CN103338874A

CN103338874A - 冲压成形用模具

Info

Publication number: CN103338874A
Application number: CN2011800660932A
Authority: CN
Inventors: 一条尚树; 佐藤义也; 野尻勳
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2031-01-28
Also published as: JP5458341B2; KR101474178B1; JPWO2012101830A1; US20130291614A1; EP2669025A4; WO2012101830A1; US9126253B2; CN103338874B; EP2669025A1; EP2669025A8; KR20130094334A

Abstract

本发明提供轻量的冲压成形用模具。模具2、32的特征在于，在冲压成形时与工件抵接而将工件成形为目的外观的外观成形部包括棒状的部件（外观成形棒（4、34））。该模具由棒状部件构成外观成形部，因此实现了轻量化。模具2、32优选，还具备支撑外观成形棒4、34的支撑棒6、36等，这些棒状部件构成骨架结构。

Description

冲压成形用模具

技术领域

本发明涉及用于冲压成形的模具（a die for press forming）。

背景技术

关于冲压成形用模具提出了很多改良方案。例如，在专利文献1中，提出了用于使得成形后的工件容易从模具取出的方案。在专利文献2中，提出了模具和/或冲头的一部分能够移动、不整体更换模具便能够应对不同的冲压形状的模具。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-269866号公报

专利文献2：日本特开平7-16670号公报

发明内容

发明要解决的课题

本说明书提供基于不同于专利文献1和/或专利文献2的观点而改善模具的技术。本说明书提供使模具轻量化的技术。

用于解决课题的技术方案

本说明书公开的模具的一个技术方案，其特征在于：在冲压成形工序中与工件抵接将工件成形为目的外观的外观成形部包括棒状的部件。本发明由于由棒状部件构成外观成形部，实现了轻量化。换而言之，用于在工件上形成目的外观的外观面由棒状的部件形成。以下，将构成外观成形部的棒状的部件称为外观成形棒或者第1棒状部件。

如果支撑第1棒状部件（外观成形棒）的部件也由棒状部件构成，则可实现进一步的轻量化。以下，将支撑第1棒状部件的棒状部件称为支撑棒或者第2棒状部件。外观成形棒与支撑棒构成骨架结构。更优选，本说明书公开的新模具，外观成形棒与支撑棒构成桁架结构。所谓桁架结构意味着在棒状部件上不产生力矩而仅产生轴向载荷的结构。桁架结构，估计有高强度。另外，在棒状部件的强度和/或刚性可耐载荷的情况下，外观成形棒与支撑棒也可以构成框架结构。另外，所谓框架结构意味着在棒状部件上产生轴向载荷与力矩双方的结构。

在冲压成形工序中从冲压机对外观成形部（设计成形棒）施加高载荷。为了较强地支撑外观成形棒，优选：支撑棒与冲压机的载荷的方向平行地延伸，并且支撑棒的长度方向的中心线通过第1棒状部件。如果这样构成，则冲压机的载荷沿支撑棒的轴向施加。棒状部件在耐受轴向载荷方面很强，所以上述的结构具有外观成形棒（外观成形部）的载荷耐受性高这样的优点。

在冲压成形用的模具中，需要用于对模具进行定位的块。具体地说，需要用于将模具固定于冲压机械中的块。在上述的模具的更合适的技术方案中，用于对模具进行定位的块连接于第2棒状部件。

上述的模具适于采用铸造工艺特别是实模铸造工艺制得。

附图说明

图1是冲压机的示意侧视图。

图2是模具（上模具与下模具）的立体图。

图3是模具的剖视图。

图4是实施例的模具的变形例。

具体实施方式

参照附图对实施例的模具进行说明。为了帮助理解，与冲压机一起对模具进行说明。图1是具备模具2、32的冲压机50的示意侧视图。冲压机50包括一对模具，即上模具32与下模具2。下模具2固定于冲压机50的垫板51，上模具32固定于滑动部52。滑动部52一边被支柱53导向一边通过驱动部55而上下移动。另外，除了这些部件外，冲压机50还包括用于保持工件W的夹持部，但将图示省略。夹持部配置在模具2、32的侧方。

在图2中，表示上模具32与下模具2的立体图。在图3中，表示上模具32与下模具2的剖视图。图3相当于图2的III-III线上的剖面。另外，请留意，在图2中，图示了支撑下模具2的垫板51，但省略了支撑上模具32的滑动部52的图示。另外，图3表示上模具32下降到最下位置、将工件W成形为目的外观时的状态。如图2、图3所示，该模具2、32在平坦的金属板（工件W）上成形出长方体的凸形（工件Wb）。另外，各图中的坐标的Z轴表示滑动部52（即上模具32）的移动方向。Z轴方向也相当于冲压机50产生的载荷的方向。

对模具2、32进行说明。下模具2包括外观成形棒4、支撑棒6、8、10、12以及定位块14。上模具32包括外观成形棒34、支撑棒36、38、40以及定位块44。外观成形棒4、34相当于用于将工件W成形为目的外观的外观成形部。

对下模具2的结构进行说明。由支撑棒8与10形成矩形的底座，从该底座的四角垂直地平行地延伸有4根支撑棒6。在4根支撑棒6的上端固定有外观成形棒4。外观成形棒4整体形成为角部圆滑的矩形的环。另外，外观成形棒4的截面也形成为角部圆滑的矩形。外观成形棒4的截面的一部分（外观成形棒4的侧面的一部分）与目的形状一致。支撑棒12是为了对外观成形棒4进行加强而安装的。如图3所示，支撑棒12，其中央附近向模具的进深侧（垫板51侧）弯折使得其不会与工件W干涉。定位块14被连接于平行地延伸的2根支撑棒8的各自的端部。4个定位块14配置于俯视模具2时包围外观成形棒4的四角。定位块14是用于将下模具2固定在冲压机50的垫板51上的部件。附图标记16表示用于将定位块14固定于垫板51的螺栓。

对上模具32的结构进行说明。通过支撑棒38与40形成矩形的底座，从该底座的四角垂直地平行地延伸有4根支撑棒36。在4根支撑棒36的下端固定有外观成形棒34。定位块44连接于平行地延伸的2根支撑棒38的各自的端部。4个定位块44配置于俯视上模具32时包围外观成形棒4的四角。定位块44是用于将上模具32固定于冲压机50的滑动部52的部件。附图标记45表示通过将定位块44固定的螺栓46中的贯通孔。

外观成形棒34的整体的形状形成为与下模具2的外观成形棒4相似的形状，但外观成形棒34的环比外观成形棒4的环大一圈。具体地说，外观成形棒34的环具有以与工件W的厚度相同的间隙嵌在外观成形棒4的环外侧的大小。如前所述，将工件W夹在外观成形棒4与34之间，从上下施加载荷将工件W成形为目的外观。外观成形棒4、34与工件接触，但支撑棒不与工件W接触。即，仅外观成形棒4、34与工件W抵接，通过冲压机50施加的载荷将工件成形为目的外观。

如图2所示，在下模具2中，支撑棒6、8、10构成框架结构（骨架结构）。另外，在上模具32中，支撑棒36、38、40构成框架结构（骨架结构）。模具2、32大致整体由棒状部件构成。特别是，由于用棒状部件（外观成形棒）构成外观成形部，因此实现了轻量化。

如图3所示，支撑棒6沿施加冲压机的载荷的方向（Z轴方向）平行地延伸。而且，支撑棒6的长度方向的中心线CL1通过外观成形棒4。通过这样的结构，支撑棒6接受施加于外观成形棒4的载荷（冲压机施加的载荷）作为轴向推力载荷。棒状部件相对于轴向推力载荷的耐载荷高。因此，支撑棒6接受由冲压机施加的载荷作为轴向推力载荷，所以可实现下模具2的高耐载。

对于上模具32也同样。即，支撑棒36与冲压机的载荷的方向（Z方向）平行地延伸，支撑棒36的长度方向中心线CL2通过外观成形棒34。因此，上模具32的支撑棒36也接受外观成形棒34从冲压机接受的载荷作为轴向推力载荷。对于上模具32，也可实现高耐载。

模具2、32采用铸造工序，特别是实模铸造来制作。因此，制作具有与图2所示的模具2、32相同形状的消失模具。消失模具用泡沫聚苯乙烯制作。下模具2（或者上模具32）的消失模具既可以用一个部件制作整体，也可以分为多个要素而制作。

对实施例的模具的一个变形例进行说明。图4示出下模具的变形例102。该下模具102的支撑棒的棒本体107（端部接头以外的部分）由与接头部分不同的要素构成。另外，在棒本体107的强度容易不足的部位附加有加强件109。加强件109沿着骨架结构的格子（由相邻的棒状部件包围的格子）的对角线配置。加强件也可以安装于图4所示的部位以外的部位。配置加强件，使得向模具102施加预定的载荷（或者最大载荷）时的各部的弯曲量为预定的允许量以下。另外，安装有加强件109的部位构成桁架结构（骨架结构）。由于构成桁架结构，下模具102为轻量但实现高强度。

列举实施例的模具2、32的留意点。外观成形棒（4、34）相当于第1棒状部件的一个形态。支撑棒（6、8、10、12、36、38、40）相当于第2棒状部件的一个形态。外观成形棒4、34的截面形状特别是与工件W抵接的棒侧面的形状，需要作成与工件的冲压后形状（目的外观）相对应的形状。支撑棒（6、8、10、12、36、38、40）的截面形状也可以是圆以外的形状。支撑棒的截面形状也可以是椭圆或者多边形。支撑棒既可以不是直线，而如支撑棒12那样弯折，也可以弯曲。

模具2、32包含外观成形部而具有骨架结构。因此，也具有容易将冲压成形后的工件从模具中卸下这样的优点。

模具的整体的形状即骨架结构的形状并不限于实施例的形状。另外，外观成形棒的形状和/或个数也并不限于实施例的模具。例如，为了实现复杂的冲压形状，模具也可以具备多个外观成形棒。

以上，详细地对本发明的具体例进行了说明，但这些不过是例示性的，并不限定技术方案。在技术方案所记载的技术中，包含对以上例示的具体例进行各种变形、变更而得到的技术。本说明书或者附图所说明的技术要素单独或者通过各种组合而发挥技术实用性，并不限定于申请时技术方案记载的组合。另外，本说明书或者附图所例示的技术能够同时实现多种目的，通过实现其中的一个目的自身而具有技术实用性。

附图标记说明

2：模具（下模具）； 4、34：外观成形棒（第1棒状部件）‘

6、8、10、12、36、38、40：支撑棒（第2棒状部件）；

14、44：定位块； 32：模具（上模具）；

50：冲压机； 51：垫板； 52：滑动部；

53：支柱； 55：致动部； 102：模具（下模具）；

107：棒本体； 109：加强件

Claims

1.一种模具，是冲压成形用模具，其特征在于：

在冲压成形时与工件抵接将工件成形为目的外观的外观成形部由棒状的部件即第1棒状部件构成。

2.根据权利要求1所述的模具，其特征在于：

具备对第1棒状部件进行支撑的第2棒状部件。

3.根据权利要求2所述的模具，其特征在于：

第1棒状部件与第2棒状部件构成骨架结构。

4.根据权利要求2或3所述的模具，其特征在于：

第2棒状部件与由冲压机施加的载荷的方向平行地延伸，并且第2棒状部件的中心线通过第1棒状部件。

5.根据权利要求2至4的任一项所述的模具，其特征在于：

用于对模具进行定位的块连接于第2棒状部件。

6.根据权利要求1至5的任一项所述的模具，其特征在于：

采用铸造工艺制得。