一种用于冲制核燃料组件条带的多工位模具结构 |
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| 申请号 | CN201710414299.9 | 申请日 | 2017-06-05 | 公开(公告)号 | CN107186071A | 公开(公告)日 | 2017-09-22 |
| 申请人 | 湖南大学; 中核包头核燃料元件股份有限公司; 宁波康强电子股份有限公司; | 发明人 | 毛建中; 宋建力; 韩旭; 段华平; 何平; 胡娟; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种用于冲制核 燃料 组件条带的多工位模具结构，包括上模部分、卸料部分和下模部分，在条带冲制过程中，模具下模部分与压 力 机下端固定；模具上模部分与压力机上端固定，且上模部分随压力机完成连续上下往复运动；卸料部分通过内传力组件(4)、外传力组件(7)以及内导柱(11)悬浮于模具的上模部分和下模部分之间。本发明能够完成7种不同类型的条带的冲制要求，并且在保证条带冲制 精度 的 基础 上同时保证模具工作过程的可靠、稳定。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于冲制核燃料组件条带的多工位模具结构，包括上模部分、卸料部分和下模部分，其体征在于： |
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| 说明书全文 | 一种用于冲制核燃料组件条带的多工位模具结构技术领域背景技术[0002] 近年来，在能源需求持续增长的压力下，安全发展核电已成为世界各国能源结构调整的重要方向，这使得我国的核电站建设获得了长足的发展。条带作为核燃料组件的重要组成部分，对条带冲制用模具的结构进行设计具有重大的工程应用价值，同时也符合我国发展核电行业的需求。 [0003] 核燃料组件条带结构示意图如图1所示，从图1可以看出，该条带总共有7种，条带形状较为窄长，主要由一些结构相同的特征单元组成，特征单元按照一定规律重复出现，并且不同条带之间的特征单元完全相同。 [0004] 图2所示为上述7种条带中的一种，从图2可以看出，条带结构特征主要包括小定位凸起1’、刚凸2’和弹簧3’,其中图3所示为所述小定位凸起1’、刚凸2’和弹簧3’特征的局部放大图。经过对条带的结构进行分析，不难发现条带属于成形结构复杂、特征规律性强的特殊钣金冲压件产品，对其冲制用模具进行设计时如果采用单一的冲压模具，不仅冲制效率低下，而且难以保证条带的尺寸要求，因此，亟需提供了一种生产效率高，能适用于多种条带加工的工艺方法和模具。 发明内容[0006] 实现本发明目的采用的技术方案是提供一种用于冲制核燃料组件条带的多工位模具结构，包括上模部分、卸料部分和下模部分，其体征在于： [0007] 上模部分包括凸模固定板、上垫板、内传力组件、上模座、凸模、上抽板，其中：上模部分的主体结构从上到下依次为上模座、上垫板和凸模固定板；其中，凸模、内传力组件和上抽板装配在上垫板和凸模固定板上；上垫板和凸模固定板通过定位销定位，再通过定位销和紧固螺钉与上模座定位连接；内传力组件用于为卸料操作提供卸料力，内传力组件设置在上模座中，凸模固定板和上垫板对应位置开设有容纳内传力组件伸出部分的孔； [0008] 卸料部分包括限位板、外传力组件、卸料板座、内导柱、小卸料板、导正钉；卸料部分的主体结构从上到下依次为限位板、卸料板座和小卸料板，其中，导正钉安装在小卸料板上，小卸料板与卸料板座连接，再通过螺钉与限位板紧固连接；卸料板座上安装外传力组件和内导柱；其中，外传力组件包括压缩弹簧，用于为卸料操作提供卸料力； [0009] 下模部分包括凹模板、下垫板、浮料销、凹模垫块、凹模、外导柱保持圈、外导柱导套、下模座、下限位柱、下抽板；下模部分的主体结构从上到下依次为凹模板、下垫板和下模座，其中，浮料销、凹模、凹模垫块和下抽板装配在凹模板和下垫板上；凹模板和下垫板通过定位销定位，在下模座相应位置安装外导柱保持圈、外导柱导套。 [0010] 进一步地，导柱保持圈设置在外导柱导套的内部，固定于上模座的导柱向下延伸，伸入至导柱保持圈。 [0011] 进一步地，在条带冲制过程中，模具下模部分与压力机下端固定；模具上模部分与压力机上端固定，且上模部分随压力机完成连续上下往复运动；卸料部分通过内传力组件、外传力组件以及内导柱悬浮于模具的上模部分和下模部分之间。 [0012] 进一步地、冲压操作时，送料机将料带送入模具下模部分，上模部分在压力机作用下向下运动，并将压力传递到卸料部分，此时小卸料板与料带接触，并且内传力组件和外传力组件在压力作用下弹簧压缩，上模部分继续完成下压操作，直至凸模固定板与限位板接触，此时冲压操作完成； [0013] 卸料操作时，上模部分在压力机作用下向上运动，此时作用在内传力组件和外传力组件上的压力释放，传力组件弹簧恢复伸长状态，卸料部分在内传力组件和外传力组件弹力释放过程中保持静止状态，为卸料操作提供卸料力，当压力机上端进一步向上运动时，上模部分与料带完全分离，此时卸料操作完成； [0014] 上抽板控制凸模的间歇工作，下抽板控制凹模的间歇工作； [0016] 进一步地，抽板前进运动时，通过推动斜契机构工作，使对应的凸模或者凹模处于工作状态；抽板后退运动时，斜契机构失效，此时对应的凸模(6)或者凹模处于不工作状态。 [0018] 图1是7种条带结构示意图； [0019] 图2是某一种条带成形特征示意图； [0020] 图3是条带特征局部放大示意图； [0021] 图4是本发明的模具结构二维结构示意图； [0022] 图5是本发明的模具结构三维结构示意图； [0023] 图6是本发明的上模部分三维结构示意图； [0024] 图7是本发明的卸料部分导正钉放大示意图； [0025] 图8是本发明的下模部分三维结构示意图； 具体实施方式[0026] 以下结合附图4-8对本发明的技术方案进行详细说明。 [0027] 如图4-8所示，该是实施例提供了一种用于冲制核燃料组件条带的多工位模具，包括上模部分、卸料部分和下模部分； [0028] 上模部分具体包括凸模固定板2、上垫板3、内传力组件4、上模座5、凸模6、上限位柱21、上抽板22，其中：上模部分的主体结构从上到下依次为上模座5、上垫板3和凸模固定板2； [0029] 凸模6、内传力组件4和上抽板22装配在上垫板3和凸模固定板2上；装配完上述零部件后， [0030] 上垫板3和凸模固定板2通过定位销定位，并通过螺钉紧固连接，再通过定位销和紧固螺钉与上模座5定位连接；完成上模部分的主体结构装配后，在上模座5相应位置安装上限位柱21等其它零部件，其中，内传力组件4主要由压缩弹簧、丝堵、传力件和传力附件四部分组成，其主要功能是为卸料操作提供卸料力，如下图二维图4所示，内传力组件4设置在上模座5中，其装配关系为：在上模座5相应位置攻丝孔，放置压缩弹簧和丝堵，并在凸模固定板2和上垫板3对应位置开设能够容纳内传力组件4伸出的传力件和附件的孔。 [0031] 卸料部分具体包括限位板1、外传力组件7、卸料板座8、内导柱11、小卸料板12、导正钉16。 [0032] 卸料部分的主体结构从上到下依次为限位板1、卸料板座8和小卸料板12，卸料部分的具体连接方式为：导正钉16安装在小卸料板12上；小卸料板12通过定位销和紧固螺钉与卸料板座8定位连接，再通过螺钉与限位板1紧固连接； [0033] 完成卸料部分的主体结构装配后，在卸料板座8相应位置安装外传力组件7和内导柱11等其它零部件。其中，外传力组件7主要由压缩弹簧和两组固定螺栓结构组成，其主要功能是为卸料操作提供卸料力，如下图二维图4所示，外传力组件的两组固定螺栓部分分别开设在上模座5和卸料板座8上，并在螺栓组中间部分放置压缩弹簧。 [0034] 下模部分具体包括凹模板9、下垫板10、浮料销13、凹模垫块14、凹模15、外导柱保持圈17、外导柱导套18、下模座19、下限位柱20、下抽板23。 [0035] 下模部分的主体结构从上到下依次为凹模板9、下垫板10和下模座19，下模部分的具体连接方式为：浮料销13、凹模15、凹模垫块14和下抽板23装配在凹模板9和下垫板10上； [0036] 装配完上述零部件后凹模板9和下垫板10通过定位销定位，并通过螺钉紧固连接，再通过定位销和紧固螺钉与下模座19定位连接；完成下模部分的主体结构装配后，在下模座19相应位置安装外导柱保持圈17、外导柱导套18和下限位柱等其它零部件。导柱保持圈17设置在外导柱导套18的内部，固定于上模座5的导柱向下延伸，伸入至导柱保持圈17，通过导柱和导套18等零件组成运动副，使得上、下模在相对运动时，对应位置始终沿着一个正确的方向运动，从而完成模具在冲压过程中的导向功能，达到精密冲压的目的。 [0037] 在条带冲制过程中，模具下模部分与压力机下端固定；模具上模部分与压力机上端固定，且上模部分随压力机完成连续上下往复运动；卸料部分通过内传力组件4、外传力组件7以及内导柱11悬浮于模具的上模部分和下模部分之间。 [0038] 该实施例还提供了一种利用核燃料组件条带的多工位模具进行条带冲制的方法，具体包括： [0039] 步骤1、冲压操作时，送料机将料带送入模具下模部分，上模部分在压力机作用下向下运动，并将压力传递到卸料部分，此时小卸料板12与料带接触，并且内传力组件4和外传力组件7在压力作用下弹簧压缩，上模部分继续完成下压操作，直至凸模固定板2与限位板1接触，此时冲压操作完成； [0040] 步骤2、卸料操作时，上模部分在压力机作用下向上运动，此时作用在内传力组件4和外传力组件7上的压力释放，传力组件弹簧恢复伸长状态，卸料部分在内传力组件4和外传力组件7弹力释放过程中保持静止状态，为卸料操作提供卸料力，当压力机上端进一步向上运动时，上模部分与料带完全分离，此时卸料操作完成； [0041] 步骤3、上抽板22控制凸模6的间歇工作，下抽板23控制凹模15的间歇工作，具体操作方式为：在上抽板22和凸模6相应位置、下抽板23和凹模15相应位置设置有斜契结构，通过气缸控制上抽板22以及下抽板23的前进和后退，抽板前进运动时，通过推动斜契机构工作，使对应的凸模6或者凹模15处于工作状态；抽板后退运动时，斜契机构失效，此时对应的凸模6或者凹模15处于不工作状态。因此，当需要冲制另一种条带时，利用程序调控气缸运作状态，控制上模部分的上抽板22和下模部分的下抽板23，切换对应的凸模或者凹模工作状态，完成不同产品的冲制要求。 [0042] 虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。 |
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