旋转滑动式成型顶出机构的制作方法

本发明涉及一种模具成型顶出机构，具体涉及一种旋转滑动式成型顶出机构。

背景技术：

冷镦是利用模具在常温下对金属棒料镦粗成形的锻造方法。通常用来制造螺钉、螺栓、铆钉等的头部。可以减少或代替切削加工。锻坯材料可以是铜、铝、碳钢、合金钢、不锈钢和钛合金等，材料利用率可达80～90%。冷镦多在专用的冷镦机上进行，便于实现连续、多工位、自动化生产。棒料由送料机构自动送进一定深度，切断机构将其切断成坯料，然后由夹钳传送机构依次送至聚积压形和冲孔工位进行冷镦成形。冷镦的主要优点：冷镦可加工成适用较小的荷载和较短的跨度。通过冷镦加工可以经济地得到不同寻常的截面形状，获得令人满意的强度重量比。考虑包装和运输的紧密型，可生产可嵌套的截面。环境重力作用下无伸缩形变的影响。

目前，在冷镦加工中，弹簧冲模被广泛的使用。一般的弹簧冲模结构中有一个兼作镦头的顶针。但是，为了严格限制冷镦后的工件的尺寸，一般顶针伸入模腔中的长度是一个固定的值，刚好在顶针完全插入模腔后能够将棒料冷镦成工件。工件冷镦成型后，需要从模腔中取出，一般来说，形状较为规整的工件能够在重力的作用下自动从模腔中脱落，实现脱模操作。但是，对于特殊的工件在加工时，棒料经过冷镦后，部分截面积变大，会在模腔中出现含料的现象。再加上工件自重较小，不能在自身重力的作用下将工件从模腔中脱出。遇到这种工件时，在冷镦后，需要将顶针从弹簧冲模中退出，用另一个较长顶杆插入模腔中，将工件顶出。这种方式，不仅费时费力，而且每次反复插入顶杆和顶针都面临一个重新定位的问题，一旦定位不准，插入时会造成顶杆或顶针的偏斜甚至是折断。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种旋转滑动式成型顶出机构，在不更换顶针的前提下，将冷镦成型后的工件顶出模腔。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：旋转滑动式成型顶出机构，包括动模部和定模部，所述定模部中设有定模腔，所述动模部中设有动镦块，所述动镦块内设有可与定模腔连通的动模腔，所述动镦块的外圈设有凸起；所述动模部还包括外套管，所述动镦块插入外套管中，所述外套管的前端形成与凸起配合的缩口；所述外套管的末端插有一个顶块，所述顶块的端部设有一个弹簧安装座，所述弹簧安装座上安装有压簧，所述压簧的端部与动镦块的端面接触，所述弹簧安装座的端部设有顶针座，所述顶针座的截面形状为长方形，所述顶针座的端部设有顶针；所述动镦块的内腔分成连通的三段，依次为动模腔、可插入顶针的顶针腔和可插入顶针座的顶针座腔；所述顶针座腔由十字形段和贯穿十字形段的长方形段组成，所述长方形段与顶针腔连通。

采用上述技术方案时，通过改进，增加了一个顶针座的结构，而且将顶针座的截面形状制成长方形。而动镦块内也开设有顶针座腔，并且顶针座腔由十字形段和贯穿十字形段的长方形段组成，使得顶针座能够插入十字形段中。但是，如果选择一定的插入方向，将会使得顶针座只能插入到十字形段而无法插入到长方形段中，这样，长方形段就可以形成一个凸台，对顶针座形成一个限位，防止在冷镦时顶针座过度插入而导致前端的顶针将工件镦坏。再者，通过90°旋转顶块，能够将顶针座穿过十字形段而插入到长方形段中，从而将会增加顶针插入动模腔中的深度，将冷镦成型后的工件从动模腔中顶出，实现了脱模的操作。由于重新设计了动模部的结构，使得同一个顶针能够兼作冷镦和顶出工件的作用，而不需要在冷镦和顶出工件之间进行更换的操作。相比传统的需要设置单独的顶杆来顶出工件，改进后的结构更加的简单，只需要旋转90°就可以实现顶出的动作，不需要对顶针和顶杆重新进行定位和插入动模的操作，克服了定位不准所带来的问题，也提高了冷镦和取件的效率。

进一步改进方案，所述十字形段由两个相同的并且相互垂直的长方形槽组成。该设置，能够用统一的标准来加工十字形段和长方形段，使得两段的加工设备可以通用，并且简化了加工的操作步骤，使得长方形段的一部分也包括在了十字形段之中。

进一步改进方案，所述组成十字形段的长方形槽的截面与顶针座腔中长方形段的截面相同。该设置，在加工十字形段的时候不用考虑先后的顺序问题，大大简化了加工的步骤，只需要在加工十字形段的时候，将其中一个长方形槽加工深一些就可以一并加工出长方形段。

进一步改进方案，所述顶针座腔的深度与顶针座的长度相同。该设置，既能够节约材料，最大程度上利用顶针座腔和顶针座的配合关系，有可以在顶出工件时利用最大插入位置时，弹簧安装座的端面与动镦块的端面接触，起到一个限位的作用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明旋转滑动式成型顶出机构实施例的结构示意图；

图2是图1在冷镦状态下的结构示意图；

图3是图1中上模套的结构示意图；

图4是图3的右视结构示意图。

具体实施方式

附图标记：动模部1，定模部2，定模腔21，定镶块22，外套管11，凸台12，动镦块13，动模腔14，动镶块15，顶块3，弹簧安装座31，压簧32，顶针座4，顶针41，顶针座腔16。

如图1和图2所示，本发明旋转滑动式成型顶出机构，包括了动模部1和定模部2。其中，定模部2中形成有一个定模腔21，定模腔21的腔壁处固定有一个定镶块22，定镶块22的硬度要大于定模腔21外壁的硬度，减小棒料在冷镦的过程中在定模腔21中的变形和磨损。与定模部2配合进行冷镦的是动模部1。其中动模部1中，包括了一个外套管11，外套管11为筒状，外套管11分为了主动端和从动端。其中，从动端向内形成一个凸台12，主动端的内径保持一致。在外套管11内部，靠近从动端安装有一个动镦块13，动镦块13的前端形成一个与定镶块22配合的动模腔14，其中，动模腔14的前端腔壁处固定有一个动镶块15，动镶块15的硬度要大于动模腔14外壁的硬度，减小了棒料在冷镦的过程中在动模腔14中的变形和磨损。此外，在外套管11中，从主动端插入有一个顶块3。顶块3可以在外套管11中滑动，并且顶块3呈阶梯状，在顶块3上形成一个弹簧安装座31，弹簧安装座31上套设有一个压簧32，压簧32的端部顶靠在动镦块13的后端面上。此外，在顶块3上位于弹簧安装座31的前端，还固定有一个顶针座4，顶针座4的前端固定有一个顶针41，顶针41插入动模腔14中，顶针41的端部可以挤压棒料，实现冷镦。

需要特别说明的是，顶针座4的截面形状为长方形，在动镦块13中其内腔分成了连通的三段，从前往后分别为动模腔14、顶针腔和顶针座腔16。如图3和图4所示，其中顶针座腔16分成了两段，第一段的位置靠近顶针座4，第二段的位置与第一段连通。其中，第二段是截面形状为长方形的长方形槽，并且该长方形槽的截面的形状和大小与顶针座4的截面形状大小相同。第一段是截面形状为十字的十字形槽，该十字形槽是由两个相互垂直的长方形槽构成，其中第二段的长方形槽与第一段中十字形槽中的一个长方形槽连通。

如图1和图2所示，具体操作时，将待加工的棒料放置在定模部2的定模腔21中，通过定模针插入定模腔21中，使得定模针的端部顶住。再操作动模部1运动，将棒料露出的部分插入动模腔14中。棒料插入动模腔14中后，操作顶块3朝向棒料方向移动。在顶块3的作用下，顶块3上弹簧安装座31中的压簧32顶住动镦块13，使得动镦块13的前端面与定模部2的端面紧密接触。继续推动顶块3，直到顶块3上的顶针41接触到棒料。继续移动顶块3，此时顶针41将会挤压棒料，使得棒料向动模腔14的侧部挤压，从而将棒料冷镦成型。特别的，在冷镦的过程中，顶针座4插入动镦块13上的顶针座腔16中。由于顶针座腔16分成了两段，顶针座腔16的前端插入顶针座腔16中的第一段后，不能再继续插入顶针座腔16中的第二段中。正好利用了第二段在第一段末端所形成的凸台对顶针座腔16的最大冷镦位置进行了限位。可以防止在冷镦的过程中，顶针41过度插入而将工件镦坏。在冷镦结束后，将顶块3后退，至少将整个顶针座4从顶针座腔16中退出，再将顶块3旋转90°后，操作外套管11向后移动，此时顶针41的位置不动，外套管11上的凸台12卡住动镦块13后退，动镦块13与顶针41相对移动，顶针41插入动镦块13中。由于顶块3转动了90°，因此，顶针座4将会一直插入直到完全插入到顶针座腔16中。此时顶针41伸入动模腔14的长度大于冷镦时伸入的长度，将会把动模腔14中的冷镦成型的工件顶出。

通过改进，增加了一个顶针座4的结构，而且将顶针座4的截面形状制成长方形。而动镦块13内也开设有顶针座腔16，并且顶针座腔16由十字形段和贯穿十字形段的长方形段组成，使得顶针座4能够插入十字形段中。但是，如果选择一定的插入方向，将会使得顶针座4只能插入到十字形段而无法插入到长方形段中，这样，长方形段就可以形成一个凸台，对顶针座4形成一个限位，防止在冷镦时顶针座4过度插入而导致前端的顶针41将工件镦坏。再者，通过90°旋转顶块，能够将顶针座4穿过十字形段而插入到长方形段中，从而将会增加顶针41插入动模腔14中的深度，将冷镦成型后的工件从动模腔14中顶出，实现了脱模的操作。由于重新设计了动模部1的结构，使得同一个顶针41能够兼作冷镦和顶出工件的作用，而不需要在冷镦和顶出工件之间进行更换的操作。相比传统的需要设置单独的顶杆来顶出工件，改进后的结构更加的简单，只需要旋转90°就可以实现顶出的动作，不需要对顶针41和顶杆重新进行定位和插入动模的操作，克服了定位不准所带来的问题，也提高了冷镦和取件的效率。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。