CN102061491B - 成形装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模具彼此不抵靠而能够保持模具平行的成形装置。该成形装置通过将上模具(6)按压于下模具(8)来成形片成形品(15)，其中，成形装置具备：气缸(10)，其设置在上模具(6)与压头(3)之间，使上模具(6)成为浮动状态；上抵靠部件(11)，其设置在上模具(6)的附近；以及下抵靠部件(12)，其与上抵靠部件(11)对置设置，通过使上抵靠部件(11)与下抵靠部件(12)抵靠而将上模具(6)和下模具(8)调整为平行。在上、下模具(6、8)与上、下抵靠部件(11、12)之间形成有具有绝热效果的空气层空间(14)。

Description

成形装置

技术领域

本发明涉及即便是在压头倾斜的状态下也对成形品施加均匀载荷的成形装置。

背景技术

以往，公知有在上模具或者下模具与压头之间设置浮动机构，以将上模具和下模具调整为平行的装置。

例如，在专利文献1中公开有如下的装置：在安装于成型机的垫板(tie-plate)上的模具嵌合有半球形凹部，该半球状凹部是半径大于等于带有圆板状凸缘的半球形突起的半径且形状与该突起的形状相同，进一步，利用与突起热压配合的板所构成的结构在安装于垫板的安装板和热压配合板之间设置1.5～2mm的间隙，在紧固模具时对成型机与模具的平行度的差异进行调整。

在专利文献2中公开有如下的结构：为了能够针对连续成形的各批次(shot)自动地调整固定侧模具的PL面(脱模面)和可动侧模具的PL面之间的平行度，在搭载可动侧模具的可动垫板上固定球面轴承的外圈部或者内圈部中的一方，相对于固定在可动垫板上的外圈部能够旋转的内圈部或者相对于固定在所述可动垫板上的内圈部能够旋转的外圈部与用于安装可动侧模具的模具安装板一体地连结。

专利文献1：日本实开昭49-23550号公报

专利文献2：日本特开2005-288999号公报

但是，在专利文献1所记载的发明中，使模具彼此抵靠来保持模具的平行，但是，由于在片材成形中使用的电铸模具脆弱，所以无法施加大的压力，因此存在电铸模具的情况下无法使模具彼此抵靠来保持模具平行的问题。并且，在专利文献2所记载的装置中，由于使用球面轴承，因此结构变得复杂。

发明内容

本发明就是鉴于现有技术所存在的这种问题而做出的，其目的在于提供一种模具彼此不抵靠而能够保持模具平行的成形装置。

为了解决上述课题的本发明是通过将上模具按压于下模具来成形产品的成形装置，其中，所述成形装置具备：浮动机构，该浮动机构设置在所述上模具与压头之间，用于使所述上模具成为浮动状态；上抵靠部件，该上抵靠部件设置在所述上模具的附近；以及下抵靠部件，该下抵靠部件与上抵靠部件对置设置，通过使所述上抵靠部件与所述下抵靠部件抵靠而将所述上模具和所述下模具调整为平行。

并且，能够使所述上抵靠部件和所述下抵靠部件抵靠的位置与所述上模具和所述下模具的配合面大致一致。并且，能够在所述上模具、下模具与所述上抵靠部件、下抵靠部件之间形成空气层空间。进一步，所述上抵靠部件和所述下抵靠部件能够以成形品的临界压缩压力以上的压力抵靠。

根据本发明，使上模具为浮动状态并使上抵靠部件抵靠于下抵靠部件，由此模具彼此不抵靠，能够保持上模具与下模具的平行，因此也能够应用于使用脆弱的电铸模具的片材成形。

并且，如果使上抵靠部件和下抵靠部件抵靠的位置与上模具和下模具的配合面大致一致，则即便是在将本发明应用于片材成形的情况下也无需过分拉伸片材。

并且，如果在上下模具与上下抵靠部件之间形成有空气层空间，则模具的热几乎不会传导至抵靠部件，因此，抵靠部件不会由于模具的热而热膨胀，因此上模具和下模具的间隙不会产生偏差。

进一步，如果使上抵靠部件和下抵靠部件以成形品的临界压缩压力以上的压力抵靠，则即便利用上抵靠部件和下抵靠部件夹着片材也不会由此导致上模具与下模具的间隙产生偏差。

附图说明

图1是本发明所涉及的成形装置的局部截面的主视图。

图2是片材的说明图。

图3是气缸的配置的说明图。

图4是上抵靠部件的配置的说明图，其中(a)图为上抵靠部件配置于模具外侧的情况，(b)图为上抵靠部件配置于模具内侧的情况。

图5示出片材的压缩特性，其中，(a)图为压力与片余厚之间的关系，(b)图为成形区域中的压缩状态，(c)图为临界压缩区域中的压缩状态。

图6是本发明所涉及的成形装置的动作说明图，其中，(a)图为成形前的开模状态，(b)图为合模中的状态，(c)图为合模/成形状态，(d)图为成形后的开模状态。

标号说明

1：床身；2：导柱；3：压头(ram)；4：夹持器；5：模具安装板；6：上模具；8：下模具；9：片材；9a：片主体；9b：表皮；10：气缸；11：上抵靠部件；12：下抵靠部件；13：配合面；14：空气层空间；15：片成形品。

具体实施方式

以下根据附图对本发明的实施方式进行说明。如图1所示，本发明所涉及的成形装置具备：压头3，该压头3由竖立设置于床身1四角的导柱2引导而上下移动；模具安装板5，该模具安装板5由安装于压头3的下表面四角的夹持器4支承为能够上下移动；上模具6，该上模具6安装于该模具安装板5；以及下模具8，该下模具8与上模具6对置地设置于模座7。

上述模座7设置于床身1。并且，上模具6和下模具8例如是由镍等材质制作的电铸模具，使用上模具6和下模具8进行图2所示的片材9的真空成形。片材9由片主体9a(例如厚度为2.5mm)和表皮9b(例如厚度为0.65mm)构成。

并且，在成形装置中，也如图3所示，作为通过浮动来调整倾斜的倾斜调整机构的气缸(气压弹簧)10，以与压头3的下表面对置的方式在模具安装板5的上表面5a平衡良好地设置有多个(例如8个)。气缸10的初期载荷高，能够在广行程范围内输出均匀的载荷。

进一步，如图4(a)所示，上抵靠部件11在模具安装板5的下表面5b的四角从上模具6的外侧朝下方延伸，另一方面，在模座7的四角以与上抵靠部件11对置的方式竖立设置有下抵靠部件12。并且，如图4(b)所示，也可以将上模具6和下模具8的四角切出凹口，并以将上、下抵靠部件11、12收纳于该凹口的方式配置上、下抵靠部件11、12。

与作为电铸模具的模具6、8不同，上述上、下抵靠部件11、12由能够支承载荷的高刚性的钢材等制作。上、下抵靠部件11、12的形状为圆柱形状，且以包围模具6、8周围的方式配置。

上抵靠部件11和下抵靠部件12在合模状态下夹着片材进行抵靠，并与基于气缸10的倾斜调整功能相配合来保持上模具6和下模具8的平行度。上抵靠部件11和下抵靠部件12抵靠的位置与上模具6和下模具8的配合面大致一致。并且，在上、下模具6、8与上、下抵靠部件11、12之间形成了具有绝热效果的空气层空间14。

上抵靠部件11和下抵靠部件12以片成形品的临界压缩压力以上的压力抵靠，以便即使上抵靠部件11和下抵靠部件12夹着片材进行抵靠，上、下模具6、8的间隙也不会产生偏差。

此处，图5(a)中示出了对由厚度为2.5mm的片主体9a和厚度为0.65mm的表皮9b构成的厚度为3.15mm的片材9进行成形的情况下压力[MPa]与片余厚[mm]之间的关系。

在成形区域(载荷：0.07MPa～0.15MPa)中，如图5(b)所示，片余厚为1.5～2.5±0.2[mm]。进而，在临界压缩区域(载荷：大约3MPa～5MPa)中，如图5(c)所示，片余厚在0.6[mm]以下，大致为表皮9b的厚度。

这样，如果使上抵靠部件11和下抵靠部件12以片成形品的临界压缩压力以上的压力抵靠，则片材9压溃而大致成为仅表皮9b的厚度，不会对上模具6和下模具8的间隙造成影响。

对以上那样构成的本发明所涉及的成形装置的动作进行说明。首先，如图6(a)所示，在成形前的开模状态下，假设压头3倾斜(例如压头3的两端的高度偏差为Amm)。

在该状态下，由安装于压头3的夹持器4支承的模具安装板5也倾斜。这是因为，由于未在气缸10施加载荷，因此所有的气缸10都处于前进状态，模具安装板5也效仿压头3的倾斜。因此，安装于模具安装板5的上模具6相对于下模具8并不平行而是也倾斜。对夹持器4施加有基于模具安装板5、气缸10、上模具6、上抵靠部件11等的载荷。

接着，如图6(b)所示，在投入片材9之后，即便是在压头3下降的合模中的状态下，由于并未对气缸10施加载荷，因此所有的气缸10都处于前进状态，模具安装板5也效仿压头3的倾斜。

因此，安装于模具安装板5的上模具6相对于下模具8并不平行而是倾斜。但是，在即将合模之前，由于上抵靠部件11将片材9压溃的同时开始抵靠于下抵靠部件12，因此上模具6瞬时动作。

接着，如图6(c)所示，在合模/成形状态下，由于上抵靠部件11将片材9压溃并抵靠于下抵靠部件12，因此作为成形载荷的反力的抵靠载荷借助上、下抵靠部件11、12施加于模具安装板5。于是，虽然压头3倾斜，但模具安装板5通过气缸10的后退动作而修正倾斜，上模具6相对于下模具8动作而变得与下模具8平行。

此时，夹持器4追随模具安装板5的动作，但是，并未对夹持器4施加基于模具安装板5、气缸10、上模具6、上抵靠部件11等的载荷。

进而，利用上模具6和下模具8成形片成形品15。此时，由于上抵靠部件11和下抵靠部件12抵靠的位置与上模具6和下模具8的配合面13大致一致，因此无需过分拉伸片材9。并且，由于上抵靠部件11以片成形品15的临界压缩压力以上的压力抵靠于下抵靠部件12，因此由上抵靠部件11与下抵靠部件12夹着的片材9大致成为仅表皮9b的厚度。由此，即便在成形后修边(trimming)的部分的片材9被夹在上抵靠部件11与下抵靠部件12之间，也不会对上模具6和下模具8的间隙造成影响。

并且，由于在上、下模具6、8与上、下抵靠部件11、12之间形成有具有绝热效果的空气层空间14，因此上、下模具6、8的热几乎不会传导至上、下抵靠部件11、12，所以上、下抵靠部件11、12不会由于上下模具6、8的热而热膨胀，因此上模具6和下模具8的间隙不会偏差。

接着，如图6(d)所示，在成形后的开模状态下，片成形品15留在下模具8上，不对气缸10施加载荷，因此，所有的气缸10都返回前进状态，模具安装板5也效仿压头3而倾斜。因此，安装于模具安装板5的上模具6也相对于下模具8不平行而返回倾斜状态。进而，对夹持器4施加基于模具安装板5、气缸10、上模具6、上抵靠部件11等的载荷。

这样，使上模具6为浮动状态、并使上抵靠部件11抵靠于下抵靠部件12，由此，上模具6和下模具8不会抵靠，在成形时能够保持上模具6与下模具8的平行，因此能够应用于使用脆弱的电铸模具的片材9的真空成形。

产业上的可利用性

根据本发明，能够提供一种模具彼此不抵靠而在成形时能够保持模具的平行的成形装置，因此，即便是在使用脆弱的电铸模具的片材的成形中也能够应用这项技术。

Claims (5)

1.一种成形装置，该成形装置通过将上模具按压于下模具来成形产品，其特征在于，

所述成形装置具备：

浮动机构，该浮动机构设置在所述上模具与压头之间，用于使所述上模具成为浮动状态；

上抵靠部件，该上抵靠部件设置在所述上模具的附近；以及

下抵靠部件，该下抵靠部件与上抵靠部件对置设置，

通过使所述上抵靠部件与所述下抵靠部件相抵靠而使所述上模具与所述下模具平行。

2.根据权利要求1所述的成形装置，其特征在于，

所述上抵靠部件和所述下抵靠部件抵靠的位置与所述上模具和所述下模具的配合面大致一致。

3.根据权利要求1或2所述的成形装置，其特征在于，

在所述上模具、下模具与所述上抵靠部件、下抵靠部件之间形成有空气层空间。

4.根据权利要求1或2所述的成形装置，其特征在于，

所述上抵靠部件和所述下抵靠部件以成形品的临界压缩压力以上的压力抵靠。

5.根据权利要求3所述的成形装置，其特征在于，

所述上抵靠部件和所述下抵靠部件以成形品的临界压缩压力以上的压力抵靠。

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