CN101059148A - 轴承构造及具有该构造的冲压成形装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的轴承构造是由轴承孔可转动地枢轴支撑冲压成形装置上配设的转动模的支承轴的轴承的构造，在穿过该轴承孔的中心的水平线的至少上部侧的内径比支承轴的直径形成得稍大，该轴承孔的上部侧的内径与支承轴之间设有间隙，可以将转动模与设置该转动模的下模的规定位置对零设置，而且，可以容易地进行将转动模设置在下模的规定位置的作业，并可减少转动模转动不良、支承轴破损等不良情况的发生。
Description
技术领域
本发明涉及通过冲压加工形成用于自动车的前挡泥板等部件的装置，详细地说，涉及对冲压加工的负角成形机构等中使用的转动模(スイングダイ)的支承轴进行枢轴支撑轴承的构造，和设有该轴承构造的冲压成形装置。
背景技术
现有技术中，作为这样的技术，例如同一申请人提出的覆盖部件形成的转动体的轴承(参照日本特开2005-249019号公报)，该覆盖部件纵切轴承孔形成半圆槽，在与其正交的方向上形成与向穿设了连接固定螺栓孔的本体的安装底座部件的半圆槽相对的半圆槽，设有与安装底座部件的覆盖构造。
在这样的现有技术中，一般地，作为转动模转动时的支承物，在转动模的左右设置支承轴，形成由轴承上形成的轴承孔可转动地支承该支承轴的构造。
支承轴和形成于轴承的轴承孔的公差，会对由冲压加工制造的产品的精度造成影响，所以，一般采用由约为1/100mm单位的尺寸精度加工成的部件。
这样，用于冲压加工的转动模中，支承轴和轴承孔中的公差由1/100mm左右的高尺寸精度形成，而且，转动模，为了防止在冲压位置中进行冲压加工时的偏移、向该支承轴施加过剩的压力(负载)等，而使其与设有转动模的下模的规定位置对零(ゼロ当たり)。
然而，该现有技术中，在形成支承轴和轴承孔时要求高的尺寸精度，并且，要求下模与设于该下模上的转动模对零，在维持这双方的精度的情况下将转动模配设在下模上，尤其是在轴承(轴承孔的形成位置)的加工精度方面存在困难。
总之，在把设于转动模的左右的支承轴设置到设于下模上的轴承的轴承孔中时，只要在支承轴的安装位置或轴承的轴承孔形成位置中的任一方哪怕稍稍产生一点偏移，就会发生下述的不良情况。
所谓的不良情况为，例如，在假定设于转动模的左右的支承轴的精度一定的情况下：
A.在形成轴承孔的位置向高于设有支承轴的位置(上方)偏移的情况下，转动模与设有该转动模的下模上的规定位置之间会产生间隙，因此，冲压加工时的压力会施加到支承轴，所述压力形成对支承轴的过剩负载，成为使支承轴产生不良情况(例如破损等)的原因之一。
B.在形成轴承孔的位置向低于设有支承轴的位置(下方)偏移的情况下，转动模与设有该转动模的下模上的规定位置对零而设置(セツト)着的时候，设有支承轴的位置高于(上方)形成有轴承孔的位置，因此，不仅难以在下模的规定位置设置转动模，而且即便是可以进行设置，轴承孔的上部侧也会强力推压支承轴，产生转动模不能动作(转动模转动不良)等的不良情况。
也就是说，支承轴和轴承孔上的公差要在1/100mm左右的高尺寸精度下形成，在此精度下将加工面对齐，所以，要维持支承轴和轴承孔的制造精度显然是困难的，在这样的高精度下形成的支承轴和轴承孔的组合作业(将转动模设置在下模的规定位置的作业)则更加困难，这些组合作业需要大量的时间，而且在组合之后，存在产生转动模转动不良、支承轴破损等的不良情况的问题。
发明内容
本发明鉴于以下目的而提出，在转动模支承轴的轴承构造及具有该构造的冲压成形装置中，使转动模可以与设置该转动模的下模的规定位置对零而设置，并且，可以在下模的规定位置容易地进行设置转动模的作业，同时，减少转动模的转动不良、支承轴破损等不良情况的发生。
为了解决上述现有的问题，本发明第一技术方案涉及的轴承构造是，由轴承孔可转动地枢轴支撑冲压成形装置上配设的转动模的支承轴的轴承的构造，其中，在穿过该轴承孔的中心的水平线的至少上部侧的内径比支承轴的直径形成得稍大，该轴承孔的上部侧的内径与支承轴之间设有间隙。
本发明第二技术方案涉及的冲压成形装置是，设有：至少设有转动模的下模，和与该下模对应的上模；由设于该下模的轴承的轴承孔可转动地枢轴支撑设于该转动模的支承轴的冲压成形装置；其中，该轴承孔的内径中至少水平线的上部侧比支承轴的直径形成得稍大，该轴承孔的上部侧的内径与支承轴之间设有间隙。
在该冲压成形装置中，优选为，从该支承轴垂直或水平方向上的该转动模的端部，位于相对于从该支承轴垂直或水平方向稍靠解除方向侧的位置。
本发明涉及的轴承构造，是由轴承孔可转动地枢轴支撑冲压成形装置上配设的转动模的支承轴的轴承的构造，其中，该轴承孔的内径中至少水平线的上部侧比支承轴的直径形成得稍大，该轴承孔的上部侧的内径与支承轴之间设有间隙，而且，本发明的冲压成形装置设有：至少设有转动模的下模，和与该下模对应的上模；由设于该下模的轴承的轴承孔可转动地枢轴支撑设于该转动模的支承轴的冲压成形装置；其中，在穿过该轴承孔的中心的水平线的至少上部侧的内径比支承轴的直径形成得稍大，该轴承孔的上部侧的内径与支承轴之间设有间隙，由此，转动模可以与设有该转动模的下模的规定位置对零设置，可以容易地在下模的规定位置设置转动模，同时，具有可以降低转动模转动不良、支承轴破损等不良情况的发生的优异效果。
另外，冲压成形装置中，从所述支承轴垂直或水平方向上的所述转动模的端部，位于相对于从所述支承轴垂直或水平方向稍靠解除方向侧的位置，由此，具有可以进一步降低转动模转动不良、支承轴破损等不良情况的发生的优异效果。
附图说明
图1是概要表示本发明涉及的冲压成形装置的内部构造的截面图，表示作为被加工物的板材在冲压加工处理之前的状态。
图2是概要表示在板材刚刚进行了冲压加工处理之后的同上的冲压成形装置的内部构造的截面图。
图3是概要表示在板材进行了冲压加工处理之后的同上的冲压成形装置的内部构造的截面图。
图4是概要表示同上的冲压成形装置的下模上设置的轴承的轴测图。
图5是概要表示同上的轴承的截面图。
图6A是放大地概要表示同上的轴承的作为主要部分的轴承孔的周边的正面图。
图6B是假设地表示在同上的轴承孔中插着支承轴的状态的正面图。
图7是放大地概要表示同上的冲压成形装置的下模上设置的转动模的截面图。
图8是表示同上的转动模的支承轴与底面端部的位置关系的说明图。
具体实施方式
下面根据具体实施方式详细说明本发明。
利用图1～图8说明本发明涉及的轴承构造，和具有该构造的冲压成形装置。图1～图3中，用截面图概要表示冲压成形装置1的内部构造。图1表示利用转动模3对作为被加工物的板材2进行冲压加工处理之前的状态，图2表示刚刚利用转动模3对板材2进行冲压加工处理之后的状态，图3表示转动模3从冲压加工处理之后的板材2离开了的状态。作为所述转动模3，在此是呈L字形的，但是也可以是圆柱形等其它任何形状。
在冲压成形装置1内，至少设有下模4，和与该下模4对应的上模5。在该下模4上以支承轴6为中心可转动地配设着转动模3。
图4用轴测图概要表示对所述转动模3上设置的支承轴6可转动地枢轴支撑的轴承7，图5表示其纵截面。该轴承7设置在下模4的规定位置。在轴承7形成了可转动地枢轴支撑该支承轴6的轴承孔8。
该轴承孔8中也可以配设轴承8a使得支承轴6可以更加容易转动。另外，为了容易地插入支承轴6进行组合作业，轴承7最好是分割设置成轴承本体7a和轴承覆盖部件7b，该轴承本体7a，在插入该支承轴6时处于该支承轴6的下部侧对该支承轴6实际上进行枢轴支撑；该轴承覆盖部件7b，位于该支承轴6的上部侧对该支承轴6的上部侧加以覆盖，由此防止其脱落，并且对该支承轴6进行辅助的枢轴支撑。
一般情况下，为了维持冲压加工时的精度，轴承孔8(或轴承8a)的内径与支承轴6的直径最好是在1/100mm以内的高尺寸精度下形成。但是，在采用上述那样分割成轴承本体7a和轴承覆盖部件7b的轴承7的情况下，虽然轴承本体7a的内径与支承轴6的直径最好在1/100mm以内的高尺寸精度下形成，但是，对于轴承覆盖部件7b的内径与支承轴6的直径，由于在重力作用下轴承覆盖部件7b实际上并未对支承轴6进行枢轴支撑，所以只要能对支承轴6的上部侧进行辅助的枢轴支撑即可，稍稍留有间隙的状态也可以。
这些轴承本体7a和轴承覆盖部件7b在插入支承轴6之后由螺栓9等紧固组合。这些轴承本体7a和轴承覆盖部件7b，考虑到支承轴6的插装，如表示轴承孔8的周边的放大图6A所示那样，可以由穿过形成在轴承本体7a侧的轴承孔8的内径中心的水平线8c分割。原因是，如果在该轴承孔8内径的水平线8c的上侧或下侧进行分割的话，所分割形成的口径尺寸，比成为最大长度的作为轴承孔8内径的直径的水平线8c的长度短，而且也比支承轴6的直径短，就无法顺畅地插装支承轴6。穿过轴承本体7a侧形成的轴承孔8的内径中心的水平线8c，是指穿过轴承孔8的实际中心部8d(插装支承轴6时该支承轴6的中心部的位置)，相对于施加到被插装的支承轴6上的重力的方向(垂直方向)的直角方向(水平方向)的假想线。
被穿过该轴承本体7a侧上形成的轴承孔8的内径中心的水平线8c分割了的轴承本体7a，即，轴承7的下部侧的下部侧轴承孔8e的内径，形成成为与支承轴6的直径相比较在0mm～+1/100mm以内的高尺寸精度的直径的半圆形。另一方面，轴承覆盖部件7b，即，轴承7的上部侧的上部侧轴承孔8f的内径，比支承轴6的直径稍大，最好是形成成为与支承轴6的大小无关而总是比支承轴6的直径稍大+0.2mm左右的直径的半圆形。
总之，形成在轴承覆盖部件7b上的上部侧轴承孔8f，只要能够不使支承轴6脱落地、在冲压加工处理时其加工精度不受妨碍的程度范围的稍稍留有间隙的状态下将支承轴6的上部侧覆盖，从而对支承轴6进行辅助的枢轴支撑即可。上部侧轴承孔8f的直径如果明显大于支承轴6的直径的话，在冲压加工处理时就会妨碍其加工精度，只要形成为大致比支承轴6的直径大0.2mm左右的直径，在冲压加工处理时就不会妨碍其加工精度，其内径形状并不限于半圆形，例如也可以是椭圆形等。
这样，将轴承孔8的内径中水平线的上部侧，即上部侧轴承孔8f的直径形成得比支承轴6的直径稍大，由此，在该轴承孔8的上部侧的内径和支承轴6之间设置成间隙，因此，可以容易地进行在下模4的规定位置设置转动模3的作业，即，在轴承7的轴承孔8中插装支承轴6进行组合的作业。
该轴承7可以单独设置在下模4的一部分，也可以将其形成在下模4的模腔10的一部分。另外，轴承孔8也并非一定要分割成其内径上的水平线8c的上部侧和下部侧，如果其内径上的形状以该水平线8c为边界线，上部侧的直径形成得比支承轴6的直径稍大，下部侧的直径形成得与支承轴6的直径大致相同的话，上部侧和下部侧形成为一体也可以。
在下模4上的转动模3的下侧(底面侧)的模腔10内，如图1～图3所示，配设着可以在上下方向上滑动而突出·没入的升降销11。该升降销11向上滑动而从模腔10突出时，可以通过对转动模3的底面进行推压，而使该转动模3转动。
在下模4上的转动模3的背面侧，配设着可以向图面上的左右方向滑动的推压凸轮12。该推压凸轮12，可以在转动模3的背面侧的模腔10的上侧部10a，和冲压加工时对板材2进行设置的板材承受部13之间进行滑动。该板材承受部13，例如，在对一部分加工完成的板材2进行设置的情况下，以沿着该板材2被加工了的形状的方式对应地形成着。
另一方面，对应于下模4的上模5设于该下模4的上方，其整体可在上下方向上移动。总之，在该下模4的板材承受部13上设置作为被加工物的板材2时(参照图1)，使上模5上升，在将该板材2设置在板材承受部13上之后将其下降进行冲压加工(参照图2)。
在该上模5上配设着被板材承受部13上设置着的板材2的上部推压并对应该板材2的形状形成的上垫片14。通过该上垫片14对板材承受部13上设置着的板材2的上部进行推压，在对该板材2进行冲压加工时，可以使该板材2不产生偏移等地进行固定。而且，在该上垫片14和上模5之间设置着缓冲弹簧14a，可以由该缓冲弹簧14a以适当的推压力推压板材2的上部进行固定。
上模5上还配设着销件(ドウエリング)15，该销件15以在该上模5下降时向下模4上配置着的推压凸轮12的背面侧，即，图面上的推压凸轮12的左侧下降的方式，以向下侧方向突出的状态配设着。该销件15在上模5上升的时候不与推压凸轮12的背面侧接触，而在上模5下降的时候与推压凸轮12的背面侧接触，并且，推压该推压凸轮12的背面侧，使该推压凸轮12向转动模3滑动并维持在该位置。
总之，在上模5为上升状态的非冲压加工时，如图1所示，被向上方突出的升降销11转动的转动模3对推压凸轮12的背面侧进行推压，使推压凸轮12向图面上的左侧方向滑动，在上模5下降时，如图2所示，推压凸轮12被该销件15推压向图面上的右侧方向滑动，在推压转动模3转动规定角度的状态下维持该位置。
另外，在上模5的上垫片14的右侧配设着成形用的滑动凸轮16，该滑动凸轮16用于对由该上垫片14固定在板材承受部13上的板材2的加工部分进行加压，在与转动模3之间将板材2冲压加工成所要的形状。
该滑动凸轮16在设置在上模5上的滑动部16a上以可滑动的状态配设着。该滑动部16a设置成倾斜状态，在上模5下降、滑动凸轮16的下部与转动模3的滑动面3a接触之后，上模5进一步下降的话，滑动凸轮16沿着滑动部16a向斜上方向(图面上的左上方)滑动。即，由于转动模3的滑动面3a的高度固定，所以，滑动凸轮16可以实际上在图面上观察向左滑动而对板材2的加工部分加压进行冲压加工。
下面，顺次说明使冲压成形装置1动作，对板材2进行冲压加工的工序。首先，上模5上升时，将板材2设置到下模4的板材承受部13上(参照图1)。将板材2设置到板材承受部13上的作业，可以利用传动带等的规定的装置进行，也可以手工操作进行。
当上模5上升时，配设在该上模5上的滑动凸轮16在自重作用下沿着滑动部16a向斜下方(图面上的右下方)滑动到规定的位置。
另外，设置在下模4上的升降销11向上方滑动而从模腔10突出，推压转动模3靠近正面的底面，由此，将该转动模3向图面上的逆时针方向转动。通过使该转动模3转动，该转动模3的成形部3b从设置在板材承受部13上的板材2离开，向图面上的左方，即，向作为转动模3的背面侧的方向的解除方向侧转动。由此，可以容易地设置该板材2。
转动模3在向上方突出的升降销11的推压力的作用下转动时，该推压凸轮12被转动模3的背面推压，向图面上的左侧方向滑动。
上模5开始下降时，随着该上模5的下降，升降销11向下滑动而没入模腔10内。该升降销11没入到该模腔10内时，随着该升降销11的没入，转动模3在自重作用下以支承轴6为中心向图面上的顺时针方向，即，固定方向侧转动，该转动模3的底面与模腔10接触，由此，使转动模3的转动停止并维持该状态。
在该转动模3的底面接触模腔10时，支承轴6的轴心处于比轴承孔8的轴心稍高的位置的情况下，假设如现有技术中那样，支承轴6与轴承孔8形成为大致相同尺寸的话，转动模3的底面整体与模腔10接触之前，转动模3的底面的一部分，即底面接触端部3c会与模腔10接触而阻碍转动模3的转动，成为造成转动模3转动不良、支承轴6破损等不良情况的起因。按照本发明涉及的轴承7的构造，轴承孔8的内径中，穿过形成在轴承本体7a侧的内径中心的水平线8c的上部侧的直径形成得比支承轴6的直径稍大，轴承孔8的上部侧的内径与支承轴6之间设有间隙，因此，转动模3的底面整体与模腔10接触之前，即使转动模3的底面接触端部3c与模腔10接触，如图6B所示，支承轴6也可以成为从轴承孔8内稍稍浮起的状态，不会阻碍转动模3的转动，所以，可以降低转动模3转动不良、支承轴6破损等的不良情况的发生。
这样，轴承孔8的内径中形成于轴承本体7a侧的穿过轴承孔8的内径中心的水平线8c的上部侧的直径形成得比支承轴6的直径稍大，轴承孔8的上部侧的内径与支承轴6之间设有间隙，由此，支承轴6的轴心可以在稍高于轴承孔8的中心的位置处移动，这样，转动模3可以与设置该转动模3的下模4的规定位置确实地对零而进行设置，而且，可以减少转动模3的转动不良、支承轴6的破损等不良情况的发生。
因此，支承轴6在轴承孔8内稍稍浮起的状态下的轴承孔8的内径与支承轴6具有如下的间隙即可：轴承孔8的下部侧，即下部侧轴承孔8e与支承轴6的间隙为0mm～0.05mm左右，轴承孔8的上部侧，即上部侧轴承孔8f与支承轴6的间隙为0.15mm～0.2mm左右。
进而，关于转动模3上的支承轴6与底面端部3c的位置关系，如图8所示，该底面端部3c的位置形成为：处于从与支承轴6中心至转动模3的底面的垂线正交的位置稍稍靠解除方向侧，即，处于图面上的逆时针方向侧。这样地形成底面端部3c，可以在转动模3向解除方向转动时，较之于形成在与垂直于转动模3底面的垂线正交的位置上的情况，该转动模3的底面接触端部3c与下模4之间产生间隙而减少接触阻力，可以进一步减少转动模3的转动不良、支承轴6的破损等不良情况的发生。底面端部3c位于支承轴6中心至转动模3底面延长线的线(虚线a)向逆时针方向转动规定角度α后的位置(虚线a’)，从而，以支承轴6为中心的转动半径可以缩短图8中所示的c的尺寸。
另外，随着上模5的下降，设于该上模5上的销件15也下降，因此，通过该销件15接触推压凸轮12的背面侧并推压，如图2所示，推压凸轮12向图面上的右侧方向即向转动模3滑动并固定维持该位置。也就是说，在推压凸轮12接触转动模3的背面侧的状态下，维持在该位置，因此，转动模3不会向背面侧方向移动·转动，其位置得以固定。
进而，配设在上模5上的上垫片14推压设置在板材承受部13上的板材2的上部，不产生偏移等地固定在该板材2上。上模5从该状态进一步下降的话，配设在滑动部16a上的滑动凸轮16向图面上的左方滑动而推压板材2的加工部分，进行冲压加工。从而，采用被推压凸轮12将姿态固定了的转动模3，对由板材承受部13和上垫片14可靠固定着的板材2进行冲压加工处理，因而，由该冲压加工制造的制品的精度得以提高。
对板材2的冲压加工处理完成后，如图3所示，上模5上升，同时，升降销11向上滑动从模腔10突出，推压转动模3的靠正面的底面。由此，使该转动模3向解除方向，即图面上的逆时针方向转动，例如，即使在负角成形的情况下，也可以将板材承受部件13上设置着的板材2容易地取下。
在转动模3与模腔10的接触面、转动模3与推压凸轮12的接触面、转动模3与滑动凸轮16的接触面、推压凸轮12与板材承受部13的接触面，以及推压凸轮12与销件15的接触面上，分别设置有触板17而降低了接触阻力。
另外，上述实施方式中，考虑到维持冲压加工制造的产品的精度，轴承孔8的内径中，仅仅水平线上部侧的内径形成得稍大于支承轴6的直径，但是，如果不要求维持冲压加工制造的产品的精度的话，轴承孔8的内径整体上形成得稍大于支承轴6的直径也可以。这样，在轴承孔8的内径整体形成得稍大于支承轴6的直径的情况下，设置支承轴6的位置即使处于稍低于设有轴承孔8的中心的位置，转动模3也与设置该转动模3的下模4的规定位置对零地被设置。
工业可利用性
本发明涉及的轴承构造，和设有该构造的冲压成形装置，可以容易地进行将支承轴插装到形成在轴承上的轴承孔中、将转动模设置在下模的规定位置的作业，而且，可以减少转动模转动不良、支承轴破损等不良情况的发生，提高冲压加工制品的制造效率及品质。
Claims (3)
1.一种轴承构造，是由轴承孔可转动地枢轴支撑冲压成形装置上配设的转动模的支承轴的轴承的构造，其特征在于，在穿过该轴承孔的中心的水平线的至少上部侧的内径比支承轴的直径形成得稍大，该轴承孔的上部侧的内径与支承轴之间设有间隙。
2.一种冲压成形装置，设有：至少设有转动模的下模，和与该下模对应的上模；由设于该下模的轴承的轴承孔可转动地枢轴支撑设于该转动模的支承轴；其特征在于，在穿过该轴承孔的中心的水平线的至少上部侧的内径比支承轴的直径形成得稍大，该轴承孔的上部侧的内径与支承轴之间设有间隙。
3.如权利要求2所述的冲压成形装置，其特征在于，所述转动模的底面的一个端部，位于从垂直于自支承轴中心向该底面延伸的垂线的位置稍靠解除方向侧的位置。
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