CN103764382B - 多段冲压装置及其所包含的中间模的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抑制了高度的小型多段冲压装置及其所包含的中间模的制造方法。是由一构件构成且在上表面及下表面分别形成成形面的中间模（30）的制造工序（S1），包括：加强工序（S11），通过加强构件（50）对形成为与中间模（30）相同形状的消失模型（40）进行加强，加强构件（50）对消失模型（40）中的形成有与中间模（30）的两个成形面对应的面的部分进行支承；收纳工序（S12），将消失模型（40）以与中间模（30）的两个成形面对应的面沿着铅垂方向定位的方式收纳在型箱（60）的内部；第一填砂工序（S13），向型箱（60）内投入型砂（70）；第二填砂工序（S14），将型箱（60）上下翻转并从消失模型（40）拆除加强构件（50）后，向型箱（60）内投入型砂（70）；及浇注工序（S15），对消失模型（40）和熔融金属进行置换。多段冲压装置（1）具备至少一个中间模（30）。

Description

多段冲压装置及其所包含的中间模的制造方法

技术领域

本发明涉及一种对多个工件同时进行冲压加工的多段冲压装置及其所包含的中间模的制造方法。

背景技术

以往，由上模及下模构成的模具沿铅垂方向设置多个而对多个工件同时进行冲压加工的多段冲压装置广为周知（例如，参照专利文献1）。

在上述的多段冲压装置中，在位于上端的上模和位于下端的下模之间配置的上模及下模分别固定在板状的模板的上下表面上。

以下，将由模板和固定在该模板上的上模及下模构成的构件称为“中间模”。

例如，设有两对模具的多段冲压装置设置一个中间模，设有三对模具的多段冲压装置设置两个中间模。

如此，在多段冲压装置中，上模及下模、以及至少一个中间模沿着铅垂方向配置。因此，在结构上，多段冲压装置的高度（铅垂方向的长度）变大，会产生导致设备费用增加这样的问题。

尤其是中间模如前述那样通过将上模及下模分别固定在模板的上下表面上而构成，这样的中间模的构成较大地影响多段冲压装置的大型化。而且，中间模有时在多段冲压装置设置两个以上，在这一点上也会较大地影响多段冲压装置的大型化。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-015496号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明课题在于提供一种抑制了高度的小型多段冲压装置及其所包含的中间模的制造方法。

用于解决课题的方案

本发明的多段冲压装置，对多个工件同时进行冲压加工，具备：在下表面形成有成形面的上模；在上表面形成有成形面的下模；及配置在该上模与下模之间的至少一个中间模，所述中间模在上表面及下表面分别形成有成形面，所述中间模中的形成有两个成形面的部分由一构件构成。

本发明的中间模的制造方法，是所述多段冲压装置所包含的中间模的制造方法，包括：加强工序，通过加强构件对形成为与所述中间模相同的形状的模型进行加强，所述加强构件对所述模型中的形成有与所述中间模的两个成形面对应的面的部分进行支承；收纳工序，将通过所述加强工序加强后的模型以使该模型中的与所述中间模的两个成形面对应的面沿着铅垂方向定位的方式收纳在箱状的型箱的内部；第一填砂工序，向通过所述收纳工序收纳了所述模型的型箱的内部投入作为铸型发挥功能的型砂；第二填砂工序，将通过所述第一填砂工序投入了所述型砂的型箱上下翻转并从所述模型拆除所述加强构件后，向翻转后的型箱的内部投入所述型砂；及浇注工序，对于通过所述第二填砂工序投入了所述型砂的型箱内的模型供给熔融金属。

在本发明的中间模的制造方法中，优选的是，所述加强构件构成为填埋如下的空隙：在通过所述收纳工序收纳于所述型箱的内部的所述模型中的与所述中间模的一方的成形面对应的面与载置面之间形成的空隙。

在本发明的中间模的制造方法中，优选的是，所述加强构件配置于如下的空隙：在通过所述收纳工序收纳于所述型箱的内部的所述模型中的与所述中间模的一方的成形面对应的面与载置面之间形成的空隙，且所述加强构件具有与所述模型中的形成所述空隙的面的平坦部分抵接的多个平坦面。

发明效果

根据本发明，能够实现多段冲压装置的小型化。

附图说明

图1是表示本发明的多段冲压装置的图。

图2是表示本发明的多段冲压装置所包含的中间模的制造方法的流程图。

图3是表示加强工序的图。

图4是表示收纳工序的图。

图5是表示第一填砂工序的图。

图6是表示第二填砂工序的图。

图7是表示加强构件的另一方式的图。

具体实施方式

以下，参照图1，说明本发明的多段冲压装置的一实施方式中的多段冲压装置1。

多段冲压装置1是将用于对钢板等工件进行加工的加工部沿着铅垂方向设有多个（在本实施方式中，为两个）的冲压机械，对于与各加工部对应的工件同时进行冲压加工。

需要说明的是，为了便于说明，将图1中的上下方向规定为多段冲压装置1的上下方向。多段冲压装置1的上下方向与铅垂方向一致。

另外，将图1中的左右方向规定为多段冲压装置1的左右方向。

如图1所示，多段冲压装置1具备：具有上固定部2、下固定部3、导柱4·4·4·4、模板5、模座6·6的结构体；安装在该结构体上的上模10、下模20及中间模30。

首先，说明具有上固定部2、下固定部3、导柱4·4·4·4、模板5、模座6·6的结构体。

上固定部2及下固定部3是大致长方体状的构件。上固定部2及下固定部3上下分离配置，以相互对置的方式经由导柱4·4·4·4来固定。

导柱4·4·4·4是沿着上下方向延伸的大致圆柱状的构件。导柱4·4·4·4构成为将上固定部2的下表面的四角与下固定部3的上表面的四角连接。即，导柱4·4·4·4的上端部与上固定部2的下表面的四角固定，导柱4·4·4·4的下端部与下固定部3的上表面的四角固定。

模板5是矩形形状的板材，将其板面朝向上下方向配置。模板5构成为在导柱4·4·4·4上滑动，使安装在模板5的下表面上的上模10能够沿着上下方向移动。

详细而言，在模板5的板面的四角，用于使导柱4·4·4·4穿过的四个贯通孔沿着上下方向形成，在该四个贯通孔内固定有以覆盖导柱4·4·4·4的外周面的方式形成的滑动部5a·5a·5a·5a。

滑动部5a是圆筒状的构件，构成为能够在导柱4上滑动。

模板5经由连结部5b而与上固定部2连结。

连结部5b是将上固定部2与模板5连结的肘节机构。连结部5b构成为通过液压缸等促动器而沿着上下方向伸缩，能够使模板5沿上下方向移动。

需要说明的是，也可以构成为在多段冲压装置1不设置连结部5b，直接通过液压缸等促动器而使模板5能够沿着上下方向移动。

模座6·6是矩形形状的板材，使其板面朝向上下方向配置。模座6·6配置在下固定部3与模板5之间。模座6·6以从左右夹持中间模30的状态，固定于中间模30。

左侧的模座6构成为能够在左侧的导柱4·4上滑动，右侧的模座6构成为能够在右侧的导柱4·4上滑动，安装在模座6·6上的中间模30能够沿着上下方向移动。

详细而言，在左侧的模座6上，用于使左侧的导柱4·4穿过的两个贯通孔沿着上下方向形成，在右侧的模座6上，用于使右侧的导柱4·4穿过的两个贯通孔沿着上下方向形成，在上述四个贯通孔内固定有以覆盖导柱4·4·4·4的外周面的方式形成的滑动部6a·6a·6a·6a。

滑动部6a是与滑动部5a大致同样地构成的圆筒状的构件，构成为能够在导柱4上滑动。

接下来，说明上模10、下模20、及中间模30。

上模10、下模20、及中间模30从上方以上模10、中间模30、下模20的顺序沿着铅垂方向配置，构成两个用于加工工件的加工部。

在由下模20及中间模30构成的加工部中，对工件实施拉深加工的同时，在由上模10及中间模30构成的加工部中，对工件实施弯曲加工。需要说明的是，通过上模10及中间模30实施弯曲加工的工件是通过下模20及中间模30实施了拉深加工的工件。

如此，上模10、下模20、及中间模30构成为对于两种工件同时实施冲压加工。

上模10是在下表面形成有成形面的模具，且固定于模板5的下表面。

上模10具备上模主体11和垫12，上模主体11的成形面11a和垫12的成形面12a构成上模10的成形面。

上模主体11是上模10的主要的构成构件。在上模主体11的左右方向上的中央部，形成有朝上方凹陷的凹部，且在该凹部设有垫12。

垫12在形成于上模主体11的凹部以能够沿着上下方向移动的方式设置。垫12由规定的施力单元向下方施力，在通过上模10及中间模30对工件实施弯曲加工时，将该工件的左右方向上的中央部分与中间模30一起夹入并限制。

下模20是在上表面形成有成形面的模具，且固定于下固定部3的上表面。

下模20具备下模主体21和缓冲环22，下模主体21的成形面21a和缓冲环22的成形面22a构成下模20的成形面。

下模主体21是下模20的主要的构成构件，在左右方向上的中央部分形成有成形面21a。在下模主体21，朝向下方凹陷的凹部以包围成形面21a的方式形成，且在该凹部设有缓冲环22。

缓冲环22在形成于下模主体21的凹部以能够沿着上下方向移动的方式设置。缓冲环22由规定的施力单元向上方施力，在通过下模20及中间模30对工件实施拉深加工时，将该工件的外缘部分与中间模30一起夹入并限制。

中间模30是通过实型铸造法等作为一构件而制作的模具。在中间模30的上表面及下表面分别形成有上侧成形面31及下侧成形面32。

中间模30的上侧成形面31对应于上模10的成形面（上模主体11的成形面11a及垫12的成形面12a）的形状而形成，中间模30的下侧成形面32对应于下模20的成形面（下模主体21的成形面21a及缓冲环22的成形面22a）的形状而形成。

如此，中间模30由一构件构成，且在上表面及下表面分别形成有上侧成形面31及下侧成形面32。

而且，中间模30不使用模板，构成为由模座6·6从侧方（在本实施方式中，为左右）夹持。即，中间模30能够经由模座6·6沿着上下方向移动。

由此，与通过将上模及下模分别固定在模板的上下表面而构成的以往的中间模相比，能够减小中间模30的高度（铅垂方向的长度）。因此，能够实现多段冲压装置1的小型化。

需要说明的是，中间模30中的未形成上侧成形面31及下侧成形面32的部分以比上侧成形面31向上方突出且比下侧成形面32向下方突出的方式形成。

需要说明的是，在本实施方式中，将中间模30整体作为一构件构成，但只要至少形成有上侧成形面31及下侧成形面32的部分作为一构件构成即可。

另外，在本实施方式中，设有一个中间模，但中间模的个数没有限定，只要至少设置一个中间模即可。

以下，参照图2～图7，说明本发明的多段冲压装置所包含的中间模的制造方法的一实施方式中的中间模30的制造工序S1。

制造工序S1是通过实型铸造法而制作中间模30的工序。

在此，实型铸造法是指如下的铸造方法：将因熔融金属的热量而消失的模型埋入到砂之中，对该模型和熔融金属进行置换，由此来制作与模型相同形状的铸件。

如图2所示，制造工序S1包括加强工序S11、收纳工序S12、第一填砂工序S13、第二填砂工序S14、浇注工序S15，并依次进行这些工序。

如图3所示，加强工序S11是通过加强构件50对消失模型40进行加强的工序。

消失模型40是在实型铸造法中通常使用的发泡苯乙烯制的模型，形成为与中间模30大致同样的形状。在消失模型40中，设与中间模30的上侧成形面31对应的面为第一面41，并设与中间模30的下侧成形面32对应的面为第二面42。

加强构件50是通过对消失模型40中的形成有第一面41及第二面42的部分进行支承，而对消失模型40进行加强的发泡苯乙烯制的构件。加强构件50在以第一面41位于下侧且第二面42位于上侧的方式将消失模型40载置于规定的场所时，将形成在该载置面与第一面41之间的空隙完全填埋，由此对消失模型40进行加强（参照图4）。即，加强构件50形成为与所述空隙相同的形状。加强构件50能够基于中间模30的CAD数据等而制作。

需要说明的是，加强构件50的原材料只要能够对消失模型40进行加强即可，其种类没有限定。

在加强工序S11中，以将所述空隙填埋的方式向消失模型40安装加强构件50，对消失模型40进行加强。

如图4所示，收纳工序S12是将利用加强工序S11通过加强构件50加强后的消失模型40收纳在型箱60内的工序。

型箱60是在实型铸造法中通常使用的箱状的型箱。型箱60具备上下表面敞开的大致长方体状的主体部61和将主体部61的一方的敞开部分闭塞的盖部62。

主体部61能够沿着铅垂方向堆积多个，在进行收纳工序S12时，堆积两个主体部61·61。

盖部62以将堆积的两个主体部61·61中的下方的敞开部分闭塞的方式配置。盖部62未固定于下侧的主体部61，能够容易地切换该主体部61的下表面的敞开与闭塞。

在收纳工序S12中，以第一面41及第二面42沿着铅垂方向定位的方式将消失模型40收纳在型箱60内。

详细而言，将由加强构件50加强的消失模型40以第一面41位于下侧且第二面42位于上侧的方式载置在型箱60的盖部62的上表面。

此时，在型箱60的盖部62的上表面和第一面41之间形成的空隙成为由加强构件50填埋的状态。

另外，堆积的两个主体部61·61的上端面成为位于比消失模型40的上端面靠上方的状态。

如图5所示，第一填砂工序S13是向通过收纳工序S12收纳了消失模型40的型箱60的内部投入型砂70的工序。

型砂70是在实型铸造法中通常使用的型砂，作为铸型发挥功能。型砂70是向硅砂等砂内添加了树脂等而成的，在向型箱60的内部投入之后，通过经过规定时间而硬化。

在第一填砂工序S13中，以将通过加强构件50加强后的消失模型40埋入型砂70的方式，将型砂70投入到型箱60内。

详细而言，将型砂70向型箱60内投入直至型砂70整体地到达堆积的两个主体部61·61的上端面的高度（铅垂方向上的位置）为止。

此时，由于消失模型40由加强构件50加强，因此能够防止在消失模型40中的形成有第一面41及第二面42的部分产生型砂70的重量引起的弯曲或破损等。

由此，能够减小消失模型40中的形成有第一面41及第二面42的部分的厚度（从第一面41到第二面42的距离），进而能够减小消失模型40的高度（铅垂方向的长度）。

因此，能够减小基于消失模型40制作的中间模30的高度。

另外，在第一填砂工序S13中，以形成用于注入熔融金属的浇注口71的方式，将型砂70投入到型箱60内。

浇注口71能够通过在向消失模型40插入了圆筒状的构件的状态下将型砂70向型箱60内投入等而形成。

如图6所示，第二填砂工序S14是使在第一填砂工序S13中投入了型砂70的型箱60上下翻转，并向型箱60内新投入型砂70的工序。

在第二填砂工序S14中，首先，在第一填砂工序S13中投入到型箱60内的型砂70硬化的状态下，使型箱60上下翻转。

接下来，在将型箱60的盖部62拆除之后，将加强构件50从消失模型40拆除。

最后，在堆积的两个主体部61·61上再堆积了一个主体部61之后，以将消失模型40完全埋入型砂70的方式，重新将型砂70投入到型箱60内（详细而言，新追加的主体部61内）。

如此，成为消失模型40完全埋入到向型箱60内（详细而言，堆积的三个主体部61·61·61内）投入的型砂70中的状态。在第二填砂工序S14中向型箱60的内部投入的型砂70在向型箱60的内部投入之后，通过经过规定时间而硬化。

浇注工序S15是对于在第二填砂工序S14中投入了型砂70的型箱60内的消失模型40供给熔融金属的工序。

在浇注工序S15中，在投入到型箱60内的型砂70硬化之后，向浇注口71注入高温的熔融金属，由此熔融金属到达直至消失模型40。并且，由于熔融金属的热量而消失模型40消失，消失模型40存在的空间由熔融金属填满。即，消失模型40被置换成熔融金属。

然后，将凝固的熔融金属从型砂70内取出，实施规定的加工，由此完成中间模30。

需要说明的是，本发明中的加强构件并未限定为以填埋所述空隙的方式构成的加强构件50，也可以应用以下那样的加强构件150。

如图7所示，加强构件150与加强构件50同样地，是配置在所述空隙内，对消失模型40中的形成有第一面41及第二面42的部分进行支承，由此对消失模型40进行加强的构件。加强构件150具备多个上方抵接部151·151···和多个侧方抵接部152·152···。

上方抵接部151朝向上方突出，突出端面（参照图7中的剖面线图案部分）作为平坦面形成。上方抵接部151以其突出端面与消失模型40中的第一面41的平坦部分抵接的方式，对应于该平坦部分的位置形成多个。

在此，消失模型40中的第一面41的平坦部分是指例如与中间模30的上侧成形面31中的、用于对工件的最终不成为成品的部分（之后拆除的部分）进行加工的面对应的部分。在中间模30中，用于对工件的最终成为成品的部分进行加工的成形面主要作为曲面形成，但是用于对工件的最终不成为成品的部分进行加工的成形面主要作为平坦面形成。

因此，不是利用复杂形状的曲面部分，而是利用与中间模30中的上侧成形面31的平坦部分对应的消失模型40中的第一面41的平坦部分，将具有与该平坦部分抵接的平坦面的上方抵接部151形成于加强构件150。

如此，通过将比较简易的结构的多个上方抵接部151·151···设于加强构件150，能够保持消失模型40中的形成有第一面41及第二面42的部分的形状，而对消失模型40进行加强。

另外，即使在消失模型40中的第一面41的平坦部分与加强构件150中的上方抵接部151的平坦面（突出端面）未良好地抵接的情况下，上方抵接部151也为简易的结构，即对应于消失模型40中的第一面41的平坦部分的形状，上方抵接部151的突出端面的形状也平坦，因此能够容易地修正上方抵接部151。

需要说明的是，上方抵接部151优选在加强构件150中在一定程度上成为均等配置的方式设置多个，但是在难以设置上方抵接部151的场所，只要设置与消失模型40中的第一面41的曲面部分抵接的上方抵接部151a即可。

上方抵接部151a沿着消失模型40中的第一面41的曲面部分的形状形成（参照图7中的涂黑部分）。由于消失模型40中的第一面41的曲面部分为复杂的形状，因此上方抵接部151a优选尽量不设于加强构件150。

侧方抵接部152朝向侧方（与铅垂方向正交的方向）突出，突出端面作为平坦面形成。侧方抵接部152以其突出端面与消失模型40中的形成所述空隙的面中的沿着铅垂方向的面的平坦部分抵接的方式，对应于该平坦部分的位置而形成多个。

如此，在与铅垂方向正交的方向上，也利用消失模型40的平坦部分，将与该平坦部分抵接的侧方抵接部152形成于加强构件150，由此，能够保持消失模型40的形状，而对消失模型40进一步加强。

如此，上方抵接部151及侧方抵接部152构成为形成与消失模型40中的形成所述空隙的面的平坦部分抵接的平坦面。

由此，使加强构件150为比较简易的构成，能够容易地对消失模型40进行加强。

需要说明的是，也可以将加强构件150分割成多个。通过对加强构件150进行分割，对其每个分割片，能够容易地确认上方抵接部151及侧方抵接部152与消失模型40是否适当接触。

工业上的可利用性

本发明能够利用于对多个工件同时进行冲压加工的多段冲压装置及其所包含的中间模的制造方法。

标号说明

1   多段冲压装置

10  上模

20  下模

30  中间模

31  上侧成形面

32  下侧成形面

40  消失模型

41  第一面

42  第二面

50  加强构件

60  型箱

61  主体部

62  盖部

70  型砂

71  浇注口

150 加强构件

151 上方抵接部

152 侧方抵接部

Claims (1)

1.一种中间模(30)的制造方法，所述中间模(30)包含于对多个工件同时进行冲压加工的多段冲压装置，且在上表面及下表面分别形成有成形面，

其特征在于，包括：

加强工序(S11)，通过加强构件(50)对形成为与所述中间模相同形状的模型(40)进行加强，所述加强构件(50)对所述模型(40)中的形成有与所述中间模的两个成形面(31、32)对应的面(41、42)的部分进行支承；

收纳工序(S12)，将通过所述加强工序加强后的模型以使该模型中的与所述中间模的两个成形面对应的面沿着铅垂方向定位的方式收纳在箱状的型箱(60)的内部；

第一填砂工序(S13)，向通过所述收纳工序收纳了所述模型的所述型箱的内部投入作为铸型发挥功能的型砂(70)；

第二填砂工序(S14)，将通过所述第一填砂工序投入了所述型砂的所述型箱上下翻转并从所述模型拆除所述加强构件后，向翻转后的所述型箱的内部投入所述型砂；及

浇注工序(S15)，对于通过所述第二填砂工序投入了所述型砂的所述型箱内的模型供给熔融金属，

其中，所述加强构件配置于如下的空隙：在通过所述收纳工序收纳于所述型箱的内部的所述模型中的与所述中间模的一方的成形面对应的面与所述型箱中的载置了所述模型的面之间形成的空隙，

且所述加强构件具有与所述模型中的形成所述空隙的面的平坦部分抵接的多个平坦面。