CN108372233B - 一种连续成型机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种连续成型机，其具有支撑件、朝向和远离支撑件往复运动的撞击件、横向于支撑件和撞击件均匀隔开的多个工作站，所述工作站包括在支撑件和撞击件上的对准的工装保持件、在支撑件上的工装保持件中的筒形模具箱和在撞击件上的工装保持件中的筒形工具箱、在一个所述工作站处的侧向成型机构，工装箱在工作站处共轴，所述机构包括凸轮和从相关工装箱虚拟向外突起的径向向外的凸轮从动件，该凸轮从动件设置成被撞击件朝向支撑件的向前运动所触发，所述机构包括通过在坯料上施加侧向力以对坯料成型的工具。

Description

一种连续成型机
技术领域
本发明涉及连续成型机的改进，并且具体地涉及用于此类机器的加工附件。
背景技术
例如在美国专利5829302和5848547中示出的连续成型机非常适用于高速生产复杂部件且产生很少或不产生废料。在这样的机器中，通常通过在连续工作站处使用不同工具敲击坯料使坯料冷成型，所述工具在公共滑动件或者撞击件上沿相同的方向往复运动。
在特定产品成型中，要求工具运动的路径横向于撞击件的运动。这样的产品的一个示例是带有贯穿侧壁的径向孔的管状部件。
发明内容
本发明为连续冷成型机提供一种加工布置，该加工布置能够利用横向于机器撞击件的往复运动方向的成型气流或者力来对工件或者坯料成型。本公开的布置利用滑动凸轮表面将撞击件运动转化成工具元件的横向或者侧向运动。凸轮面位于工具箱和模具箱的已清理表面或者轴向突出区域的外侧，并且因此能够比普通实践更稳健。在一个具体的公开布置中，两个共同作用的凸轮面均被设置在机器的固定模具侧或者支撑件侧，并且被安装在撞击件上的工装驱动。
公开的侧向运动工装被设置成刺穿坯料的空心筒壁的相对两侧，以通过切除环形块体而在壁中形成环形孔。在实际刺穿动作之前，坯料被侧向夹持而锁定到相对于刺针和相关加工元件的适当位置。这一夹持动作减小了在针上可能导致针过早失效的应力。
本公开的侧向成型机构特别适用于使用盒式加工的成型机。这类机器布置允许机构承载在加工盒上，因此避免了对现有机器结构的较大修改。
附图说明
图1是使用本发明的连续冷成型机的透视图；
图2是使用本发明的加工元件的透视图；
图3是图2的加工元件的截面图；
图4是与坯料完全接合的加工元件的截面图；并且
图5是刺针驱动件组件和致动凸轮的分解图。
具体实施方式
图1示意性示出在工业上广为人知的连续冷成型机10。金属坯料或者工件在工作站11A-11E之间机械传送，在工作站11A-11E处逐渐成型为预期的形状。在示出的布置中，各个模具块或者模具保持件22 在工作站11处被可拆卸地安装到固定在静止支撑件或者模具胸板15 上的模具胸板13，各个工具保持件24在各个工作站11处被可拆卸地安装到固定于往复撞击件17的外罩16上。模具块22以及工具保持件 24均分别接收大致筒状的工作模具箱以及工具箱；在每个工作站处的箱共轴对准。撞击件17朝向模具胸板13的往复运动使模具箱和工具箱中的工具在它们各自的工作站处将坯料成型。通常地，当撞击件17 远离模具胸板时，传送装置(未示出)在水平方向将坯料移动至连续工作站并最终进入排放站。
在这一布置中，在图1中最显著示出的最终工作站11E处使用本发明。坯料典型地将会从实心柱状块体转化成空心物体或者如图所示的坯料21。图2示出了当撞击件位于距离模具胸板13最远的后顶尖 (BDC)时在相对空间位置的使用本发明的加工器械。
工装包括可移除地固定到模具胸板13的模具块22、接收在模具块中的大致筒状的模具箱23、可移除地固定到外罩16的工具保持件 24、以及接收在工具保持件中的大致筒状的工具箱25。
在图示示例中被传送到最后一个工作站11E的坯料或者工件21 是带有内壁26的空心筒状物体。坯料21以本领域公知的方式被传送机构的指状件保持在模具箱23的紧前方。
如图2以及图3中的最前位置所示，模具箱23在模具块22中可轴向滑动短距离。本发明的侧向动作机构28在工装的模具胸板侧上组装。侧向动作机构28包括固定在模具块22的下侧的呈平面双面楔形式的凸轮29。侧向动作机构28还包括承载在模具箱23上的侧向工具驱动件31。如接下来所解释的，当工具箱25朝向撞击件17的行程终端接触模具箱23时，在模具箱23和模具块22之间的相对轴向运动被凸轮29转化成侧向动作机构28中的横向或者径向侧向运动。
图3的剖视图示出模具块22、模具箱23以及侧向动作机构28的细节。模具箱23被位于模具箱的中心区域的气体弹簧(未示出)弹性保持在示出的相对于模具块22的延长位置。在模具箱23的开口或者入口处的相对的坯料夹持楔33被与模具箱23的轴线共轴的弹簧34偏压而打开。
在示出的实施例中，侧向动作机构28被设置成在直径方向上的相对两侧处刺穿工件或者坯料21。在图4中最清楚可见，刺针36或者工具被接收在夹持楔33中的径向导引孔中。刺针36通过可靠的压配合被固定到相应的缩回套管37中。位于缩回套管37径向外端处的凸缘38被捕获在侧向工具驱动件31的第一驱动部分和第二驱动部分的 T型槽39(图5)中。第一驱动部分，以下称之为第一滑动件41，其是矩形的倒U形体，第二驱动部分，以下称之为第二滑动件42，是在第一滑动件的腿部之间的板形体。第二滑动件42在相对两侧上具有接收在第一滑动件的腿部中的相对槽中的舌状件，以在第一滑动件41 的平面中进行有限的运动。帽43(图5)螺栓连接到第一滑动件41 的腿部上。图2、3、4示出模具箱23具有外围槽44，在外围槽44中接收第一滑动件41和第二滑动件42。第一滑动件41和第二滑动件42 在外围槽44中与模具块22的模具箱23的轴向运动一致地朝向或远离彼此平移。
当撞击件17使得工具箱25朝向模具胸板13前进时，在工具箱中心引导工具箱的坯料输送套管将坯料21在坯料夹持楔33之间推入模具箱23中。之后，工具箱25的中心突出区域将夹持楔33推入模具箱 23中的锥形槽中。该锥形槽导致夹持楔33径向紧密夹持到坯料21上，并防止坯料在穿刺载荷下运动。
撞击件17的前进使工具箱25与模具箱23接触并驱动模具箱23 进入模具块22中。图3和图4的研究示出了模具箱23进入模具块22 的运动伴随着第一滑动件41、第二滑动件42的径向向内的运动。这些滑动件的径向运动分别是由凸轮29以及在帽43和第二滑动件42上的平坦随动表面51、52产生的。凸轮29的与平坦随动表面51、52 接触的平坦的凸轮表面的角度和平坦随动表面51、52的角度是互补的，因此较大的力被分散到相对较大的区域中。这些条件允许在很长的使用寿命中可靠地产生较大的侧向力。
刚性地螺栓连接在工具箱25上的推动件53与第一滑动件41的较低部分和第二滑动件42接合，以保证这些元件在它们的侧向行程期间保持与外围槽44对准。
被夹持楔33中的相关孔导引的刺针36切断坯料21的壁中的环形或其他形状的块体。在夹持楔33和第一滑动件41、第二滑动件42之间的相对轴向运动由滑动件中的组装有缩回套管凸缘38的T形槽39 调节。从坯料输送套管突出的芯棒57在穿刺步骤过程中支撑坯料21 的内部。工具箱25中的螺钉58为芯棒57提供了轴向调节，使得芯棒中的孔与刺针36共线。由刺针36形成的块体通过施加到管56的真空从芯棒57中清理出去。
当工具箱25和推动件53与撞击件17一起缩回时，气体弹簧将模具箱23推出模具块22到达如图2和图3所示的位置。平坦随动表面 51、52通过C形截面的相应键59键入相关的凸轮表面50、54。键59 在平坦随动表面51、52和凸轮表面50、54中组装在对准的槽中，以在它们之间提供双重作用的驱动。当第一滑动件41、第二滑动件42 和模具箱23一起轴向运动时，它们被凸轮29向外推。这一向外运动将刺针36从坯料21拉出，从而允许弹针61将坯料推出模具箱23。
本公开的侧向动作机构28对于其尺寸而言非常坚固。如公开的那样，侧向动作机构28承载在工装上，从而避免了对机器10的基础部件的修改。因此，该机构可以被用于基本上任意一个工作站，并且可以用在之前已经生产并且现场使用的机器上。
应该明了，本公开是举例并且可以通过在不偏离本公开所教导的合理范围的情况下添加、修改或者忽略细节而产生不同的变化。因此，除了以下要求中必要限制的内容外，本发明不限于本公开的具体细节。

Claims (6)

1.一种连续成型机，其具有支撑件、朝向和远离支撑件往复运动的撞击件、沿着支撑件和撞击件均匀隔开的多个工作站，所述多个工作站包括在支撑件和撞击件上的对准的工装箱保持件、在支撑件上的所述多个工作站中的一个工作站处的侧向成型机构，
所述侧向成型机构包括在支撑件上的所述一个工作站处被导引用于与支撑件上的工装箱保持件和撞击件上的工装箱保持件之间的线垂直地运动的滑动件，所述滑动件设置成被撞击件朝向支撑件的向前运动所触发，所述侧向成型机构包括用于通过在坯料上利用滑动件施加侧向运动来对坯料成型的工具，其中所述侧向成型机构还包括与所述滑动件协作的凸轮，其中支撑件上的所述工装箱保持件包括位于所述支撑件上的模具块，并且其中所述凸轮被固定至所述模具块。
2.一种连续成型机，其具有支撑件、朝向和远离支撑件往复运动的撞击件、沿着支撑件和撞击件均匀隔开的多个工作站，所述多个工作站包括在支撑件和撞击件上的对准的工装保持件、在支撑件上的工装保持件中的筒形模具箱和在撞击件上的工装保持件中的筒形工具箱、在支撑件上的所述多个工作站中的一个工作站处的侧向成型机构，
所述筒形模具箱和所述筒形工具箱共轴，所述侧向成型机构包括凸轮和从相关筒形模具箱径向向外的凸轮从动件，所述凸轮从动件设置成被撞击件朝向支撑件的向前运动所触发，
所述侧向成型机构包括用于通过在坯料上施加侧向力来对坯料成型的工具，其中支撑件上的所述工装保持件包括位于所述支撑件上的模具块，并且其中所述凸轮被固定至所述模具块。
3.一种连续成型机，其具有支撑件、朝向和远离支撑件往复运动的撞击件、沿着支撑件和撞击件均匀隔开的多个工作站，所述多个工作站包括在支撑件上的模具块和在撞击件上的工具保持件、在支撑件上的模具块中的模具箱以及在撞击件上的工具保持件中的筒形工具箱、在支撑件上的所述多个工作站中的一个工作站处的侧向成型机构，
筒形工具箱和模具箱共轴并且具有同心于其各自的轴线的外径，在支撑件上的所述一个工作站处模具箱能够缩回到模具块中并承载所述侧向成型机构的滑动件，当模具箱响应于撞击件接近前顶尖而缩回模具块中时，一凸轮能够操作以朝向支撑件上的所述一个工作站的轴线导引滑动件，所述凸轮从相应的模具箱的轴线径向向外的距离超过相应的模具箱的外侧，所述滑动件承载有效地从位于支撑件上的所述一个工作站处的坯料的壁移动块体的刺穿工具，其中所述凸轮被固定至所述模具块。
4.根据权利要求3所述的连续成型机，其特征在于，所述滑动件包括第一滑动件和第二滑动件，所述第二滑动件由所述第一滑动件承载，并且所述凸轮是双面元件，该双面元件具有第一面和第二面，所述第一面设置成移动所述第一滑动件，而所述第二面设置成在与所述第一滑动件被导引的方向相反的方向上移动所述第二滑动件。
5.根据权利要求4所述的连续成型机，其特征在于，设置坯料夹持元件以当撞击件接近前顶尖时在模具箱中夹持所述坯料。
6.根据权利要求3所述的连续成型机，其特征在于，所述连续成型机包括在撞击件上的所述一个工作站处由工具箱承载的芯棒，该芯棒能够被接收在管状坯料中，以在所述管状坯料的筒形壁被所述刺穿工具刺穿时支撑该筒形壁。
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