本发明涉及一种用于制造模制制品的模具，所述模制制品是这样的类型，其包括从主表面突出的至少一个空心管状部分，所述模具包括：
第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分可在打开位置和闭合位置之间相对于彼此移动，其中所述第一部分和第二部分之间限定有形状与所述模制制品的主表面互补的型腔，所述第一部分包括在所述型腔中出现的孔口并且具有与所述模制制品的管状部分的外表面互补的形状；
杆，所述杆具有与所述模制制品的管状部分的内表面互补的形状，所述杆在所述第一部分的孔口中延伸；
套筒，所述套筒围绕所述杆的一部分延伸，并且具有形状与所述模制制品的管状部分的自由端互补的自由端，所述杆和所述套筒可相对于彼此并相对于所述孔口平移；
固定至所述套筒的主顶出装置，该主顶出装置可在非作用位置和作用位置之间相对于所述第一部分移动，在所述作用位置，所述套筒从所述第一部分突出，从而在所述第一部分和所述第二部分位于所述打开位置时将所述管状部分从所述第一部分的孔口顶出；
固定至所述杆的次顶出装置，所述次顶出装置可在非作用位置和作用位置之间相对于所述第一部分并相对于所述主顶出装置移动，其中所述杆从所述模制制品的管状部分配置；以及。
顶出板，该顶出板可在由上壁限定的所述第一部分的行程空间中在缩回位置和顶出位置之间移动，所述顶出板在其缩回位置与其顶出位置之间的移动驱动所述主顶出装置在其非作用位置与其作用位置之间移动。
背景技术
例如，这种模具用于制造包括一个或多个螺杆轴或具有管状内表面的其它紧固元件的机动车辆零件，这些零件旨在紧固在车辆的另一个元件上。
在这种零件的情况下，零件的顶出可能有问题，这是因为管状部分需要从模具的第一部分移除，而用于模制该管状部分的内表面的杆需要从该管状部分移除。
为此，提供了一种使得可以将主表面从第一部分的模制表面分离并且将模制制品的管状部分从第一部分的孔口移除的主顶出装置和使得可以杆从模制制品的管状部分移除的次顶出装置，这使得可以将模制制品从模具移除。
因此，必须设置主顶出装置的致动装置和次顶出装置的另一个致动装置，这使模具的结构和加工复杂。
为了弥补该问题，已经提出了通过在主顶出装置和次顶出装置之间设置约束元件使次顶出装置的移动与主顶出装置的移动联动。例如，文献jp2010260277描述了这种模具。
然而，这种模具的结构仍然相当复杂，并且容易误操作，特别是在大量使用循环种子。此外，模具作为主顶出装置和次顶出装置的部分由于为了允许主顶出装置相对于次顶出装置的适当行进所需的空间而具有较大体积。
技术实现要素：
本发明的目的是通过提出一种模具来消除这些缺陷，该模具允许将包括管状部分的模制制品简单地顶出，并且具有简化且紧凑的结构。
为此，本发明涉及一种上述类型的制造模具，其中所述次顶出装置安装在所述主顶出装置上，并且包括在所述顶出板朝向所述顶出位置移动时与所述第一部分的行程空间的上壁接触的至少一个上止动表面，所述上止动表面和所述行程空间的所述上壁被布置成在所述主顶出装置到达所述作用位置之前停止所述次顶出装置的移动，从而通过所述套筒关于所述杆的相对移动将所述杆从所述模制制品的管状部分移除。
通过设置成在所述上止动表面与所述空间的上壁接触时所述次顶出装置进入其作用位置，该空间在顶出方向上可以具有与使所述主顶出装置在其非作用位置与其作用位置之间移动必需的行程相等的尺寸。实际上，不必设置允许次顶出装置相对于主顶出装置相对移动的附加空间。
根据本发明的制造模具的其它特征：
所述主顶出装置包括固定至所述套筒的第一连接部分，并且所述次顶出装置包括固定至所述杆的第二连接部分；
所述第二连接部分通过约束元件连接至所述第一连接部分，所述约束元件被布置成使得所述主顶出装置在其非作用位置与其作用位置之间的移动驱动所述次顶出装置在其非作用位置与其作用位置之间移动，从而当所述上止动表面接触所述行程空间的上壁时所述主顶出装置朝向其作用位置独自移动；
所述第二连接部分能以浮动方式相对于所述第一连接部分平移，所述次顶出装置包括至少一下止动表面，该至少一下止动表面在所述顶出板朝向其顶出位置移动时与所述顶出板接触，从而使所述次顶出装置朝向所述作用位置移动；
所述第一连接部分包括贯通孔口，所述杆延伸穿过所述贯通孔口并且能够在所述孔口中滑动；
所述第二连接部分包括至少一个臂，该至少一个臂被安装成在所述第一连接部分的至少一个互补槽中滑动，所述上止动表面从所述臂突出；
所述顶出板包括贯通孔口，所述第二连接部分被安装成在所述贯通孔口中滑动；
所述顶出板包括用于接收所述第一连接部分的空腔，所述空腔进一步限定对置止动表面，当所述顶出板从所述缩回位置朝向所述顶出位置移动时该对置止动表面与所述下止动表面接触；以及
在所述第一部分和所述次顶出装置之间定位有约束元件，所述约束元件被约束在所述顶出板的缩回位置中并且朝向所述作用位置推动所述次顶出装置。
本发明还涉及一种将模制制品从如上所述的制造模具顶出的方法，该方法包括如下步骤：
将所述模具的第一部分和第二部分定位在打开位置；
将所述顶出板从所述缩回位置朝向所述顶出位置驱动，从而使所述主顶出装置从所述非作用位置朝向所述作用位置移动，所述套筒将所述模制制品的管状部分推到所述模具的第一部分的孔口外部；
当所述主顶出装置位于其作用位置时将所述模制制品从所述模具移除，
其中，在所述顶出板的移动过程中，在所述主顶出装置到达所述作用位置之前，所述次顶出装置的上止动表面接触所述模具的第一部分的行程空间的上壁，从而使所述杆向所述模制制品的管状部分外部移动，并且在所述主顶出装置到达所述作用位置时位于所述管状部分外部。
附图说明
本发明的其它方面和优点将在阅读作为示例提供并参照附图进行的以下描述时出现，其中：
图1是根据本发明的第一实施方式的制造模具的示意性剖视图，主顶出装置位于其非作用位置；
图2是图1的制造模具的主顶出装置和次顶出装置的一部分的示意性剖视图；
图3是图1的制造模具的主顶出装置的顶出板的示意性立体图；
图4至图6是根据本发明的第二实施方式的制造模具的示意性剖视图，主顶出装置从非作用位置(图4)通过中间位置(图5)到达到作用位置(图6)。
具体实施方式
在描述中，相对于图1和图4至图6中所示的模具的打开方向d来定义术语“下”和“上”。
参照图1，描述了用于制造包括主表面4和从主表面4突出的至少一个空心管状部分6的模制制品2的模具1。例如，该空心管状部分是旨在将模制制品紧固至另一个制品或环境的螺旋轴或另一个紧固元件。将针对包括单个空心管状部分6的管状制品2进行以下说明。然而，应该理解，该制品2可以包括几个空心管状部分6，在这种情况下，该模具包括与空心管状部分6一样多的许多制造孔口以及主顶出装置和次顶出装置(稍后描述)。
制造模具1包括第一部分8和第二部分(为了简化附图而没有示出)，所述第一部分和所述第二部分可相对于彼此在打开位置和闭合位置之间移动，在该打开位置，所述第一部分和所述第二部分彼此分离，在该闭合位置，所述第一部分和所述第二部分接近彼此从而限定封闭型腔。该型腔具有与待制造的模制制品的主表面4的形状互补的形状。从闭合位置到打开位置的移动沿着图1和图4至图6所示的打开方向d进行。
第一部分进一步包括在型腔中出现的孔口10，该孔口10的截面具有与模制制品2的管状部分6的截面互补的形状。“外表面”是指转向模制制品的外部并且可从该模制制品的外部看到的表面。因此，对于具有圆形基部的圆柱形管状部分6，孔口10具有圆柱形形状，该圆柱形形状具有直径等于管状部分6的外表面的直径的圆形基部。孔口10与在型腔中出现的一端相反的一端出现在第一部分的被布置成容纳顶出装置的空间12中，如稍后将描述的。孔口10在打开方向d上延伸，即孔口10的轴线基本平行于打开方向d。
模具1进一步包括用于注射模制材料(未示出)的至少一个喷嘴，该喷嘴出现在型腔中，并且使得可以将模制材料注射到型腔和第一部分的孔口10中以通过注射制造模制制品。模具1可进一步包括对于这种类型的模具作业来说常规的其它元件(未示出)，诸如热调节通道等。
模具1进一步包括在孔口10中在打开方向d上延伸的杆14。杆14因此与孔口10同轴并且具有形状与模制制品的管状部分6的内截面的形状基本互补的外截面。“内表面”是指转向管状部分6的内部并且从模制制品的外部不可见的与外表面相反的表面。因此，对于具有圆形基部的基本光滑的圆柱形管状部分6的内表面，杆14具有带圆形基部的光滑圆柱形外表面，该外表面具有基本等于管状部分6的内表面的内部直径的直径。因此，当杆14定位在第一部分8的孔口10中时，在杆14和孔口10之间延伸的空间采取待制造的模制制品2的管状部分6的形状。杆14被安装成可在打开方向d上相对于第一部分8平移。因此，杆14能够在孔口10中沿着打开方向d以平移方式移动。
为了形成管状部分6的自由端，即与连接至模制制品2的主表面4的一端相反的一端，套筒16围绕杆14定位，并且在制品模制期间在孔口10中延伸距离型腔与在打开方向d上测量的管状部分6的长度对应的距离。套筒16具有截面与孔口10的截面基本互补的外表面和截面与杆14的截面基本互补的内表面。因此，套筒16能够填充杆14与孔口10分离的空间的一部分以在型腔对面将该空间封闭，因此与杆14和孔口10一起限定待制造的管状部分6的形状。套筒16被安装成在打开方向d上相对于孔口10和杆14可平移。因此，杆16能够独立于杆14在打开方向d上在孔口10中以平移方式移动。
如现在将描述的，套筒16还用来将模制制品顶出到模具1的第一部分8外部。
套筒16固定至主顶出装置18，该主顶出装置18包括位于模具1的第一部分8的空间12中的第一连接部分20。第一连接部分20位于顶出板22上。
在图2中可更具体地看到的第一连接部分20包括位于其上端处的用于紧固套筒16的空腔24，该空腔24被布置成接收套筒16的与旨在形成管状部分6的自由端的一端相反的一端。因此，第一连接部分20被固定至套筒16。更具体地说，第一连接部分20与套筒16以平移方式固定在一起，即第一连接部分20和套筒16在打开方向d上以平移方式一起移动。第一连接部分20的下端被接收在顶出板22的空腔26中，在图3中可更具体地看到。因而，如稍后将描述的，顶出板22、第一连接部分20和套筒16的组件形成可在打开方向d上平移的组件。第一连接部分20包括在打开方向d上从其下端延伸至其上端的贯通孔口28。贯通孔口28能够接收杆14，从而使得杆14能够在贯通孔口28中在打开方向d上滑动。第一连接部分20进一步包括从第一连接部分20的下端在打开方向d上在其外表面上延伸的至少一个槽30。槽30在下端侧开口并在其另一端形成从第一连接部分20的上端延伸一定距离的对置止动表面32。根据附图所示的实施方式，第一连接部分20包括位于第一连接部分20的外表面上的两个径向相对的槽30。
如前所述，顶出板22包括用于接收第一连接部分20的空腔26。空腔26进一步限定对置止动表面34，稍后将描述该止动表面34的功能。顶出板22可以包括当在待模制制品上设置若干个管状部分6时旨在接收不同主顶出装置18的第一连接部分的不同空腔26。因而，单个顶出板22使得可以同时移动若干个主顶出装置18，以允许顶出模制制品的所有管状部分。例如千斤顶类型的致动装置(未示出)连接至顶出板22，以便使顶出板22在打开方向d上进行平移移动，并因此驱动连接至顶出板22的主顶出装置的移动。
因此，主顶出装置18允许通过致动顶出板22而使套筒在打开方向d上平移，以便从模具1的第一部分8的孔口10配置模制制品的管状部分6，以允许将模制制品从模具移除，如稍后将描述的那样。
现在将描述根据一个实施方式的次顶出装置36，该次顶出装置36允许将杆14从模制制品2的管状部分6移除。
次顶出装置36包括可在图2中更具体地看到的第二连接部分38，该第二连接部分38位于模具1的第一部分8的空间12中。第二连接部分38被布置成接收杆14的下端39，即杆14的与旨在形成管状部分6的内部的一端相反的一端。杆14的下端39例如通过螺纹装置40螺纹连接至第二连接部分38，从而将第二连接部分38和杆14以在打开方向d上平移的方式固定。在打开方向d上，第二连接部分38在第一连接部分20下方部分地延伸，从而杆14在其两端之间延伸的部分延伸穿过第一连接部分20的贯穿通孔28。第二连接部分38进一步包括与第一连接部分20的槽30协作的至少一个臂42，即如图2所示在所述槽30中延伸并能够在打开方向d上在其中延伸的臂42。臂42包括肩部44，该肩部44在臂42的上端处径向突出，从而限定在肩部44的一端处均在基本垂直于打开方向d的方向上突出的下止动表面46和上止动表面48。在打开方向d上下止动表面46与上止动表面48分离的距离基本等于在打开方向d上测量的模制制品2的管状部分6的长度。在垂直于打开方向d的方向上测量的下止动表面46和上止动表面48的长度使得这些止动表面突出到槽30外部，例如如图2所示。根据附图所示的实施方式，第二连接部分38包括两个径向相对的臂42，所述臂42均与第一连接部分20的其中一个槽30协作。
第二连接部分38被进一步安装成在顶出板22的贯通开口50中在打开方向d上滑动。贯通开口50出现在空腔26中，并且顶出板22的对置止动表面34在空腔26处沿着该贯通开口50的边缘延伸，如图1和图3所示。
根据第一实施方式，第二连接部分38被安装成在第一连接部分20上以浮动方式滑动，即在这两个连接部分20、38之间没有约束元件，从而如稍后将说明的，第二连接部分38的移动由第一连接部分20的移动驱动。因而，次顶出装置36可相对于主顶出装置18以浮动方式平移。通过相对于主顶出装置并相对于模具的第一部分以浮动方式安装次顶出装置，不必设置专用于次顶出装置的致动装置，也不必在主顶出装置和次顶出装置之间布置约束元件以使次顶出装置移动。因而，简化了模具的结构，并且模具的操作更稳健，即使在大量使用循环之后也是如此。
第一和第二连接部分以及顶出板的贯通开口50具有基本圆柱形总体形状并且与套筒16和杆14同轴地延伸。
模具1的第一部分8的空间12包括用于第一连接部分20的接收部分52和在接收部分52下方延伸的用于顶出板22的行程空间54。接收部分52具有圆柱形形状，该圆柱形形状的直径略微大于第一连接部分20的直径，从而第一连接部分20能够在其中穿过。第一接收部分52出现在行程空间54中，该行程空间54由形成接收部分52和行程空间54之间的界面并在接收部分52的两侧限定对置止动表面的上壁56限定。换言之，接收部分52在行程空间54的上壁56中开口，并且对置止动表面由所述接收部分的形成在行程空间54的上壁56中的开口的边缘形成。如现在将描述的，行程空间54具有足够的尺寸以接收顶出板22，并且允许顶出板22在将模制制品顶出所必需的整个范围内在打开方向d上移动。
当制造模制制品时，将模具1的第一部分和第二部分置于闭合位置，并且将顶出板22置于图1和图3所示的缩回位置。在该缩回位置，顶出板22位于行程空间54的下部分中，而主顶出装置18和次顶出装置36位于非作用位置。
在非作用位置，杆14在模具的第一部分的孔口10中延伸，并且与旨在形成待模制制品的主表面4的型腔齐平。套筒从型腔延伸一定距离，从而使其上端从在打开方向d上从型腔分开基本等于待制造的管状部分6的长度(在打开方向d上测量)的距离。因而，在非作用位置，杆14、套筒16和第一部分8的孔口10之间限定形状与待制造的管状部分6的形状基本互补的空间，并且该空间与型腔流体连通。
然后，将模制材料注射到型腔内，并且在杆14、套筒16和孔口10之间延伸的空间中扩展，从而使得制品2的主表面4和管状部分6制造为单件。
一旦制品2模制完成，则将模具1的第一部分和第二部分移动到打开位置，并且开始模制制品2的顶出。
为此，对致动装置进行致动，从而使顶出板22朝向行程空间54的上部在打开方向d上移动。该移动使第一连接部分20并因此使套筒16在打开方向d上移动，从而使套筒16在孔口10中朝向型腔移动。
根据第一实施方式，由于第二连接部分38以浮动方式安装在第一连接部分20上，第一连接部分20的移动不会使第二连接部分38移动，根据图1所示的实施方式，该第二连接部分初始保持不动。
套筒16的移动致使管状部分6离开孔口10，这是因为套筒16的上端抵靠在管状部分6的下端上。因而，模制制品2开始与模具1的第一部分8分离。
当顶出板22在打开方向d上移动时，贯通开口50在第二连接部分38上滑动，直到对置止动表面34与第二连接部分38的下止动表面46接触。于是，顶出板22在打开方向d上的连续移动也使第二连接部分38在打开方向上移动，从而使得仍然在管状部分6中延伸的杆14也离开孔口10。杆14因而伴随管状部分6从孔口10退出，这允许在模制制品2顶出阶段的开始期间保持模制制品2，并且防止模制制品2在管状部分6从孔口10移除时不适当地定位。
因而，顶出板22移动，直到套筒16和杆14已经使管状部分6完全离开孔口10为止。该移动甚至继续进行，直到管状部分6从第一部分8延伸出一定距离，从而夹持元件可以将模制制品2夹持并将其从模具移除，如图6所示。
在该移动过程中，当套筒16和杆14从孔口10移除与模制制品的管状部分6的长度基本对应的距离时，即当管状部分6仅仅勉强完全从孔口10移除时，第二连接部分38的上止动表面48靠着对置止动表面与行程空间54的上壁56接触，因而该对置止动表面防止第二连接部分38并因此防止杆14在打开方向d上的任何附加移动，即使当套筒16继续移动时也是如此。因此，套筒16相对于杆14发生相对移动。套筒16继续在打开方向d上移动，同时推动管状部分6。而杆14不再移动。这致使杆14退出到管状部分6外。
当将杆14从管状部分6完全移除时，模制制品2已经到达其图6中所示的位置，并且能够通过夹持元件(例如机器人)从模具移除。由于杆14不在管状部分6内部延伸，因此这种移除能够没有阻碍地进行。主顶出装置18和次顶出装置36于是位于作用位置，其中第一连接部分20在接收空间52中延伸，并且第二连接部分38的上止动表面48触靠在模具的第一部分的对置止动表面56上。
接下来，可以使顶出板22在与打开方向d相反的方向上移动，以便将主顶出装置和次顶出装置重新定位在它们的非作用位置，从而允许模制新的制品。
以上描述的顶出方法例如简单地进行，无需分开地致动主顶出装置和次顶出装置或者无需在主顶出装置和次顶出装置之间设置约束元件，同时在该顶出阶段期间保持模制制品2，并且只有在该模制制品2能够由夹持元件夹持时才将其释放。
现在将描述图3至图6所示的根据本发明的模具的第二实施方式。
该实施方式与之前描述的实施方式的不同之处在于，在次顶出装置36和模具1的第一部分8之间设置约束元件58。更具体地说，该约束元件58在第一部分8的下部(当顶出板22位于缩回位置时靠着该下部施加顶出板22)和第二连接部分38的下端之间延伸。
约束元件58被布置成约束次顶出装置36朝向其作用位置。因而，当顶出板22位于其缩回位置并且次顶出装置36位于其非作用位置时，约束元件58被约束或被充电，并且在第二连接部分38上施加倾向于将该第二连接部分38推向其作用位置的力，如图3所示。在该位置，第二连接部分38通过将上止动表面48撑靠在第一连接部分20的槽30的对置止动表面32上而保持在其非作用位置。因此，只要顶出板22位于其缩回位置，次顶出装置36就保持在其非作用位置，而不管由约束元件58在第二连接部分38上施加的力如何。
当顶出板22朝向其顶出位置移动并且主顶出装置18因而被朝向其作用位置被驱动时，约束元件58向次顶出装置36施加推力，从而即使顶出板22的对置止动表面34尚未撑靠第二连接部分38的下止动表面46时，也会使次顶出装置36朝向其作用位置移动，如图5中所示。
模具的随后操作与之前参照第一实施方式描述的一样。
因此，约束元件58用于一旦主顶出装置18开始移动则触发次顶出装置36的移动，在顶出开始期间这允许杆14伴随套筒16的移动，因此确保在顶出阶段开始时更好地保持模制制品2的管状部分6。
在第一实施方式中，对于顶出板22的对置止动表面34与第二连接部分20的下止动表面46进行接触同时顶出装置18朝向其作用位置移动的时间，套筒16的移动开始和杆14的移动开始之间存在略微偏移。因此，在第二实施方式中，以结构略微复杂为代价，改善了顶出期间模制制品2的保持。将注意到，这种附加复杂性是最小的，因为在主顶出装置18和次顶出装置36(该次顶出装置36保持相对于该主顶出装置浮动地安装)之间没有任何约束元件。此外，即使约束元件58断裂或异常作用，模具仍然可根据第一实施方式的操作使用。
根据第三实施方式，在主顶出装置18和次顶出装置36之间设置有约束元件，从而在顶出阶段开始时主顶出装置18的移动导致次顶出装置36移动，直到次顶出装置的上止动表面48与行程空间54的上壁56接触。该约束元件因而被布置成使得主顶出装置18独自移动而不驱动次顶出装置36，从而如前所述能够在主顶出装置18到达其作用位置的同时将杆14从管状部分6移除。该模具的其余部分与参照第一实施方式描述的基本相同。
这样的实施方式因而允许在顶出开始期间移动杆14伴随套筒16移动，因而确保在顶出阶段开始时更好地保持模制制品2的管状部分6，并且不需要次顶出装置的致动元件。
此外，根据该实施方式，次顶出装置38的下止动表面46对于模具的正常工作来说并非必需。然而，该下止动表面46对于保持次顶出装置38并且防止一旦上止动表面48接触上壁56约束元件不再作用在次顶出装置38和主顶出装置18之间时次顶出装置38突然返回至其非作用位置会是有用的。
该约束元件例如由设置在第二连接部分38上的诸如磁体之类的磁性元件形成，该磁性元件与设置在第一连接部分20上的诸如另一个磁体之类的磁性元件相互作用。这两个磁性元件之间的保持力被布置成使得在顶出阶段开始时主顶出装置18的移动导致次顶出装置38移动，从而当上止动表面48与上壁56接触时主顶出装置独自移动，同时将所述磁性元件之间的磁性相互作用打断。当主顶出装置18朝向其非作用位置返回时，所述磁性元件之间的磁性相互作用重新建立，从而能够执行新的顶出循环。
根据另一个示例，约束元件由插设在第二连接部分38和第一连接部分20之间的诸如弹簧之类的复位元件形成。复位元件的刚度使得在顶出阶段开始时主顶出装置18的移动导致次顶出装置38移动，从而当上止动表面48与上壁56接触时主顶出装置独自移动，同时对复位元件产生约束。当主顶出装置18朝向其非作用位置返回时，复位元件因而使得可以将次顶出装置重新定位至主顶出装置。在这种情况下，所述复位元件进一步防止在主顶出装置独立移动时主顶出装置和次顶出装置之间发生分离。因而，根据该示例，能够简化顶出板和第二连接部分的结构，这是因为不再需要第二连接部分的下止动表面和顶出板的对置止动表面。