CN113441622A - 模具装置 - Google Patents

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CN113441622A CN202110320081.3A CN202110320081A CN113441622A CN 113441622 A CN113441622 A CN 113441622A CN 202110320081 A CN202110320081 A CN 202110320081A CN 113441622 A CN113441622 A CN 113441622A
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Abstract

本发明的目的在于提供一种模具装置，即使在工件有底切的情况下，也能够可靠地脱模，并可以将工件输送至下一工序。模具装置具备将完成冲压加工后的工件从下模具中提起的升降器，下模具具有底切区域，所述底切区域是当沿着冲压方向移动工件时产生干扰的部位，升降器具备：真空杯，与工件接触；杆部，在前端具备真空杯；及，直驱伺服马达，使杆部在其轴向上进退；并且，还具备使升降器在与轴向正交的方向上转动的旋转驱动伺服马达，升降器对工件进行组合沿着冲压方向的移动和倾斜于冲压方向的方向的移动两种的移动。

Description

模具装置
技术领域
本发明涉及一种模具装置。
背景技术
在成型冲压产品时，执行以下操作：使用凸轮驱动器等，从与合模方向交叉的方向使用可动冲头来成型工件，从而对工件相对于合模方向来形成底切。此时，使成型形成底切部分的可动模缩回，并将工件从下模具上进行脱模(例如，专利文献1)。
通常，当利用冲压成型来成型汽车的车身部件时，经过拉伸成型、修整成型、弯曲成型及穿孔成型等多个工序而成型。此时，由于需要多个模具，因此，考虑合并工序并减小设备的设置面积，探讨将多个模具合并，例如，在一个模具中进行拉伸成型、弯曲成型及修整成型。在这种模具中，无法在下模具上设置使避开底切的可动模具(可动模)充分缩回的空间，并且有可能无法将工件从模具上进行脱模。
[现有技术文献]
(专利文献)
专利文献1：日本特开2013-078777号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
本发明的问题在于提供一种模具装置，即使在工件有底切的情况下，也能够可靠地脱模，并可以将工件输送至下一工序。
[解决问题的技术手段]
本发明利用如下所述的解决方案来解决上述问题。此外，为了易于理解，标注与本发明的实施方式对应的符号进行说明，但并不限定于此。
第一发明是一种模具装置(1)，具备将完成冲压加工后的工件(W)从下模具(10)中提起的升降器(20,20B)，前述下模具(10)具有底切区域，所述底切区域是当沿冲压方向移动前述工件(W)时产生干扰的部位，前述升降器(20,20B)具备：抵接部(27,206)，与前述工件(W)接触；杆部(23a,204a)，在前端具备前述抵接部(27,206)；及，驱动单元(24,205)，使前述杆部(23a,204a)在其轴向上进退，还具备使前述升降器(20,20B)在与前述轴向正交的方向上转动的转动驱动部(25,201a,202a)，前述升降器(20,20B)对前述工件(W)进行组合沿着前述冲压方向的移动和倾斜于前述冲压方向的方向的移动两种的移动。
第二发明的模具装置(1)是根据第一发明所述的模具装置(1)，其中，在前述下模具(10)的前述底切区域上具备：可动模具部(12)，用于向脱出底切的方向移动；及，固定模具部(11)，具有即使在前述可动模具部(12)移动并脱出的状态下与前述工件(W)的关系仍然成为底切而残留的部位。
第三发明是根据第一发明或第二发明所述的模具装置(1)，其中，在前述抵接部(27,206)上设置真空杯(27,206)。
第四发明是根据第一发明至第三发明中任一项所述的模具装置(1)，其中，还具备在沿着冲压方向的方向上进退的支撑升降器(30)，前述支撑升降器(30)以夹持前述升降器(20,20B)的方式在升降器(20,20B)的转动方向和反转动方向的每个方向上设置至少一个，具备控制装置(40)，用于与前述升降器(20,20B)的转动动作配合来控制前述支撑升降器(30)的突出位置。
第五发明根据第四发明所述的模具装置(1)，其中，前述支撑升降器(30)在与前述工件(W)接触的部位上设置提高与前述工件(W)的滑动性的滑动部件(33)。
(发明的效果)
根据本发明，能够提供一种模具装置，即使在工件有底切的情况下，也能够可靠地脱模，并可以将工件输送至下一工序。
附图说明
图1是绘示根据本发明的模具装置1的第一实施方式的图。
图2是升降器20的立体图。
图3是支撑升降器30的立体图。
图4是绘示模具装置1的控制块的概要的框图。
图5是在图1中的箭头A-A的位置切断的下模具10及工件W的剖面图。
图6是绘示可动模具部12向脱出底切的方向移动的状态的图。
图7是绘示将工件W向冲压方向的上方移动的状态的图。
图8是绘示使工件W转动的状态的图。
图9绘示出使工件W从工件W转动的位置向倾斜方向上升的状态。
图10是绘示第二实施方式的升降器20B的立体图。
图11是绘示第二实施方式的升降器20B的剖面图。
图12是将升降器20B的动作过程按顺序排列绘示的图。
具体实施方式
以下，针对用于实施本发明的最佳方式，参考附图等加以说明。
(第一实施方式)
图1是绘示根据本发明的模具装置1的第一实施方式的图。
此外，包括图1在内，以下示出的各图是示意性地绘示的图，为了易于理解，各部的大小、形状适当地夸大或省略表示。
另外，在以下的说明中，示出具体的数值、形状及材料等以进行说明，但它们可以适当变更。
第一实施方式的模具装置1具备下模具10和未图示的上模具，以用于车辆外板的冲压成型。此外，在本实施方式中，示例了用于车辆外板的冲压成型的模具装置，但被冲压成型的工件也可以用于其他用途。
下模具10设置构成车辆的侧面中央部附近的车辆外板的外模具部11。另外，在此外模具部11内配置升降器20和支撑升降器30。
升降器20将完成冲压加工后的工件W从下模具提起。本实施方式的升降器20配置在两个位置上，即位于车身中央部的B支柱部分和后挡泥板部分。在本实施方式中，配置在上述两个位置的升降器20由于配置在夹持工件W的重心的位置上，因此，在工件W上升时，可以使工件W平衡地上升。
图2是升降器20的立体图。
升降器20具备：基座部21、支承部件22、气缸主体23、直驱伺服马达24、旋转驱动伺服马达25、减速器26及真空杯27。
基座部21安装于下模具10或支承下模具10的垫板(bolster)等上，并固定以使其不会相对于下模具10相对移动。
支承部件22相对于基座部21可转动(摆动)地安装。气缸主体23固定在支承部件22上，而支承部件22可移动地贯穿从气缸主体23进退的杆部23a。
气缸主体23的上部固定于支承部件22上，而气缸主体23可以与支承部件22一起相对于基座部21转动(摆动)。另外，杆部23a从气缸主体23向上方进行进退移动。
直驱伺服马达24是一种驱动单元，安装于气缸主体23上，被后述的控制装置40控制而使杆部23a在其轴向上进退。
旋转驱动伺服马达25经由减速器26固定在基座部21上。另外，旋转驱动伺服马达25的输出轴(未图示)经由减速器26的输入轴及输出轴(均未图示)连接于支承部件22。由此，旋转驱动伺服马达25作为转动驱动部而发挥功能，其被后述的控制装置40控制并使支承部件22及气缸主体23相对于基座部21转动(摆动)。此转动(摆动)是与杆部23a的轴向正交的方向。
减速器26减小旋转驱动伺服马达25的旋转驱动力，以传递旋转驱动支承部件22的驱动力。
真空杯27安装于杆部23a的前端，并具备作为与工件W抵接的抵接部的功能。真空杯27由高弹体等的弹性体构成为吸盘形状。另外，在未图示的压力调节器上连接未图示的配管，并藉由减压真空杯27而吸附保持工件W。此外，作为升降器20的抵接部，不限于真空杯，可以使用磁力等的其他方式。
利用以上的构造，升降器20根据控制装置40的控制保持并提起(提升)工件W，进一步可以使保持的工件W转动(摆动)。
返回图1，在没有设置升降器20的区域上配置多个支撑升降器30，在图1所示的例子中，配置在六个位置上。由于仅藉由升降器20，工件W可能振动等而产生不稳定的举动，因此，支撑升降器30与升降器20协作从下方支撑工件W。期望的是，以夹持升降器20的方式在升降器20的转动方向和反转动方向中的每个方向上设置至少一个支撑升降器30，藉此来抑制工件W的不稳定的举动。此外，可以根据工件W的具体构成适当变更支撑升降器30的数量及其配置。
图3是支撑升降器30的立体图。
支撑升降器30具备气缸主体31、直驱伺服马达32、及滑动部件33。支撑升降器30不进行升降器20的这种旋转动作。
气缸主体31安装于下模具10或支承下模具10的垫板等上，并固定以使其不会相对于下模具10相对移动。
直驱伺服马达32安装于气缸主体31上，并受后述的控制装置40控制而使杆部31a进退移动。
滑动部件33安装于杆部31a的前端，并以在不保持工件W的情况下工件可以在滑动部件33上滑动并自由移动的方式进行支承。滑动部件33例如由聚氨酯树脂等构成。
图4是绘示模具装置1的控制块的概要的框图。
在升降器20和支撑升降器30上连接控制装置40。控制装置40控制升降器20的直驱伺服马达24、旋转驱动伺服马达25、及与真空杯27连接的未图示的真空压力产生装置，并控制升降器20的驱动。另外，控制装置40控制支撑升降器30的直驱伺服马达32的驱动。
图5是在图1中的箭头A-A的位置切断的下模具10及工件W的剖面图。图5中的箭头方向表示冲压方向。
如图5所示，本实施方式的下模具10具有底切区域，所述底切区域是当沿着冲压方向移动工件W时产生干扰的部位。
下模具10具备向脱出该底切的方向移动的可动模具部12。
图6是绘示可动模具部12向脱出底切的方向移动的状态的图。
藉由可动模具部12向图6中的箭头方向移动，可以在可动模具部12与工件W之间设置间隔S，并能够使工件W向冲压方向的上方移动。
图7是绘示将工件W向冲压方向的上方移动的状态的图。
在向冲压方向的上方移动工件W时，升降器20及支撑升降器30被控制装置40控制而使工件W上升。藉由将可动模具部12缩回，可以向冲压方向的上方移动工件W，但如果保持该状态使工件W向冲压方向上升，则在外模具部11与工件W之间具有成为底切而残留的部位，不能从下模具10上完全拆下工件W。
因此，控制装置40控制升降器20而使工件W转动(摆动)。此时，控制装置40对支撑升降器30的高度也进行适当调整，以使工件W可以在支撑升降器30的滑动部件33上滑动而移动。
图8是绘示使工件W转动的状态的图。此外，图8中的一点划线表示工件W在图7的状态下所在的位置。
工件W藉由向图8中的箭头方向转动，而减少在工件W的底切部分的干扰量。
接着，控制装置40从工件W转动的位置进一步拉伸升降器20的杆部23a，并使工件W相对于冲压方向向具有角度的倾斜方向上升。
图9绘示出使工件W从工件W转动的位置向倾斜方向上升的状态。此外，图9中的一点划线表示工件W在图8的状态下所在的位置。
藉由使工件W从工件W转动的位置向倾斜方向上升，工件W可以避免由于底切产生的干扰并与下模具10完全脱模。
此外，之后，控制装置40控制升降器20以使工件W向反方向转动(摆动)，并在使杆部23a的进退方向返回到冲压方向的同时，使工件W进一步上升，而结束工件W的脱模动作。
如以上说明所述，根据第一实施方式，由于设置可转动的升降器20，因此，即使在残留底切的情况下，也可以将工件W适当地脱模。另外，根据本实施方式的构成，由于可以减少可动模具的缩回量，因此可以合并多个模具并实现高效的成型。
(第二实施方式)
图10是绘示第二实施方式的升降器20B的立体图。
图11是绘示第二实施方式的升降器20B的剖面图。
第二实施方式与第一实施方式的不同点仅在于将第一实施方式中的升降器20替换成了升降器20B。因此，此处，仅对升降器20B进行说明，对与第一实施方式相同的构成，标注与第一实施方式相同的符号而省略详细的说明。
第二实施方式的升降器20B具备凸轮部件201、支承部件202、中心轴203、气缸主体204、直驱伺服马达205、及真空杯206。
凸轮部件201安装于下模具10或支承下模具10的垫板等上，并固定以使其不会相对于下模具10相对移动。对向配置两个凸轮部件201。另外，凸轮部件201具有凸轮槽201a。
支承部件202固定在后述的杆部204a上，而可以与杆部204a一体移动。另外，支承部件202具有销202a。该销202a插入凸轮槽201a，随着杆部204a的进退移动而沿着凸轮槽201a移动，并用作使升降器20B转动的转动驱动部。另外，支承部件202具有通孔202b，而后述的中心轴203贯穿该通孔202b。通孔202b的开口足够大，使得通孔202b和中心轴203不彼此接触。
中心轴203固定在气缸主体204上，并且以可旋转的状态插入凸轮部件201。因此，后述的气缸主体204能够以中心轴203为中心相对于凸轮部件201转动(摆动)。
如上所述，气缸主体204被安装为能够以中心轴203为中心相对于凸轮部件201转动(摆动)。另外，杆部204a从气缸主体204向上方进退移动。
直驱伺服马达205安装于气缸主体204上，并被控制装置40控制而使杆部204a进退移动。
真空杯206安装于杆部204a的前端。第二实施方式的真空杯206的具体构成与第一实施方式的真空杯27相同。
图12是将升降器20B的动作过程按顺序排列绘示的图。由升降器20B对工件W进行的脱模动作从图12(a)的状态开始，按图12(b)、图12(c)、···、图12(f)的顺序进行。
如图12所示，当杆部204a从杆部204a的突出量最短的状态(图12(a))开始延伸时，销202a沿着凸轮槽201a移动，并且气缸主体204及杆部204a逐渐倾斜。而且，在后半部分中，返回气缸主体204和杆部204a的倾斜的同时，杆部204a进一步拉伸，而工件W的脱模动作结束(图12(f))。
如以上说明所述，根据第二实施方式，可以在不使用第一实施方式中的旋转驱动伺服马达25之类的另外的执行器的情况下执行与第一实施方式相同的动作。
此外，在第二实施方式中，以直驱伺服马达为例进行了说明，但也可以使用像气缸这种的液压驱动缸。
附图标记
1 模具装置
10 下模具
11 外模具部
12 可动模具部
20 升降器
20B 升降器
21 基座部
22 支承部件
23 气缸主体
23a 杆部
24 直驱伺服马达
25 旋转驱动伺服马达
26 减速器
27 真空杯
30 支撑升降器
31 气缸主体
31a 杆部
32 直驱伺服马达
33 滑动部件
40 控制装置
201 凸轮部件
201a 凸轮槽
202 支承部件
202a 销
202b 通孔
203 中心轴
204 气缸主体
204a 杆部
205 直驱伺服马达
206 真空杯
W 工件

Claims (10)

1.一种模具装置，具备将完成冲压加工后的工件从下模具中提起的升降器，
前述下模具具有底切区域，所述底切区域是当沿着冲压方向移动前述工件时产生干扰的部位，
前述升降器具备：
抵接部，与前述工件接触；
杆部，在前端具备前述抵接部；及，
驱动单元，使前述杆部在其轴向上进退；并且，
还具备使前述升降器在与前述轴向正交的方向上转动的转动驱动部，
前述升降器对前述工件进行组合沿着前述冲压方向的移动和倾斜于前述冲压方向的方向的移动两种的移动。
2.根据权利要求1所述的模具装置，其中，
在前述下模具的前述底切区域上具备：
可动模具部，用于向脱出底切的方向移动；及，
固定模具部，具有即使在前述可动模具部移动并脱出的状态下与前述工件的关系仍然成为底切而残留的部位。
3.根据权利要求1所述的模具装置，其中，
在前述抵接部上设置真空杯。
4.根据权利要求1所述的模具装置，其中，
还具备在沿着冲压方向的方向上进退的支撑升降器，
前述支撑升降器以夹持前述升降器的方式在升降器的转动方向和反转动方向的每个方向上设置至少一个，
具备控制装置，用于与前述升降器的转动动作配合来控制前述支撑升降器的突出位置。
5.根据权利要求4所述的模具装置，其中，
前述支撑升降器在与前述工件接触的部位上设置提高与前述工件的滑动性的滑动部件。
6.根据权利要求1所述的模具装置，其中，
在前述下模具的前述底切区域上具备：
可动模具部，用于向脱出底切的方向移动；及，
固定模具部，具有即使在前述可动模具部移动并脱出的状态下与前述工件的关系仍然成为底切而残留的部位，
在前述抵接部上设置真空杯。
7.根据权利要求1所述的模具装置，其中，
在前述下模具的前述底切区域上具备：
可动模具部，用于向脱出底切的方向移动；及，
固定模具部，具有即使在前述可动模具部移动并脱出的状态下与前述工件的关系仍然成为底切而残留的部位，
还具备在沿着冲压方向的方向上进退的支撑升降器，
前述支撑升降器以夹持前述升降器的方式在升降器的转动方向和反转动方向的每个方向上设置至少一个，
具备控制装置，用于与前述升降器的转动动作配合来控制前述支撑升降器的突出位置。
8.根据权利要求1所述的模具装置，其中，
在前述下模具的前述底切区域上具备：
可动模具部，用于向脱出底切的方向移动；及，
固定模具部，具有即使在前述可动模具部移动并脱出的状态下与前述工件的关系仍然成为底切而残留的部位，
在前述抵接部上设置真空杯，
还具备在沿着冲压方向的方向上进退的支撑升降器，
前述支撑升降器以夹持前述升降器的方式在升降器的转动方向和反转动方向的每个方向上设置至少一个，
具备控制装置，用于与前述升降器的转动动作配合来控制前述支撑升降器的突出位置。
9.根据权利要求1所述的模具装置，其中，
在前述下模具的前述底切区域上具备：
可动模具部，用于向脱出底切的方向移动；及，
固定模具部，具有即使在前述可动模具部移动并脱出的状态下与前述工件的关系仍然成为底切而残留的部位，
还具备在沿着冲压方向的方向上进退的支撑升降器，
前述支撑升降器以夹持前述升降器的方式在升降器的转动方向和反转动方向的每个方向上设置至少一个，
具备控制装置，用于与前述升降器的转动动作配合来控制前述支撑升降器的突出位置，
前述支撑升降器在与前述工件接触的部位上设置提高与前述工件的滑动性的滑动部件。
10.根据权利要求1所述的模具装置，其中，
在前述下模具的前述底切区域上具备：
可动模具部，用于向脱出底切的方向移动；及，
固定模具部，具有即使在前述可动模具部移动并脱出的状态下与前述工件的关系仍然成为底切而残留的部位，
在前述抵接部上设置真空杯，
还具备在沿着冲压方向的方向上进退的支撑升降器，
前述支撑升降器以夹持前述升降器的方式在升降器的转动方向和反转动方向的每个方向上设置至少一个，
具备控制装置，用于与前述升降器的转动动作配合来控制前述支撑升降器的突出位置，
前述支撑升降器在与前述工件接触的部位上设置提高与前述工件的滑动性的滑动部件。
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