CN107584020A - 可压缩分隔件和用于成形的分隔方法 - Google Patents

Abstract

示例性的模具总成包括模具组件、压边装置、和可在延伸位置和压缩位置之间前后移动的可压缩分隔件。可压缩分隔件在延伸位置中设定模具组件和压边装置之间的第一间隙。可压缩分隔件在压缩位置中设定模具组件和压边装置之间的更小的第二间隙。示例性的成形方法包括将工件成形为期望形状时，用可压缩分隔件在模具组件和压边装置之间保持距离，并压缩可压缩分隔件以允许模具组件和压边装置相互移动得更近。

Description

可压缩分隔件和用于成形的分隔方法

技术领域

本公开大体涉及工件成形，并且更具体地，涉及在成形的特定时间、在成形工具之间保持期望间隙的可压缩分隔件。

背景技术

成形加工将工件处理成期望形状。在一些成形加工(例如热冲压)中，将工件加热并放置在模具总成中。然后驱动部分模具总成使工件成形为期望形状。成形后，淬火加工冷却期望形状。然后再次驱动部分模具总成，使得可以从模具总成取出期望形状。

当将工件成形为期望形状时，模具总成可以包括实心平衡块(solid balanceblock)，以在模具总成的不同区域之间保持期望分隔。例如，出于多种原因，实心平衡块可以放置在压边装置(blankholder)和模具组件之间，以在成形期间保持间隙。没有间隙的话，压边装置和模具组件可能在成形期间夹紧工件。在热冲压中，在早期成形阶段中的夹紧或全接触状态(例如粘合剂或垫闭合)可能不期望地引起明显的温度梯度，这可能导致工件断裂。

在淬火加工中，模具总成可用于传导热能远离期望形状。模具总成与期望形状之间的良好接触可以便于传导。在成形之后，一些已知的模具总成将模具总成的区域移动得更相互靠近以准备淬火，但是实心间隔件保持压边装置和模具组件之间的间隙。

发明内容

一种根据本公开的示例性方面的模具总成，除了其他部件外，包括模具组件、压边装置、和可在延伸位置和压缩位置之间前后移动的可压缩分隔件。可压缩分隔件在延伸位置中设定模具组件和压边装置之间的第一间隙。可压缩分隔件在压缩位置中设定模具组件和压边装置之间的更小的第二间隙。

在前述模具总成的另一个非限制性实施例中，模具总成包括配置为迫使可压缩分隔件从延伸位置移动到压缩位置的止块。

在任何前述模具总成的另一个非限制性实施例中，压边装置配置为与模具组件一起移动直到止块阻挡压边装置的移动，并且迫使可压缩分隔件从延伸位置移动到压缩位置。

在任何上述模具总成的另一非限制性实施例中，至少一部分可压缩分隔件设置在模具组件和压边装置之间。

在任何前述模具总成的另一个非限制性实施例中，包括模具组件中容纳一部分可压缩分隔件的空腔、压边装置中容纳一部分可压缩分隔件的空腔、或可压缩分隔件和压边装置二者中各自容纳一部分可压缩分隔件的空腔。

在任何前述模具总成的另一个非限制性实施例中，压边装置设置于邻近桩处。模具组件配置为，当可压缩分隔件位于延伸位置时与压边装置一起相对于桩移动以成形工件。模具组件配置为，随着可压缩分隔件从延伸位置向压缩位置移动，而相对于压边装置移动。

在任何前述模具总成的另一个非限制性实施示例中，模具总成包括当可压缩组件位于延伸位置时向模具组件偏置压边装置的偏置支撑件。

在任何前述模具总成的另一个非限制性实施例中，偏置支撑件配置为施加第一偏置力，并且可压缩组件配置为施加小于第一偏置力的第二偏置力。

在任何前述模具总成的另一个非限制性实施例中，模具组件为桩，并且模具总成还包括与桩分离的可移动模具组件。可压缩分隔件将压边装置支撑于桩上，并且偏置支撑件将压边装置与可移动模具组件相连。

在任何前述模具总成的另一个非限制性实施例中，可压缩分隔件穿过保持在桩和可移动模具组件之间的工件中的孔而延伸。

一种根据本公开的示例性方面的成形方法，除了其他步骤外包括，将工件成形为期望形状时，用可压缩分隔件在模具组件和压边装置之间保持距离，并且压缩可压缩分隔件以允许模具组件和压边装置相互靠近。

在任何前述成形方法的另一非限制性实施例中，模具组件为第一模具组件，并且移动包括相对于第二模具组件移动第一模具组件和压边装置并且在移动期间于第二模具组件上成形工件。

任何前述成形方法的另一非限制性实施例，包括在压缩之后淬火工件。

任何前述成形方法的另一非限制性实施例，包括通过阻止压边装置的移动来开始压缩。

在任何前述成形方法的另一非限制性实施例中，成形方法包括，在保持期间通过具有第一偏置力的偏置支撑件来支撑第二模具、和通过具有大于第一偏置力的第二偏置力的可压缩分隔件来保持距离。

任何前述成形方法的另一非限制性实施例，包括通过将压边装置直接接触模具组件的止块来开始压缩。

任何前述成形方法的另一非限制性实施例，包括，在保持期间通过具有第一偏置力的偏置组件来支撑压边装置、和通过具有大于第一偏置力的第二偏置力的可压缩分隔件来保持距离。

在任何前述成形方法的另一个非限制性实施例中，模具组件为桩，并且方法还包括在成形期间，通过使压边装置接触朝向桩移动的止块来开始压缩。

任何前述成形方法的另一非限制性实施例，包括在成形期间相对于压边装置和桩朝向桩移动可移动模具组件，并且在移动期间于桩上成形工件。

任何前述成形方法的另一非限制性实施例，包括用可压缩组件将压边装置支撑于桩上。

任何前述成形方法的另一非限制性实施例，包括用相对于可移动模具组件和压边装置固定的偏置支撑件支撑压边装置。

附图说明

通过详细描述，所公开的示例的各种特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。伴随详细说明的附图可以简要描述如下：

图1示出了在成形之前的初始位置处的示例模具总成和工件。

图2示出了在工件成形为期望形状时的中间位置处的图1的模具总成。

图3示出了在成形后淬火期望形状时的图2的模具总成。

图4示出了图1-3的模具总成的在延伸位置中的可压缩组件。

图5示出了图1-3的模具总成的在压缩位置中的可压缩组件。

图6示出了另一示例模具总成和工件。

图7示出了在工件成形为期望形状时的图6的模具总成。

图8示出了成形后的图6的模具总成。

具体实施方式

本公开大体涉及使用模具总成将工件成形为期望形状。更具体地，本公开涉及成形加工期间使用的可压缩分隔件。

参考图1-3，示例性模具总成10包括第一模具组件14、第二模具组件18、压边装置22、基座24、和可压缩分隔件28。在成形期间，可压缩分隔件28在模具总成10的部分之间保持第一间隙，然后压缩以保持更小的第二间隙。移动模具总成10的部分相互靠近可以确保，在成形后冷却期望形状时模具总成10与期望形状保持良好的接触。

在该示例中，第一模具组件14提供空腔30。在成形加工中，冲头32迫使第一模具组件14从图1的位置向图3的位置朝向第二模具组件18移动，在图3的位置中，第二模具组件18被容纳在空腔30内。在该示例中，第一模具组件14可以被认为是可移动模具组件，并且第二模具组件18可以被认为是桩。

冲头控制器36可操作地联接到冲头32。冲头控制器36可被编程为控制冲头32在图1的位置和图3的位置之间的来回冲压。冲头控制器36向致动器提供冲压冲头32的输入。在该示例中，冲头32由机械致动器驱动。在另一示例中，冲头32由液压驱动。

当冲头32使第一模具组件14朝向第二模具组件18移动时，第二模具组件18直接支撑在基座24上并相对于第一模具组件14保持固定。

工件34位于第一模具组件14和第二模具组件18之间。成形加工使第一模具组件14朝向第二模具组件18移动，以使工件34成形为期望形状34d(图3)。期望形状34d的非限制性示例可以包括外部车辆面板。

在成形加工之初，工件34被装载到模具总成10中，如图1所示。示例加工工艺为热冲压工艺，其中工件34在装载到模具总成10之前被加热。在一些实例中，工件34是在炉内加热至奥氏体状态(例如高于900摄氏度)的硼钢坯料，然后装载到模具总成10中。

在成形期间，压边装置22和第二模具组件18支撑工件34。部分工件34位于第一模具组件14和压边装置22之间，并且部分工件34跨越第一模具组件14和第二模具组件18之间的空腔30。为了本公开的目的，压边装置22可以是用于保持工件34的任何部件，例如粘合剂、环、下垫、上垫等。

装载之后，第一模具组件14朝向第二模具组件18移动，以使工件34成形为期望形状34d。在成形期间，工件34的一些材料可以从空腔30的外部被拉拔到空腔30的内部。

在一些示例中，工件34的温度在成形期间可以降低到约600摄氏度。即使工件34在成形期间冷却，可能还需要进一步的冷却。在该示例中，工件34成形为期望形状34d，并且然后在模具总成10内冷却。在从模具总成10取出之前冷却期望形状34d，可以提高期望形状34d的质量。

在该示例中，淬火加工用于冷却期望形状34d。如图3所示，在淬火期间，冷却剂经过第一模具组件14的通道与热交换器38循环。冷却剂可以是例如水。

冷却剂从期望形状34d和第一模具组件14接受热能，以冷却期望形状34d。热交换器38例如用环境空气交换加热的冷却剂中的热能。尽管示出了通过第一模具组件14的循环，但是可替代地或另外地，冷却剂可循环通过模具总成10的其它区域。

在淬火之后，第一模具组件14移动离开第二模具组件18，并且期望形状34d从模具总成10取出。在一些示例中，与本公开的教导相关联的淬火工艺可以以大于30摄氏度/秒的速率冷却期望形状34d。

期望形状34d与模具总成10之间的接触可以便于冷却期望形状34d。例如，良好的接触可以确保将热能从期望形状34d传导到模具总成10，并进入冷却剂。

继续参考图1-3同时现在参考图4和图5，在延伸位置中，可压缩分隔件28具有长度L，其用以在成形期间保持第一模具组件14和压边装置22之间的间隙g。在压缩位置中，可压缩分隔件28具有长度L'，其用以在淬火期间保持第一模具组件14和压边装置22之间的间隙g'。间隙g'小于间隙g。因此，模具总成10可以在成形期间保持期望间隙，并且在冷却期间保持不同的期望间隙。间隙g在成形期间允许物料流动，而较小的间隙g'在冷却期间确保期望形状34d与模具总成10之间的良好接触。

在该示例中，可压缩分隔件28施加推动压边装置22远离第一模具组件14的偏置力。在该示例中，可压缩分隔件28位于第一模具组件14和压边装置22之间。

压边装置22由支撑件54支撑，支撑件54施加将压边装置22推向第一模具组件14的偏置力。支撑件54可以是传统的弹簧、氮气缸、或其它类型的偏置支撑件。

可压缩分隔件28施加的偏置力大于支撑件54施加的偏置力。因此，在如图1所示成形开始时以及如图2所示在成形加工中，压边装置22与第一模具组件14分隔间隙g。

当第一模具组件14移动到图3的位置时，第一模具组件14的移动迫使压边装置22抵靠止块58。止块58防止压边装置22朝向底座24的进一步移动。然而，冲头32继续迫使第一模具组件14朝向底座24移动。冲头32施加的压力克服偏置组件78的偏置力，该压力将可压缩分隔件28移动到图3的压缩位置，并且允许第一模具组件14移动得靠近压边装置22。因此，图1和图2所示的间隙g减小到图3所示的间隙g'。

由于间隙的减小，期望形状34d在成形后比成形期间更紧密地保持在第一模具组件14和压边装置22之间。这确保了第一模具组件14和期望形状34d之间的良好接触，并且还确保了压边装置22和期望形状34d之间的良好接触。该接触可以促使热能从期望形状34d转移到工件34。

在该示例中，可压缩分隔件28包括主要部分70、从主要部分70延伸的凸缘74和偏置组件78。偏置组件78可以是传统的弹簧、氮气缸、或其它类型的偏置组件。

示例性可压缩分隔件28部分地收纳于压边装置22中提供的空腔82内。在另一示例中，部分可压缩分隔件28可替代地或另外地保持在第一模具组件14提供的空腔内。

当可压缩分隔件28处于图1和2的延伸位置时，偏置组件78迫使凸缘74与边缘80接触。接触确保主要部分70的期望大小穿过压边装置22朝向第一模具组件14延伸，并且控制间隙g的尺寸。

如图3所示，当压边装置22接触止块58时，第一模具组件14朝向压边装置22的进一步移动克服了偏置组件78的偏置力，并压缩偏置组件78。然后，可压缩分隔件28落到空腔的底板86上。

在一些示例中，成形后冲头32朝向底座24进一步挤压第一模具组件14。这将第一模具组件14和压边装置22之间的间隙g改变为间隙g'，并且还减小了空腔30内第一模具组件14和第二模具组件18之间的距离。间隙g和间隙g'之差可能只有几十分之一毫米，但是这个减小足以确保模具总成10与期望形状34d的刚性接触。

在工件34已经成形为如图3所示的期望形状后，第一模具组件14移动离开第二模具组件18，导致可压缩分隔件28从图3所示的压缩位置移动回图1和图2所示的延伸位置。在第一模具组件14已经移动到足够远离第二模具组件18后，从空腔30中取出期望形状34d。

在一些示例中，可压缩分隔件28包括可以响应于控制器的输入而调节、以控制第一模具组件14和压边装置22之间的间隙的气缸。气缸可以是例如可编程氮气缸。冲头控制器36或另一控制器可以向气缸提供输入。在可压缩分隔件28为气缸的例子中，可压缩分隔件28不一定依赖于压边装置22与止块58的接触来将可压缩分隔件28从延伸位置移动到压缩位置。相反，控制器命令气缸从延伸位置移动到压缩位置，以封闭第一模具组件14和压边装置22之间的间隙，或者在冲头32冲压时调整间隙。

现在参考图6-8，另一示例模具总成100包括第一模具组件114、第二模具组件118、和压边装置122。第二模具组件118被支撑在基座124上。第二模具组件118提供空腔130。在成形期间，冲头132将第一模具组件114朝向空腔130移动，以将工件134成形为期待形状134d(图8)。在该示例中，第一模具组件114可以被认为是上模，并且第二模具组件118是桩。

至少一个偏置支撑件154将压边装置122固定到第一模具组件114。可压缩分隔件128将压边装置122支撑在第二模具组件118上。可压缩分隔件128被示为容纳于工件134的孔内。可替代地，可压缩分隔件128位于工件134的外围。

在成形期间，可压缩分隔件128的偏置部分178迫使可压缩分隔件128到达延伸位置。在成形期间部分工件134保持在间隙G中。延伸位置的可压缩分隔件128在第二模具组件118和压边装置122之间保持间隙G。

在成形期间，第一模具组件14从图6的位置向图8的位置朝向压边装置122和第二模具组件118移动，在图8的位置中，将工件134成形为期望形状134d。

在图8的位置中，与冲头132移动的止块158已经接触到压边装置122。通过止块158，冲头132朝向第二模具组件118的移动克服了可压缩分隔件128的偏置部分178所施加的偏置力。止块158施加在压边装置122上的力使得可压缩分隔件128从延伸位置移动到压缩位置。当可压缩分隔件128处于压缩位置时，压边装置122和第二模具组件118之间的间隙已经从间隙G减小到间隙G'。因此，当可压缩分隔件128移动到图8的压缩位置时，压边装置122和第二模具组件118之间的工件的区域保持得更紧密。

当模具总成100处于图8的位置时，淬火加工可以冷却期望形状134d。由于间隙G'小于间隙G，在淬火加工期间保持压边装置122和第二模具组件118之间有良好的热接触，淬火加工可以包括在热交换器138和第二模具组件118之间、或在热交换器138和模具总成的另一部分之间的移动冷却剂。

前面的描述本质上是示例性的而非限制性的。对所公开示例的变化和修改对于本领域技术人员来说可变得显而易见，这些变化和修改不一定偏离本公开的实质。因此，给予本公开的法律保护的范围只能通过研究以下权利要求来确定。

Claims (15)

1.一种模具总成，包括：

模具组件；

压边装置；和

可在延伸位置和压缩位置之间前后移动的可压缩分隔件，所述可压缩分隔件在所述延伸位置中设定所述模具组件和所述压边装置之间的第一间隙，所述可压缩分隔件在所述压缩位置中设定所述模具组件和所述压边装置之间的更小的第二间隙。

2.根据权利要求1所述的模具总成，包括配置为迫使所述可压缩分隔件从所述延伸位置移动到所述压缩位置的止块，并且可选地，其中所述压边装置配置为与所述模具组件一起移动直到所述止块阻挡所述压边装置的移动，并且迫使所述可压缩分隔件从所述延伸位置移动到所述压缩位置。

3.根据权利要求1所述的模具总成，其中至少一部分所述可压缩分隔件设置在所述模具组件和所述压边装置之间。

4.根据权利要求1所述的模具总成，包括所述模具组件中容纳一部分所述可压缩分隔件的空腔、所述压边装置中容纳一部分所述可压缩分隔件的空腔、或所述可压缩分隔件和所述压边装置二者中各自容纳一部分所述可压缩分隔件的空腔。

5.根据权利要求1所述的模具总成，其中所述压边装置设置于邻近桩处；所述模具组件配置为，当所述可压缩分隔件位于所述延伸位置时与所述压边装置一起相对于所述桩移动以成形工件；所述模具组件配置为，随着所述可压缩分隔件从所述延伸位置向所述压缩位置移动而相对于所述压边装置移动；并且可选地，所述模具总成还包括当所述可压缩组件位于所述延伸位置时向所述模具组件偏置所述压边装置的偏置支撑件。

6.根据权利要求5所述的模具总成，其中所述偏置支撑件配置为施加第一偏置力，并且可压缩组件配置为施加小于所述第一偏置力的第二偏置力。

7.根据权利要求1所述的模具总成，其中所述模具组件为桩，并且所述模具总成还包括与所述桩分离的可移动模具组件，其中所述可压缩分隔件将所述压边装置支撑于所述桩上，并且偏置支撑件将所述压边装置与所述可移动模具组件相连；并且可选地，其中所述可压缩分隔件穿过保持在所述桩和所述可移动模具组件之间的工件中的孔而延伸。

8.一种成形方法，包括：

将工件成形为期望形状时，用可压缩分隔件在模具组件和压边装置之间保持距离；和

压缩所述可压缩分隔件以允许所述模具组件和所述压边装置相互移动得更近。

9.根据权利要求8所述的成形方法，其中所述模具组件为第一模具组件，并且所述移动包括相对于第二模具组件移动所述第一模具组件和所述压边装置并且在所述移动期间于所述第二模具组件上成形所述工件。

10.根据权利要求8所述的成形方法，包括在所述压缩之后淬火所述工件。

11.根据权利要求8所述的成形方法，包括通过阻止所述压边装置的移动来开始所述压缩。

12.根据权利要求8所述的成形方法，包括在所述保持期间用具有第一偏置力的偏置支撑件来支撑所述压边装置，并且用具有大于所述第一偏置力的第二偏置力的所述可压缩分隔件来保持所述距离。

13.根据权利要求8所述的成形方法，其中所述模具组件为桩，并且所述方法还包括在所述成形期间，通过使所述压边装置接触朝向所述桩移动的止块来开始所述压缩。

14.根据权利要求13所述的成形方法，包括在所述成形期间，相对于所述压边装置和所述桩朝向所述桩移动可移动模具组件，并且在所述移动期间于所述桩上成形所述工件，并且可选地，所述方法还包括用所述可压缩组件将所述压边装置支撑于所述桩上。

15.根据权利要求14所述的成形方法，包括用相对于所述可移动模具组件和所述压边装置固定的偏置支撑件支撑所述压边装置。