一种异型水口成型模机及成型水口的方法与流程

本发明涉及水口成型设备的技术领域，尤其涉及一种专用于通过多次拉伸成型的异型水口成型模机。

背景技术：

注钢口，在钢包底部一侧设置一个注钢口，它可使钢水从钢包内部流出，所以又称钢包水口。

钢包水口一般为浇筑件，但是随着技术进步也有采用薄壁件，这样可以大大节约成本，一般通过多次拉伸制得。使用现有技术进行多次拉伸时，需要多台拉伸模机进行多次拉伸，这就势必造成多次定位安装，使得最终的产品无法得到精准的成型效果，势必会造成壁厚不均匀甚至被撕裂，出现残次率，直接影响其拉伸质量。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中不足，故此提出一种异型水口成型模机技成型水口方法，通过一次定位多次拉伸，实现精准拉伸，后壁厚均匀且不易出现残次品。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种异型水口成型模机，包括机架，还包括上模总成、下模总成、定位工装、动力元件和传动机构，所述上模总成、下模总成和定位工装自上至下安装在机架上，所述动力元件安装在机架侧部，所述动力元件的输出端通过传动机构与上模总成和下模总成连接且上模总成和下模总成同步同角度转动。

本发明进一步优选地，所述下模总成包括包括转动架一和下模具，所述转动架一上等间距周向分布安装有多组下模具，所述上模总成包括转动架二、导轨、滑架和顶冲机构，所述转动架二通过转轴转动连接在机架上，所述转动架二上等间距周向固定安装有多组导轨，多组所述导轨内侧均设有复位弹簧，多组所述导轨内侧均活动设置有滑架且滑架与复位弹簧连接，多组所述滑架上均固定安装有上模具，所述转动架一和转动架二均与传动机构连接实现同步同角度转动，所述顶冲机构设置在转动架二的内侧，所述顶冲机构用于挤压位于定位工装正上方的滑架与对应的下模具适配。

本发明进一步优选地，所述顶冲机构包括转动杆、连杆、连接轴和顶冲件，所述转动杆和连杆均设有两组且分别设置在连接轴的两侧，两组所述转动杆分别贯穿转动架二两侧的转轴且与转动架二的转轴相对转动，所述转动杆的一端与传动机构连接、另一端与对应的连杆一端固定连接，所述连接轴的两端分别与对应连杆的另一端固定连接，所述连接轴上转动连接有顶冲件，所述顶冲件竖向推动对应的滑架向定位工装一侧移动。

本发明进一步优选地，多组所述滑架均包括固定部、连接部和长度补偿部，所述固定部滑动设置在导轨内侧且与复位弹簧连接，所述固定部与连接部固定连接且连接部用于连接上模具，所述长度补偿部安装在固定部靠近转动架二转轴的一侧，多组所述长度补偿部的长度不一致，多组所述长度补偿部用于补偿对应的上模具的底面与接触顶冲件时的顶冲件端部之间的距离。

本发明进一步优选地，所述传动机构包括槽轮一、转轮一、槽轮二、转轮二、齿轮一和齿轮二，所述槽轮一和槽轮二分别固定安装在转动架一和转动架二的转轴上，所述转轮一和转轮二分别转动连接在机架上且转轮一与动力元件的输出轴通过联轴器连接，所述转轮一和转轮二通过链传动连接且传动比为1：1，所述转轮一用于传动槽轮一转动、所述转轮二用于传动槽轮二转动，所述转轮一每旋转一周同时槽轮一旋转多组下模具分之一周，所述转轮二每旋转一周同时槽轮二旋转多组上模具分之一周，所述齿轮一固定安装在转轮二的轴上，所述齿轮二固定安装在转动杆的端部，所述齿轮一与齿轮二通过链传动连接且传动比为1：1。

本发明进一步优选地，所述转轮一和转轮二上均设有销轴，所述槽轮一和槽轮二上等间距周向设置有导槽，两组所述销轴分别与槽轮一和槽轮二上的导槽相适配。

本发明进一步优选地，所述槽轮一和槽轮二上均开设有限位槽一，两个所述限位槽一分别与转轮一和转轮二适配，所述转轮一和转轮二上均开设有限位槽二，两组所述限位槽二分别与槽轮一和槽轮二除各自限位槽一以外的区域适配。

本发明进一步优选地，所述定位工装包括固定件、活动件和调节件，所述固定件固定连接在机架上，所述固定件的中部开设有通孔，位于通孔顶部的所述固定件上开设有定位槽，所述活动件等间距周向分布在定位槽的外侧，所述调节件设置在固定件上且用于驱动活动件沿定位槽的径向方向向中心移动。

本发明进一步优选地，所述调节件包括安装部、调节部和挤压部，所述安装部固定安装在固定件的上表面上，所述安装部呈扇形环状状且截面呈l形结构，所述安装部的内侧与活动件的外壁均开设有竖直滑槽，两个所述竖直滑槽通过弹性伸缩件连接，所述调节部通过螺纹水平连接在安装部上且延伸至安装部的内侧且与活动件的外壁抵触，所述挤压部通过螺栓竖直安装在安装部且带有一端延伸至安装部的内侧。

本发明还公开了一种异型水口成型模机的成型水口方法，包括以下步骤：

a.首先按设计图纸尺寸裁剪出目标圆板；

b.随后将目标圆板安装至定位工装的固定件上的定位槽内部，通过调节调节件的调节部和挤压部将活动件固定目标圆板；

c.启动动力元件，动力元件的输出轴带动转轮一转动，转轮一通过链传动带动转轮二同步同角度转动，同时转轮一和转轮二通过自身销轴分别间歇带动槽轮一和槽轮二转动，转轮一和转轮二每转一周，同时槽轮一和槽轮二分别转动多组下模具或上模具分之一周，同时齿轮一带动齿轮二转动实现顶冲件对对应的滑架进行一次顶冲，滑架和上模具对目标圆板实现单行程拉伸；

d.当转动架一和转动架二旋转一周后，该目标圆板完成一整系列的设计拉伸，得到异型水口半成品；

e.取下异型水口半成品，随后将异型水口半成品固定在特定的夹具上，对异型水口半成品的两端部进行适应性的裁剪，最终得到异型水口的成品。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

1.本发明中设有机架、上模总成、下模总成、定位工装、动力元件和传动机构，利用动力元件通过传动机构带动上模总成和下模总成同步同角度转动，定位工装将目标圆板进行一次位置限定，通过上模总成和下模总成对应位置的配合，对目标圆板进行多次拉伸，当上模总成和下模总成旋转一周实现设计拉伸，保证精准度，且壁厚均匀，成品率大大提高。

2.本发明中下模总成包括转动架一、下模具，上模总成包括转动架二、导轨、滑架和顶冲机构，通过转动架一和转动架二在传动机构带动下转动，同时顶冲机构挤压滑架向定位工装一侧挤压目标圆板，通过与下模具配合逐步实现对此拉伸成型直至达到设计尺寸形态。通过多组上模具和下模具的转动实现拉伸效果，还可以大大降低设备占据的空间。

3.本发明中顶冲机构包括转动杆、连杆、连接轴和顶冲件，利用转动杆在传动机构的带动下实现旋转，使得与连接轴上的顶冲件对滑架进行挤压使得上模具向下模具一侧进行移动，通过连杆、连接轴和顶冲件组成曲轴结构实现拉伸过程中的受力均匀性，保证其均匀壁厚成型效果。

4.本发明中滑架上设有固定部、连接部和长度补偿部，通过长度补偿部将每个模具的长度不同带来的行程差进行补偿，使得实现最终拉伸行程，最终拉伸行程为最终的拉伸长度，可以精准保证其拉伸效果。

5.本发明中传动机构包括槽轮一、转轮一、槽轮二、转轮二、齿轮一和齿轮二，通过转轮一与动力元件的输出轴连接，实现转轮一带动转轮二转动，同时转轮一带动槽轮一实现间歇传动，转轮二带动槽轮二实现同步同角度的间歇传动，齿轮一和齿轮二啮合传动用于驱动顶冲件实现往复周期性带动顶冲件挤压滑架并带动上模具下移，与下模具实现匹配达到拉伸成型的效果。

6.本发明中槽轮一和槽轮二上均设有限位槽一和导槽，转轮一和转轮二上均设有销轴和限位槽二，通过销轴与导槽配合实现转动，当销轴与导槽分离时实现限位效果不发生转动，此时的限位槽一与转轮一或转轮二的外周面实现限位效果不发生传动，利用该种结构可以将上模具和下模具实现间歇传动，并在间歇过程中实现拉伸效果。

7.本发明中的定位工装包括固定件、活动件和调节件，利用调节件的安装部和调节部将活动件实现水平向通孔的中心移动并压紧目标圆板，挤压部将活动件实现上下压紧目标圆板，防止目标圆板在拉伸过程中出现偏移，导致壁厚不均匀带来的撕裂现象。

附图说明

图1为本发明的整体结构剖视图；

图2为图1中a处的局部放大图；

图3为本发明中活动件的整体结构平面图；

图4为本发明中调节件的整体结构平面图；

图5为本发明中顶冲机构的整体结构平面图；

图6为本发明中传动机构的整体结构平面图；

图7为本发明中转动架二的局部结构示意图。

图中：1、机架；2、转动架一；3、转动架二；4、导轨；5、上模具；6、转动杆；7、连杆；8、连接轴；9、顶冲件；10、固定部；11、连接部；12、长度补偿部；13、复位弹簧；14、槽轮一；15、转轮一；16、槽轮二；17、转轮二；18、齿轮一；19、齿轮二；20、动力元件；21、导槽；22、销轴；23、限位槽一；24、限位槽二；25、固定件；26、活动件；27、定位槽；28、安装部；29、调节部；30、挤压部；31、下模具。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

如图1至图7所示，一种异型水口成型模机，包括机架1，还包括上模总成、下模总成、定位工装、动力元件20和传动机构，所述上模总成、下模总成和定位工装自上至下安装在机架1上，所述动力元件20安装在机架1侧部，所述动力元件20的输出端通过传动机构与上模总成和下模总成连接且上模总成和下模总成同步同角度转动。

利用动力元件20通过传动机构带动上模总成和下模总发生同步同角度转动，定位工装将目标圆板进行一次位置限定，通过上模总成和下模总成对应位置的配合，对目标圆板进行连续多次拉伸，当上模总成和下模总成旋转一周后实现一整套拉伸即为设计拉伸，过程中只需要依次定位保证精准度，且壁厚均匀，成品率大大提高。

本发明中进一步优选地方案，所述下模总成包括包括转动架一2和下模具31，所述转动架一2上等间距周向分布固定安装有六组下模具31，所述上模总成包括转动架二3、导轨4、滑架和顶冲机构，所述转动架二3通过转轴转动连接在机架1上，所述转动架二3上等间距周向固定安装有多组导轨4，导轨4均沿转动件二3的径向方向设置，多组所述导轨4内侧均设有复位弹簧13，多组所述导轨4内侧均滑动设置有滑架且滑架与复位弹簧13连接，多组所述滑架上均固定安装有上模具5，所述转动架一2和转动架二3均与传动机构连接实现同步同角度转动，所述顶冲机构设置在转动架二3的内侧，所述顶冲机构用于挤压位于定位工装正上方的滑架与对应的下模具31适配。

通过转动架一2和转动架二3在传动机构带动下转动，同时顶冲机构挤压滑架(和上模具5)沿导轨4向定位工装一侧挤压目标圆板，通过与下模具31配合逐步实现对此目标圆板拉伸成型直至达到设计尺寸形态。通过多组上模具5和下模具31的转动实现拉伸效果，还可以大大降低设备占据的空间。复位弹簧13为在顶冲机构实现复位时对滑架和上模具5进行复位，防止转动架一2和转动架二3的转动。

本发明中进一步优选地方案，所述顶冲机构包括转动杆6、连杆7、连接轴8和顶冲件9，所述转动杆6和连杆7均设有两组且分别设置在连接轴8的两侧，两组所述转动杆6分别贯穿转动架二3两侧的转轴且与转动架二3的转轴相对转动，所述转动杆6的一端与传动机构连接、另一端与对应的连杆7一端固定连接，所述连接轴8的两端分别与对应连杆7的另一端固定连接，所述连接轴8上转动连接有顶冲件9，所述顶冲件9竖向推动对应的滑架向定位工装一侧移动。

利用转动杆6在传动机构的带动下实现旋转，使得与连接轴8上的顶冲件9对滑架进行挤压使得上模具6向下模具31一侧进行移动，通过连杆7、连接轴8和顶冲件9组成曲轴结构实现拉伸过程中的受力均匀性，保证其均匀壁厚成型效果。

本发明中进一步优选地方案，多组所述滑架均包括固定部10、连接部11和长度补偿部12，所述固定部10滑动设置在导轨4内侧且与复位弹簧13连接，所述固定部10与连接部11固定连接且连接部11用于连接上模具5，所述长度补偿部12安装在固定部10靠近转动架二3转轴的一侧，多组所述长度补偿部12的长度不一致，多组所述长度补偿部12用于补偿对应的上模具5的底面与接触顶冲件9时的顶冲件9端部之间的距离。多组长度补偿部12为一个固定座和弹簧，弹簧的一端固定在导轨4上，另一端与固定座连接，固定座滑动设置在导轨4的内部，当固定座与顶冲件9接触后根据不同长度的上模具5，固定座先发生一段空行程，在适当位置处实现与连接部11的接触，随后与连接部11一同向定位工装一侧移动。通过长度补偿部12将每个上模具5的长度不同带来的行程差进行补偿，使得实现最终拉伸行程，最终拉伸行程为最终的拉伸长度，可以精准保证其拉伸效果。

本发明中进一步优选地方案，所述传动机构包括槽轮一14、转轮一15、槽轮二16、转轮二17、齿轮一18和齿轮二19，所述槽轮一14和槽轮二16分别固定安装在转动架一2和转动架二3的转轴上，所述转轮一15和转轮二17分别转动连接在机架1上且转轮一15与动力元件20的输出轴通过联轴器连接，所述转轮一15和转轮二17通过链传动连接且传动比为1：1，所述转轮一15用于传动槽轮一14转动、所述转轮二17用于传动槽轮二16转动，所述转轮一15每旋转一周同时槽轮一14旋转多组下模具31分之一周，所述转轮二17每旋转一周同时槽轮二16旋转多组上模具5分之一周，所述齿轮一18固定安装在转轮二17的轴上，所述齿轮二19固定安装在转动杆6的端部，所述齿轮一18与齿轮二19通过链传动连接且传动比为1：1。

通过转轮一15与动力元件20的输出轴连接，实现转轮一15带动转轮二17转动，同时转轮一15带动槽轮一14实现间歇传动，转轮二17带动槽轮二16实现同步同角度的间歇传动，齿轮一18和齿轮二19通过链传动连接传动用于驱动顶冲件9实现往复周期性带动顶冲件9挤压滑架并带动上模具5下移，与下模具31实现匹配达到拉伸成型的效果。

本发明中进一步优选地方案，所述转轮一15和转轮二17上均设有销轴22，所述槽轮一14和槽轮二16上等间距周向设置有导槽21，两组所述销轴22分别与槽轮一14和槽轮二16上的导槽21相适配。利用导槽21和销轴22实现间歇式传动，且销轴22转一圈导槽21转动六分之一圈。

本发明中进一步优选地方案，所述槽轮一14和槽轮二16上均开设有限位槽一23，两个所述限位槽一23分别与转轮一15和转轮二17适配，所述转轮一15和转轮二17上均开设有限位槽二24，两组所述限位槽二24分别与槽轮一14和槽轮二16除各自限位槽一23以外的区域适配。利用限位槽一23与转轮二17的周面实现限位功能，保证在转动过程中转动架一2和转动架3不发生转动，当导槽21开口处的槽轮一14与限位槽二24适配时此时的销轴22与导槽21适配实现稳定传动的效果。

本发明中进一步优选地方案，所述定位工装包括固定件25、活动件26和调节件，所述固定件25固定连接在机架1上，所述固定件25的中部开设有通孔，位于通孔顶部的所述固定件25上开设有定位槽27，定位槽27用于限定其目标圆板，防止在拉伸过程中发生错位或变形，保证了拉伸的壁厚一致防止出现撕裂的现象。所述活动件26等间距周向分布在定位槽27的外侧，所述调节件设置在固定件25上且用于驱动活动件26沿定位槽27的径向方向向中心移动。通过调节件将活动件移动至定位槽27的顶部将位于定位槽27内部的目标圆板实现固定效果。

本发明中进一步优选地方案，所述调节件包括安装部28、调节部29和挤压部30，所述安装部28固定安装在固定件25的上表面上，所述安装部28呈扇形环状且截面呈l形结构，所述安装部28的内侧与活动件26的外壁均开设有竖直滑槽，两个所述竖直滑槽通过弹性伸缩件连接，该弹性伸缩件为伸缩杆和外侧套装的弹簧组成，所述调节部29通过螺纹水平连接在安装部28上且延伸至安装部28的内侧且与活动件26的外壁抵触，所述挤压部30通过螺栓竖直安装在安装部28且带有一端延伸至安装部28的内侧。

利用调节件的安装部28和调节部29将活动件26实现水平向通孔的中心移动并压紧目标圆板，挤压部30将活动件26实现上下压紧目标圆板，防止目标圆板在拉伸过程中出现偏移，导致壁厚不均匀带来的撕裂现象。

实施例2：一种异型水口成型模机的成型水口方法，包括以下步骤：

a.首先按设计图纸尺寸裁剪出目标圆板；

b.随后将目标圆板安装至定位工装的固定件25上的定位槽27内部，通过调节调节件的调节部29和挤压部30将活动件26固定目标圆板；

c.启动动力元件20，动力元件20的输出轴带动转轮一15转动，转轮一15通过链传动带动转轮二17同步同角度转动，同时转轮一15和转轮二17通过自身销轴22分别间歇带动槽轮一14和槽轮二16转动，转轮一15和转轮二17每转一周，同时槽轮一14和槽轮二16分别转动多组下模具31或上模具5分之一周，同时齿轮一18带动齿轮二19转动实现顶冲件9对对应的滑架进行一次顶冲，滑架和上模具5对目标圆板实现单行程拉伸；

d.当转动架一2和转动架二3旋转一周后，该目标圆板完成一整系列的设计拉伸，得到异型水口半成品；

e.取下异型水口半成品，随后将异型水口半成品固定在特定的夹具上，对异型水口半成品的两端部进行适应性的裁剪，最终得到异型水口的成品。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。所述替代可以是部分结构、器件、方法步骤的替代，也可以是完整的技术方案。根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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