CN100406151C - 板材的冲压成形方法和冲压成形装置 - Google Patents

板材的冲压成形方法和冲压成形装置 Download PDF

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CN100406151C CNB2004800292381A CN200480029238A CN100406151C CN 100406151 C CN100406151 C CN 100406151C CN B2004800292381 A CNB2004800292381 A CN B2004800292381A CN 200480029238 A CN200480029238 A CN 200480029238A CN 100406151 C CN100406151 C CN 100406151C
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佐佐木二朗
森下正博
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Abstract

冲压成形装置具有上模(10)和下模(20);该上模(10)具有上拉深模(13)、冲头(12)、上可动毛坯件保持构件(14)、修边构件(15);该下模(20)具有下拉深模(23)、冲模(22)、外周拉深模(24)、下可动毛坯件保持构件(25)。上模相对下模下降,由修边构件和上毛坯件保持构件保持毛坯件B的外周部,然后,由上下的拉深模进行毛坯件的中央部的拉深加工,然后,由修边构件和外周拉深模进行毛坯件的外周部的修边加工,然后,由上拉深模和外周拉深模开始毛坯件的外周部的拉深加工,然后,由冲头和冲模进行毛坯件的穿孔加工,同时,开始穿孔周围的翻边加工,然后,由修边构件和外周拉深模进行毛坯件的最外周部的弯曲加工,获得端盖。这样,可由板材的1次的冲压操作获得消声器的端盖等构成部件。

Description

板材的冲压成形方法和沖压成形装置技术领域本发明涉及一种在1次的冲压作业中可一边进行板材的形状成形 一边进行其它的二次成形的板材的沖压成形方法和冲压成形装置。背景技术构成汽车的消声器(消音器)的部件例如端盖通过板材的冲压成形制作。现有的典型的方法包括4个工序,切断板材的外周部(修边 加工),成形预定的毛坯件,对毛坯件的中央部的预定成形面进行拉深 加工,对毛坯件的中央部的预定非成形面进行穿孔加工,成形穿孔(管 的安装孔),最后进行毛坯件的穿孔周围的内緣翻边和毛坯件的最外部 的弯曲加工,获得端盖产品。可是,作为板材的冲压成形方法,已知与板材的拉深加工一起通 过1次的沖压操作进行二次加工的沖压成形方法(例如参照专利文献 l的图1)。该公报的成形方法使通过弹性机构安装了冲头的上模相对设置了 毛坯件的下模下降,由上模和下模对板材进行拉深加工,接着使安装 于上模的上切刀通过该上模的下降而突出到下方,由该上切刀和安装于下模的下切刀对板材的外周部进行修边加工或修边加工和下弯曲加 工,然后通过该上模的下降使下切刀朝上方突出,由上切刀和下切刀 对板材的外周部进行上弯曲加工。该成形方法可由1次的冲压操作进行拉深加工和二次加工的外周 修边和外周弯曲这样3个工序,但不能集约更多的二次加工。为此, 例如在制作上述消声器的端盖的场合,必须另行进行穿孔加工和翻边 加工,冲压作业时间的缩短存在限度,另外,需要用于穿孔加工等的独立的金属模,金属模的费用的降低也不大。另外,在拉深加工结束后,进行外周修边加工,然后进行外周弯 曲加工,存在加工行程长的缺点。另外,由于外周冲裁的切刀不固定 于上下的模组,可移动,所以,还存在需要支承机构(导向机构)等 的问题。专利文献1:日本特开平8-290219号 发明内容因此,本发明的目的在于提供一种板材的冲压成形方法和冲压成 形装置,该板材的冲压成形方法和冲压成形装置可一边相对板材进行 形状成形, 一边进行修边、穿孔、翻边、弯曲、及精压等多个二次加 工,可由板材的l次冲压操作获得消声器的端盖等构成部件。为了达到上述目的,本申请的技术方案1的发明的板材的冲压成 形方法的特征在于:上模具有对板材进行拉深加工的金属模的一方和进行板材的修 边、穿孔、翻边、弯曲、或精压这样的二次成形的、与上述金属模分 体形成的多个二次加工构件的一方,该下模具有上述金属模的另一方 和上述多个二次加工构件的另一方,使上模相对下模下降,一边由拉深加工对上述板材进行形状成形, 一边在同一工序中进 行修边、穿孔、翻边、弯曲、或精压的多个二次成形。而且,上模具有上拉深模、冲头、兼作毛坯件保持构件和弯曲模 的修边构件,下模具有下拉深棋、沖模、兼作修边构件和弯曲棋的外 周拉深模、及毛坯件保持构件,使上模相对下模下降,由该毛坯件保周部,接着,朝上方对上述下拉深模进行加压,由该下拉深模和上述 上拉深模对上述毛坯件的中央部进行拉深加工,接着,由上述修边构 件和上述外周拉深模进行上述毛坯件的外周部的修边加工,接着,由 上迷上拉深模和上述外周拉深模开始通过上述毛坯件的外周部的拉深加工进行整体成形,同时,由上述冲头和上述冲模进行上述毛坯件的 穿孔加工,同时,开始开口后的穿孔周風的翻边加工,接着,由上述 修边构件和上迷外周拉深模开始上迷毛坯件的最外周部的弯曲加工, 随着上述上模到达下止点,完成上述毛坯件的整体成形、翻边加工、 及最外周部的弯曲加工。本申请的技术方案2的发明在技术方案1的冲压成形方法的基础 上还具有这样的特征:上模具有上拉深模、冲头、毛坯件保持构件、修边构件,下模具 有下拉深模、冲模、兼作毛坯件保持构件和修边构件的外周拉深模, 使上模相对下模下降,由该外周拉深模和上述毛坯件保持构件保持栽 置于上述外周拉深模的毛坯件的外周部,接着,在上述上拉深模和上述下拉深模之间压紧上迷毛坯件的中央部,同时,由上述修边构件和 上述外周拉深模进行上述毛坯件的外周部的修边加工,接着,由上述 上拉深模和上述外周拉深模开始上述毛坯件的外周部的拉深加工,接 着,由上述沖头和上述冲模进行上述毛坯件的穿孔加工,同时,开始 对开口后的穿孔周围进行翻边加工,随着上述上模到达下止点,完成 上述毛坯件的外周部的拉深加工和上述翻边加工。本申请的技术方案3的发明在技术方案1的冲压成形方法的基础上还具有这样的特征:上模具有上拉深模、带有精压用凹部的穿孔周边模、冲头、上毛 坯件保持构件,下模具有带沖头收容孔的下拉深模、精压冲头、及下 毛坯件保持构件、兼作毛坯件保持构件的修边构件,使上模相对下模 下降,由该修边构件和上述上毛坯件保持构件保持载置于上述修边构 件的毛坯件的外周部,接着,由上述上拉深模和上述下毛坯件保持构 件对上述毛坯件的外周部进行修边加工,接着,由上述上拉深模和上 述下拉深模协同地进行上述毛坯件的拉深加工而开始整体成形,接着, 朝下方对上述穿孔周边模进行加压,由该穿孔周边模和上述下拉深模 协同地进行上述毛坯件的穿孔周边部的拉深加工,接着,由上述冲头和上述沖头收容孔进行上述毛坯件的穿孔加工,接着,由上述精压冲 头和上述精压用凹部开始上述毛坯件的精压加工,随着上述上模到达 下止点,完成上述毛坯件的整体成形和精压加工。本申请的技术方案4的发明的板材的沖压成形装置的特征在于:具有上下模,上模相对下模下降,上述上模具有对板材进行拉深 加工的金属模的一方,和进行板材的修边、穿孔、翻边、弯曲或精压 这样的二次成形的与上述金属模分体形成的多个二次加工构件的一 方,上述下模具有上述金属模的另一方和上述多个二次加工构件的另 一方,可由1次的冲压动作进行板材的利用拉深加工的形状成形以及 上述板材的修边、穿孔、翻边、弯曲、或精压这样多个形状成形。而且,上述上模具有固定于上模主体的上拉深模,贯通该上拉深 模、固定于上述上模主体的冲头,可朝上下方向移动地配置于该上拉 深模的外周、相对上述上模主体朝下方施力的上可动毛坯件保持构件, 及配置于该上可动毛坯件保持构件的外周、固定于上述上模主体的、 兼作毛坯件保持构件和弯曲模的修边构件;上述下模具有下拉深模、冲模、兼作修边构件和弯曲模的外周拉 深模、及下可动毛坯件保持构件;该下拉深模可朝上下方向移动地配 置于下模主体,相对上述下模主体朝上方施力,同时,可朝上方加压, 与上述上拉深模协同地进行毛坯件的中央部的拉深加工;该冲模贯通 该下拉深模,固定于上述下模主体,与上述沖头协同地进行上述毛坯 件的穿孔加工,同时,对开口后的穿孔周围进行翻边加工;该外周拉 深模配置于该下拉深模的外周,固定于上述下模主体,与上述上拉深形,同时,与上述修边构件协同地进行毛坯件的外周部的修边加工,弯曲加工;该下可动毛坯件保持构件可朝上下方向移动地配置于该外 周拉深模的外周,相对上述下模主体朝上方施力,栽置上述毛坯件, 同时,与上述修边构件协同地保持上述毛坯件的外周部。由该外周拉深模和上述毛坯件保持构件保持栽置于上迷外周拉深 模的毛坯件的外周部,接着,在上迷上拉深模和上述下拉深模之间压紧上述毛坯件的中 央部,同时,由上述修边构件和上述外周拉深模进行上述毛坯件的外 周部的修边加工,接着,由上述上拉深模和上述外周拉深模开始上述毛坯件的外周 部的拉深加工,接着,由上述冲头和上述冲模进行上述毛坯件的穿孔加工,同时, 开始对开口后的穿孔周围进行翻边加工,随着上述上模到达下止点,完成上述毛坯件的外周部的拉深加工 和上述翻边力口工。
3. 根据权利要求1所述的板材的冲压成形方法,其特征在于:使 具有上拉深模、带有精压用凹部的穿孔周边模、冲头、上毛坯件保持 构件的上模,相对于具有带冲头收容孔的下拉深模、精压冲头、及下 毛坯件保持构件、兼作毛坯件保持构件的修边构件的下模下降,由该修边构件和上述上毛坯件保持构件保持栽置于上述修边构件 的毛坯件的外周部,接着,由上述上拉深模和上述下毛坯件保持构件对上述毛坯件的外周部进行修边加工,接着,由上迷上拉深模和上述下拉深模协同地进行上述毛坯件的 拉深加工而开始整体成形,接着,朝下方对上述穿孔周边模进行加压,由该穿孔周边模和上 述下拉深模协同地进行上述毛坯件的穿孔周边部的拉深加工,接着,由上述沖头和上述沖头收容孔进行上述毛坯件的穿孔加工,接着,由上述精压冲头和上述精压用凹部开始上述毛坯件的精压 加工,随着上述上模到达下止点,完成上述毛坯件的整体成形和精压加工。
4. 一种板材的冲压成形装置,具有上下模,上模相对下模下降,加工;该沖头收容孔形成于该下拉深模,与上述冲头协同地进行上述 毛坯件的穿孔加工;该精压冲头贯通该下拉深模,可朝上下方向移动 地配置于上述下模主体,与上迷精压用凹部协同地对上迷毛坯件进行 精压加工;该下可动毛坯件保持构件可朝上下方向移动地配置于该下 拉深模的外周,相对上述下模主体朝上方施力,与上述上拉深模协同 地保持上述毛坯件的外周部;该修边构件配置在该下可动毛坯件保持 构件的外周,固定于上述下模主体,在与上述上可动毛坯件保持构件 间压紧上述毛坯件的外周部,同时,与上述上拉深模协同地进行上述 毛坯件的外周部的修边加工;另外,在上述下模主体设置由梯形的横动构件、支承构件、及上 动构件构成的精压冲头的驱动机构;该横动构件可朝横向移动地受到 支承;该支承构件具有与该橫动构件的一端的倾斜面接触的倾斜面, 受到由上述上模的下降产生的推压而朝下方移动;该上动构件具有与该横动构件的另一端的倾斜面接触的倾斜面,受到由该横动构件的横 向移动产生的推压而朝上方移动。本申请的技术方案7的发明在技术方案6的沖压成形装置的基础 上还具有这样的特征:上述上模主体包括顶板和配置于该顶板的下方的保持架,上述上 拉深模固定于保持架,上述穿孔周边模安装于贯通上述上拉深模和保 持架而悬挂于该保持架的、可朝下方加压的连接体,上述冲头贯通穿 孔周边模和保持架而固定于上述顶板,上述上可动毛坯件保持构件贯 通上迷保持架而固定于上述顶板;上述保持架由安装于上述顶板的弹性构件朝下方施力,同时,由 贯通上述保持架而安装于上述顶板的保持器的下端支承下面,当使上 述上模下降时,在设于上述顶板的下面的加压盘接触于上述保持架之 前,由上述毛坯件的外周部的修边加工时的阻力停止上述保持架的下 降,仅使上述顶板下降,此后,上述加压盘接触于上述保持架,上述 上模整体下降到下止点,上述毛坯件的成形结束,此后,当上述上模上升时,在上迷保持器的下端接触到上述保持架的下面之前,上述保 持架不上升。按照本发明,可一边相对板材(毛坯件)进行利用拉深加工的形状成形, 一边进行修边、穿孔、翻边、弯曲或精压等大于等于2个工 序的多个二次加工,所以,可由板材的1次冲压操作获得消声器的端盖等构成部件。另外,由于通过l次的冲压操作完成,所以,相对形 状的孔、精压等的位置精度、翻边的高度精度等产品的精度提高。另 外,同时开始多个工序中的几个,或在1个工序的途中开始其它工序, 所以,加工行程也不会变长。另外,由于对板材的外周部进行〗务边加 工的修边构件固定于上模主体、下模主体,所以,不需要用于修边构 件的支承机构(导向机构)等。附图说明图1为示出本发明冲压成形装置的一实施例的构成图。 图2为示出图1的装置的冲压动作的说明图。 图3为示出图2后的动作的说明图。 图4为示出图3后的动作的说明图。图5为示出本发明的冲压成形装置的另一实施例的构成图。 图6为示出图5的装置的冲压动作的说明图。 图7为示出图6后的动作的说明困。 困8为示出图7后的动作的说明图。图9为示出本发明的沖压成形装置的再另一实施例的构成图.图IO为示出图9的装置的沖压动作的说明困。图ll为示出图IO后的动作的说明图。图12为示出图ll后的动作的说明图。图13为示出图12后的动作的说明图。图14为示出图13后的动作的说明图。图15为示出图14后的动作的说明图。图16为示出图15的装置的沖压动作的说明图。 图17为示出图16后的动作的说明图。 图18为示出图17后的动作的说明图。 图19为示出图18后的动作的说明图。具体实施方式下面,详细说明本发明的实施例。图1为示出本发明的板材冲压成形装置的一实施例的构成图。本实施例的冲压成形装置为从板材制 作车辆的消声器的端盖或前盖板的沖压成形装置。本沖压成形装置具有上模10和下模20,该上模10在上模主体11 设置了设有冲头12的上拉深模13、上可动毛坯件保持构件14,及修 边构件15;该下模20在下模主体21设置了设有冲模22的下拉深模 23、外周拉深模24,及下可动毛坯件保持构件25,使可自由升降地设 置的上模10相对不动地设置的下模20下降,将板材沖压成形。上模主体11具有下方的保持架lla和上方的顶板llb,上拉深模 13固定设置于保持架lla的中央部。该上拉深模13的下面的左侧对 应于端盖内侧部的弯曲的外面形状,在外周部具有平坦部,而且形成 为凸起的预定弯曲形状的成形面。上拉深模13的下面的右侧对应于端 盖的内侧部的平坦的外面形状形成为平坦的成形面。冲头12安装在设 于上拉深模13的右侧的平坦的成形面的预定位置的凹孔13a内,前端 处于与上拉深模13的平坦的成形面相同高度。上可动毛坯件保持构件 14可朝上下方向移动地配置于上拉深模13的外周,同时,贯通保持 架lla安装到设置于顶板lib的緩冲器14a,从而相对上模主体11朝 下方施力。修边构件15配置在可动毛坯件保持构件14的外周,固定 于保持架lla。该修边构件15的下端成为毛坯件保持构件,同时,在 其下端内方的台阶部设置朝下突出的弯曲部15a,兼作弯曲模。修边 构件15的下端的内方的边缘形成为切刀。下模主体21具有上方的保持架21a和下方的基座21b。下拉深模 23可相对下模主体21朝上下方向自由移动地配置,由设置于基座21b、从保持架21a突出的多个气体弹簧、液压等的緩冲器27支承下面,从 而朝上方对下拉深模23施力,并可朝上方加压。下拉深模23的上面 形成为与上拉深模13的成形面对应的成形面。冲模22通过设于下拉 深模23右侧的平坦部的贯通孔23a固定于保持架2la,冲模22的前 端在贯通孔23a内伸到下拉深模23的平坦的成形面。在下拉深模23 的外周部植设朝上方受到施力的工件顶出机构28。外周拉深模24配 置于保持架23的外周,固定于保持架21。该外周拉深模24上端外方 的边缘形成为切刀,兼起到修边构件的作用,同时,在上端设置凹没 的弯曲部24a,还兼有弯曲模的功能。下可动毛坯件保持构件25通过 嵌装到立设于保持架21a的导向件25b,从而可朝上下方向自由移动 地配置于外周拉深模24的外周,通过安装到设置于基座21b貫通保持 架21a的緩冲器25a,从而相对下模主体21朝上方受到施力。在上述上模主体11的保持架lla、下模主体21的保持架21a的 最外部分别设置通过上模10的下降配合、引导上模10的笔直的下降 的导向件17、 29。下面,参照图2~图4说明由该沖压成形装置从板材的毛坯件B 对端盖进行冲压成形的动作。将毛坯件B载置于图l的下模20的下可动毛坯件保持构件25上, 当处于上止点的上模10相对下模20下降时,上模10的修边构件15 通过毛坯件B接触于下模20的下毛坯件保持构件25,由修边构件15 和下可动毛坯件保持构件25压紧毛坯件B的外周部,当上模IO进一步下降时,如图2所示那样,上可动毛坯件保持构 件14和下模20的外周拉深模24夹持毛坯件B的外周部的靠内侧的 部分,在该状态下,上拉深模13通过毛坯件B轻压地与下拉深模23 接触,在该接触的时刻,由緩冲器27朝上对下拉深模23加压,由上 拉深模13的成形面和下拉深模23的成形面对毛坯件B的中央部进行 拉深,毛坯件B的左侧的部分成形为朝上弯曲的预定形状。通过该毛 坯件B的中央部的先行成形,下拉深模23起到以后的整体成形时的 形状垫的作用。另一方面,修边构件15—边朝下方压入下可动毛坯件保持构件25, —边由修边构件15的下端内方的边緣(切刀)与外周 拉深模24的上端外方的边缘(切刀)切断毛坯件B的外周部,将毛 坯件B的外周部修边加工成预定形状。接着,当上模10进一步下降时,反抗緩沖器27朝下方推入下拉 深模",上拉深模13下降,如图3所示那样,用上拉深模13与外周 拉深模24对由上可动毛坯件保持构件14与外周拉深模24夹持的毛坯 件B的外周部的内侧进行拉深加工,开始毛坯件B的整体成形。与此 同时,冲头12的前端进入到冲模22的内侧,对毛坯件B进行冲裁, 在毛坯件B的右侧的预定位置成形穿孔,随着上模10进一步下降, 冲头12的前端部周围的空隙接受冲模22的前端部,在围成上拉深模 13的凹孔13a的内壁面与冲模22的外壁面之间对毛坯件B的穿孔周 围的部分进行拉深,在穿孔周围开始上方向的翻边加工。当上模10进一步下降时,如图4所示那样,修边构件15的弯曲 部15a通过毛坯件B的最外部接触于外周拉深模24的弯曲部24a加 压,使毛坯件B的最外部朝上方较小地弯曲,进行弯曲加工,在上模 IO到达下止点之前,完成毛坯件B的最外部的弯曲加工。另外,毛坯 件B的整体成形和穿孔周围的翻边加工也完成,这样,端盖成形件完 成。使上模10上升,解除加压,则获得的成形件由下拉深模23的工 件顶出机构28抬起,可从冲压成形装置取出。如以上那样,按照本实施例, 一边相对板材(毛坯件)进行利用 拉深加工的形状成形, 一边进行修边、弯曲、穿孔、翻边的二次加工 的形状成形,由板材的1次的冲压操作制作消声器的端盖。另外,同 时开始多个工序中的几个,或在l个工序的途中开始其它工序,所以, 加工行程也不会变长。另外,由于对板材的外周部进行修边加工的修 边构件固定于上模主体、下模主体,所以,不需要用于修边构件的支 承机构(导向机构)等。本发明的另一实施例示于图5~图8。本实施例针对消声器的隔板 的冲压成形进行说明。困5为示出对隔板进行成形的冲压成形装置的 构成图,图6~图8为示出由该装置进行隔板的冲压成形动作的图。本冲压成形装置具有上模30和下模40,该上模30在上模主体31设 有设置了沖头32的上拉深模33、可动毛坯件保持构件34、及修边构 件35,下模40在下模主体41设有设置了沖模42的下拉深模43和外 周拉深模44。上拉深模33固定设置于上模主体31的下部的保持架31a的中央 部,该上拉深模33形成为下面平坦的成形面。冲头32通过设于上拉 深模33右侧的预定位置的贯通孔33a安装于保持架31a,前端位于与 上拉深模33的成形面相同高度。上可动毛坯件保持构件34在上拉深 模33的外周可朝上下方向移动地配置,同时,贯通保持架31a安装在 设置于上模主体31上部的顶板31b的緩冲器34a,从而相对上模主体 31朝下方施力。修边构件35配置于可动毛坯件保持构件34的外周, 固定于保持架31a。该修边构件35下端的内方的边缘形成为切刀。下拉深模43由贯通下模主体41的保持架41a的导向件45b支承, 可朝上下方向自由移动地设置,同时,安装于贯通保持架41a设置于 基座41b的緩冲器45a,从而相对下模主体41朝上方施力。下拉深模 43的上面与上拉深模33的成形面同样地形成为平坦的成形面。沖模 42通过设于下拉深模43右侧预定位置的贯通孔42a固定于基座41b, 冲模42的前端在贯通孔42a内伸到下拉深模43的成形面。外周拉深 模44配置在下拉深模43的外周,固定于保持架41b。该外周拉深模 44的上端兼作毛坯件保持构件,同时,上端外方的边缘形成为切刀, 兼作修边构件。在保持架41a的外周拉深模44外周的大于等于2个部位设置废料 切刀46,由毛坯件B的修边加工切断发生于外周拉深模44外周的环 状的废料,不在模内残留废料。由该冲压成形装置,如以下那样从板材的毛坯件B冲压成形消声 器的隔板。在图5的下模40的外周拉深模44上栽置毛坯件B,使上 模30相对下模40下降时,上模30的可动毛坯件保持构件34通过毛 坯件B接触于下模40的外周拉深模44,由可动毛坯件保持构件34与 外周拉深模44压紧毛坯件B的外周部。当上模30进一步下降时,如图6所示那样,可动毛坯件保持构件34与外周拉深模44夹持毛坯件 B的外周部的靠内側的部分,在该状态下,修边构件35下降,由修边 构件35的边缘(切刀)和外周拉深模44的边缘(切刀)切断毛坯件 B的外周部,将毛坯件B的外周部修边加工成预定的形状。上拉深模 33通过毛坯件B接触于下拉深模43,由起到形状垫的作用的拉深模 33、 43压紧毛坯件B的中央部。接着,上模30进一步下降时,将下拉深模43反抗緩沖器45a朝 下方压入,上拉深模33下降,如图7所示那样, 一边将由可动毛坯件 保持构件34与外周拉深模44夹持的毛坯件B的外周部分拉出, 一边 由上拉深模33与外周拉深模44将毛坯件B的外周部拉深地进行拉深 加工,开始将毛坯件B的外周部成形为相对毛坯件B的中央部的面垂 直立起的弯曲部。当上模30进一步下降时,如图8所示那样,冲头32的前端部进 入到冲模42的内侧,对毛坯件B进行冲裁,在毛坯件B的右側的预 定位置成形穿孔,随着上模30进一步下降,冲头32的前端部周围的 空隙接受冲模42的前端部,在上拉深模33的贯通孔33a的前端部的 内壁面与冲模42的前端部的外壁面之间对毛坯件B的穿孔周围的部 分进行拉深,在穿孔周围开始上方向的翻边加工。然后,在上模30 达到下止点之前,毛坯件B的穿孔周围的翻边加工和外周部的弯曲加 工完成,由此完成隔板成形件。如以上那样,按照本实施例,可由1次的冲压动作从板材制作消 声器的隔板,获得与前面的实施例同样的效果。下面,根据图9~图19说明本发明的再另一实施例。本实施例为 对液力变矩器的泵叶轮或涡轮叶轮的壳体进行冲压成形的例子,图9 为示出成形壳体的冲压成形装置的构成图,图10~图13为示出该装 置的壳体的冲压成形动作的说明图。本实施例的冲压成形装置设有上模50和下模60,该上模50在上 模主体51设有设置了穿孔周边模52和冲头53的上拉深模54和上可 动毛坯件保持构件55,下模60在下模主体61设有设置了精压冲头62的下拉深模64、下可动毛坯件保持构件65、及外周模66。上模主体51具有长方形的顶板51b和配置于该顶板51b的下方 的稍小的长方形的保持架51a,在保持架51a的下面,在周围设置4 边的厚板状的加压盘51c,在中央设置圃筒状的加压盘51d,在加压盘 51c的内侧设置朝下方对保持架51a进行施力的弹篑构件57a和贯通 保持架51a由下端的支承部57bl对其下面进行支承的保持器57b。由 保持器57b支承的保持架51a从加压盘51c、51d隔开预定间隔地悬挂 于顶板51b。上拉深模54由环状体构成,下面与包含壳体的外周的凸缘的外面 形状对应,形成凸起的盘状的成形面。上拉深模54通过间隔构件54a 固定于保持架51a。穿孔周边模52由环状体构成,形成为下面与上拉深模54的成形 面相连的、与壳体的穿孔周边部对应的成形面。穿孔周边模52同心地 配置在上拉深模54的内侧,安装在沿周向隔开间隔配置的多个连接轴 52b的下端,可朝上下方向自由移动地设置。多个连接轴52b贯通保 持架51a,将连接其上端的环52bl钩桂到保持架51a的上面,悬挂于 保持架51a。在加压盘51d内沿周向安装多个弹簧构件58,该弹簧构 件58通过头部的环52bl将上升了的连接轴52b压下,使连接轴52b 起到緩冲器的作用。弹簧构件58安装于顶板51b的下面。也可不设置 弹簧构件58,而是由緩冲器形成连接轴52b,使连接轴自身具有緩冲 器功能。穿孔周边模52按悬挂于保持架51a的自由的状态突出到上拉 深模54的下面的弯曲内。在穿孔周边模52的成形面的靠中心的位置 沿周向设置多个小的精压用凹部52a。冲头53同心地配置于穿孔周边模52的内侧,贯通保持架51a用 螺栓固定于加压盘51d。冲头53的前端按与上拉深模54的成形面相 同的高度伸到穿孔周边模52的下面。上可动毛坯件保持构件55由配 置于上拉深模54的外周的环状体构成,安装于朝下方施力的多个緩冲 器55a的下端,可朝上下方向移动地设置。在该状态下,上可动毛坯 件保持构件55从上拉深模54朝下方突出,緩冲器5Sa贯通保持架51a安装于顶板51b的下面。在保持架51a的下面的四角设置与下模60的导向杆73配合、对 上模50的笔直的下降进行引导的导向筒59。另外,在保持架51b的 下面的左右两侧安装使下模60的精压冲头驱动机构72作动的压臂 56。下模主体61具有上方的保持架61a和下方基座61b,保持架61a 通过支承盘61c固定于该基座61b上。下拉深模64由环状体构成,上 面与壳体除外周的凸缘外的外面形状对应,形成为凸起的没有凸肩的盘状成形面。下拉深模64的成形面的内周部形成为与壳体的穿孔周边 部对应的浅凹部形状,在其中央部形成与冲头53对应的贯通孔63。 该下拉深模64固定在设于保持架61a上面的支承台67上。精压冲头62在贯通保持架61a的、可朝上下方向移动的上动构件 69安装冲头62的下端,可朝上下方向移动地配置在形成于下拉深模 64的贯通孔62a ,精压冲头62的前端伸到下拉深模64的内周部的上 面。上动构件69构成精压冲头62的驱动机构72。下可动毛坯件保持构件65由配置于下拉深模64外周的环状体构 成,安装于朝上方施力的多个緩冲器65a的上端,可朝上下方向移动 地设置。在该状态下,下可动毛坯件保持构件65的上端位于下拉深模 64稍往上的位置。緩冲器65a贯通保持架61a固定于下模主体61的 支承盘61d。修边构件66为上端内方的边缘起到切断刀的作用同时还兼作下 毛坯件保持构件的环状构件,配置在下可动毛坯件保持构件65的外 周,固定于保持架61a。导杆73在保持架61a的四角对应于上模50 的导向筒59设置。精压冲头驱动机构72为1种凸轮机构,分别设置在下模主体的左 右两侧。精压冲头驱动机构72具有纵向的支承构件70、横向的横动 构件71、及纵向的上述上动构件69,可朝左右橫向移动地将梯形的横 动构件71配置于基座61b,在上模50的压臂56的下方位置贯通保持 架61a、可朝上下方向移动地配置支承构件70,同时,使其接触于设在下模主体61的纵构件61c的侧面对其进行引导。使支承构件70的 下端的倾斜面70a接触于橫动构件71的一端的倾斜面71a,使上动构 件69的下端的倾斜面69a接触于橫动构件71的另一端的倾斜面71a, 构成凸轮机构。上动构件69由配置于下模主体61的支承盘61d内的 返回弹簧74朝下方施力。由上模50的下降使压臂56接触于支承构件 70,当支承构件70受压而下降时,由支承构件70推压横动构件71 使其朝横向内侧移动,由横动构件71反抗弹黃74朝上方推压上动构 件69使其移动,安装于上动构件69的精压冲头62从下拉深模64的 贯通贯通孔62a的前端突出。由本冲压成形装置如以下那样成形壳体。如图9所示那样,在上 模50处于上止点的状态下将毛坯件B载置于下模60的下可动毛坯件 保持构件65和修边构件66上,由安装于上模50的顶板51b的图中未 示出的升降机构使顶板51b下降时,包含由弹簧构件57推压的保持架 51a在内,上模50整体相对下模60下降。然后,如图10所示那样, 上模50的上可动毛坯件保持构件55通过毛坯件B接触于修边构件66, 由上可动毛坯件保持构件55和修边构件66压紧毛坯件B的外周部, 然后,上拉深模54的平坦的外周部通过毛坯件B的外周部的内侧部 分接触于下可动毛坯件保持构件65。这样,由上拉深模54的外周的边缘(切刀)和修边构件66的内 周的边缘(切刀)切断外周部时毛坯件B的阻力使保持架51a—时停 止下降,仅顶板51b下降,如图ll所示那样,安装于顶板51b的加压 盘51c、 51d接触于保持架51a,推压保持架51a使其下降。这样,上 拉深模54的平坦的外周部朝下压入下可动毛坯件保持构件65,上拉 深模54的边缘(切刀)与修边构件66的内周的边缘(切刀)切断毛 坯件B的外周部,毛坯件B的外周部被修边加工成预定的圃形。另外, 弹簧构件58的推压垫58a接触于连接轴52b的环52bl,朝下方压入 连接轴52b 。当上模50进一步下降时,如图12所示那样,上拉深模54的外周 部进一步朝下方压入下可动毛坯件保持构件65,在上拉深模54的外周部与下可动毛坯件保持构件65间夹持毛坯件B的外周部,在该状 态下,开始由上拉深模54和下拉深模64沿下拉深模64对毛坯件B 进行拉深的整体成形。与此同时,连接轴52b的下端的穿孔周边模52 通过毛坯件B接触于下拉深模64的内周部,穿孔周边模52朝下方对 毛坯件B进行加压,将毛坯件B的内周部拉深成形为预定形状,完成 穿孔周边部加工。通过该毛坯件B的穿孔周边部的先行成形,穿孔周 边模52起到穿孔时和整体成形时的形状垫(^少卜*)的作用。接着,当上模50进一步下降时,如图13所示那样,上模50的弹 脊构件58的推压垫58a由来自毛坯件B的反力后退,仅冲头53和上 拉深模54下降。这样,冲头53的前端部进入下拉深模64的孔63的 内侧,对毛坯件B进行冲裁,在毛坯件B的中央形成穿孔。另外,上 拉深模54的外周部进一步朝下方压入下可动毛坯件保持构件65,毛 坯件B的中央部的拉深加工即整体成形得到发展。在该时刻,上模50 的压臂56接触于下模60的支承构件70。当上模50进一步下降时,如图14所示那样,精压冲头驱动机构 72的支承构件70朝下方移动,横动构件71朝横向内侧移动,上动构 件69朝上方移动。这样,精压冲头62突出到上方,冲头62的前端从 下拉深模64的贯通孔62a的前端突出,通过毛坯件B压入到穿孔周 边模52的凹部52a,在毛坯件B的穿孔周边部开始精压即板定位用的 槽成形加工。然后,如图15所示那样,在上模50到达下止点的时刻, 整体成形(壳体的弯曲形状和外周凸缘)和穿孔周边部的精压结束, 完成壳体S。以上的壳体S完成后,如使上模50从下止点上升,则可取出壳体 S,但如在从上由穿孔周边模52压紧壳体S的穿孔周边部的状态下使 上模50上升,使从上接触于壳体S的凸缘的上拉深模54的外周部上 升,则下模60的下可动毛坯件保持构件65使壳体S的凸缘承受朝上 方的推压,存在凸缘变形的可能。在本实施例中,上模50的保持架51a和顶板51b不固定,由设于 顶板51b的弹簧构件57a和保持器57b仅使顶板51b和加压盘51c等顶板的附属构件先从处于下止点的上模50上升,所以,可确实地在上 模50的上升过程中防止壳体S的凸缘的变形。以下进行说明。当由图中未示出的升降机构使处于下止点的上模50的顶板51b 上升时,如图16所示那样,由顶板51b的弹簧构件57a朝下方施力的 保持架51a不移动,所以,安装于顶板51b的保持器57b的支承部57bl 接触于保持架51b的下面,钩挂到保持架51b。安装了穿孔周边模52 的连接轴52b由顶板51b的弹簧构件58的伸长了的推压垫58a朝下 方加压,所以,接触于壳体S的穿孔周边部的穿孔周边模52仍压紧壳 体S。由于保持架51a不上升,所以,上模50仍压紧壳体S。当顶板51b进一步上升时,如图17所示那样,保持架51a由保持 器57b提升,上模50的整体上升。壳体S在包含凸緣的整体由上拉 深模54和穿孔周边模52推压的状态下由推压壳体S的凸缘的下模60 的下可动毛坯件保持构件65提升。因此,在上模50上升时,不会由 推压壳体S的凸缘的下可动毛坯件65使凸缘变形。另外,保持架51a 的压臂56从精压冲头驱动机构72的支承构件70离开,由返回弹簧 74使上动构件69下降,上动构件69的精压冲头62下降。另外,由 上动构件69使横动构件71朝橫向外方移动,由横动构件71使支承构 件70上升,精压沖头驱动机构72返回到原来的位置。当上模50进一步上升时,如图18所示那样,下可动毛坯件保持 构件65伸长到最初的上端位置,不能进一步抬起壳体S,所以,当上 模50进一步上升时,如图19所示那样,壳体S由自重落下到下可动 毛坯件保持构件65上,从达到上止点的上模50和下模60间取出壳体 S。如以上那样,按照本实施例,可由1次的冲压动作从板材制作液 力变矩器的泵叶轮或涡轮叶轮的壳体成形件,获得与此前的实施例同 样的效果。

Claims (7)

1. 一种板材的冲压成形方法,上模具有对板材进行拉深加工的金属模的一方,和进行板材的修边、穿孔、翻边、弯曲或精压这样的二次成形的、与上述金属模分体形成的多个二次加工构件的一方,下模具有上述金属模的另一方和上述多个二次加工构件的另一方,使上模相对下模下降, 一边由拉深加工对上述板材进行形状成形,一边在同一工序中进行修边、穿孔、翻边、弯曲、或精压的多个二次成形, 其特征在于:使具有上拉深模、冲头、兼作毛坯件保持构件和弯曲模的修边构件的上模,相对于具有下拉深模、冲模、兼作修边构件和弯曲模的外周拉深模、及毛坯件保持构件的下模下降, 由该毛坯件保持构件和上述修边构件保持载置在上述毛坯件保持构件上的毛坯件的外周部, 接着,朝上方对上述下拉深模进行加压,由该下拉深模和上述上拉深模对上述毛坯件的中央部进行拉深加工, 接着,由上述修边构件和上述外周拉深模进行上述毛坯件的外周部的修边加工, 接着,由上述上拉深模和上述外周拉深模开始通过上述毛坯件的外周部的拉深加工进行整体成形,同时,由上述冲头和上述冲模进行上述毛坯件的穿孔加工,同时,开始开口后的穿孔周围的翻边加工, 接着,由上述修边构件和上述外周拉深模开始上述毛坯件的最外周部的弯曲加工, 随着上述上模到达下止点,完成上述毛坯件的整体成形、翻边加工、及最外周部的弯曲加工。
2. 根据权利要求l所迷的板材的冲压成形方法,其特征在于:使 具有上拉深模、冲头、毛坯件保持构件、修边构件的上模,相对于具 有下拉深模、沖模、兼作毛坯件保持构件和修边构件的外周拉深模的下模下降,由该外周拉深模和上述毛坯件保持构件保持栽置于上迷外周拉深 模的毛坯件的外周部,接着,在上迷上拉深模和上述下拉深模之间压紧上述毛坯件的中 央部,同时,由上述修边构件和上述外周拉深模进行上述毛坯件的外 周部的修边加工,接着,由上述上拉深模和上述外周拉深模开始上述毛坯件的外周 部的拉深加工,接着,由上述冲头和上述冲模进行上述毛坯件的穿孔加工,同时, 开始对开口后的穿孔周围进行翻边加工,随着上述上模到达下止点,完成上述毛坯件的外周部的拉深加工 和上述翻边力口工。
3. 根据权利要求1所述的板材的冲压成形方法,其特征在于:使 具有上拉深模、带有精压用凹部的穿孔周边模、冲头、上毛坯件保持 构件的上模,相对于具有带冲头收容孔的下拉深模、精压冲头、及下 毛坯件保持构件、兼作毛坯件保持构件的修边构件的下模下降,由该修边构件和上述上毛坯件保持构件保持栽置于上述修边构件 的毛坯件的外周部,接着,由上述上拉深模和上述下毛坯件保持构件对上述毛坯件的外周部进行修边加工,接着,由上迷上拉深模和上述下拉深模协同地进行上述毛坯件的 拉深加工而开始整体成形,接着,朝下方对上述穿孔周边模进行加压,由该穿孔周边模和上 述下拉深模协同地进行上述毛坯件的穿孔周边部的拉深加工,接着,由上述沖头和上述沖头收容孔进行上述毛坯件的穿孔加工,接着,由上述精压冲头和上述精压用凹部开始上述毛坯件的精压 加工,随着上述上模到达下止点,完成上述毛坯件的整体成形和精压加工。
4. 一种板材的冲压成形装置,具有上下模,上模相对下模下降,上述上模具有对板材进行拉深加工的金属模的一方,和进行上述 板材的修边、穿孔、翻边、弯曲或精压这样的二次成形的与上述金属 模分体形成的多个二次加工构件的一方,上迷下模具有上迷金属模的 另 一方和上述多个二次加工构件的另 一方,可由l次的沖压动作,进行板材的利用拉深加工的形状成形以及 上迷板材的修边、穿孔、翻边、弯曲或精压的多个形状成形,其特征在于:上述上模具有固定于上模主体的上拉深模,贯通该上拉深模、固定于上述上模主体的冲头,可朝上下方向移动地配置于该上拉深模的外周、相对上述上模主 体朝下方施力的上可动毛坯件保持构件,及配置于该上可动毛坯件保持构件的外周、固定于上述上模主体的 兼作毛坯件保持构件和弯曲模的修边构件;上述下模具有下拉深模、冲模、兼作修边构件和弯曲模的外周拉 深模、及下可动毛坯件保持构件;该下拉深模可朝上下方向移动地配 置于下模主体,相对上述下模主体朝上方施力,同时,可朝上方加压, 与上述上拉深模协同地进行毛坯件的中央部的拉深加工;该冲模贯通该下拉深模,固定于上述下模主体,与上述冲头协同 地进行上述毛坯件的穿孔加工,同时,对开口后的穿孔周围进行翻边 加工;该外周拉深模配置于该下拉深模的外周,固定于上述下模主体, 与上述上拉深模协同地进行上述毛坯件的外周部的拉深加工而进行整 体成形,同时,与上述修边构件协同地进行毛坯件的外周部的修边加 工,进而与上述可动毛坯件保持构件协同地进行上述毛坯件的最外周 部的弯曲加工;该下可动毛坯件保持构件可朝上下方向移动地配置于该外周拉深 模的外周,相对上述下模主体朝上方施力,载置上述毛坯件,同时, 与上述修边构件协同地保持上述毛坯件的外周部。
5.根据权利要求4所迷的板材的冲压成形装置,其特征在于:上 述上模具有固定于上模主体的上拉深模,贯通该上拉深模、固定于上述上模主体的沖头,可朝上下方向移动地配置于该上拉深模的外周、相对上述上模主 体朝下方施力的可动毛坯件保持构件,及配置于该可动毛坯件保持构件的外周、固定于上述上模主体的修边构件;上述下模具有下拉深模、冲模、兼作毛坯件保持构件和修边构件的外周拉深模;该下拉深模可朝上下方向移动地配置于下模主体,相对上述下模主体朝上方施力,在与上述上拉深模间压紧上述毛坯件的中央部;该冲模贯通该下拉深模,固定于上述下模主体,与上述冲头协同 地进行上述毛坯件的穿孔加工,同时,对开口后的穿孔周围进行翻边 加工;该外周拉深模配置于该下拉深模的外周,固定于上述下模主体, 在与上述可动毛坯件保持构件间保持上述毛坯件的外周部,同时,与 上述修边构件协同地进行上述毛坯件的外周部的修边加工,进而与上 述上拉深模共同地对上述毛坯件的外周部进行拉深加工。
6.根据权利要求4所述的板材的冲压成形装置,其特征在于:上 述上模具有上拉深模、穿孔周边模、冲头、及上可动毛坯件保持构件; 该上拉深模固定于上模主体;该穿孔周边模贯通该上拉深模,可朝上下方向移动地配置于上迷 上模主体,并相对上述上模主体朝下方施力,具有精压用凹部;该冲头贯通该穿孔周边模,固定于上述上模主体;该上可动毛坯件保持构件可朝上下方向移动地配置于该上拉深模 的外周,相对上迷上模主体朝下方施力;上述下模具有下拉深模、冲头收容孔、精压冲头、下可动毛坯件 保持构件、及兼作毛坯件保持构件的修边构件;该下拉深模可朝上下 方向移动地配置于下模主体,相对上述下模主体朝上方施力,与上述 上拉深模协同地进行上述毛坯件的拉深加工而进行整体成形,同时, 与上迷穿孔周边模协同地对上述毛坯件的穿孔周边部进行拉深加工;该冲头收容孔形成于该下拉深模,与上述冲头协同地进行上述毛坯件的穿孔加工;该精压沖头贯通该下拉深模,可朝上下方向移动地配置于上迷下 模主体,与上迷精压用凹部协同地对上述毛坯件进行精压加工;该下可动毛坯件保持构件可朝上下方向移动地配置于该下拉深模 的外周,相对上述下模主体朝上方施力,与上述上拉深模协同地保持 上述毛坯件的外周部;该修边构件配置在该下可动毛坯件保持构件的外周,固定于上述 下模主体,在与上迷上可动毛坯件保持构件间压紧上述毛坯件的外周 部,同时,与上述上拉深模协同地进行上述毛坯件的外周部的修边加 工;另外,在上述下模主体设置由梯形的橫动构件、支承构件、及上 动构件构成的精压冲头的驱动机构;该横动构件可朝橫向移动地受到 支承;该支承构件具有与该橫动构件的一端的倾斜面接触的倾斜面, 受到由上迷上模的下降产生的推压而朝下方移动;该上动构件具有与该横动构件的另一端的倾斜面接触的倾斜面,受到由该横动构件的横 向移动产生的推压而朝上方移动。
7.根据权利要求6所述的板材的冲压成形装置,其特征在于:上 述上模主体包括顶板和配置于该顶板的下方的保持架,上述上拉深模固定于保持架,上述穿孔周边模安装在贯通上述上拉深模和保持架而悬挂于该保持架的、可朝下方加压的连接体上,上述冲头贯通穿孔周边模和保持架而固定于上述顶板, 上述上可动毛坯件保持构件贯通上述保持架而固定于上述顶板; 上述保持架由安装于上述顶板的弹性构件朝下方施力,同时,由贯通上述保持架而安装于上述顶板的保持器的下端支承着下面,当使上述上模下降时,在设于上述顶板的下面的加压盘接触于上述保持架之前,由上述毛坯件的外周部的修边加工时的阻力停止上述保持架的下降,仅使上述顶板下降,此后,上述加压盘接触于上述保持架,上述上模整体下降到下止 点,上述毛坯件的成形结束,然后,当上迷上模上升时,在上述保持 器的下端接触到上迷保持架的下面之前,上迷保持架不上升。
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