薄壁内胆配口机及配口方法与流程

1.本发明涉及一种保温杯加工设备，尤其是一种用于将外壳口部和内置内胆口部对齐的配口机及配口方法。


背景技术：

2.保温杯生产加工时，首先需要将内胆和外壳的口部对齐得到杯体件（即配口），再对杯体件口部进行焊接，将内胆和外壳口部焊接成一体。而杯体件形成时，内胆和外壳的同心度（即同轴度）、口部平齐度直接影响了后序工艺：同心度差则会导致焊接后内胆歪斜与外壳触碰，抽真空后内胆和外壳的触碰点成导热散热点，造成保温效果差；口部平齐度差则会在焊接时出现虚焊现象，产品质量差、报废率高。
3.目前，配口工艺主要是内胆口部朝上放置在下模，将外壳从上往下套在内胆外，然后上模下压外壳口部，直至外壳口部与内胆口部平齐。上模下压过程中内胆底部受力逐渐增大，这就需要内胆具有较厚的壁厚才能支撑承受上模下压带来的压力，对于较薄的内胆，尤其是壁厚小于0.15mm的内胆在配口时，上模下压过程中内胆壁变形、起邹，内胆口部和外壳口部也会因上模的持续下压变形，报废率高。
4.cn216679846u，公开了另一种配口模具结构，其先将外壳倒置口部放在下定位套的适配位置，再将内胆倒置放入外壳中，并将内胆口部放在外夹的适配位置，上气缸通过连接杆带动拉头向下移动，拉头上的斜部推动外夹撑紧内胆口部，位于上气缸下部的下气缸动作带动上气缸继续下移，进而带动外夹和内胆一起下移，直至适配位置，完成配口。外夹受到拉头斜部挤压撑紧内胆口部时，内胆口部受到横向的压力，下气缸带动外夹和内胆一并下移时，内胆口部同时受到横向和纵向的压力，这也需要内胆具有较厚的壁厚才能承受配口过程中的压力避免变形，尤其是内胆口部的壁厚，当内胆口部的壁厚小于0.15mm时，外夹撑紧内胆配口时很容易口部变形，直接影响产品质量，报废率高。然而一方面为了便于外出携带和适应儿童使用，保温杯都向着轻、薄方向发展；另一方面很多内胆是采用拉伸后旋薄工艺制成，其壁厚也十分薄，这就急切需要解决这类薄壁内胆的配口问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种薄壁内胆配口机及配口方法，其能够适用薄壁内胆与外壳配口的同时，保证配口质量。
6.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种薄壁内胆配口机，包括上模、下模、设于上模的同心定位圈、设于下模上的驱动机构、内拉配口机构和脱模机构；内拉配口机构，包括由驱动机构控制升降的内芯棒、设于下模上的凹模定位块、轴向活动插设于凹模定位块上的导向块、径向活动设于导向块上方的多个均布排列的等分块；所述凹模定位块上部设有与外壳口部匹配的凹槽，导向块上部与内胆口部匹配，导向块上部与凹槽形成配口限位平面；所述内芯棒同轴穿设在凹模定位块、导向块和多个等分块
中间，且内芯棒头部与等分块内侧设有挤压斜面；所述等分块外侧设有与内胆肩部内壁适配的斜面；脱模机构，包括脱模弹簧和脱模弹性圈；所述脱模弹性圈套于等分块下部；所述脱模弹簧设于下模内，且位于导向块下方为导向块提供弹性回复力。
7.所述驱动机构为气缸，且内芯棒底部与气缸伸缩端固定；所述内芯棒行程大于等分块的行程；所述等分块为三个以上。
8.所述脱模弹性圈为牛筋圈，且牛筋圈的弹力小于脱模弹簧的弹力。
9.所述牛筋圈的弹力小于脱模弹簧的弹力三倍以上。
10.所述导向块与脱模弹簧之间还设有限位块，且限位块与凹模定位块底部形成脱模限位平面。
11.所述内芯棒头部，位于挤压斜面上下部分别与等分块形成两个合模限位平面。
12.所述同心定位圈包括插入外壳与内胆之间的定位环、固定于定位环顶部的定位块；所述定位块径向向外延伸有外凸。
13.一种采用上述薄壁内胆配口机的薄壁内胆配口方法，包括以下步骤：s1、将外壳倒置放入下模的凹模定位块和导向块之间，凹模定位块的凹槽与外壳口部形状相匹配；s2、将内胆倒置插入外壳中，内胆口部与导向块相匹配且内胆颈部限位于导向块；s3、上模下降，直至上模的同心定位圈插设于外壳和内胆底部；s4、启动驱动机构，驱动机构控制内芯棒下移，等分块在挤压斜面的作用下，克服脱模弹性圈的弹力径向向外扩张，直至等分块外侧斜面与内胆肩部斜面接触配合；s5、内芯棒在驱动机构的控制下继续下移，内芯棒带动等分块、导向块下移，内胆在等分块作用下同步下移，直至导向块抵接到配口限位平面，配口完成形成杯体件，此时脱模弹簧处于压缩状态；s6、驱动机构控制内芯棒上移，导向块在脱模弹簧作用下复位上移，导向块带动杯体件上移脱离凹模定位块；s7、内芯棒继续上移复位，内芯棒头部的挤压平面与等分块脱离，等分块在脱模弹性圈作用下收缩复位，完成脱模；s8、上模上移，同心定位圈脱离杯体件，取下杯体件完成加工。
14.所述内芯棒头部，位于挤压斜面上下部分别与等分块形成两个合模限位平面；步骤s4中，等分块在挤压斜面的作用下向外扩张，直至抵接到两个合模限位平面，等分块外侧斜面与内胆肩部斜面接触配合。
15.所述导向块与脱模弹簧之间还设有限位块，且限位块与凹模定位块底部形成脱模限位平面；步骤s5中，导向块下移时，带动限位块同步下移并压缩脱模弹簧；步骤s6中，限位块在脱模弹簧作用下带动导向块复位上移，直至抵接到脱模限位平面。
16.与现有技术相比本发明的有益效果：一是凹模定位块和导向块之间为配口空间，凹模定位块上的凹槽与外壳口部形状适配，确保外壳保持倒置竖直状态，导向块上部与内胆口部形状适配，确保内胆保持倒置竖直状态，而凹模定位块与导向块同轴设置，确保外壳和内胆的同心度；二是内胆受到的夹持力位于内胆肩部内壁上，具体地说，内芯棒下移时，在挤压斜面的作用下，等分块被撑开向外扩张，由于等分块上设置了与内胆肩部内壁适配
的斜面，扩张后的等分块通过斜面压紧内胆肩部内壁，内芯棒通过等分块带动内胆继续下移直至配口完成，这样配口过程中，仅内胆肩部内壁受到压力，而内胆肩部内壁通常较厚，能够适用于各种壁厚较小、尤其是口部壁薄的内胆进行配口作业，同时，采用这种内拉内胆肩部进行配口，特别能够适用于旋薄工艺处理后的内胆，其内胆旋薄位置在肩部以下，肩部的壁厚大，且肩部的形状构造使其强度更强，拉扯肩部，内胆旋薄段不受力，避免内胆变形的同时，也能够适用于旋薄后壁厚小于0.15mm以下的内胆配口；三是通过等分块外侧的斜面与内胆肩部内壁抵触来限位内拉内胆，增大内胆肩部受力面积，确保内胆不变形，提高配口质量；四是脱模机构的脱模弹簧为导向块提供向上的弹性回复力，内芯棒上移后，导向块在脱模弹簧作用下上移复位，进而带动完成配口的杯体件脱离凹模定位块，实现自动弹起脱模，避免脱模过程中造成杯体件口部的损伤，提高产品配口加工质量；五是脱模机构的脱模弹性圈为等分块提供径向向内的弹性回复力，能够在内芯棒上移脱离等分块的同时，使等分块向内收缩复位，自动脱离杯体件内胆肩部，自动脱模。
17.进一步的有益效果：一是由气缸作为驱动机构控制内芯棒的升降，内芯棒底部直接与气缸伸缩端固定，简化结构的同时，气缸行程也即内芯棒升降行程更易控制，将内芯棒行程设为大于等分块的行程，使得内芯棒的头部在脱模时高于等分块，更便于等分块在脱模弹性圈作用下完成收缩脱模；二是采用牛筋圈作为脱模弹性圈，将牛筋圈的弹力设为小于脱模弹簧的弹力，确保内芯棒下移时，内芯棒头部首先使等分块向外扩张完成，再同步下移压缩脱模弹簧，等分块带动内胆一起下移完成配口，避免等分块尚未完成扩张就下拉，造成空拉（无效操作），提高加工效率；三是导向块和脱模弹簧之间设有限位块，并由限位块与凹模定位块底部形成脱模限位平面，脱模时内芯棒上移，直到限位块与脱模限位平面配合限位，根据不同保温杯配口要求，调整限位块高度，适用范围更广；四是内芯棒头部，位于挤压斜面上下部分别与等分块形成两个合模限位平面，一方面对等分块的扩张限位，另一方面也保证了内芯棒继续下移拉动内胆时，等分块不继续扩张，则内胆在被下拉过程中受力稳定，避免配口过程中内胆变形，提高产品加工质量；五是同心定位圈受限于外壳，不会将压力传递给内胆，进一步确保内胆不受力不变形。
附图说明
18.图1是本发明薄壁内胆配口机的结构示意图；图2是图1中a处的放大结构示意图；图3是本发明薄壁内胆配口机中等分块的结构示意图；图4是本发明薄壁内胆配口机中同心定位圈的结构示意图；图5是本发明薄壁内胆配口机处于内拉配口状态的结构示意图。
具体实施方式
19.为了使本发明的技术方案更加清晰，以下结合附图1-5，对本发明进行详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明的保护范围。
20.一种薄壁内胆配口机，包括上模、下模、驱动机构、内拉配口机构、脱模机构和同心定位圈13；所述上模、下模均为现有技术，不做赘述；所述驱动机构固定在下模100上，本实
施例以气缸3作为驱动机构说明本发明的技术方案，但不限于气缸。
21.内拉配口机构，包括内芯棒5、凹模定位块4、导向块9和等分块6；所述内芯棒5竖直插设于下模100中，内芯棒5底部与气缸3伸缩端固定，且内芯棒5由气缸3控制上升和下降；所述下模100包括底部的下模板1、垂直于下模板1且位于下模板1四周的四个支撑杆2、以及固定于支撑杆2顶部的凹模板11，且由下模板1、支撑杆2和凹模板11构成中空的结构；所述凹模定位块4固定在凹模板11上，且凹模定位块4与凹模板11均开有相通的中心孔；所述导向块9下部轴向活动插入凹模定位块4的中心孔内，即凹模定位块4与导向块9同轴；所述导向块9中部开有上下贯通的导向孔90；所述等分块6为均布排列的多个，径向活动设于导向块9上，多个等分块6拼接后在中心形成一个通孔60，通孔60与导向孔90同轴；所述等分块6为三个以上，本实施例以等分块6数量为五个进行说明；所述内芯棒5依次穿过中心孔、导向孔90和通孔60，内芯棒5的顶端穿出等分块6的通孔60且内芯棒5的头部10高于等分块6；所述内芯棒5的头部10设有挤压斜面16，等分块6内侧设有与内芯棒5的挤压斜面16匹配的第二挤压斜面15，等分块6外侧设有与内胆300肩部内壁适配的夹紧斜面22；所述凹模定位块4顶面设有与外壳200口部匹配的凹槽24；所述导向块9为t形，导向块9的顶端与内胆300口部匹配，包括内胆300口部壁和颈部限位；所述导向块9上部与凹槽24形成配口限位平面14，即内胆300口部随导向块9下降到配口限位平面14时，配口完成。
22.脱模机构，包括脱模弹簧8和脱模弹性圈7；所述脱模弹性圈7套于等分块6下部，即等分块6下部均设有限位槽，脱模弹性圈7位于限位槽中；所述内芯棒5下降通过挤压斜面15和16，使等分块6克服脱模弹性圈7的弹力径向向外扩张，从而通过夹紧斜面22夹紧内胆300，此时脱模弹性圈7处于扩张状态，而当内芯棒5上升，脱模弹性圈7为等分块6提供弹性回复力，使得等分块6复位；所述内芯棒5行程大于等分块6的行程，致使复位后内芯棒5的穿出端头部10位于等分块6上方；所述凹模板11的中心孔内还通过挂置平台固定一个中空的弹簧座20；所述脱模弹簧8设于弹簧座20内，脱模弹簧8上部设有限位块12，即脱模弹簧8的顶端抵接限位块12，底端抵接于弹簧座20内底面；所述内芯棒5的下端穿出弹簧座20；所述限位块12顶面与导向块9的底部抵接，脱模弹簧8为导向块9提供弹性回复力；所述限位块12边缘与凹模定位块4底部形成脱模限位平面17，限制限位块12的继续上移；所述脱模弹性圈7为牛筋圈，且牛筋圈的弹力小于脱模弹簧8的弹力，以牛筋圈的弹力小于脱模弹簧8的弹力三倍以上为例，确保内芯棒5下移时，内芯棒5的头部10首先使等分块6向外扩张完成，再同步下移压缩脱模弹簧8，等分块6带动内胆300一起下移完成配口，避免等分块6尚未完成扩张就下拉的现象。
23.同心定位圈13，包括插入外壳200与内胆300之间的定位环18、固定于定位环18顶部的定位块，设于中部的固定孔25；所述定位环18和定位块为一体式结构；所述定位块径向向外延伸有外凸19，外凸19与外壳200底部抵接；所述同心定位圈13通过固定孔25固定于上模（现有技术，图中未示出）中，且与导向块9同轴，确保外壳200和内胆300始终保持同心同轴。
24.所述内芯棒5头部10，位于挤压斜面16上下部分别与等分块6形成两个水平面21和23，即合模限位平面；一方面对等分块6的扩张限位，另一方面也保证了内芯棒5继续下移拉动内胆300时，等分块6不继续扩张，则内胆300在被下拉过程中受力稳定，避免配口过程中内胆300变形。
25.一种采用上述薄壁内胆配口机的薄壁内胆配口方法，包括以下步骤：s1、将外壳200倒置放入下模100的凹模定位块4和导向块9之间，凹模定位块4的凹槽24与外壳200口部形状相匹配；s2、将内胆300倒置插入外壳200中，内胆300口部与导向块9相匹配且内胆300颈部限位于导向块9，此时外壳200与内胆300同轴；s3、上模下降，直至上模的同心定位圈13的定位环18插设于外壳200和内胆300底部，外凸19抵接外壳200底部，确保外壳200和内胆300保持同轴；s4、启动气缸3，气缸3控制内芯棒5下移，等分块6在挤压斜面的作用下，克服脱模弹性圈7的弹力径向向外扩张，直至抵接到两个合模限位平面21和23，等分块6外侧斜面22与内胆300肩部斜面接触配合；s5、内芯棒5在气缸3的控制下继续下移，内芯棒5带动等分块6、导向块9下移，导向块9下压限位块12同步下移并压缩脱模弹簧8，内胆300在等分块6作用下同步下移，直至导向块9抵接到配口限位平面14，配口完成形成杯体件，此时脱模弹簧8处于压缩状态；s6、气缸3控制内芯棒5上移，限位块12在脱模弹簧8作用下带动导向块9复位上移，直至抵接到脱模限位平面17，导向块9在脱模弹簧8作用下复位上移，导向块9带动杯体件上移脱离凹模定位块4；s7、内芯棒5继续上移复位，内芯棒5头部10的挤压平面与等分块6脱离，等分块6在脱模弹性圈7作用下收缩复位，完成脱模；s8、上模上移，同心定位圈13脱离杯体件，取下杯体件完成加工。
26.在本技术方案的描述中，需要说明的是，术语如“上”、“内”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技术方案和简化描述，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技术方案的限制。
27.同时，在本技术方案的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“配合”、应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术方案中的具体含义。
28.尽管已经示出和描述了本技术方案的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术方案的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术方案的范围由所附权利要求及其等同物限定。