CN101176895A - 冲压加工装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冲压加工装置及其方法。该冲压加工装置可以防止模具和冲头之间的干涉，从而获得产品的良好剪切表面。本发明的一个优选实施方式是一种冲压加工装置，该冲压加工装置包括：在其上安装有模具的下模框架，板材放置在该模具上；可朝向和远离下模框架移动的上模框架；以及安装在上模框架上的冲头，该冲头用于在板材上同时执行外周冲压和内周冲压加工并且在其空间中容纳产生的废料，其特征在于，冲压加工装置还包括副冲头，该副冲头用于在冲头进行冲压加工而形成的废料的位置处执行具有预定结构的孔隙的冲压。

Description

冲压加工装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种用于在板材上同时执行外周和内周冲压加工的冲压加工装置及其方法。
背景技术
例如在日本专利特开239711/2006号公报中公开了一种所谓“复合模”的冲压装置，在其中外周冲压加工和内周冲压加工同时执行，该冲压装置包括：下模框架，在该下模框架上安装有适于在上面放置板材的凹剪切模(模具)；以及可朝向和远离该下模框架移动的上模框架，该上模框架包括凸剪切模(冲头)，该凸剪切模(冲头)用于在上模框架紧密靠近下模框架时在放置于模具上的板材上同时执行外周冲压加工和内周冲压加工。
这样的冲压装置可以通过在凹剪切模和凸剪切模之间设置微小间隙而防止在产品剪切表面上产生压陷(shear drop)和毛刺，从而获得良好的剪切表面。另外，由于可以将内周冲压产生的多个废料容纳在凹剪切模(冲头)中，从而无需在每次冲压加工时进行移除废料的操作，因而可以间歇地实现以恒定长度供给的连续冲压加工。
本发明的公开
本发明要解决的问题
然而，根据现有技术的冲压加工装置，由于将冲压加工产生的废料容纳在冲头的容纳空间中，所以容纳在冲头中的废料径向向外作用在冲头上的内部应力使得冲头有时会径向向外突出。从而有时会引起在突出的冲头和模具之间发生干涉的问题。
相反地，为解决这个问题，尽管可以在模具和冲头之间设定相对较大的间隙，但是在剪切表面中会引起压陷或毛刺，因而不能形成良好的剪切表面。
发明内容
因此本发明的目的在于提供一种冲压加工装置，该冲压加工装置可以防止所述模具和所述冲头之间的干涉，从而获得产品的良好剪切表面。
解决问题的方法
为实现上述目的，根据本发明的权利要求1，提供一种冲压加工装置，该冲压加工装置包括：在其上安装有模具的下模框架，板材放置在所述模具上；可朝向和远离所述下模框架移动的上模框架；以及安装在所述上模框架上的冲头，该冲头用于在所述板材上同时执行外周冲压加工和内周冲压加工并且在其空间中容纳产生的废料，其特征在于，所述冲压加工装置还包括副冲头，该副冲头用于在所述冲头进行冲压加工而形成的废料的位置处执行具有预定结构的孔隙的冲压。
如权利要求2所限定的，优选的是所述冲头具有柱形结构，并且包括用于执行外周冲压加工的外冲压刃、用于执行内周冲压加工的内冲压刃、以及用于以堆积方式在其中容纳多个废料的容纳空间。
如权利要求3所限定的，还优选的是所述板材顺序并间歇地在所述副冲头和所述冲头下方的区域中从所述副冲头供给至所述冲头，并且在所述上模框架紧密靠近所述下模框架时通过所述副冲头和所述冲头同时执行冲压加工。
根据本发明的权利要求4，还提供用于使用冲压加工装置执行冲压加工的方法，该冲压加工装置包括：在其上安装有模具的下模框架，板材放置在所述模具上；可朝向和远离所述下模框架移动的上模框架；以及安装在所述上模框架上的冲头，该冲头用于在所述板材上同时执行外周冲压加工和内周冲压加工并且在其空间中容纳产生的废料，其特征在于，在所述冲头进行所述冲压加工而形成的废料的位置处形成具有预定结构的孔隙。
如权利要求5所限定的，优选的是所述冲头具有柱形结构，并且包括用于执行外周冲压加工的外冲压刃，用于执行内周冲压加工的内冲压刃，以及用于在其中以堆积方式容纳多个废料的容纳空间。
如权利要求6所限定的，还优选的是所述板材顺序并间歇地供给至所述冲头下方的区域，并且在所述上模框架紧密靠近所述下模框架时，在所述冲头进行所述冲压加工而形成的废料的位置处与所述冲头进行的所述冲压加工同时地形成具有预定结构的孔隙。
发明效果
根据本发明的权利要求1和权利要求4，由于所述板材在所述冲头进行冲压加工形成的废料的位置处通过副冲头冲压加工形成具有预定结构的孔隙，从而可以防止容纳在所述冲头中的废料引起的所述冲头的变形，并因此可以防止所述模具和所述冲头之间的干涉从而获得产品的良好剪切表面。
根据本发明的权利要求2和权利要求5，由于所述冲头具有柱形结构，并且包括用于执行外周冲压加工的外冲压刃、用于执行内周冲压加工的内冲压刃、以及用于在其中以堆积方式容纳多个废料的容纳空间，所以可以更精确更好地执行所述板材的外周和内周冲压加工。
根据本发明的权利要求3和权利要求6，由于所述板材顺序并间歇地在所述副冲头和所述冲头下方的区域中从所述副冲头供给至所述冲头，并且在所述上模框架紧密靠近所述下模框架时通过所述副冲头和所述冲头同时执行冲压加工，所以可以以间歇的方式执行板材的连续冲压加工。
附图说明
结合附图从以下的描述以及所附权利要求将清楚本发明的其它优点和特征，附图中：
图1是本发明优选实施方式的冲压装置的示意性剖面图；
图2是图1的冲压装置的下模框架的平面图；
图3是示出图1的冲压装置的副冲头执行的冲压加工的示意性说明剖面图；
图4是示出图1的冲压装置的冲头执行的外周冲压加工和内周冲压加工的示意性说明图；
图5是示出在冲头的容纳空间中容纳的多个废料的堆积状态的示意图；以及
图6是图1的冲压装置的冲头的仰视图。
具体实施方式
实施本发明的最优模式
下面将参照附图描述本发明的优选实施方式。
本发明优选实施方式的冲压加工装置用于通过冲压金属板材“B”而制造环形产品(例如多盘离合器的离合器片)，该冲压加工装置尤其是指所谓的“复合模”，其中板材“B”的外周冲压加工和内周冲压加工同时执行。如图1所示，这样的冲压装置包括在其上安装有模具3和副模具4等的下模框架1、以及在其上安装有冲头5和副冲头7等的上模框架2。
板材“B”是例如由开卷机借助于校直供料机(leveler feeder)从卷材间歇展开的带形连续材料。在图1中，板材“B”向右侧供给并放置在副模具4和模具3上，从而通过副冲头7和冲头5进行冲压。也就是说，将板材“B”间歇地供给至副冲头7和冲头5下面的区域，然后在那里由副冲头7和冲头5同时执行冲压加工。
下模框架1固定在压力加工装置上，在其上表面上支撑副模具4和模具3。通过驱动机构(未示出)驱动上模框架2，使其朝向和远离下模框架1移动。副冲头7和冲头5安装在上模框架2的底表面上，分别位于与下模框架1上的副模具4和模具3相对对应的位置处。
副模具4具有与副冲头7的外周结构相对应的基本呈圆形的冲压孔隙4a，并且在上模框架2紧密靠近下模框架1时通过将副冲头7插入到冲压孔隙4a中而执行冲压加工。附图标记“Ba”表示通过副冲压加工而在板材“B”中形成的孔隙。冲压出孔隙Ba的位置设定在与由冲头5形成的废料B2相对应的区域处。
副冲头7冲压的废料B1落入冲压孔隙4a中，且其中形成有孔隙Ba的区域供给至冲头5下方的位置。通过反复地在上模框架2已紧密靠近下模框架1时停止供给并在上模框架2已经运动离开下模框架时重新开始供给而间歇地供给板材“B”。
模具3具有中心部3a以及沿着中心部3a的外周表面可垂直移动地设置的环形部3b。绕环形部3b的外周形成有环形开口3c。需要注意，如下面将会详细描述的那样，包括中心部3a和环形部3b的模具3可作为单元在水平平面内移位。环形部3b具有与产品的外周和内周轮廓相对应的外周和内周轮廓(参见图2)，并且可相对于中心部3a和环形开口3c移动。环形部3b通过顶出销(未示出)抵接环形部3b的底表面而向上返回至其初始位置。
冲头5为大致柱形，并且具有用于执行外周冲压加工的冲压刃5a以及用于执行内周冲压加工的冲压刃5b。冲头5可以同时执行外周冲压加工和内周冲压加工，而且还可以在废料容纳空间5c中以堆积方式容纳产生的废料B2。另外，在通向废料容纳空间5c的开口边缘上形成有径向向内延伸的突起5d。
冲头5的末端面设计成该末端面面对模具3的环形部3b的顶端面，在上模框架2朝向下模框架1降低时板材“B”插入在该末端面和顶端面之间。如果上模框架2进一步朝向下模框架1降低，则一起向下推动模具3的环形部3b和顶出销(未示出)，如图4所示。在该过程中，在冲头5的冲压刃5a和开口3c的周缘之间以及在冲头5的冲压刃5b和模具3的中心部3a的外周边缘之间剪切和冲压板材“B”。
也就是说，通过分别在冲头5的冲压刃5a和开口3c的周缘之间以及在冲头5的冲压刃5b和模具3的中心部3a的外周边缘之间的剪切操作可同时执行外周冲压加工和内周冲压加工。因而，可以以较高速度和较高精度制造诸如多盘离合器的离合器片之类的环形产品“W”。
另外，突起5d的设置使得能在上模框架2相对于下模框架1上升的过程中防止容纳在容纳空间5c中的废料B2从容纳空间掉出。
从上模框架2突出的导向杆8适于在上模框架2靠近下模框架1的过程中插入到形成在模具3中的导向孔9中。另外，在冲头5的周围布置有软材料制成的垫片6。在上模框架2靠近下模框架1时，该垫片6可以推动板材“B”。然而，由于垫片6在上模框架2下降时可相对于上模框架2向上移动，所以垫片6不会干扰冲压加工。
通过项出销(未示出)将模具3的环形部3b提升到超出其初始位置，从而可以实现容易地取出产品“W”。容易理解，在上模框架2紧密靠近下模框架1时，可以同时执行由副冲头7形成孔隙4a的冲压加工以及由冲头5进行的外周冲压加工和内周冲压加工。
如图5和图6所示，在反复的冲压加工之后，多个废料“B2”以堆积方式容纳在冲头5的容纳空间5c中。如上所述，在每个废料B2中都冲压孔隙Ba，在径向向内(即朝向孔隙Ba)容纳于空间5c中时，孔隙Ba起到了释放冲头5所引起的应力的作用。从而通过在每个废料B2中设置孔隙Ba可以有效地减少所述多个废料B2中积累的使冲头5径向向外突出的较大应力。
因此，根据本发明，可以避免冲头5的变形，即径向向外突出，否则容纳在冲头5中的废料B2将引起冲头5变形，因此可以在产品“W”中保持良好的剪切表面，而且还可以避免冲头5和模具3之间的干涉。也就是说，根据本发明，由于可以避免否则会由容纳在冲头5中的废料B2引起的冲头5的变形，所以尽管在冲头5的冲压刃5b和模具3的中心部3a的外周边缘之间设置微小间隙，也可以避免冲头5和模具3之间的干涉。
另外，根据本发明，由于冲头5具有柱形结构，并且包括用于执行外周冲压加工的外冲压刃5a、用于执行内周冲压加工的内冲压刃5b，以及用于在其中以堆积方式容纳多个废料的容纳空间5c，所以可以更精确更好地执行板材“B”的外周冲压加工和内周冲压加工。另外由于板材“B”顺序并间歇地在副冲头7和冲头5下方的区域中从副冲头7供给到冲头5，并且在上模框架2紧密靠近下模框架1时通过副冲头7和冲头5同时执行冲压加工，所以可以以间歇方式执行板材“B”的连续冲压加工。
工业应用性
本发明可以应用到任何其它类型的冲压加工装置和其方法中，只要它们具有这样的结构，即，其中通过冲头同时执行外周和内周冲压加工，在每个废料中形成副冲头孔隙，并且冲头具有废料容纳空间。
已经参照优选实施方式描述了本发明。显然，本领域技术人员在阅读并理解了前面的详细描述后可想到多种修改和替代。例如，副冲头7、副模具4以及由它们冲压出的孔隙4a的结构可以为非圆的其它结构。在使用厚度较大的板材“B”时，考虑到板材的金属流动，由副冲头形成的孔隙的结构可以为椭圆形或者矩形。当然，制品的结构可以为矩形环。

Claims (6)

1.一种冲压加工装置，该冲压加工装置包括：在其上安装有模具(3)的下模框架(1)，板材“B”放置在所述模具(3)上；可朝向和远离所述下模框架(1)移动的上模框架(2)；以及安装在所述上模框架(2)上的冲头(5)，该冲头(5)用于在所述板材“B”上同时执行外周冲压加工和内周冲压加工并且在其空间(5c)中容纳产生的废料(B2)，其特征在于：
所述冲压加工装置还包括副冲头(7)，该副冲头(7)用于在所述冲头(5)进行所述冲压加工而形成的废料(B2)的位置处执行具有预定结构的孔隙(Ba)的冲压。
2.根据权利要求1所述的冲压加工装置，其中，所述冲头(5)具有柱形结构并且包括用于执行外周冲压加工的外冲压刃(5a)、用于执行内周冲压加工的内冲压刃(5b)、以及用于在其中以堆积方式容纳多个废料(B2)的容纳空间(5c)。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的冲压加工装置，其中，所述板材“B”顺序并间歇地在所述副冲头(7)和所述冲头(5)下方的区域中从所述副冲头(7)供给到所述冲头(5)，并且在所述上模框架(2)紧密靠近所述下模框架(1)时通过所述副冲头(7)和所述冲头(5)同时执行冲压加工。
4.一种使用冲压加工装置执行冲压加工的方法，该冲压加工装置包括：在其上安装有模具(3)的下模框架(1)，板材“B”放置在所述模具(3)上；可朝向和远离所述下模框架(1)移动的上模框架(2)；以及安装在所述上模框架(2)上的冲头(5)，该冲头(5)用于在所述板材“B”上同时执行外周冲压加工和内周冲压加工并且在其空间(5c)中容纳产生的废料(B2)，其特征在于；
在所述冲头(5)进行所述冲压加工而形成的废料(B2)的位置处形成具有预定结构的孔隙(Ba)。
5.根据权利要求4所述的使用冲压加工装置执行冲压加工的方法，其中，所述冲头(5)具有柱形结构，并且包括用于执行外周冲压加工的外冲压刃(5a)、用于执行内周冲压加工的内冲压刃(5b)、以及用于在其中以堆积方式容纳多个废料(B2)的容纳空间(5c)。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的使用冲压加工装置执行冲压加工的方法，其中，所述板材“B”顺序并间歇地供给至所述冲头(5)下方的区域，并且在所述上模框架(2)紧密靠近所述下模框架(1)时，在所述冲头(5)进行所述冲压加工而形成的废料(B2)的位置处与所述冲头(5)进行的所述冲压加工同时地形成具有预定结构的孔隙(Ba)。
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