顶模机构及设有该顶模机构的模具的制作方法

本发明涉及精密铸造领域，特别地，涉及一种顶模机构。此外，本发明还涉及一种包括上述顶模机构的模具。

背景技术：

随着精密铸造技术的发展，零件结构越来越复杂，具有扭曲、窄小、薄壁等特点的零件越来越多，相应地成型其结构的蜡模或陶瓷型芯的结构也越来越复杂，蜡模或陶瓷型芯出模不顺畅容易产生裂纹、变形等，如何确保具有扭曲、窄小、薄壁等结构的蜡模或陶瓷型芯顺利出模成为模具设计制造过程中的一个难题。

目前，一般采用顶模机构对具有扭曲、窄小、薄壁等结构的蜡模或陶瓷型芯出模，模具的顶模机构大多采用顶模板加偏芯凸轮等结构，这些结构体积较大且结构复杂，不仅增大了模具的重量，还使得模具结构复杂；使用时，顶模机构无法自动复位，需靠模具合模杆的撞击来进行复位；顶模机构的多个部件的制造精度积累误差增加，抵顶蜡模或陶瓷型芯表面时，易在表面形成台阶，影响蜡模或陶瓷型芯的成型质量；实际操作中，顶模机构易因偏移或复位不同步而造成损毁。

技术实现要素：

本发明提供了一种顶模机构及设有该顶模机构的模具，以解决现有的模具体积大、重量重、结构复杂、使用时不能自动复位、且使用过程中易遭受损坏的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种顶模机构，用于装设于模具活块中、以在外力作用下抵顶待出模的成型件以使成型件与模具活块的型腔面分离并在外力消除后自动复位，顶模机构包括：用于承受作用力的顶模板，顶模板连接有用于抵顶成型件的顶模杆，顶模杆的外圆上装设有受作用力时压缩且在作用力消除后自动回复至初始状态的弹性件，弹性件一端的端部抵顶顶模板；模具活块内设有用于安装顶模机构的安装通道，安装通道的一端与型腔面连通，顶模机构滑动装设于安装通道中，且弹性件另一端的端部抵顶安装通道；模具活块上设有连通安装通道以供外部的施力机构对顶模板施加作用力的顶模孔，施力机构穿过顶模孔对顶模板施加作用力，顶模板平移并压缩弹性件以使顶模杆滑出安装通道以抵顶成型件，施力机构撤除后，顶模杆和顶模板在弹性件的作用下自动回复至初始位置。

进一步地，安装通道包括用于安装顶模杆的第一安装段、与第一安装段相连以用于安装弹性件的第二安装段及与第二安装段相连以用于安装顶模板的第三安装段，第一安装段与型腔面连通，第三安装段与顶模孔连通；顶模杆滑动装设于第一安装段中且一端延伸至第二安装段中；弹性件装设于第二安装段中，且其一端的端部抵顶第二安装段与第一安装段连接处的台阶面；顶模板滑动装设于第三安装段中且一端面在顶模开始时抵顶第三安装段与顶模孔连接处的台阶面，另一相对端面用于在顶模结束时抵顶第三安装段与第二安装段连接处的台阶面。

进一步地，顶模杆的数量为多根，多根顶模杆的一端均与顶模板相连，各顶模杆的外圆上装设有弹性件；安装通道包括用于分别安装多根顶模杆的多个第一安装段，各第一安装段的两端分别与型腔面和第二安装段连通。

进一步地，顶模杆包括用于抵顶成型件的抵顶段、与抵顶段相连以用于安装弹性件的延伸段，延伸段的端部连接有顶模板；抵顶段滑动装设于第一安装段中，延伸段装设于第二安装段中且延伸至第三安装段中。

进一步地，顶模机构还包括用于调节弹性件的松紧的调节螺母，调节螺母螺纹连接于延伸段的外圆上；弹性件的两端分别抵顶第二安装段与第一安装段连接处的台阶面及调节螺母。

进一步地，抵顶段的截面呈多边形，第一安装段的截面呈与抵顶段的截面相适应的多边形；延伸段的截面呈圆形，且延伸段上用于安装调节螺母的部分段的外圆上设有与调节螺母的内螺纹匹配的外螺纹，第二安装段的截面呈与延伸段的截面相适应的圆形；顶模板的剖面呈方形，第三安装段的剖面呈与顶模板的剖面相适应的方形。

进一步地，抵顶段上用于抵顶成型件的抵顶面呈与成型件上抵接的接触面相匹配的形状。

进一步地，第三安装段在与顶模板移动方向相垂直的方向上与模具活块的侧壁连通、以使顶模板安装于第三安装段中。

进一步地，顶模板上设有多个安装凹槽，多根顶模杆的一端分别插入多个安装凹槽中以与顶模板相连。

根据本发明的另一方面，还提供了一种模具，包括模具体及多个模具活块，一个或几个模具活块内各设有安装通道，安装通道中装设有如上述的顶模机构

本发明具有以下有益效果：

本发明的顶模机构结构简单、小巧，使用时装设于模具的模具活块内，相比现有的顶模机构，由于其装设于模具活块内，故不会额外增加模具的体积和较大地增加模具的重量，也不会使得模具结构更复杂，故本发明的模具相比现有技术中增设有顶模机构的模具，其体积较小，重量较轻，且结构简单；顶模后，本发明的顶模机构可自动复位，无需靠合模杆的撞击来进行复位，自动化程度高，且减少出模时间，提高出模效率；且实际操作时，由于顶模机构装设于模具活块的安装通道内，相比现有技术的顶模机构装设于模具活块外，本发明的顶模机构不易因偏移或复位不同步而损坏，安全性高且使用寿命长。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的顶模机构的空间结构示意图；

图2是图1中顶模机构的主视结构示意图；

图3是图1中顶模机构装配于模具活块中的主视结构示意图；

图4是图3的剖视结构示意图；

图5是本发明优选实施例的模具的剖视结构示意图。

图例说明

10、模具活块；101、型腔面；102、顶模孔；103、第一安装段；104、第二安装段；105、第三安装段；20、顶模板；201、安装凹槽；30、顶模杆；31、抵顶段；32、延伸段；301、抵顶面；40、弹性件；50、调节螺母；60、模具体。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图1和图4，本发明的优选实施例提供了一种顶模机构，用于装设于模具活块10中、以在外力作用下抵顶待出模的成型件以使成型件与模具活块10的型腔面101分离并在外力消除后自动复位，顶模机构包括：用于承受作用力的顶模板20，顶模板20连接有用于抵顶成型件的顶模杆30，顶模杆30的外圆上装设有受作用力时压缩且在作用力消除后自动回复至初始状态的弹性件40，弹性件40一端的端部抵顶顶模板20。模具活块10内设有用于安装顶模机构的安装通道，安装通道的一端与型腔面101连通，顶模机构滑动装设于安装通道中，且弹性件40另一端的端部抵顶安装通道。模具活块10上设有连通安装通道以供外部的施力机构对顶模板20施加作用力的顶模孔102，施力机构穿过顶模孔102对顶模板20施加作用力，顶模板20平移并压缩弹性件40以使顶模杆30滑出安装通道以抵顶成型件，施力机构撤除后，顶模杆30和顶模板20在弹性件40的作用下自动回复至初始位置。出模成型件时，首先通过施力机构(本发明中，施力机构可以是安装于模具活块10内的现有的用于穿过顶模孔102以抵顶顶模板20的机构，也可以是人工手动抵顶顶模板20穿过顶模孔102抵顶顶模板20以对顶模板20施加外力，顶模板20在该外力作用下平移进而推动顶模杆30平移，顶模杆30平移时压缩弹性件40并伸出安装通道外后抵顶待出模的成型件(本发明中指蜡模或陶瓷型芯)，成型件在顶模杆30的抵顶下与模具活块10的型腔面101分离，从而被顶出模具；撤除施力机构，弹性件40由压缩状态进行回复，通过顶模板20推动顶模杆30后移，进而使顶模板20和顶模杆30回到起始位置，从而顶模机构完成一次顶模及复位动作。本发明的顶模机构结构简单、小巧，使用时用于装设于模具的模具活块10内，相比现有的顶模机构，由于其装设于模具活块10内，故不会额外增加模具的体积和较大地增加模具的重量，也不会使得模具结构更复杂，故本发明的模具相比现有技术中增设有顶模机构的模具，其体积较小，重量较轻，且结构简单；顶模后，本发明的顶模机构可自动复位，无需靠合模杆的撞击来进行复位，自动化程度高，且减少出模时间，提高出模效率；且实际操作时，由于顶模机构装设于模具活块10的安装通道内，相比现有技术的顶模机构装设于模具活块10外，本发明的顶模机构不易因偏移或复位不同步而损坏，安全性高且使用寿命长。

可选地，参照图3和图4，安装通道包括用于安装顶模杆30的第一安装段103、与第一安装段103相连以用于安装弹性件40的第二安装段104及与第二安装段104相连以用于安装顶模板20的第三安装段105，第一安装段103与型腔面101连通，第三安装段105与顶模孔102连通。装设时，顶模杆30滑动装设于第一安装段103中且一端延伸至第二安装段104中。弹性件40装设于第二安装段104中，且其一端的端部抵顶第二安装段104与第一安装段103连接处的台阶面。顶模板20滑动装设于第三安装段105中且一端面在顶模开始时抵顶第三安装段105与顶模孔102连接处的台阶面，另一相对端面用于在顶模结束时抵顶第三安装段105与第二安装段104连接处的台阶面。出模开始前，顶模板20上靠近顶模孔102的端面抵顶第三安装段105与顶模孔102连接处的台阶面，并被限位，出模时，顶模板20在施力机构的作用下平移直至靠近第二安装段104的端面抵顶第三安装段105与第二安装段104连接处的台阶面，并被限位，顶模杆30移动最大距离，弹性件40压缩量达到最大，出模后，施力机构撤除，顶模板20在弹性件40的作用下自动回复至抵顶第三安装段105与顶模孔102连接处的台阶面。

优选地，为提高模具的出模效率，同时增强模具的出模效果，本发明中，顶模杆30的数量为多根，多根顶模杆30的一端均与顶模板20相连，各顶模杆30的外圆上装设有弹性件40。安装通道包括用于分别安装多根顶模杆30的多个第一安装段103，各第一安装段103的两端分别与型腔面101和第二安装段104连通。

可选地，如图2所示，顶模杆30包括用于抵顶成型件的抵顶段31、与抵顶段31相连以用于安装弹性件40的延伸段32，延伸段32的端部连接有顶模板20。抵顶段31滑动装设于第一安装段103中，延伸段32装设于第二安装段104中且延伸至第三安装段105中。

优选地，如图1和图2所示，顶模机构还包括用于调节弹性件40的松紧的调节螺母50，调节螺母50螺纹连接于延伸段32的外圆上。弹性件40的两端分别抵顶第二安装段104与第一安装段103连接处的台阶面及调节螺母50。通过在顶模杆30的延伸段32的外圆上螺纹连接调节螺母50，不仅可通过调节调节螺母50以调节弹性件40(本发明中，弹性件40为弹簧)的松紧，且出模后，通过弹性件40抵顶调节螺母50，以间接推动顶模杆30和顶模板20平移。

优选地，如图1和图4所示，抵顶段31的截面呈多边形，第一安装段103的截面呈与抵顶段31的截面相适应的多边形，从而可约束顶模杆30旋转，且本具体实施例中，第一安装段103与抵顶段31间隙配合，以对顶模杆30进行导向。延伸段32的截面呈圆形，且延伸段32上用于安装调节螺母50的部分段的外圆上设有与调节螺母50的内螺纹匹配的外螺纹，第二安装段104的截面呈与延伸段32的截面相适应的圆形。顶模板20的剖面呈方形，第三安装段105的剖面呈与顶模板20的剖面相适应的方形。

优选地，如图1和图4所示，为使顶模杆30平稳的抵顶成型件，本优选实施例中，抵顶段31上用于抵顶成型件的抵顶面301呈与成型件上抵接的接触面相匹配的形状，顶模杆30抵顶蜡模或陶瓷型芯表面时，由于抵顶面301呈与成型件的接触面相匹配的形状，故不易在成型件的接触面上形成台阶，进而提高蜡模或陶瓷型芯的成型质量。

可选地，如图3和图4所示，第三安装段105在与顶模板20移动方向相垂直的方向上与模具活块10的侧壁连通、以使顶模板20安装于第三安装段105中。

可选地，如图1所示，顶模板20上设有多个安装凹槽201，多根顶模杆30的一端分别插入多个安装凹槽201中以与顶模板20相连。

参照图5，本发明的优选实施例提供了一种模具，包括模具体60及多个模具活块10，一个或几个模具活块10内各设有安装通道，安装通道中装设有如上述的顶模机构。由于本发明的顶模机构结构简单、小巧，当其装设于模具的模具活块10内时，不会额外增加模具的体积和较大地增加模具的重量，也不会使得模具结构更复杂，故本发明的模具相比现有技术中增设有顶模机构的模具，其体积较小，重量较轻，且结构简单；由于本发明的顶模机构可自动复位，故本发明的模具自动化程度高，且出模时间少，出模效率高；实际操作时，由于顶模机构装设于模具活块10的安装通道内，相比现有的顶模机构装设于模具活块10外，本发明的模具不易因顶模机构的偏移或复位不同步而损坏，故其安全性高且使用寿命长。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。