用于玻璃陶瓷制品加工的成型模具的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供不再受工件造型限制的用于玻璃陶瓷制品加工的成型模具，并具有定位精準、成型質量高的效果。本實用新型提供的用于玻璃陶瓷制品加工的成型模具，通過口圈定位面精確定位沖頭，沖座定位面精確定位口圈，從而確保沖頭精確沖壓沖座。多片模瓣的離合狀態變換使得下大上小造型的工件得以成型后順利脫模。模瓣逐漸打開的過程模擬自然界中花瓣的盛開過程，而模瓣打開的角度取決于中心柱上升的行程，只需控制中心柱行程，即可使模瓣只需打開至能供工件脫模的間距。
【專利說明】用于玻璃陶瓷制品加工的成型模具
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及成型模具，尤其是涉及用于玻璃陶瓷制品沖壓成型的模具。
【背景技術】
[0002] 玻璃陶瓷，是經過高溫融化、成型、熱處理而制成的一類晶相與玻璃相結合的復合 材料。具有機械強度高、熱膨脹性能可調、耐熱沖擊、耐化學腐蝕、低介電損耗等優越性能， 被廣泛用于機械制造、光學、電子與微電子、航天航空、化學、工業、生物醫藥及建筑等領域， 其成型方法主要有沖壓、離心及吹制。其中在沖壓工藝中，當需要加工出下圍大于上圍的特 定造型時，傳統的模具在工件需要縱向退出（或稱之為軸向退出）的脫模時，因受自身造型 的約束無法順利實現脫模，存在造型加工的局限性。
【發明內容】
[0003] 本實用新型提供不再受工件造型限制的用于玻璃陶瓷制品加工的成型模具，并具 有定位精準、成型質量高的效果。
[0004] 本實用新型提供的用于玻璃陶瓷制品加工的成型模具，上模組件包括沖頭、口圈、 導向桿、推桿、聯板、彈簧，聯板和導向桿軸向活動裝配，聯板和推桿固定裝配，口圈和導向 桿固定裝配，沖頭和推桿固定裝配，沖頭設有冷卻腔，所述冷卻腔設有進水口和出水口，彈 簧兩端分別和口圈、聯板抵接裝配，彈簧套接裝配在導向桿，導向桿設有軸向抵接作用于聯 板的導向桿限位塊，沖頭和口圈軸向活動裝配，口圈設有徑向抵接作用于沖頭的口圈定位 面；下模組件包括底座、沖座、至少兩片模瓣以及中心柱，底座和沖座固定裝配，底座和沖座 之間設有空間，中心柱軸向活動裝配在空間之中，中心柱具有位于其中心的中心柱軸線，下 模組件包括以中心柱軸線為圓心的基準圓周，模瓣和中心柱鉸接裝配，模瓣和中心柱具有 鉸接中心，模瓣均勻分布在基準圓周，模瓣重心和中心柱軸線之間的徑向距離大于鉸接中 心和中心柱軸線之間的徑向距離，模瓣具有相分離的打開位以及相抵接的合攏位，沖座、模 瓣具有貫通裝配的型腔，沖座具有沖座上定位面、沖座頂面以及沖座下定位面，沖座上定位 面徑向抵接作用于口圈，沖座頂面軸向抵接作用于口圈，沖座下定位面徑向抵接作用于模 瓣，中心柱具有中心柱定位面，中心柱定位面徑向抵接作用于模瓣。
[0005] 本實用新型提供的用于玻璃陶瓷制品加工的成型模具，通過口圈定位面精確定位 沖頭，沖座定位面精確定位口圈，從而確保沖頭精確沖壓沖座。多片模瓣的離合狀態變換使 得下大上小造型的工件得以成型后順利脫模。模瓣逐漸打開的過程模擬自然界中花瓣的盛 開過程，而模瓣打開的角度取決于中心柱上升的行程，只需控制中心柱行程，即可使模瓣只 需打開至能供工件脫模的間距。
[0006] 下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007] 圖1為實施例的上模組件和下模組件配合示意圖之一。
[0008] 圖2為實施例的上模組件和下模組件配合示意圖之二。
[0009] 圖3為實施例的模瓣處于相分離的打開位時運動過程示意圖之一。
[0010] 圖4為實施例的模瓣處于相分離的打開位時運動過程示意圖之二。
[0011] 圖5為實施例的模瓣處于相抵接的合攏位的示意圖。
[0012] 圖6為實施例的模瓣處于相分離的打開位時運動過程俯視示意圖之一。
[0013] 圖7為實施例的模瓣處于相分離的打開位時運動過程俯視示意圖之二。
【具體實施方式】
[0014] 如圖1、圖2所示的實施例，包括上模組件100和下模組件200,所述上模組件100 包括沖頭101、口圈102、導向桿103、推桿104、聯板105、彈簧106,聯板105和導向桿103 軸向活動裝配，意味著聯板105和導向桿103兩者可以相對軸向位移，本文中的軸向都可以 理解為圖中的上下堅直方向，而徑向則是垂直于該上下堅直方向的左右橫平方向，聯板105 和推桿104固定裝配，聯板105和推桿104固定連接在一起，口圈102和導向桿103固定裝 配，口圈102和導向桿103固定連接在一起，沖頭101和推桿104固定裝配，沖頭101和推 桿104固定連接在一起，沖頭101設有冷卻腔101a，所述冷卻腔IOla設有進水口 IOlb和出 水口 101c，進水口 IOlb和出水口 IOlc是通過設置在推桿104之中的水管而通向外界形成 水循環冷卻的，彈簧106兩端分別和口圈102、聯板105抵接裝配，彈簧106套接裝配在導向 桿103,導向桿103設有軸向抵接作用于聯板105的導向桿限位塊103a，導向桿限位塊103a 的軸向抵接作用應當理解為是在聯板105向上復位時因抵接到導向桿限位塊103a，而受其 限位作用，沖頭101和口圈102軸向活動裝配，意在表達沖頭101和口圈102之間具有相對 軸向位移，口圈102設有徑向抵接作用于沖頭101的口圈定位面102a，口圈定位面102a對 沖頭101的徑向抵接作用應當理解為是發生在沖頭101和口圈102軸向活動過程之中的， 隨著沖頭101軸向活動的同時也受到口圈定位面l〇2a的徑向作用，使得沖頭101精確地定 位在口圈102之中，完成精準的沖壓作業。
[0015] 上模組件100的工作原理是：推桿104與壓機氣缸主軸（圖中未標不）相連并受 其驅動，在壓機氣缸（圖中未標示）的作用下一同上升或下降。
[0016] 進水口 IOlb和出水口 IOlc使得冷卻腔IOla始終充滿流動的冷卻水。
[0017] 上模組件100的整體由推桿104受壓機氣缸帶動下行，直至口圈102抵接到下模 組件200,通過前述的口圈定位面102a使得沖頭101精確定位，壓機氣缸繼續帶動推桿104 克服彈簧106阻力下行，因下模組件200的阻擋，口圈102和導向桿103無法繼續下行，因 此推桿104和沖頭101相對口圈102和導向桿103向下沖壓，直至玻璃液在沖頭101的冷 卻下迅速固化成型。工件成型后壓機氣缸回程，口圈102受到彈簧106的壓制，沖頭101先 與工件分離，直至沖頭101抵接到導向桿限位塊l〇3a，隨后沖頭101和推桿104通過導向桿 103帶動口圈102 -起上升。
[0018] 下模組件200包括底座201、沖座203、至少兩片模瓣211以及中心柱206,底座201 和沖座203固定裝配，底座201和沖座203之間設有空間207,意味著底座201和沖座203 固定連接為一個整體，確切地說該空間207是設置在底座201和沖座203兩者中間的空腔， 且自下而上是貫通的，而中心柱206軸向活動裝配在空間207之中，意在表達中心柱206在 空間207中軸向活動，中心柱206底端與氣缸的活塞桿固定裝配并由其驅動，在氣缸驅使下 中心柱206可靜止在空間207中也可在空間207中上下活動，中心柱206具有位于其中心 的中心柱軸線e，下模組件200包括以中心柱軸線e為圓心的基準圓周f，該基準圓周f并 不是一個肉眼可見的具體結構，而是為了便于理解而描繪出的參考圓形，在圖中以虛線的 圓對其進行詮釋，模瓣211和中心柱206鉸接裝配，模瓣211和中心柱206具有鉸接中心g， 模瓣211均勻分布在基準圓周f，模瓣211通常是通過銷軸（圖中未標示）和中心柱206鉸 接裝配的，那么鉸接中心g就是銷軸的軸心線，模瓣211可以相對中心柱206圍繞著鉸接中 心g在空間207中轉動，模瓣211重心和中心柱軸線e之間的徑向距離大于鉸接中心g和 中心柱軸線e之間的徑向距離，模瓣211重心若是比鉸接中心g更加遠離中心柱軸線e的 話，那么在缺乏外部部件的支撐時的自由狀態下，模瓣211必然會向外轉動，由此產生出模 瓣211如花瓣一樣盛開的開模過程，模瓣211具有相分離的打開位a以及相抵接的合攏位 b，由于模瓣211具有前述的轉動變換，因此產生兩者相互分離開來的打開位a，以及兩者相 互合攏在一起的合攏位b，沖座203、模瓣211具有貫通裝配的型腔208,此處的貫通裝配應 當理解為當模瓣211位于合攏位b時，沖座203和所有模瓣211型腔208是連接貫通的，而 工件的造型就取決于該型腔208,沖座203中傾入的玻璃液在沖頭101的作用下填滿型腔 208并冷卻凝固，而獲得與型腔208和沖頭101相結合后相同的輪廓，沖座203具有沖座上 定位面203a、沖座頂面203b以及沖座下定位面203c，沖座上定位面203a徑向抵接作用于 口圈102,沖座頂面203b軸向抵接作用于口圈102,沖座下定位面203c徑向抵接作用于模 瓣211，沖座上定位面203a徑向抵接作用類似于前述的口圈定位面102a徑向抵接作用于沖 頭101，隨著口圈102下行直至抵接到沖座上定位面203a，口圈102繼續軸向活動的同時也 受到沖座上定位面203a的徑向作用，然后口圈102再繼續下行直至口圈102抵接到沖座頂 面203b上，沖座上定位面203a和沖座頂面203b相結合將口圈102乃至沖頭101的整體被 精確地定位在沖座203之中，確保完成精準的沖壓作業，而沖座下定位面203c的徑向抵接 作用則是針對模瓣211，在模瓣211隨中心柱206 -同軸向活動時對其具有徑向作用，中心 柱206具有中心柱定位面206a，中心柱定位面206a徑向抵接作用于模瓣211，中心柱定位 面206a實質就是中心柱206的外壁，本實施例的中心柱206基本上為圓柱體，那么中心柱 定位面206a就是該圓柱體的外圓周面，中心柱定位面206a的徑向抵接作用，可以理解為是 與沖座下定位面203c的徑向作用正對著的相反方向，模瓣211受沖座下定位面203c和中 心柱定位面206a的內外雙重徑向作用，而被精確定位。
[0019] 模瓣211的運動過程是個受多方共同定位的復合作用：中心柱206 -旦上升，模 瓣211隨之上升，模瓣211脫離沖座下定位面203c和中心柱定位面206a的禁錮后，會因重 力作用繞鉸接中心g向外旋轉，猶如花瓣盛開一樣呈相分離的打開位a狀態，打開后的模瓣 211脫離了中心柱定位面206a的徑向抵接作用，而只會受到沖座下定位面203c的徑向作 用；反之當中心柱206和模瓣211下降，也是因沖座下定位面203c而逐漸向內旋轉，直至同 時受沖座下定位面203c和中心柱定位面206a的雙重徑向作用，此時相鄰的模瓣211也已 抵接，由相分離的打開位a變換成以及相抵接的合攏位b。
[0020] 如圖1和圖2所示，上模組件100和下模組件200設有縱向對齊的基準線c，沖頭 101和沖座203都以基準線c為中心，中心柱軸線e和基準線c重合裝配。所謂的重合裝配 是在表達中心柱軸線e和基準線c是位于圖示同一直線上，該基準線c是沖頭101和沖座 203運行和裝配的中心線，有利于結構的精簡和提高運行裝配的穩定性。
[0021] 如圖1、圖2、圖3、圖4、圖7所示，模瓣211具有模瓣內斜面211a和模瓣外斜面 211b，模瓣內斜面21 Ia和中心柱206面對裝配，模瓣外斜面211b和沖座203面對裝配，模 瓣211處于相抵接的合攏位b時模瓣內斜面211a由下而上靠近中心柱軸線e，模瓣211處 于相抵接的合攏位b時模瓣外斜面211b由下而上遠離中心柱軸線e。所謂的模瓣內斜面 211a和模瓣外斜面211b都是相對中心柱軸線e傾斜的，應當說圖1和圖2描繪的結構有助 于對其更快速的理解。模瓣211的內外過渡斜面有助于減少兩接觸部件之間的磨損，延長 使用壽命。
[0022] 如圖5、圖6、圖7所示，工件應該看做是被托舉出沖座203的，在模瓣211打開釋 放制品后，上方的自動取料機（圖中未標示）取走制品。本實施例具有三個模瓣211，模瓣 211表面是周向360度以基準圓周f為圓心向外散發的放射狀條紋，這樣使得成型后的工件 表面也具有相應的放射狀條紋，為了避免破壞模瓣211打開時因模瓣211干涉而破壞工件 表面的放射狀條紋，至少要設置大于兩片模瓣211才能盡量將影響降至最低，在最少是三 個的模瓣211基礎上，模瓣211數目越多，對放射狀條紋的保護就越明顯。同樣原理，針對 不同延伸方向的放射狀條紋的工件，可以通過設計相應數目的模瓣211來達到最佳的工件 表面保護效果。
【權利要求】
1. 用于玻璃陶瓷制品加工的成型模具，其特征在于：包括上模組件（100)和下模組件 (200)， 所述上模組件（100)包括沖頭（101)、口圈（102)、導向桿（103)、推桿（104)、聯板 (105)、彈簧（106)， 聯板（105)和導向桿（103)軸向活動裝配，聯板（105)和推桿（104)固定裝配，口圈 (102)和導向桿（103)固定裝配， 沖頭（101)和推桿（104)固定裝配，沖頭（101)設有冷卻腔（IOla)，所述冷卻腔（IOla) 設有進水口（IOlb)和出水口（101c)， 彈簧（106)兩端分別和口圈（102)、聯板（105)抵接裝配，彈簧（106)套接裝配在導向 桿（103)，導向桿（103)設有軸向抵接作用于聯板（105)的導向桿限位塊（103a)， 沖頭（101)和口圈（102)軸向活動裝配，口圈（102)設有徑向抵接作用于沖頭（101) 的口圈定位面（l〇2a); 所述下模組件（200)包括底座（201)、沖座（203)、至少兩片模瓣（211)以及中心柱 (206)， 底座（201)和沖座（203)固定裝配，底座（201)和沖座（203)之間設有空間（207)， 中心柱（206)軸向活動裝配在空間（207)之中， 中心柱（206)具有位于其中心的中心柱軸線（e)，下模組件（200)包括以中心柱軸線 (e)為圓心的基準圓周（f)， 模瓣（211)和中心柱（206)鉸接裝配，模瓣（211)和中心柱（206)具有鉸接中心（g)， 模瓣（211)均勻分布在基準圓周（f)， 模瓣（211)重心和中心柱軸線（e)之間的徑向距離大于鉸接中心（g)和中心柱軸線 (e)之間的徑向距離， 模瓣（211)具有相分離的打開位（a)以及相抵接的合攏位（b)， 沖座（203)、模瓣（211)具有貫通裝配的型腔（208)， 沖座（203)具有沖座上定位面（203a)、沖座頂面（203b)以及沖座下定位面（203c)， 沖座上定位面（203a)徑向抵接作用于口圈（102)，沖座頂面（203b)軸向抵接作用于口 圈（102)，沖座下定位面（203c)徑向抵接作用于模瓣（211)， 中心柱（206)具有中心柱定位面（206a)， 中心柱定位面（206a)徑向抵接作用于模瓣（211)。
2. 根據權利要求1所述用于玻璃陶瓷制品加工的成型模具，其特征在于：所述上模組 件（100)和下模組件（200)設有縱向對齊的基準線（c)，沖頭（101)和沖座（203)都以基準 線（c)為中心，中心柱軸線（e)和基準線（c)重合裝配。
3. 根據權利要求1或2所述用于玻璃陶瓷制品加工的成型模具，其特征在于：所述模 瓣（211)具有模瓣內斜面（211a)和模瓣外斜面（211b)，模瓣內斜面（211a)和中心柱（206) 面對裝配，模瓣外斜面（211b)和沖座（203)面對裝配，模瓣（211)處于相抵接的合攏位（b) 時模瓣內斜面（211a)由下而上靠近中心柱軸線（e)，模瓣（211)處于相抵接的合攏位（b) 時模瓣外斜面（211b)由下而上遠離中心柱軸線（e)。
【文檔編號】C03B11/06GK204022652SQ201420457672
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月13日 優先權日:2014年8月13日
【發明者】胡韶東, 潘山林, 王來鋼 申請人:溫州市匯順達工貿有限公司