[发明专利]一种带顶缸的收腰蹲高机床及其成型方法

权利要求书

1.一种带顶缸的收腰蹲高机床，其特征在于：包括上模部分和下模部分；

上模部分，包括上模座和设置在上模座上的限位顶板、活动顶板、上型镶件、斜楔和上顶杆，其中，活动顶板位于限位顶板的下方，活动顶板通过第一弹簧机构安装在上模座上，上型镶件沿竖向滑动嵌装在活动顶板中，并且上型镶件通过第二弹簧机构与上模座连接，上型镶件用于作用于待成型工件的顶部的内壁；

下模部分，包括下模座、活动模板、受所述斜楔驱动的径向收腰机构、成型内芯、下型座、定位支撑柱、弹簧、限位板、第一弹性支撑机构、第二弹性支撑机构、第一下顶杆和第二下顶杆；

活动模板通过第一弹性支撑机构安装在下模座上方，在第一弹性支撑机构作用下，自然状态下，活动模板和下模座之间存在一定间隙；在活动模板上设置有安装孔，所述下型座贯穿安装在该安装孔中，下型座上部开设有凹槽，所述成型内芯活动安装在下型座的凹槽中，并且在下型座和成型内芯之间设置弹簧；所述成型内芯的上部分直径小于其下部分的直径，当待成型的工件套入成型内芯，成型内芯的下部分能够对工件下部的内壁起到定位作用，成型内芯的上部分能够为工件进行收腰；所述下型座的底部具有扩径的阶梯底座，所述定位支撑柱竖向设置，其顶端与所述成型内芯固定连接，其底端设置有扩径圆台，定位支撑柱底端的扩径圆台活动安装在下模座中的一限位槽中，限位槽的深度大于扩径圆台的高度，并且在限位槽上固定安装限位板，所述定位支撑柱贯穿该限位板；所述第二弹性支撑机构设置在下模座中，并位于定位支撑柱下方，对定位支撑柱起到向上的弹性支撑作用；所述径向收腰机构设置在活动模板上；所述第一下顶杆竖向活动安装在下模座中，第一下顶杆的顶端位于下型座的阶梯底座底部，第一下顶杆的底端连接机床的顶缸；所述第二下顶杆也竖向活动安装在下模座中，第二下顶杆的底端也连接机床的顶缸，第二下顶杆和上模座上的上顶杆位于同一直线上。

2.根据权利要求1所述的带顶缸的收腰蹲高机床，其特征在于：所述活动顶板和限位顶板之间连接有第一限位螺栓，用于限位活动顶板被第一弹簧机构向下顶出的极限位置；上型镶件和限位顶板之间连接有第二限位螺栓，用于限位上型镶件被第二弹簧机构向下顶出的极限位置。

3.根据权利要求1所述的带顶缸的收腰蹲高机床，其特征在于：在上型镶件和限位顶板之间还设置有竖向的导向杆。

4.根据权利要求1所述的带顶缸的收腰蹲高机床，其特征在于：上型镶件的外周具有斜面，对待成型工件的顶部内壁进行定位；所述斜楔通过螺栓固定安装在上模座底部；所述上顶杆竖向朝下固定安装在上模座上。

5.根据权利要求1所述的带顶缸的收腰蹲高机床，其特征在于：所述径向收腰机构包括安装架和设置在安装架上的楔型块、收腰冲头和复位弹簧，其中，所述收腰冲头与楔型块连接，当上模座带动斜楔向下运动至径向收腰机构的楔型块上方并与其接触后，随着上模座的继续向下运动，斜楔触发楔型块带着收腰冲头水平向成型内芯方向运动，实现对套装在成型内芯上的工件进行收腰；所述复位弹簧与楔型块连接，为楔型块提供水平向外的回复力。

6.根据权利要求1所述的带顶缸的收腰蹲高机床，其特征在于：所述弹簧是套设在定位支撑柱上，并且在下型座上设置有用于放置所述弹簧的安装腔。

7.根据权利要求1所述的带顶缸的收腰蹲高机床，其特征在于：在活动模板上设置有第一限位柱，用于限制活动模板和上模座之间的最小极限距离。

8.根据权利要求1所述的带顶缸的收腰蹲高机床，其特征在于：在下模座上设置有第二限位柱，用于限位上模座的向下极限运动位置。

9.根据权利要求5所述的带顶缸的收腰蹲高机床对工件的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将机床调至初始状态；此状态下，上模座处于上死点位置，机床的顶缸处于向上伸出状态，第一下顶杆支撑下型座，使下型座处于向上极限位置；

步骤2：将待成型的工件套在成型内芯上并安装在下型座上，然后将机床调至对待成型的工件的压紧定位状态；

此步骤中，上模座向下运动，上模座上的上顶杆下压第二下顶杆，压缩机床的顶缸，机床的顶缸同步带动第一下顶杆下降，第一下顶杆下降后，下型座失去第一下顶杆的支撑作用，在弹簧的作用下，使下型座达到限位板的极限位置；同时，上模座向下运动过程中，上模座上的上型镶件与工件的顶部内壁接触并下压工件，并且活动顶板对工件的顶面实施下压力，使待成型的工件向下完全套入成型内芯，最终使待成型的工件定位在活动顶板、上型镶件、成型内芯和下型座之间；

步骤3：对工件进行收腰；

此步骤中，上模座继续向下运动，上模座上的斜楔触发径向收腰机构，使径向收腰机构的收腰冲头水平向成型内芯方向运动，对套装在成型内芯上的工件进行收腰；同时，在收腰过程中，活动顶板和上型镶件始终对工件进行下压，并且活动顶板和上型镶件运动至限位顶板的极限位置；

步骤4：对工件进行蹲高；

此步骤中，上模座带动活动模板同步继续向下运动；运动过程中，活动顶板、上型镶件、径向收腰机构和成型内芯同步下降，下型座由于限位板的限位保持在原位，从而完成对工件的蹲高；

步骤5：机床回到初始状态，对成型后的工件进行卸料；

此步骤中，上模座向上回位，机床的顶缸向上伸出，通过第一下顶杆向上驱动下型座，下型座将成型后的工件向上顶出成型内芯；同时，活动顶板在第一弹簧机构的驱动下将成型后的工件向下顶，使成型后的工件与上型镶件分离。