顶块加工专用工装和顶块加工装配结构

技术领域

本发明涉及一种专用夹具，尤其是用于加工注塑模具用顶块的专用夹具。

背景技术

顶块是注塑模具中的常见零件，通常加工顶块时需要将顶块待加工件装在镶块里，连同镶块进行整体加工，一方面加工时间较长，另一方面当涉及到返修时也需要装在镶块中一同进行，无法单件返修，不仅耗时，而且增加返修成本。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种顶块加工专用工装和顶块加工装配结构，该工装简便小巧，节约装夹、对刀时间，适用于多种顶块。

本发明的主要技术方案有：

一种顶块加工专用工装，包括工艺板、圆柱形定位销和方形定位销，所述工艺板上设有上下贯通的圆柱销孔，所述工艺板的上平面和下平面分别设有上平底槽和下平底槽，所述圆柱销孔贯穿所述上平底槽和下平底槽，所述圆柱形定位销的上端轴向设有螺钉孔，下端设有侧向外伸的凸台，安装状态下：所述圆柱形定位销自下向上插在所述圆柱销孔中并与之配合，所述凸台完全处于所述下平底槽内，且台面向上抵靠在所述下平底槽的槽底面上，所述圆柱形定位销的上部从所述工艺板的上平面穿出，所述圆柱形定位销的两侧、相应的所述上平底槽中各自固定有一个所述方形定位销，所述方形定位销上部露出所述工艺板上部的侧面构成待加工顶块在平行于工艺板平面上垂直于上平底槽方向上的定位面，所述圆柱形定位销高出所述工艺板的上部侧面构成待加工顶块在平行于工艺板平面上沿上平底槽方向上的定位面，用于与待加工顶块的顶杆孔相配合，所述工艺板的上平面构成待加工顶块的垂直于工艺板平面方向的定位面。

所述上平底槽和下平底槽相互平行且一一对应成对设置。

所述上平底槽可以有若干条，且相互平行设置。

相对应的一对所述上平底槽和下平底槽上可以间隔设有多个所述圆柱销孔，所述圆柱销孔两两之间的距离相等或不等。

所述圆柱销孔的直径优选大于所述上平底槽的槽宽。

所述上平底槽的沿槽延伸方向延伸的对称中心平面优选经过所述圆柱销孔的轴线。

所述上平底槽和下平底槽的两端贯通。

同一块所述工艺板上可以平行设有多对所述上平底槽和下平底槽，成对的所述上平底槽和下平底槽之间的距离优选为不等。

优选地，至少一对所述上平底槽和下平底槽的一侧还设置有若干长条孔，所述长条孔的长度方向垂直于该上平底槽的延伸方向，且与贯穿该上平底槽的圆柱销孔一一正对。

一种顶块加工装配结构，包括待加工顶块工件和前述任意一种所述顶块加工专用工装，所述待加工顶块工件的底面为平面，底面上设有左右延伸的通槽，底面的中部为顶杆孔，所述待加工顶块工件自顶面向下设有沉头螺钉孔或上大下小的阶梯孔，螺钉孔或阶梯孔的下段孔向下贯穿所述顶杆孔的底面，所述待加工顶块工件放置于所述工艺板上，所述通槽跨在所述方形定位销上并与所述方形定位销间隙配合，所述圆柱形定位销的上部插入所述顶杆孔并与之配合，通过螺钉连接所述待加工顶块工件与所述圆柱形定位销，使所述圆柱形定位销的台面向上抵靠在相应下平底槽的槽底面上，实现所述待加工顶块工件相对所述顶块加工专用工装的固定。

一种顶块加工装配结构，包括待加工顶块工件和所述顶块加工专用工装，所述待加工顶块工件的底面为平面，底面上前后间隔设有两个顶杆孔，第一顶杆孔的左右两侧设有左右延伸的通槽，所述待加工顶块工件自顶面向下设有第一沉头螺钉孔或上大下小的第一阶梯孔，第一螺钉孔或第一阶梯孔的下段孔贯穿所述第一顶杆孔的底面，所述待加工顶块工件自顶面向下设有上大下小的第二沉头螺钉孔，第二螺钉孔贯穿所述第二顶杆孔的底面，所述待加工顶块工件的底面定位在所述工艺板的上平面上，所述通槽跨在所述方形定位销上并与所述方形定位销间隙配合，所述圆柱形定位销的上部插入所述第一顶杆孔并与之配合，通过第一螺钉连接所述待加工顶块工件与所述圆柱形定位销，使所述圆柱形定位销的台面向上抵靠在相应下平底槽的槽底面上，用第二螺钉穿过相应的所述长条孔后旋入所述第二螺钉孔，以此连接所述待加工顶块工件与所述工艺板。

本发明的有益效果是：

有了本发明的工装，完全改变了顶块装在镶块中整体加工的传统方式，无论首次加工还是返修都可以单件进行，明显提高了生产效率，降低了生产成本。

采用该工装能一次加工多个数量、多种规格的顶块，因此能进一步明显减少单件顶块的加工装夹时间、对刀时间，从而显著降低顶块的加工成本。

本发明的工装结构简单、装夹方便，并且容易保证定位精度。

附图说明

图1是本发明的顶块加工装配结构的一个实施例的俯视结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4是所述圆柱形定位销的一个实施例的结构示意图；

图5是所述方形定位销的一个实施例的结构示意图；

图6是一个待加工顶块工件的结构示意图；

图7是顶块加工装配结构的另一个实施例的Y向剖视图。

附图标记：1.工艺板；11.圆柱销孔；12.上平底槽；13.下平底槽；14.长条孔；15.椭圆槽；2.圆柱形定位销；22.凸台；3.方形定位销；4.待加工顶块工件；41.通槽；42.顶杆孔；43.沉孔；5.螺钉；6.第一螺钉；7.第二螺钉。

具体实施方式

本发明公开了一种顶块加工专用工装，如图1-5所示，包括工艺板1、圆柱形定位销2和方形定位销3，所述工艺板上设有若干上下贯通的圆柱销孔11，所述工艺板的上平面和下平面分别设有上平底槽12和下平底槽13，上、下平底槽的横截面均呈矩形。所述圆柱销孔贯穿所述上平底槽和下平底槽，所述下平底槽的槽宽大于所述圆柱销孔的直径，位于所述圆柱销孔周围的下平底槽的槽底面区域用作所述圆柱形定位销的轴向定位面。所述圆柱形定位销的上端轴向设有用于连接待加工顶块工件4的螺钉孔，下端设有侧向外伸的凸台22。

所述顶块加工专用工装处于安装状态时，所述圆柱形定位销自下向上插在所述圆柱销孔中并与之轴孔配合，所述凸台完全处于所述下平底槽内，且台面向上抵靠在所述下平底槽的槽底面上，用于实现所述圆柱形定位销的轴向定位，即垂直于工艺板方向(即Z向)上的定位。所述圆柱形定位销的上部从所述工艺板的上平面穿出，露出的上端作为待加工顶块工件的连接接口。所述圆柱形定位销的上部的两侧、所述圆柱销孔所贯穿的上平底槽中各自固定有一个所述方形定位销，所述方形定位销为长方体结构，通过螺钉固定安装在所述上平底槽中(上平底槽的槽底设有螺钉孔)。所述方形定位销的底面和一个侧面为定位面，分别抵靠在所述上平底槽的槽底面和一个槽壁上，或者，所述方形定位销与所述上平底槽间隙配合，同时方形定位销的底面定位在上平底槽的槽底面上。所述方形定位销的高度大于所述上平底槽的槽深，所述方形定位销上部露出所述工艺板的上平面且不高于所述圆柱形定位销，所述方形定位销的上部侧面构成待加工顶块工件在平行于工艺板平面上垂直于上平底槽延伸方向(即Y向)上的定位面。所述待加工顶块工件的底面设有狭长的矩形槽，所述待加工顶块工件通过该狭长的矩形槽骑跨在所述方形定位销露出所述工艺板的部分上，二者形成滑动连接。所述圆柱形定位销高出所述工艺板的上部侧面构成待加工顶块在平行于工艺板平面上沿上平底槽方向(即X向)上的定位面，用于与待加工顶块的顶杆孔相配合，所述工艺板的上平面构成待加工顶块的Z向定位面。

所述圆柱销孔可以包括上、下两段孔，上段孔为销定位孔，安装状态下与所述圆柱形定位销形成轴孔配合，下段孔直径大于上段孔，因此与所述圆柱形定位销之间存在一定的间隙。并非使整段孔都作为定位孔，一方面可以降低加工难度和成本，另一方面也有利于提高定位面的加工精度。

所述上平底槽和下平底槽相互平行且一上一下成对设置。

一块所述工艺板上所述上平底槽可以有若干条，且相互平行设置。相对应的一对所述上平底槽和下平底槽上沿槽延伸方向可以间隔设有多个所述圆柱销孔。每个圆柱销孔处可对应安装一个待加工顶块工件，因此所述顶块加工专用工装能一次加工多个顶块。所述圆柱销孔两两之间的距离相等或不等，可适用于同时加工的顶块大小相同或不同的情况。该工装简便小巧，能明显节约加工装夹、对刀时间，降低加工成本。

所述圆柱销孔的直径大于所述上平底槽的槽宽。

所述上平底槽的沿槽延伸方向延伸的对称中心平面优选为经过所述圆柱销孔的轴线。即上平底槽和圆柱销孔Y向对中设置。当然，是否对中要根据待加工顶块的底面上的矩形槽与顶杆孔的相对位置关系确定。

所述上平底槽和下平底槽的两端贯通。

同一块所述工艺板上可以平行设有多对所述上平底槽和下平底槽，进一步增加可一次加工的顶块数量，并且，成对的所述上平底槽和下平底槽两两之间的距离可以相等，也可以不等，优选设置成不等，使该工装可以适用更多种规格的待加工顶块工件。本实施例中，所述工艺板上有4对所述上平底槽和下平底槽，相邻两对所述上平底槽和下平底槽之间的距离有60mm、80mm和100mm三种规格，可适用于一次加工大小不同的顶块的情况。

至少一对所述上平底槽和下平底槽的一侧还可以设置若干长条孔14，用于辅助固定有两个顶杆孔且顶杆孔间距较大的待加工顶块或待加工顶块工件。所述长条孔的长度方向垂直于该上平底槽的延伸方向，且与贯穿该上平底槽的圆柱销孔一一正对。即所述长条孔的中心与正对的圆柱销孔中心的连线垂直于上平底槽的延伸方向。长条孔下面的槽15是螺钉沉头槽，其轮廓整个包围所述长条孔的轮廓。

所述顶块加工专用工装的使用方法是：在顶块的反面(或称底面)加工到位后，通过线切割的方式割下待加工顶块工件，将其装在工艺板上，利用顶块自身的顶杆孔与圆柱形定位销的轴孔配合来确定X方向的定位，利用顶块底面上的通槽与方形定位销的配合来确定Y方向的定位，再从正面(或称顶面)沉孔处插入螺钉，将待加工顶块工件与圆柱形定位销锁紧在一起，使凸台的台面勾紧下平底槽的槽底面。装夹完成后可以方便NC加工，以及NC加工后的检测和放电加工。

本发明还公开了一种顶块加工装配结构，如图1-6所示，包括待加工顶块工件4和所述顶块加工专用工装，所述待加工顶块工件的底面为平面，底面上设有左右延伸的方形的通槽41，底面的中部为顶杆孔42，所述待加工顶块工件自顶面向下设有沉头螺钉孔或上大下小的阶梯孔43，螺钉孔或下段孔向下贯穿所述顶杆孔的底面，所述待加工顶块工件放置于所述工艺板上，所述通槽跨在所述方形定位销上并与所述方形定位销间隙配合，所述圆柱形定位销的上部插入所述顶杆孔并与之配合，通过螺钉5连接所述待加工顶块工件与所述圆柱形定位销，使所述圆柱形定位销的台面向上抵靠在相应下平底槽的槽底面上，实现所述待加工顶块工件相对所述顶块加工专用工装的固定。

上述顶块的反面加工到位包括所述顶杆孔以及方形的所述通槽必须精确加工到位，以便安装到上述工装时的精确定位。

对于横截面呈D形的顶杆孔，所述圆形定位销的上部一小段需要做削边处理，以便能插入顶杆孔。相应地，所述凸台上也可以设置削边结构，如图4所示，可以在安装圆形定位销时方便区分方向。

本发明中涉及的各配合均为间隙配合。

对于有两个顶杆孔且顶杆孔间距较大的待加工顶块或待加工顶块工件，可形成另一种顶块加工装配结构。如图7所示，该装配结构包括待加工顶块工件和设有所述长条孔的顶块加工专用工装，所述待加工顶块工件的底面为平面，底面上前后间隔设有两个顶杆孔，第一顶杆孔的左右两侧设有左右延伸的通槽，所述待加工顶块工件自顶面向下设有第一沉头螺钉孔或上大下小的第一阶梯孔，第一螺钉孔或第一阶梯孔的下段孔贯穿所述第一顶杆孔的底面。第一顶杆孔及其相关结构与图2、3中的所述顶杆孔及其相关结构相同。所述待加工顶块工件自顶面向下设有上大下小的第二沉头螺钉孔，第二螺钉孔贯穿所述第二顶杆孔的底面。

装夹时，所述待加工顶块工件的底面定位在所述工艺板的上平面上，所述通槽跨在所述方形定位销上并与所述方形定位销间隙配合，所述圆柱形定位销的上部插入所述第一顶杆孔并与之配合，通过第一螺钉6连接所述待加工顶块工件与所述圆柱形定位销，使所述圆柱形定位销的台面向上抵靠在相应下平底槽的槽底面上，用第二螺钉7穿过相应的所述长条孔后旋入所述第二螺钉孔，以此连接所述待加工顶块工件与所述工艺板。