分与b壳32之间滑动密封；与螺纹段56螺纹配合的螺纹环47通过支架31装在底座19上；如图11、12所示，c壳53安装在b壳32的侧面，方管55一端与c壳53相通，另一端与缸体9相通；c壳53内滑动安装有c活塞52，c活塞52一侧装有供其复位的c弹簧51，另一侧装有b卡块49，一端具有斜面的b卡块49穿过c壳53且进入b壳32；与b卡块49配合的a卡块50装在伸缩杆40内杆上。

如图8、9所示，l型板a20竖直滑动于底座19上，l型板a20下端与a滑块26配合；l型板a20上端为水平段，l型板a20的中部装有卡板21；如图1所示，对称分布的a支板2和b支板7均通过两根立柱3装在底座19上；a支板2和b支板7相对的侧面对称装有两块支撑板5；如图2所示，底部铰接有u型板a8的推板1滑动安装在a支板2和b支板7之间；如图2所示，b支板7顶部与a支板2相对的侧面具有与推板1配合的凸起15，另一侧装有溜板4；推板1与两个支撑板5配合；如图3、5所示，顶杆13一端装有a活塞18，另一端装有推台6；a活塞18密封滑动于缸体9内，推台6位于u型板a8内，推台6分别与推板1和u型板a8配合；顶杆13装有a活塞18的一端穿过缸体9顶部，顶杆13装有推台6的一端穿过u型板a8；如图4所示，位于l型板a20水平段和卡板21之间的横板12装在顶杆13上；横板12分别与l型板a20水平段和卡板21配合。

如图7所示，上述a弹簧25一端固连在a壳27的内壁，另一端固连在a滑块26具有斜面的一端；a滑块26密封滑动于a壳27。

如图10所示，上述b弹簧38一端装在伸缩杆40外杆的内壁上，另一端装在内杆远离锥塞39的一端。

如图11所示，上述b活塞43与b壳32滑动密封；c活塞52与c壳53滑动密封。

如图11、15所示，上述c弹簧51一端装在c壳53内壁，另一侧固连在c活塞52远离b卡块49的一侧。

如图8、9所示，l型板b23一端装在底座19上，另一端装有梯形导轨22；l型板a20侧面装有梯形导块，梯形导块滑动安装于梯形导轨22中。梯形导轨22和梯形导块配合的设计在于，保证l型板a20平稳的竖直滑动，且还能防止l型板a20无法从梯形导轨22中脱离。

如图1、2所示，上述b支板7的顶端高于a支板2的顶端，便于推板1的摆动；b支板7顶端具有与溜板4共面的斜面。

如图11、13所示，上述锥塞39远离伸缩杆40的圆面面积大于c活塞52与c弹簧51所连接的面的面积。以保证锥塞39向远离缸体9运动时，a卡块50能突破b卡块49的阻碍。

如图4、5所示，上述a活塞18始终高于进气管10以及a孔28、b孔29、方管55的位置。

上述进气管10与充气装置连接。

本发明中所有密封均采用现有技术。

u型板a8以及u型板a8和推板1铰接的设计为了保证推台6推动推板1实现摆动。

本发明中a弹簧25的弹性系数要小，以保证本发明正常运行的要求。

本发明中推盘45、u型板c44、转杆46、螺纹段56、螺纹环47、转盘48的设计是为了调节气压报警阈值，具体气压报警阈值调节如下：通过旋转转盘48带动转杆46，在螺纹环47和螺纹段56的螺纹配合作用下，转杆46带动推盘45使u型板c44向靠近缸体9的方向移动，那么伸缩杆40被压缩，b弹簧38压缩量增大，从而锥塞39阻碍气压推力的值增大，进而气压报警阈值增大；反之，当气压报警阈值需要减小时，反向旋转转盘48，使u型板c44向远离缸体9的方向移动，那么伸缩杆40被压缩的量变小，b弹簧38压缩量变小，从而锥塞39阻碍气压推力的值变小，进而气压报警阈值变小。调节气压报警阈值目的在于：在本发明正常运作过程中，a活塞18受到的气压推力的最大值受到气压报警阈值的限制，a活塞18受到的气压推力的最大值直接决定了被顶的成型工件的重量大小，也就是说工件越重a活塞18所需要的气压推力越大，反之，工件越轻a活塞18所需要的气压推力越小。总之，操作人员可以根据不同成型工件的重量调节气压报警阈值。

本发明中，转杆46上的螺纹段56和螺纹环47的螺纹采用自锁螺纹，保证转杆46不调节时，b活塞43不动。本发明中充气装置以及控制充气装置的控制模块均为现有技术。本发明中充气装置充气的频率与模具工作频率一致。

本发明的喇叭35采用现有市场上所卖的气动式警报喇叭35即可。

本发明的工作流程：在初始缸体9未充气的状态下，推板1位于支撑板5上，推台6下表面紧贴u型板a8与推板1相对的面，横板12紧贴卡板21；缸体9内的a活塞18的位置处于最低状态，且仍高于a孔28、b孔29、进气管10的高度；a壳27内的a弹簧25处于预拉伸状态，l型板a20的下端卡在a滑块26靠近斜面的竖直面，气孔b33和a孔28被a滑块26堵住。b壳32内的锥塞39密封嵌入锥孔60，伸缩杆40内的b弹簧38处于预压缩状态，a卡块50位于距离缸体9最近的位置。c壳53内的c弹簧51处于自然状态，c活塞52未处于c壳53靠近b壳32的顶端，b卡块49的位置不会对a卡块50沿着伸缩杆40轴线方向往复移动造成任何的接触。

在正常工作状态，当模具合模后，合模后的模具正好位于推板1上；当合模后的工件注塑完成后，模具分模，工件脱离后正好位于推板1上；此时控制模块控制充气装置充气，气体从进气管10进入缸体9。随着进入缸体9的气体越来越多，缸体9内的气压越来越大，缸体9内产生的气压推力突破a活塞18的阻碍后，a活塞18平稳上升；期间，气体同时从方管55进入c壳53，使c壳53内气压升高，在压力作用下，气体推动c活塞52上的b卡块49向伸缩杆40方向移动，直到c活塞52卡在c壳53顶端时，b卡块49的斜面和a卡块50对应，a卡块50位于b卡块49和锥塞39之间，c弹簧51被拉伸。a活塞18上升的过程中，缸体9内气压对锥塞39的推力小于b弹簧38对锥塞39的推力。

a活塞18经过顶杆13推动推台6上移，直到与推板1贴合，横板12和卡板21脱离贴合；随着缸体9内气压的增加，顶杆13向上的推力克服推板1及推板1上工件的重力继续竖直向上移动，期间缸体9内气压对锥塞39的推力小于b弹簧38对锥塞39的推力。推台6顶起推板1，推板1离开支撑板5同时带动铰接的u型板a8向上滑动；随后当a活塞18继续上移，推台6推动推板1一侧到达b支板7顶端的凸起15位置时，推板1的高度高于a支板2的顶部，顶杆13上的横板12快要到达l型板a20的水平段位置。a活塞18继续向上移动，由于凸起15的限位，所以推板1沿着与凸起15接触的点向上摆动，推台6与推板1从面接触变成线接触；当推板1摆动到与溜板4平行的位置时，此时推板1的倾斜足以使工件沿着推板1滑到溜板4，工件从溜板4滑到工件的收集箱。工件的收集箱根据实际需求放置。当推板1摆动到与溜板4平行的位置时，横板12顶住l型板a20的水平段，随着推板1的继续上摆，期间顶杆13经横板12带动l型板a20向上移动一段距离，l型板a20解除对a滑块26的运动限制，在a弹簧25的复位作用下，a滑块26向远离缸体9的一侧运动，直到不再堵住气孔b33和a孔28。此时，控制模块控制充气装置停止供气；l板a的下端与a滑块26的斜面相对。

a壳27上的气孔b33完全打开，缸体9内的气体通过a孔28进入a壳27从气孔b33冒出，随着缸体9内压力不断下降，a活塞18向下滑动至初始位置，推台6贴合u型板a8后带动推板1向下滑动，推板1与支撑板5回到贴合状态，顶杆13上的横板12推动卡板21向下移动复位；期间，横板12带动卡板21和l型板a20向下移动，l型板a20下端挤压a滑块26的斜面，此时缸体9内气压为大气压，a滑块26向靠近缸体9的一侧滑动，气孔b33和a孔28被堵住，l型板a20的下端卡在a滑块26的斜面侧竖直面，a弹簧25被拉伸。在c弹簧51的复位作用下，a卡块50和b卡块49移动复位至初始状态。

成型工件的往复顶出重复上述过程即可。

当设备运行出现故障，导致模具无法正常合模开模时，很有可能模具依然位于推板1上，进而造成推板1无法被推动的情况。此时若充气装置的气体持续进入缸体9，而a活塞18无法上移，导致缸体9内的气压越来越大，直到气体对锥塞39产生的推力大于b弹簧38对锥塞39的推力；b壳32上的锥塞39被顶起，锥孔60打开，b弹簧38被压缩，b壳32内伸缩杆40上的a卡块50挤压并越过顶端带有斜面b卡块49，b卡块49向c弹簧51的方向运动，当a卡块50越过b卡块49后，在气压作用下b卡块49移动至限制a卡块50的位置，b卡块49限制a卡块50向缸体9移动，从而保证锥塞39不再堵住锥孔60。缸体9内的气体从锥孔60进入b壳32内，气体沿着b活塞43上的气孔从气动喇叭35喷出，气动喇叭35报警。当值班人员听到报警声后，关闭充气装置，充气装置停止供气，缸体9内气压不断降低至大气压，c壳53内被拉伸的c弹簧51拉动c活塞52及b卡块49复位至初始状态，b卡块49对a卡块50不进行限制，b壳32内的被压缩的伸缩杆40推动锥塞39重新密封锥孔60，a卡块50回到距离缸体9最近的初始位置。

a卡块50和b卡块49相配合的作用在于：在超过阈值，缸体9内气压的推力顶开锥塞39时，b卡块49能将a卡块50限位，锥塞39暂时无法复位堵住锥孔60，使得缸体9内的气压瞬间下降不会一直处于超高气压状态，从而达到避免缸体9上方结构不会一直受到超高气压推动而产生机械损坏；另外，b卡块49对a卡块50的限位可以使得锥孔60不被堵住，所以缸体9内的气体可以从锥孔60、b活塞43的圆孔吹动气动喇叭35持续有效的报警。

综上所述，本发明的主要有益效果是：通过设置气动报警喇叭、锥塞、伸缩杆和b弹簧，在设备异常时，锥塞被高气压顶开，气动报警喇叭便能报警，可以让人更容易发觉设备出现故障，即使在噪音环境中也能分辨报警声；本发明a活塞采用负压复位，通过a滑块与l型板a的配合，实现缸体内a活塞的往复运动，只需要充气装置而不需要抽气装置便能实现，从而降低成本。本发明中推盘、转杆、螺纹环、转盘的设计可以根据不同工件的重量来调节气压报警阈值，保证工件在被顶出时不会报警。本发明结构简单，具有较好的使用效果。