本申请要求2005年2月28日提交的美国专利申请NO.11/069,828的优先权,其要求2004年11月18日提交的美国临时申请NO.60/629,147的优先权。
这些靠模包括“滑座”,承载刀具,连接于模具或压床压板中一个上的“主体”或“连接器”,在其上滑座可滑动的装配,和分离的装配于模具或压床压板中另一个上的“驱动器”。该驱动器与滑座接合,且当压床被操作时,其通过靠模表面的接合驱动滑座。
在图1所示的“空气”靠模中,滑座12悬挂于主体或连接器10上,其可直接装配于上压板2或更典型地装配于成形模具的上部6上。驱动器14同样可直接装配于下压板4或典型地装配于成形模具的下部8上且具有平行于工作角的固定倾斜靠模面16,其典型的通过连接于驱动器14和滑座12的平行面的磨耗增强板来确定。
当上压板2下降,由此产生的靠模动作导致滑座12沿工作角相对一个或多个弹簧15的阻力前进,其携带从滑座12突起的刀具T在该方向被驱动。该运动的水平分量需要工作滑座12在连接器10上也横向移动。为了这一目的,分别在滑座12的顶部和连接器10的底部提供被接合的水平支撑表面18,19。在另一结构中,倾斜面可在连接器上,在图12所示的实施例中驱动器上有一水平表面。
在“装配模具”的靠模中(图2所示),滑座12和连接器10均被装配于不移动的下压板4中(或模具部分8),而驱动器14被装配于移动的上压板2(或模具部分6)中,且随着压床上压板2下降与滑座12接合。
该装配模具的靠模因此不会导致发生在空气靠模中的相对较重滑座12随着上压板2的垂直移动。滑座的这种垂直移动能导致下述的问题,但由于空气靠模制造了余隙空间以允许将工件移入或移出模具和压床,因此其经常被使用。
在另外的靠模装配设计中,为了相对工件W准确定位刀具T,当驱动时滑座12必须被精确的横向定位,且为了实现该定位,迄今实际做法是形成一V型下靠模表面16A,以当滑座12与驱动器14接合时,在驱动器上提供滑座的横向定位以及靠模表面,如图3和4所示。
此外平面16B有时需要较大尺寸的靠模以提供足够的面积以分布由压床施加在滑座12上的压力。V型表面的精确匹配是困难的,且实际增加了制造滑座12和驱动器14的成本。
滑座12通过连接于滑座12侧面的板22上的与钩接合的侧板20,悬挂于连接器10上。当由于压床上压板的下降引起的作用于滑座12上靠模动作对滑座进行推进时,滑座12沿板20,22被导向。
板22被限制在侧壁24之间以横向定位。垂直钩状杆26被装配于各侧以增强板20的稳固性。
尤其在较大尺寸中,在位于这些元件之外的连接器10和滑座12上加工零件的需求需要大尺寸的加工中心,实质增加了制造成本。
在空气靠模中,由于滑座12的大质量,辅助滚子凸轮28用以在靠模表面的接合之前通过与驱动器14的加工槽30的接合,初始和帮助滑块侧向移动。这有利于帮助滑座12移动的横向变向以减少峰值应力和伴随发生的的噪音震动以及靠模表面的磨损。然而,滚子凸轮28实质也增加了这种空气靠模的成本。
如果匣36中的复位弹簧38由于过度的冲击负载而失效或由于一些其他原因例如刀具被严重卡死而引起刀具无法退回,由靠模杆32和34组成的主动复位辅助靠模也被提供以确保滑座14的返回移动。
该复位靠模杆32,34位于滑座12和驱动器14的外侧端,因此很难制造,尤其在上述较大靠模尺寸中。同时,其间的接合面积受滑座10的冲程的限制,且如果刀具被严重停机,由于需要很大的力以缩回滑座12,所述杆32,34容易失效。
本发明的目的是提供在匹配部件上施加更小的震动并去除辅助的滚子凸轮的需要的空气靠模。
另一目的是在空气靠模和装配模具的靠模中消除机械保持和零件定位的困难。
另一目的是提供一种用于空气靠模和装配模具的靠模的具有更坚固和耐用的主动复位机械装置。
具体实施方式
在以下的细节说明中,根据35 USC 112的要求,特定的术语将会详细的描述用以清晰和特定的描述,可以理解的是,其不是用于限定,由于根据随后的权利要求的范围,本发明可以使用很多形式和变形。
参见图5-7,依据本发明的空气靠模包括连接器40,滑座42和驱动器44。
连接器40固定于上模具部分或压床的上压板(未示出),采用键46达到精确和安全的定位。
驱动器44被装配于下模具部分或直接装配于带有磨耗增强板的上表面76的压床的下压板(未示出),且磨耗增强板的下表面78当上压板持续下降时与磨耗增强板的上表面76对准从而结合。
滑座42通过一对固定于滑座上侧的内置T块48穿过连接器40底座52上的互补槽或沟50悬挂于连接器40上。从图7、11和12中可以看出,底座52具有固定于其上的底板54,其带有自由接收各T块48的窄下部49的槽56,头部51搁在邻近各槽56的表面上。
当滑座42被悬挂于连接器40时,预定的余隙空间58(图8A和11)存在于滑座42的配套支承面之间,但当下述的所述压床运动引起滑座42与驱动器44的接合时,在瞬间的延迟之后该余隙空间被占据。图中所示的余隙空间58被放大且其应是相对微小的,例如类似.001-.002英寸通常就足够了。因此,压床运动导致各种配套面的强制接合以沿工作角方向驱动滑座12。
在图5-7所示的实施例中,由于图8B-8D所示的上压板下降,使滑座42通过与驱动器44的接合被移置时,滑座42在连接器40上横向移动。
一套装配于连接器40表面的磨耗增强板60,位于滑座42的上侧与之相配的一套磨耗增强板62上。
以下将讨论,因为滑座42的工作夹角在工作角变化中保持不变,则连接器40的接合面的角度随着驱动器44的角度变化。因此,当工作角变浅时,磨耗增强板和连接器40的表面将从水平方向向下倾斜。
相对连接器40移动的滑座42的侧部继续抵抗形成于滑座42上匣64中的压缩弹簧68的一连串的阻力,所述弹簧68向外伸出抵靠在连接器40的端壁66上。
如2004年9月29日提交的未审结的美国专利申请NO.10/954,960中所描述的闭合弹簧可被采用,如果用氮气弹簧更为显著。
如2004年9月7日提交的美国专利申请NO.10/936,213中所述可采用组合机械弹簧替代氮气弹簧。
驱动器44优选为分段组成的结构,其包括一平面底板70,和与上表面连接的并排平行排列的一系列竖直平板72。通过改变板72的结构和数量以及底板70的大小可容易的变化长度和工作角。这比为每个结构制造新的铸件要便宜很多,尤其考虑到如2004年11月18日提交的未审结申请NO.11/060,082所描述的用于每个结构的分段铸型是必须的情况下。
支撑板74固定于竖直平板72,其通过竖直平板72的斜上端保持所述的工作角。
靠模磨耗增强板76固定于支撑板74。
滑座42的斜下侧提供配套的靠模磨耗增强板78。
向上突出的中心定位一引导键80固定于驱动器44,与滑座42的下侧的中心槽82相对。
所述定位键80放置和构造成当上压板放下,滑座42与驱动器44接合,而靠模磨耗增强板76,78不接合时,其在槽82中移动。该键位于滑座42的侧面,且通过压板运动和靠模磨耗增强板76,78的接合,在滑座42沿工作角前进后其对滑座42进行导向。
图8A-8D和11,示出了本发明空气靠模的第一实施例中运动的连续步骤。
如图8A所示,在初始条件下,滑座42通过T块48和槽50悬挂于连接器50之下,其间具有余隙空间58。
当上压板84朝下压板86下降时,定位键80进入槽82,以提供侧定位和导向,参见图8B。
余隙空间58还存在,且磨耗增强板76、78的表面没有接合。
上压板84的继续下降使磨耗增强板76、78的表面初步接触,参见图8C。余隙空间58虽然减小了,但仍然存在。
磨耗增强板76、78的这种初步接触允许驱动器44对滑座44的向下冲力的吸收和改向,从而引起滑座42的横向运动被启动,其通过所示弹簧68的部分压缩可以看出。
需要指出的是,为了在图中更容易观察,所述运动的程度和余隙空间58的大小被放大显示。
在图8D和12所示的下一步骤中,余隙空间58现在已被完全占据,且上压板84的强制压力导致滑座42沿工作角横向前移。以此驱动刀具88与工件W接触,在前进位置完全压缩弹簧68,如图9所示。
因此,在磨耗增强板76、78的初步接合时只有滑座42的向下冲力被驱动器44吸收,实际的压力驱动会暂时延迟直到余隙空间58被占据。这能较少震动和噪声,且不需要使用以前常用的凸轮滚子。
需要注意,如果工作角变得更浅,连接器40将具有一个装配有磨耗增强板的表面,如图10所示的另一实施例。
在这种情况下,连接器40A也可被构造成采用一系列平行板92,其装配于底座93上且与底座93成一角度倾斜,与驱动器44A的形式相类似。T形块96穿过支撑板94上的槽且具有翼,其靠在支撑板96的上表面95上。磨耗增强板97、99间具有图中所示的相同的初始余隙空间。
参考图13-15和16A,16B,16C,示出了依据本发明的第二实施例的简化的空气靠模100,其具有小很多的尺寸。
在该实施例中,驱动器130具有水平滑动表面,以及连接器102被形成具有一与滑座106上的互补表面接合的斜靠模表面。
连接器102装配于压床的上压板104(图16A-C)。滑座106通过单独的位于中心的T形块108悬挂于连接器102上,该T形块通过螺钉114固定于滑块112的上斜表面110。
T导块116通过螺钉120固定于连接器体118,以及形成由表面122和124限定的T形沟槽125,该沟槽构造成可滑动的接收T形块108。在滑座106与安装在下压板132的驱动器130接合后,在连接器102与滑座106强制接合前,滑座106的重量通过T块108的翼支撑于面124上(图16A)。沟槽125被延伸以容纳滑座106的横向运动。
T导块116上的面朝下的斜靠模面126具有通过螺钉(未示出)固定的磨耗增强板128,当滑座106被驱动器130接合,该磨耗增强板与滑块112的上斜面110上的倾斜靠模表面靠近。
滑块112的端面134与连接体118的表面136相对。
单独的组合弹簧138被接纳于滑块112中的孔140中,且当滑块112朝面136前进时,其相对于面136被压缩。该组合弹簧138靠近一闭合的塞环或开口环142,其邻近孔140的端部以允许在此压缩。
组合弹簧138产生可变的弹簧应变率,其在2004年9月7日提交的未审结美国申请NO.10/936,213中被详细描述,其代理编号NO.DNY-119。
保持-止挡板144通过螺钉146固定于T导块116的阶形前端面148上,以将T形块108保持在T形沟槽125中。
滑座106装配有刀具板150,以允许刀具T的位置调节,其被记载在2004年12月30日提交的美国申请NO.11/027,494中,代理编号NO.DNY-120。
驱动器130具有与底部154连接的中心定位键152,其通过螺钉156固定于压床下压板132上,且与滑块112中相配的中心槽158相对准。
一对磨耗增强板160通过螺钉(未示出)连接于滑块112的下表面162上。磨耗增强板160的表面161与驱动器基部154的表面164在定位键152的任一侧接合。
参考附图16A,16B和16C,在循环开始时,上压板104被提升以至滑座106在驱动器130的上面间隔开。滑座106在连接器102上悬挂以使T型沟槽125顶部和T形块108的顶部存在一预定的余隙空间“A”。T形块108的下侧搁置在面124上。
在磨耗增强板128和面110之间也存在余隙空间“B”。
当上压板104被降低,所述定位键152进入槽158,如图16B所示,且面164和磨耗增强压板160接合。
所述空间A、B因此被消除,且T块108的翼脱离表面124。同时磨耗增强板128与面110接合。间隙A、B的存在延迟了磨耗增强板128和面110间由压床运动产生的接合冲击,以至于滑座106的冲力通过面162和164的接合被驱动器130首先吸纳,如上述实施例所述。
通过压床在其间产生的强制接合因此被暂时延迟。其后,由于斜磨耗增强板128和面110的接合靠模动作继续水平驱动滑座106完全向右,如图16C所示。
因此,震动的吸收量被减少而不需要采用其他的辅助滚子,从而降低了制造成本。
定位键152和导向T形块108以及T型沟槽125被中心定位,因此容易制造以降低成本从而实现本发明的目的。
参考图17—20,在本发明的另一实施例的空气靠模中示出了驱动器176和滑座178间的正复位内接合,其包括在驱动器176,滑座178,定位键168和沟槽174中。
所述空气靠模166与图14和15中所示的实施例相类似。
然而,连接于驱动器176的定位键168具有一对固定其上的T头170,沿其长度方向制成定位T形块的形状。
与滑座178连接的槽块172上形成与定位键168匹配的T型沟槽174。
当滑座178在内缩位置时,一对开口178A,178B与T头170相对准,从而当压床被操作时,T头170可进入沟槽174。当驱动器176横向带动滑座178时,且在压床运动继续在其中捕获T头170时所述T头沿沟槽174滑动。
对于上压板(未示出)的缩回,如果被压缩的复位弹簧180不够强以驱动滑座178回到它的开始位置,所述T头170与沟槽174的翼182强制接合,强制将滑座178带回它的开始位置。所述开口178A,178B于是与T头170相对准且这允许驱动器176和滑座178的分开,且继续滑座178的向上移动。
两个隔开的T头170的使用加倍增加了在杆上施加正返回力的结构的长度,该杆先前用于机械装置的增强和在刀具意外停机时避免严重的损害。
图21-25中示出了装配有靠模184的压床的模具装配实施例。
模具装配靠模184具有装配在上压床压板或模具部分(未示出)的驱动器186,其位于滑座188之上,该滑座装配在连接器190上,而该连接器装配在下压板或模具部分(未示出)。
定位键192中心连接于驱动器186的靠模表面194,与形成滑座188一部分的斜靠模压板198确定的沟槽196对准。
滑座188可移动的装配于连接器190上,通过连接于滑座188底部的中心位置T形块200(图5)导向。形成于连接器190的T型沟槽202在连接器190的表面191,193上横向引导滑座188的移动。
复位弹簧204在孔206接合连接器190的相对板208以在当滑座188被驱动器186侧向滑动时压缩。
所述定位键192具有一对T头210A、210B,其在键192上制成定位T型。
如图22所示,关于滑座188在回缩开始位置,槽212中断沟槽的翼214在某点与T头210A,210B中的一个对准。
当驱动器186下降,前T头210A经过槽212进入沟槽196。定位键192的主体位于沟槽196的翼214的两侧且当靠模表面194,195接合以驱动滑座188向左到达如图24所示的完全前置位置时,其横向引导滑座188。
反之,如果压缩的复位弹簧不能做这些,T头210A、B与沟槽翼214的下侧接合以主动地缩回滑座188。
在滑座188到达完全缩回位置时,槽122再一次与元件210A和另一元件210B对准,离开沟槽196以允许驱动器186从滑座188分开。