CN111526950A - 弯曲成形模具 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种结构简单且能够迅速且可靠地在XYZ的三维方向上弯曲加工棒状体的弯曲成形模具，设为如下弯曲成形模具：由在X方向上合模而进行棒状体的XY平面上的弯曲加工的XY平面成形模具(10、20)和在Z方向上合模而进行棒状体的Z方向的弯曲加工的Z方向成形模具(30、40)构成，在所述XY平面成形模具和所述Z方向成形模具合模时，在所述XY平面成形模具与所述Z方向成形模具之间划定对在XYZ的三维方向上被弯曲加工的棒状体进行成形的型腔。

Description

弯曲成形模具
技术领域
本发明涉及对在XYZ的三维方向上被弯曲的棒状体进行成形时使用的弯曲成形模具。
此外，在本说明书中，“棒状体”广义上是指实心及中空这两者的棒状的物品。
背景技术
例如，如汽车部件的软管等那样三维地呈弯曲形状的筒状的树脂管使用弯曲成形模具成形。作为使用该弯曲成形模具的成形技术，例如存在专利文献1、2公开的技术。
专利文献1公开的技术如下。
一种三维弯折形产品的中空成形方法，其特征在于，用在一方的开闭组合模1a的PL面2上滑动的立壁4将下降到模具(die)5下的型坯P压弯成该开闭组合模1a的模3的前后方向的弯折形状，用在该立壁4的前表面上横向移动的模芯4a将该型坯P的左右方向压弯成该开闭组合模1a的模3的左右方向的弯折形状并放入，然后将开闭组合模1a、1b合模而进行中空成形(专利文献1的权利要求1)。
一种三维弯折产品的中空成形装置，其特征在于，具有开闭组合模1a、1b，在该开闭组合模1a的PL面2上设置有进行滑动而将相比模具5下降的型坯P压弯成一方的开闭组合模1a的模3的前后方向的弯折形状的立壁4，在该立壁4的前表面上设置有将压弯型坯推入所述模3内的模芯4a(专利文献1的权利要求4)。
专利文献2公开的技术如下。
一种对呈弯曲形状的筒状中空成形件进行吹塑成形时使用的吹塑成形模具，其特征在于，具备：下模具，所述下模具具有将用于成形所述中空成形件的型腔上下分割后的相对于下侧的下侧型腔；一对型腔围栏，所述一对型腔围栏至少在所述中空成形件的弯曲部的形成范围内形成为仿效该下侧型腔的所述下模具上表面的边缘的轨迹的形状，并隔着所述下侧型腔在所述下模具的上表面相向；以及围栏进退部件，所述围栏进退部件使该一对型腔围栏中的每一个在与所述下模具成对的上模具的合模时退避到在所述边缘的外侧不阻碍该合模的待机位置，在型坯的挤出时，从该待机位置移动到与该边缘的轨迹至少一致(专利文献2的权利要求1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3484421号公报
专利文献2：日本实用新型登记第2550307号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在上述专利文献1公开的技术中，为如下结构：除了开闭组合模1a、1b、进行滑动而将型坯压弯成一方的开闭组合模1a的模3的前后方向的弯折形状的立壁4之外，还在所述立壁4的前表面上设置有将型坯推入所述模3内的模芯4a，其结构较复杂。另外，在将开闭组合模1a、1b合模而对型坯进行成形时，必须使上述立壁4及模芯4a后退到不会成为开闭组合模1a、1b的合模的障碍的位置，相应地，成形周期变长，并且在使立壁4及模芯4a后退时推压的型坯的位置发生变化，在将开闭组合模1a、1b合模时夹入型坯而产生毛刺的可能性较高。
另一方面，在专利文献2公开的技术中，由于不存在上述专利文献1中设置的将型坯推入模3内的模芯4a，所以相应地结构变简单，但型坯向下侧型腔22的推入利用了从挤出机50的喷嘴挤出型坯P时的挤压力，在进行型坯的挤出速度的调节、下模具的移动控制之后才能够沿着下侧型腔22的弯曲可靠地装填型坯。另外，在专利文献2公开的技术中，在上、下模具的合模时也必须使一对型腔围栏24、26退避到不阻碍合模的待机位置，与上述专利文献1的技术同样地，成形周期相应地变长，并且在使型腔围栏24、26退避时，型坯的位置发生变化而产生毛刺的可能性较高。
本发明鉴于上述背景技术具有的课题而做出，其目的在于提供一种结构简单且能够迅速且可靠地在XYZ的三维方向上弯曲加工棒状体的弯曲成形模具。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的，本发明设为以下〔1〕～〔4〕记载的弯曲成形模具。
〔1〕一种弯曲成形模具，对在XYZ的三维方向上被弯曲加工的棒状体进行成形时使用，其特征在于，所述弯曲成形模具由在X方向上合模而进行棒状体的XY平面上的弯曲加工的XY平面成形模具和在Z方向上合模而进行棒状体的Z方向的弯曲加工的Z方向成形模具构成，在所述XY平面成形模具和所述Z方向成形模具合模时，在所述XY平面成形模具与所述Z方向成形模具之间划定对在XYZ的三维方向上被弯曲加工的棒状体进行成形的型腔。
〔2〕在上述〔1〕所述的弯曲成形模具中，其特征在于，所述XY平面成形模具是在X方向上合模的一对成形模具，在其相向的板面上分别形成有在XY方向上弯曲加工棒状体的成形面。
〔3〕在上述〔2〕所述的弯曲成形模具中，其特征在于，所述一对XY平面成形模具在其合模时在相向的所述成形面间划定与进行弯曲加工的棒状体的外径大致相等的间隙的型腔。
〔4〕在上述〔1〕～〔3〕中任一项所述的弯曲成形模具中，其特征在于，所述Z方向成形模具是在Z方向上合模的一对成形模具，在其相向的前端面上，分别形成有在合模时在所述一对成形模具间划定对在所述XYZ的三维方向上被弯曲加工的棒状体进行成形的所述型腔的成形凹部。
发明的效果
在上述本发明的弯曲成形模具中，由XY平面成形模具和Z方向成形模具构成，所述XY平面成形模具在X方向上合模而进行棒状体的XY平面上的弯曲加工，所述Z方向成形模具在Z方向上合模而进行棒状体的Z方向的弯曲加工，其结构较简单，并且操作控制也较容易。另外，由于所述各成形模具在其合模时在其间划定对在XYZ的三维方向上被弯曲加工的棒状体进行成形的型腔，所以没有在合模时使之退避的成形模具，成形周期较短，另外，由于也不存在通过使成形模具退避而使得进行加工的棒状体的位置发生变化的情况，所以能够容易且可靠地成形没有毛刺的在XYZ的三维方向上被弯曲加工的棒状体。
附图说明
图1是示出本发明的弯曲成形模具的一实施方式的示意性立体图。
图2是图1所示的弯曲成形模具的示意性主要部分剖视图，(a)是示出合模前的状态的图，(b)是示出合模后的状态的图。
图3是示出图1所示的弯曲成形模具的操作步骤的一例的示意性立体图，是示出棒状体的设置工序的图。
图4是示出图1所示的弯曲成形模具的操作步骤的一例的示意性立体图，是示出棒状体的XY方向的弯曲加工工序的图。
图5是示出图1所示的弯曲成形模具的操作步骤的一例的示意性立体图，是示出下侧的Z方向成形模具的设置工序的图。
图6是示出图1所示的弯曲成形模具的操作步骤的一例的示意性立体图，是示出棒状体的Z方向的弯曲加工工序的图。
图7是示出本发明的弯曲成形模具的另一实施方式的示意性立体图。
图8是示出本发明的弯曲成形模具的又一实施方式的示意性立体图。
图9是示出本发明的弯曲成形模具的又一实施方式的示意性立体图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的弯曲成形模具的实施方式。
图1是示出本发明的弯曲成形模具的一实施方式的立体图，该弯曲成形模具1由XY平面成形模具10、20和Z方向成形模具30、40构成，所述XY平面成形模具10、20在X方向上合模而进行棒状体P的XY平面上的弯曲加工，所述Z方向成形模具30、40在Z方向上合模而进行棒状体P的Z方向的弯曲加工。
此外，作为上述“棒状体P”，可列举实心的钢棒、不锈钢棒、树脂棒等，另外可列举中空的钢管、不锈钢管、树脂管等。
XY平面成形模具10、20是利用未图示的致动器在X方向上合模的一对成形模具，在其相向的板面上分别形成有在XY方向上对棒状体P进行弯曲加工的成形面11、21。成形面11、21在XY方向上弯曲地形成为在XYZ的三维方向上被弯曲加工的最终的棒状体P的形状即产品形状向XY平面的投影形状，在Z方向上没有起伏而平坦地形成。
上述一对XY平面成形模具10、20在其合模时在相向的上述成形面11、21间划定与进行弯曲加工的棒状体P的外径大致相等的间隙的型腔，进行棒状体P的XY平面上的XY方向的弯曲加工。
此外，上述一对XY平面成形模具10、20可以构成为能够使两者在X方向上进退移动，也可以将一方设为固定模具而仅将另一方设为相对于该固定模具在X方向上进退移动的移动模具。
Z方向成形模具30、40也是利用未图示的致动器在Z方向上合模的一对成形模具。该一对Z方向成形模具30、40形成为能够从Z方向插入上述一对XY平面成形模具10、20在其合模时在相向的成形面11、21间划定的上述型腔中的厚度及形状的板体，即具有与棒状体P的外径大致相等的厚度且其板面的XY方向弯曲为棒状体P的产品形状向XY平面的投影形状的板体，其相向的前端以沿着棒状体P的产品形状的方式在Z方向上弯曲而形成。
而且，如图2所示，在上述一对Z方向成形模具30、40的相向的前端面上分别形成有成形凹部31、41，所述成形凹部31、41在合模时在其间划定对在XYZ的三维方向上被弯曲加工的棒状体P进行成形的型腔。
此外，上述一对Z方向成形模具30、40可以构成为能够使两者在Z方向上进退移动，也可以将一方设为固定模具而仅将另一方设为相对于该固定模具在Z方向上进退移动的移动模具。但是，在将一方设为固定模具的情况下，配置成如下状态：设为该固定模具的成形模具位于上述一对XY平面成形模具10、20在其合模时在相向的成形面11、21间划定的上述型腔内。
按上述方式构成的本发明的弯曲成形模具1如下所述被操作而在XYZ的三维方向上弯曲加工棒状体P。
首先，如图3所示，在本发明的弯曲成形模具1内设置要加工的棒状体P。接着，如图4所示，利用未图示的致动器在X方向上将XY平面成形模具10、20合模，利用该XY平面成形模具10、20的成形面11、21夹入棒状体P，进行棒状体P的XY方向的弯曲加工。
接着，如图5所示，利用未图示的致动器在Z方向上将一对Z方向成形模具30、40中的下侧的成形模具30合模，在上述合模的一对XY平面成形模具10、20的相向的成形面11、21间划定的型腔内配置下侧的Z方向成形模具30。此外，在将下侧的Z方向成形模具30设为固定模具，并事先配置成使设为该固定模具的下侧的成形模具30位于上述一对XY平面成形模具10、20在其合模时在相向的成形面11、21间划定的上述型腔内的状态的情况下，不需要该操作。
接着，如图6所示，利用未图示的致动器在Z方向上将上侧的Z方向成形模具40合模，利用分别形成在一对Z方向成形模具30、40的相向的前端面上的成形凹部31、41夹入棒状体P并实施Z方向的弯曲加工，将棒状体P弯曲加工至最终的产品形状。此时，棒状体P为中空的树脂管等，从防止其成形时的压曲的观点等出发，可以根据需要向棒状体P内导入加压气体。另外，也可以是，大致同时进行上述图4～图6所示的操作，设为利用各成形模具10、20、30、40从各方向大致同时进行棒状体P的弯曲加工的操作。
根据上述本发明的弯曲成形模具1，由XY平面成形模具10、20和Z方向成形模具30、40构成，所述XY平面成形模具10、20在X方向上合模而进行棒状体P的XY平面上的弯曲加工，所述Z方向成形模具30、40在Z方向上合模而进行棒状体P的Z方向的弯曲加工，其结构较简单，并且操作控制也较容易。另外，由于所述各成形模具10、20、30、40在其合模时在其间划定对在XYZ的三维方向上被弯曲加工的棒状体P进行成形的型腔，所以没有在合模时使之退避的成形模具，成形周期较短，另外，由于也不存在通过使成形模具退避而使得进行加工的棒状体P的位置发生变化的情况，所以能够容易且可靠地成形没有毛刺的在XYZ的三维方向上被弯曲加工的棒状体P。
本发明的成形模具1可以设为按如下方式变形得到的实施方式。
图7是利用三个构件构成成形模具的图。
在该成形模具1中，为如下结构：将在上述图1所示的实施方式的成形模具1的Z方向上合模而进行棒状体P的Z方向的弯曲加工的Z方向成形模具30、40中的下侧的成形模具30一体地安装于在X方向上合模而进行棒状体P的XY平面上的弯曲加工的XY平面成形模具10、20中的一方的成形模具10的板面，实质由三个构件构成。因此，结构变得更简单。
另外，如图7中箭头所示，该成形模具1的操作仅成为XY平面成形模具10、20向X方向的合模和上侧的Z方向成形模具40向Z方向的合模，其操作控制变得更容易。
图8是利用三个构件构成成形模具的变形例。
在该成形模具1中，设为如下结构：将图1所示的实施方式的成形模具1的Z方向成形模具30、40中的下侧的成形模具30设为在X方向上延伸设置的较厚的台状的模具，并将设为该台状的下侧的Z方向成形模具30一体地安装于XY平面成形模具10、20中的一方的成形模具10的板面上，并且设为如下结构：将XY平面成形模具10、20中的另一方的成形模具20的下端面弯曲形成为仿效设为所述台状的下侧的Z方向成形模具30的上端面的形状，并通过使弯曲形成该下端面的XY平面成形模具20在设为台状的下侧的Z方向成形模具30上滑动从而在X方向上合模。
该结构的成形模具1能够得到与上述图7所示的成形模具相同的效果，并且设为台状的下侧的Z方向成形模具30实现作为支承要加工的棒状体P的台座的作用，难以产生由成形模具引起的棒状体P的咬入。
图9是利用两个构件构成成形模具的图。
在该成形模具1中，为如下结构：将图1所示的实施方式的成形模具1的Z方向成形模具30、40中的下侧的成形模具30一体地安装于XY平面成形模具10、20中的一方的成形模具10的下方板面，并将Z方向成形模具30、40中的上侧的成形模具40一体地安装于XY平面成形模具10、20中的另一方的成形模具20的上方板面，实质由两个构件构成。因此，结构变得更简单。
另外，如图9中箭头所示，在该成形模具1的操作中，使与上侧的Z方向成形模具40一体化的另一方的XY平面成形模具10进行向X方向的合模，此后，使该XY平面成形模具10在Z方向上移动即可，其操作控制变得更容易。
以上，说明了本发明的成形模具的各种实施方式，但本发明不受这种实施方式任何限定，当然能够在不偏离本发明的要旨的范围内以各种方案实施。
产业上的可利用性
根据本发明的弯曲成形模具，由于结构简单且能够迅速且可靠地在XYZ的三维方向上弯曲加工棒状体，所以能够广泛地用于特别是作为家电产品、汽车的部件等而使用的各种树脂制、金属制的管、软管的弯曲加工。
附图标记的说明
1 弯曲成形模具
10、20XY平面成形模具
11、21 成形面
30、40 Z方向成形模具
31、41 成形凹部
P 棒状体

Claims (4)

1.一种弯曲成形模具，对在XYZ的三维方向上被弯曲加工的棒状体进行成形时使用，其特征在于，所述弯曲成形模具由在X方向上合模而进行棒状体的XY平面上的弯曲加工的XY平面成形模具和在Z方向上合模而进行棒状体的Z方向的弯曲加工的Z方向成形模具构成，在所述XY平面成形模具和所述Z方向成形模具合模时，在所述XY平面成形模具与所述Z方向成形模具之间划定对在XYZ的三维方向上被弯曲加工的棒状体进行成形的型腔。
2.根据权利要求1所述的弯曲成形模具，其特征在于，
所述XY平面成形模具是在X方向上合模的一对成形模具，在其相向的板面上分别形成有在XY方向上弯曲加工棒状体的成形面。
3.根据权利要求2所述的弯曲成形模具，其特征在于，
所述一对XY平面成形模具在其合模时在相向的所述成形面间划定与进行弯曲加工的棒状体的外径大致相等的间隙的型腔。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的弯曲成形模具，其特征在于，
所述Z方向成形模具是在Z方向上合模的一对成形模具，在其相向的前端面上，分别形成有在合模时在所述一对成形模具间划定对在所述XYZ的三维方向上被弯曲加工的棒状体进行成形的型腔的成形凹部。
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