本發(fā)明涉及模套制作領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于制作模套的熱壓同步式模具。

背景技術(shù)：

隨著牧草產(chǎn)業(yè)和生物質(zhì)能源利用的發(fā)展，牧草、生物質(zhì)壓塊機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。新型的模套、模盤組合式環(huán)模壓塊機(jī)因其物料適應(yīng)性強(qiáng)，模套更換方便而逐漸被關(guān)注。模套的結(jié)構(gòu)形式為階梯狀的套筒，內(nèi)部界面為由方形到圓形的漸變，外截面為方形與圓形的階梯組合。其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度使模套的加工成型成為了壓塊機(jī)制造中的一個(gè)難題，使用傳統(tǒng)的工藝對(duì)模套內(nèi)孔傾角、端部方形面和內(nèi)孔方形面的加工都極其繁瑣復(fù)雜，且成品料的一致性差。

針對(duì)以上問題，授權(quán)公告號(hào)為CN104859178B的中國專利公開了一種制作環(huán)模壓塊機(jī)模套的模具，包括上成型模具、下成型模具、模具底座、導(dǎo)向板和沖頭，其特征在于：所述模具從上到下安裝順序依次為：導(dǎo)向板、上成型模具、下成型模具、模具底座；所述導(dǎo)向板為長方形薄板，上成型模具為中心開有方形通孔的圓盤，兩導(dǎo)向板短邊所在薄面與上成型模具兩邊緣表面貼合固定，保證兩導(dǎo)向板相互平行且與上成型模具的方形孔的其中兩邊平行，從而形成導(dǎo)向槽；所述下成型模具為中心通孔的圓柱體，并在上表面開有圓形槽，圓形槽內(nèi)徑與上成型模具外徑為間隙配合；所述模具底座為中心為圓形通孔的圓盤，并在上表面加了一層圓形凸臺(tái)，凸臺(tái)外徑與下成型模具中心通孔內(nèi)徑為間隙配合。該發(fā)明專利提供的方案能夠一次沖壓就完成了模套的成型，使模套加工的難度降低。但是，在使用該方案提供的模具制作模套時(shí)，需要先對(duì)坯料進(jìn)行高溫加熱，然后再放入模具中進(jìn)行加工，不能使用該模具同時(shí)完成對(duì)坯料的加熱和壓制工作，從而使模套的加工效率處于一個(gè)較低的水平。此外，由于該方案需要對(duì)坯料先在模具外部進(jìn)行高溫加熱，所以需要使用專門的工具對(duì)高溫坯料進(jìn)行轉(zhuǎn)移，否則就有可能發(fā)生危險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明意在提供一種用于制作模套的熱壓同步式模具，以解決現(xiàn)有技術(shù)不能同時(shí)完成對(duì)毛坯料的加熱和壓制工作的問題，從而提高模套的加工效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于制作模套的熱壓同步式模具，包括上模具、下模具、底座、兩塊導(dǎo)向板和沖頭，所述模具從上到下安裝順序依次為：導(dǎo)向板、上模具、下模具、底座；所述導(dǎo)向板為長方形薄板，上模具為中心開有方形孔的圓盤，兩導(dǎo)向板短邊所在薄面與上模具兩邊緣表面貼合固定，保證兩導(dǎo)向板相互平行且與上成型模具的方形孔的其中兩邊平行，從而形成導(dǎo)向槽；所述下模具為中心設(shè)有圓形孔的圓柱體，并在上表面開有圓形槽，圓形槽內(nèi)徑與上模具外徑間隙配合，所述下模具連接在所述底座上，所述沖頭包括受力部位、導(dǎo)向部位和壓制區(qū)，所述導(dǎo)向部位與導(dǎo)向板形成的導(dǎo)向槽相配合，所述壓制區(qū)形狀填充模套內(nèi)孔，壓制區(qū)的長度小于模套總長，還包括高頻電熱機(jī)，所述沖頭還包括采用鎢鋼制成的連接部，所述連接部一端與所述導(dǎo)向部位固定連接，連接部的另一端與所述壓制區(qū)固定連接，連接部位于所述高頻加熱機(jī)的加熱線圈內(nèi)部，壓制區(qū)包括方形部、隔熱板和圓形部，方形部和圓形部采用鎢鋼制成，所述方形部的一端與所述連接部固定連接，方形部遠(yuǎn)離連接部的一端與所述圓形部固定連接，所述隔熱板的一面與方形部固定連接，隔熱板的另一面與圓形部固定連接。

本技術(shù)方案的技術(shù)原理是：上模具為中心開有方形孔的圓盤，方形孔用來對(duì)毛坯料的外部進(jìn)行定形。將導(dǎo)向板短邊所在的薄面與上模具的邊緣表面貼合固定，兩塊導(dǎo)向板相對(duì)設(shè)置并且與上模具的方形孔的其中兩邊平行，從而形成導(dǎo)向槽，用來防止沖頭在壓制時(shí)發(fā)生偏移。下模具為中心設(shè)有通孔的圓柱體，其通孔用來容納毛坯料鋼管不用加工的部分，通孔的內(nèi)徑與鋼管的外徑間隙配合。在下模具的上表面開有圓形槽，用來將上模具固定在下模具上，圓形槽的內(nèi)徑與上模具的外徑間隙配合。下模具的下底面與底座連接在一起，從而對(duì)整個(gè)模具起著穩(wěn)定作用。

模具的沖頭包括受力部位、導(dǎo)向部位、連接部和壓制區(qū)，其中，連接部、導(dǎo)向部位的方形部和圓形部均采用鎢鋼制成，由于鎢鋼具有較高的強(qiáng)度，所以用鎢鋼制造方形部能夠完成對(duì)鋼管的壓制。又由于鎢鋼具有很好的耐熱性，所以連接部、方形部和圓形部不會(huì)因高溫而變形。此外，由于鎢鋼還具有很好的導(dǎo)熱性，所以可以實(shí)現(xiàn)加熱連接部，并將熱量傳遞給鋼管的目的。受力部位用來承受外部機(jī)械施加的力，導(dǎo)向部位與導(dǎo)向槽相配合，防止沖頭發(fā)生偏移。沖頭的連接部固定連接在導(dǎo)向部位與壓制區(qū)之間，并且連接部位于高頻電熱機(jī)的加熱線圈的內(nèi)部，從而實(shí)現(xiàn)通過高壓加熱機(jī)對(duì)沖頭進(jìn)行加熱。壓制區(qū)的形狀恰好能夠填充模套的內(nèi)孔，其長度略小于模套總長。壓制區(qū)的方形部的一端與連接部固定連接，從而讓受熱的連接部能夠?qū)崃總鬟f給方形部；方形部遠(yuǎn)離連接部的一端與隔熱板連接，隔熱板的另一端與圓形部連接。通過在方形部和圓形部之間設(shè)置隔熱板，能夠阻止熱量向圓形部傳遞，防止因圓形部溫度太高，使得下模具中的鋼管因受熱而變形。

使用前，先打開高頻電熱機(jī)對(duì)沖頭進(jìn)行預(yù)加熱。然后，將所選鋼管放入模具中，其中鋼管外徑等于模套前段方形外截面邊長，鋼管內(nèi)徑等于模套后段圓形內(nèi)截面直徑。再將沖頭沿導(dǎo)向槽向下壓，直到圓形部與隔熱板完全沒入鋼管內(nèi)部，方形部的下端剛好與鋼管頂部相抵。接著繼續(xù)對(duì)沖頭的受力部位施加向下的壓力，直到鋼管成形成為模套。在整個(gè)壓制過程中，高頻電熱機(jī)不斷對(duì)沖頭進(jìn)行加熱，使沖頭始終保持較高的溫度。壓制時(shí)，因?yàn)闆_頭的方形部與鋼管相接觸，所以能夠把熱量傳遞給鋼管使其不斷升溫。與此同時(shí)，在方形部的壓制下，鋼管頂部也逐漸變形，直到模套成型。所以，本發(fā)明提供的方案，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鋼管坯料邊加熱邊壓制，從而將加熱過程和壓制過程進(jìn)行了有效地結(jié)合，提高了模套的生產(chǎn)效率。此外，本方案也消除了因轉(zhuǎn)移高溫鋼管而會(huì)產(chǎn)生的危險(xiǎn)。

以下是上述方案的優(yōu)選方案：

優(yōu)選方案一：基于基礎(chǔ)方案，所述隔熱板為真空隔熱板。真空隔熱板是常用的隔熱材料，能夠有效地避免熱量的傳遞，防止因圓形部溫度升高造成的鋼管下部變形。

優(yōu)選方案二：基于基礎(chǔ)方案，所述底座上設(shè)有凸起，所述凸起位于所述下模具通孔內(nèi)部，凸起外徑與下模具的通孔內(nèi)徑間隙配合。通過在底座上設(shè)置凸起，能夠使底座與下模具的連接和拆卸更加方便。

優(yōu)選方案三：基于優(yōu)選方案二，所述凸起中設(shè)有貫通所述底座的氣孔。在凸起中設(shè)置貫通底座的氣孔，能夠防止因圓形部下方下壓過大，造成的沖頭不能繼續(xù)向下移動(dòng)的問題。

優(yōu)選方案四：基于基礎(chǔ)方案，所述導(dǎo)向部位與所述連接部可拆卸連接，從而讓高頻電熱機(jī)的加熱線圈能夠很方便地套置在連接部的外周。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例模具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為沖頭與模具配合的示意圖；

圖3為壓制過程示意圖；

圖4為鋼管坯料的剖視圖；

圖5為鋼管坯料的俯視圖；

圖6為模套的剖視圖；

圖7為模套的俯視圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

說明書附圖中的附圖標(biāo)記包括：上模具1、下模具2、底座3、凸起31、氣孔32、導(dǎo)向板4、沖頭5、受力部位51、導(dǎo)向部位52、壓制區(qū)53、方形部531、圓形部532、隔熱板533、連接部54、方形孔6、圓形孔7、圓形槽8、高頻電熱機(jī)9、加熱線圈91、鋼管10。

實(shí)施例如附圖1所示，本發(fā)明提供了一種用于制作模套的熱壓同步式模具，包括上模具1、下模具2、底座3、導(dǎo)向板4和沖頭5。上模具1為中心開有方形孔6的圓盤，將導(dǎo)向板4的短邊所在的薄面與上模具1的邊緣表面貼合固定，兩塊導(dǎo)向板4相對(duì)設(shè)置并且與上模具1的方形孔6的其中兩邊平行，從而形成導(dǎo)向槽，用來防止沖頭5在壓制時(shí)發(fā)生偏移。下模具2為中心設(shè)有圓形孔7的圓柱體，其圓形孔7用來容納毛坯料鋼管10不用加工的部分，如圖5和圖7所示，圓形孔7的內(nèi)徑與鋼管10的外徑間隙配合。在下模具2的上表面開有圓形槽8，用來將上模具1固定在下模具2上，圓形槽8的內(nèi)徑與上模具1的外徑間隙配合。底座3上設(shè)有與圓形孔7配合的凸起31，底座3與下模具2通過凸起31卡接在一起。在凸起31中還開有氣孔32，該氣孔32貫通底座3并且與圓形孔7連通。

模具的沖頭5包括受力51部位、導(dǎo)向部位52、連接部54和壓制區(qū)53，受力部位51用來承受外部機(jī)械施加的力，導(dǎo)向部位52與導(dǎo)向槽相配合，防止沖頭5發(fā)生偏移。沖頭5的連接部54、方形部531和圓形部532均采用鎢鋼制成。連接部54與壓制區(qū)53固定連接，連接部54遠(yuǎn)離壓制區(qū)53的一端設(shè)有卡接件，導(dǎo)向部位52上設(shè)有卡槽，連接部54與導(dǎo)向部位52通過卡接件和卡槽可拆卸連接，并且在連接部54的外周套接有高頻電熱機(jī)9的加熱線圈91，從而實(shí)現(xiàn)通過高頻電熱機(jī)9對(duì)沖頭5進(jìn)行加熱。壓制區(qū)53的形狀恰好能夠填充模套的內(nèi)孔，其長度略小于模套總長。壓制區(qū)53的方形部531的一端與連接部54固定連接，從而讓受熱的連接部54能夠?qū)崃總鬟f給方形部531；方形部531遠(yuǎn)離連接部54的一端與隔熱板533連接，隔熱板533的另一端與圓形部532連接。在本實(shí)施例中，隔熱板533為真空隔熱板533。

使用前，先打開高頻電熱機(jī)9對(duì)沖頭5進(jìn)行預(yù)加熱。然后，如圖2所示，將所選鋼管10放入模具中，如圖4和圖6所示，鋼管10外徑等于模套前段方形外截面邊長，內(nèi)徑等于模套后段圓形內(nèi)截面直徑。如圖3所示，再將沖頭5沿導(dǎo)向槽向下壓，直到圓形部532與隔熱板533完全沒入鋼管10內(nèi)部，方形部531的下端剛好與鋼管10頂部相抵。接著繼續(xù)對(duì)沖頭5的受力部位施加向下的壓力，直到鋼管10成形成為模套。在整個(gè)壓制過程中，高頻電熱機(jī)9不斷對(duì)沖頭5進(jìn)行加熱，使沖頭5始終保持較高的溫度。壓制時(shí)，因?yàn)闆_頭5的方形部531與鋼管10相接觸，所以能夠把熱量傳遞給鋼管10使其不斷升溫。與此同時(shí)，在方形部531的壓制下，鋼管10頂部也逐漸變形，直到模套成型。所以，本發(fā)明提供的方案，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鋼管10坯料邊加熱邊壓制，從而將加熱過程和壓制過程進(jìn)行了有效地結(jié)合，提高了模套的生產(chǎn)效率。此外，本方案也消除了因轉(zhuǎn)移高溫鋼管10而會(huì)產(chǎn)生的危險(xiǎn)。

以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)和/或特性等常識(shí)在此未作過多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。本申請(qǐng)要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說明書中的具體實(shí)施方式等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。