专利名称：底部带凸缘的杯形件分步脱模方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于金属塑性成形技术中的挤压工艺，特别涉及底部带凸缘的杯形制件的正挤压模具、脱模方法及其装置。
背景技术：
在现有技术中(见图1)，对于底部带凸缘的杯形制件[3](孔深H，孔径D)，传统的挤压模具结构是凸模[1]通过上模板固定在压力机滑块上，并随滑块上下运动；芯棒[4]及凹模[2]通过下模板(座)固定在压力机工作台上，顶件器(环)[5]套在芯棒[4]上。
为保证生产连续进行，制件成形后必须尽快取出。传统结构的模具是直接反顶制件脱模，一般有两种方案(参见图1)(1)模具结构上对应于杯身全长均为工作带。其成形近乎闭式模锻，孔越深，所需挤压力越大。而设置顶件器[5]后，将使芯棒[4]相对高度太大，刚性差。所以，只适用于H/D较小的制件。
(2)模具结构上工作带较短，且凹模[2]工作带以下敞开，使得芯棒[4]的相对高度大大减小，刚性明显提高。可用于H/D较大的制件，但制件在这种模具内成形时，口部存在必然的“拉缩”现象；对于热挤压还存在热收缩，使得制件[3]紧紧箍住芯棒[4]。制件[3]被顶出时，内、外壁同时与模具工作带表面发生摩擦(该部位难于润滑)，遇到极大的阻力，当制件[3]强度不足(壁太薄或制件口部不平等情况下)时，杯身就会失稳[6]且卡在凹模[2]下，其结果是制件[3]和模具均被损坏。
若不设顶件器，则需将模具解体甚至破坏掉，才能将制件取出，效率极低或根本不实用。
可见，现有技术和模具，不能保证制件可靠、顺利地脱模。
发明内容
本发明的目的是提出一种脱模方法，并设计出相应的脱模装置，确保制件在正常生产条件下可靠、顺利地脱模。
本发明的目的是通过分步脱模的方法及相应的脱模装置来实现的。
本发明所述的分步脱模方法是采用工作带较短、凹模工作带以下敞开的模具结构，其脱模过程是先提起凹模带动制件脱出芯棒，再由顶件器将制件顶出凹模，完成脱模。
本发明所用的模具由上模(凸模)、下模(芯棒)、凹模、顶件器等四部分组成。为实现本发明所述的分步脱模方法，除了凸模、顶件器可上下运动外，凹模也可上下移动，以便带动制件向上运动脱离芯棒，凹模向上运动并停留的极限位置由限位斜楔和弹簧保证。
本发明所述的脱模装置是在保留顶件器的情况下，增设两组或两组以上均匀分布在凹模周边的凹模提起-停留机构，该凹模提起-停留机构应能按预定的脱模工艺要求提起和停留凹模。在此种状态下，随着凹模被提起，顶件器的运动幅度也相应地加大了，顶件器则是由两组可伸缩的拉杆与上模板连接。
本发明所述的凹模提起-停留机构可以是机械结构，也可以是液压结构等等。关键是该凹模提起-停留机构应能按预定的脱模工艺要求提起和停留凹模。
本发明所述的凹模提起-停留机构可以是如图3所示的机械结构，即由提钩[7]、凹模支架[8]、限位斜楔[9]、卡隼[10]组成。
挤压和脱模工作过程(参见图1a、图2及图4)如下III压力机滑块下行，顶件器[5]下落(参见图4曲线IIIf-g段)，凸模[1]对坯料施压，克服弹簧力，迫使凹模[2]降落至下模座上(参见图4曲线IIb-c段)，直至滑块到达下死点完成挤压，提钩[7]伸至卡隼[10]下，卡隼[10]合拢，使提钩[7]钩住凹模支架[8](参见图3a、b)。滑块上行，提钩[7]带动凹模支架[8]、凹模[2]和制件[3]一同向上(参见图4曲线I、IId-e段)，制件[3]与芯棒[4]产生相对运动而分离。此阶段制件[3]仅内壁承受摩擦，受力相对较小，且处于受拉状态，不易失稳。滑块继续上行，卡隼[10]被限位斜楔[9]压迫而张开，使凹模支架[8]、凹模[2](含制件[3])与提钩[7]脱离(参见图4e点)而停留在预定高度(参见图4曲线IIe-a’段)，下靠弹簧支承，上有限位斜楔限位。对于热挤压，这时制件[3]会自然冷却收缩，有与凹模[2]分离的趋势，减小了与凹模[2]的摩擦。此后，滑块再上行，通过可伸缩拉杆，带动顶件器[5]将制件[3]顶出(参见图4曲线IIIh-f’段)。
本发明具有工作可靠、操作简单等特点，在正常生产条件下能完好、顺利地完成制件的脱模，能保证生产的连续性。
图1是现有技术正挤压模具的典型结构。a为制件挤压完成时的状态示意图，b为制件顶出时的状态示意图。[1]为凸模、[2]为凹模、[3]为制件、[4]为芯棒、[5]为顶出器(环)、[6]为制件失稳的状态。
图2是分步脱模工作过程示意图。a为提起凹模(含制件)脱芯棒时的状态示意图，b为制件被顶出凹模时的状态示意图。[2]为凹模、[3]为制件、[4]为芯棒、[5]为顶出器(环)。
图3是脱模装置的凹模提起-停留机构示意图。a为侧视图，此时滑块在下死点；b、c为主视图，其中b为滑块在下死点，提钩钩住凹模部分示意图，c为滑块在上死点，凹模部分停留在某一高度示意图。[7]为提钩、[8]为限位斜楔、[9]为凹模支架、[10]为卡隼。
图4是模具各部分运动循环图。I(k-d-e-k’)是凸模(压机滑块)位移曲线，II(a-b-c-d-e-a’)是凹模位移曲线，III(f-g-c-d-h-f’)是顶件器位移曲线。
具体实施例方式
本发明将通过以下实施例作进一步的说明。
实施例。如图3所示的结构为本实施例脱模装置之凹模提起-停留机构示意图。其中[7]为提钩、[8]为限位斜楔、[9]为凹模支架、[10]为卡隼。下面结合挤压和脱模的工作过程，对脱模方法和脱模装置进行描述(参见图1a、图2及图4)。
压力机滑块下行，顶件器[5]下落(参见图4曲线IIIf-g段)，凸模[1]对坯料施压，克服弹簧力，迫使凹模[2]降落至下模座上(参见图4曲线IIb-c段)，直至滑块到达下死点完成挤压，提钩[7]伸至卡隼[10]下，卡隼[10]合拢，使提钩[7]钩住凹模支架[8](参见图3a、b)。滑块上行，提钩[7]带动凹模支架[8]、凹模[2]和制件[3]一同向上(参见图4曲线I、IId-e段)，制件[3]与芯棒[4]产生相对运动而分离。此阶段制件[3]仅内壁承受摩擦，受力相对较小，且处于受拉状态，不易失稳。滑块继续上行，卡隼[10]被限位斜楔[9]压迫而张开，使凹模支架[8]、凹模[2](含制件[3])与提钩[7]脱离(参见图4e点)而停留在预定高度(参见图4曲线IIe-a’段)，下靠弹簧支承，上有限位斜楔限位。对于热挤压，这时制件[3]会自然冷却收缩，有与凹模[2]分离的趋势，减小了与凹模[2]的摩擦。此后，滑块再上行，通过可伸缩拉杆，带动顶件器[5]将制件[3]顶出(参见图4曲线IIIh-f’段)。
权利要求
1.一种底部带凸缘的杯形制件的正挤压模具的脱模方法，由顶件器将制件顶出凹模，其特征是先提起凹模带动制件脱出芯棒，再由顶件器将制件顶出凹模，完成脱模过程。
2.一种底部带凸缘的杯形制件的正挤压模具的脱模装置，由顶件器等组成，其特征是设置凹模提起-停留机构。
3.根据权利要求2所述的脱模装置，其特征是凹模提起-停留机构由提钩、凹模支架、限位斜楔、卡隼等组成。
全文摘要
一种底部带凸缘的杯形件分步脱模方法及其装置，由顶件器将制件顶出凹模，本发明的方法是先提起凹模带动制件脱出芯棒，再由顶件器将制件顶出凹模，完成脱模过程，脱模装置增设两组或两组以上均匀分布在凹模周边的凹模提起－停留机构，并按预定的脱模工艺要求提起和停留凹模，本发明具有工作可靠、操作简单等特点，在正常生产条件下能完好、顺利地完成制件的脱模，能保证生产的连续性。
文档编号B29C45/44GK1403266SQ02143500
公开日2003年3月19日 申请日期2002年9月29日 优先权日2002年9月29日
发明者张如华, 卢险峰, 章跃荣, 周天瑞 申请人:南昌大学