CN1373016A

CN1373016A - 负角成形模

Info

Publication number: CN1373016A
Application number: CN01121216A
Authority: CN
Inventors: 松冈光男
Original assignee: Umix Co Ltd
Current assignee: Umix Co Ltd
Priority date: 2001-03-05
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2002-10-09
Also published as: US20020121122A1; KR20020071426A; EP1238721A2; BR0102995A; CA2345973A1; TW501957B; JP3505157B2; US6523386B2; JP2002263753A; EP1238721A3

Abstract

一种负角成形模,包括下半模和上半模,该下半模包括用于放置金属板工件的支承部,在下半模可旋转地设置旋转靠模,滑动靠模与旋转靠模相对,在下半模设置自动拉回机构;该旋转靠模具有包括支承轴的2个端部,该支承轴由下半模支承,旋转靠模的侵入成形部具有形成接受部的下部,在该旋转靠模下方可滑动地设置J形锁定杆,该J形锁杆具有接合部,该锁杆由复位弹性力施加装置施加弹性力,该滑动靠模可由弹性力比复位弹性力施加装置的弹性力大的弹性力施加装置对锁杆施加弹性力,以移动锁杆。

Description

负角成形模

本发明涉及一种用于对金属板进行成形加工的负角成形模。在这里，负角成形模用于在比上半模的直线向下行程线更进入到下半模的位置进行的成形。

假设工件为金属板，如要对该工件进行负角成形，将其形成为具有比上半模的直线向下行程线更进入到下半模的部分的形状，通常通过使用滑动靠模来进行。

按照现有金属板工件的侵入成形工艺，将工件放置在下半模，并使上半模垂直下降。此时，上半模的主动靠模驱动下半模的从动靠模，从侧面对该工件进行成形。在完成成形并使上半模上升后，由弹簧拉回主动靠模。

在上述配置中，从侧面滑动到工件上的从动靠模具有一体形成的成形部，该成形部具有与成形后的工件相同的形状。然而，下半模必须允许工件在成形后从下半模取出，出于这一原因，用于进行该侵入成形的下半模的部分必须可分离以进行拉回动作，或者其尾部必须被切掉，以便工件可被朝前移动并取出。如果侵入程度小，则这并不带来严重问题。然而，如果侵入程度大，或者例如从金属板形成汽车前立柱外壳那样，将工件成形为具有槽形断面的长架，则问题变严重。具体地说，由于工件的槽宽小，如果与该槽相应的下半模的部分分开或切掉，则不能光滑地形成该从动靠模的成形部。此外，下半模的强度下降。因此，不能进行光滑形状的侵入成形。

另外，成形后的产品具有必须修正的扭曲或变形。然而，例如许多汽车部件用于形成汽车外壳，如侧板、翼子板、车顶、发动机罩、车尾行李箱盖、门板、前立柱外壳等，这些部件具有三维面或线，因此实际上不能在成形后进行修正。在安装这些汽车金属板部件的过程中，如果这些部件产生扭曲或变形，则难以将其安装在一起。不解决该问题，就不能使成形的金属板产品保持要求水平的产品精度。

为了解决上述问题，提出有这样的配置，即，将上半模的直线向下行程转换成旋转靠模的旋转运动，以进行旋转从而形成比上半模的直线向下行程线更进入的下半模中的部分。在该配置中，进行该成形操作后，该旋转靠模被旋回到可将完成的工件从下模取出的状态。该配置将在下面详细说明。

具体地说，如图4-图7所示，负角成形模包括下半模102和上半模103，该下半模102包括用于放置工件W的支承部101，该上半模103直线下降到下半模102以进行压力加工成形工件W。下半模102可旋转地设置有支承于朝上开口的轴向槽104的旋转靠模106。该轴向槽104具有接近支承部101的部分，形成有位于比上半模103的行程线更往里的位置的侵入成形部105。该下半模102可回转地支承旋转靠模106。上半模103设置有与旋转靠模106相向的滑动靠模108，并设置有侵入成形部107。下半模还设置有自动拉回机构109，该自动拉回机构109用于将旋转靠模106移回到在成形后允许将工件W从下半模102取出的状态。放置于下半模102的支承部101的工件W由旋转靠模106的侵入成形部105和滑动靠模108的侵入成形部107成形。该工件W通过旋转靠模106的旋转运动和滑动靠模108的滑动运动形成。在成形后，自动拉回机构109将旋转靠模106旋回，允许工件W从下半模102中取出。

下面说明该负角成形模的操作。

首先，如图4所示，上半模103位于其上死中心。在这一阶段，工件W放置在下半模102的支承部101。旋转靠模106由自动拉回机构109保持在其拉回位置。

然后，上半模103开始下降，先如图5所示那样，由滑动靠模108的一表面接触旋转板111，并不导致滑动靠模108与旋转靠模106的侵入成形部105干涉，如图10所示那样使旋转靠模106顺时针旋转，从而将旋转靠模106转到成形位置。然后，垫块110压在工件W上。

当上半模103继续下降时，朝半模外受到弹性力作用的滑动靠模108沿左侧方向反抗螺旋弹簧112的弹性力开始滑动。该状态示于图6中。如图6所示，受到旋转的旋转靠模106的侵入成形部105和滑动靠模108的侵入成形部107进行工件W的成形。

侵入成形后，上半模103开始上升。由螺旋弹簧112朝该半模外侧施加弹性力的滑动靠模108如图7所示那样朝左侧方向移动，并继续上升而不与进行侵入成形后的工件W干涉。

另一方面，释放滑动靠模108对旋转靠模106的保持，从而由自动拉回机构109如图7所示那样使旋转靠模106朝左方向旋转。这样，当完成侵入成形后从下半模取出工件W时，可移走工件W而不与旋转靠模106的侵入成形部105干涉。

按照上述负角成形工艺，由螺旋弹簧112施加弹性力的滑动靠模108的下表面接触由自动拉回机构109的螺旋弹簧113施加弹性力的旋转板111，沿顺时针方向将旋转靠模106旋转到成形位置，然后，将垫块110压在工件W。由该配置，从垫块110作用于工件W的弹性力很强，可使成形的工件W按图中的逆时针方向稍旋转。在另一场合，滑动靠模108的螺旋弹簧112的弹性力没有很好地与自动拉回机构109的螺旋弹簧113的弹性力平衡，导致旋转靠模106稍从预定成形位置转出。这些场合有时使得不能形成精确的曲线。例如，有时不能获得1/100mm级别精度的产品，有时不能获得高质量的负角成形。

另外，如图4-图7所示，旋转靠模106由下半模102通过在除轴向槽104之外的部位与该靠模外周直接接触而加以支承。按照该结构，必须对旋转靠模106和支承该旋转靠模106的下半模102的支承部(具有大体圆形断面的孔)进行精确和困难的机加工。

另外，由于旋转靠模106的大部分外壁用于由下半模102支承，负角成形模变得大而昂贵。

考虑到上述背景，本发明的目的在于解决这些问题：轻微转动导致旋转靠模移出预定成形位置，在工件的曲面形成不希望的台阶，或使得不能形成精确的曲线；难以提供1/100mm级别精度的产品；不能获得高质量的成形金属板产品。本发明的目的在于将旋转靠模保持在预定成形位置，从而提供高质量的金属板产品。为了达到该目的，本发明提供一种负角成形模，该负角成形模包括下半模和上半模，该下半模包括用于放置金属板工件的支承部，该上半模直线下降到下半模以成形该工件，在下半模的与进入上半模向下行程线的支承部接近的边缘部形成侵入成形部，在下半模可旋转地设置旋转靠模，滑动靠模具有侵入成形部并可滑动地与旋转靠模相对(opposed)，在下半模设置自动拉回机构以将旋转靠模旋回到可在成形操作后允许将工件从下半模取出的位置，工件放置在下半模的支承部，在旋转靠模的侵入成形部和滑动靠模的侵入成形部处，滑动靠模通过滑动成形该工件，自动拉回机构在成形操作后将旋转靠模旋回以允许从下半模取出工件；其中，该旋转靠模具有2个端部，每个端部包括从其凸出的支承轴，该支承轴由下半模支承以可旋转地支承该旋转靠模，旋转靠模的侵入成形部具有形成接受部的下部，在该旋转靠模下方可滑动地设置J形锁定杆，J形锁定杆具有与该接受部接合的接合部，该锁杆由复位弹性力施加装置沿与成形方向相反的方向施加弹性力，该滑动靠模可由弹性力比复位弹性力施加装置的弹性力大的弹性力施加装置沿侵入成形方向对锁杆施加弹性力，以反抗该复位弹性力施加装置的弹性力移动锁杆，从而在由滑动靠模和旋转靠模进行侵入成形时将旋转靠模接合在锁杆上。

另外，考虑到上述背景，本发明的目的在于解决这些问题：轻微转动导致旋转靠模移出预定成形位置，在工件的曲面形成不希望的台阶，或使得不能形成精确的曲线；难以提供1/100mm级别精度的产品；不能获得高质量的成形金属板产品。本发明的目的在于将旋转靠模保持在预定成形位置，从而提供高质量的金属板成形产品。为了达到该目的，按照本发明提供的负角成形模，该旋转靠模具有侵入成形槽，该侵入成形槽具有与该侵入成形部相向的边缘部，形成支承表面，该滑动靠模形成滑动表面，该滑动表面在进行侵入成形时与该支承表面接触。

另外，考虑到上述背景，本发明的目的在于解决这些问题：轻微转动导致旋转靠模移出预定成形位置，在工件的曲面形成不希望的台阶，或使得不能形成精确的曲线；难以提供1/100mm级别精度的产品；不能获得高质量的成形金属板产品。本发明的目的在于将旋转靠模保持在预定成形位置，从而提供高质量的金属板成形产品。为了达到该目的，按照本发明提供的负角成形模，上半模设有主动靠模，该主动靠模用于驱动设于下半模的滑动靠模。

图1为由本发明负角成形模成形前和成形后的汽车金属板部件的2个断面图。

图2为示出用于成形图1中的金属板部件的上半模位于上死中心的状态的断面侧视图。

图3为示出已经成形图1中的金属板部件的上半模下降到下死中心的状态的断面侧视图。

图4为现有技术的负角成形模的断面侧视图，上半模位于其上死中心。

图5为图4所示现有技术的负角成形模的断面侧视图，上半模处于向下行程，开始接触下半模，从而接触工件。

图6为图4所示现有技术的负角成形模的断面侧视图，上半模位于其下死中心。

图7为图4所示现有技术的负角成形模的断面侧视图，在侵入成形后，上半模被提升到其上死中心。

下面，根据附图所示实施例详细说明本发明。

图1示出在由负角成形模进行成形前和成形后的汽车金属板部件的断面图。示于图1(b)的工件W具有由侵入成形工艺成形的下部。

应该注意的量，该部分成形为三维曲面/线，以提供汽车外壳。

如图2所示，下半模1具有形成用于支承工件W的支承部2的上部。该下半模1可旋转地支承旋转靠模5，该旋转靠模5具有接近支承部2的侧部，该支承部2具有侵入成形部，该侵入成形部用于形成进入到上半模3的行程线内侧的凹部。符号C表示靠模5的旋转运动中心。为了在成形工件W后将工件W从下半模1取出，下半模1设置有例如气缸那样的未示出的自动拉回机构。

上半模3设置有滑动靠模46和由螺栓82固定到座板的垫块9。

下半模1可滑动地设置有滑动靠模8，该滑动靠模8由螺旋弹簧74沿离开工件W的方向作用弹性力。

为了按照本发明在侵入成形时将旋转靠模保持在预定成形位置，以获得高质量的金属板产品：

(1)由锁杆固定旋转靠模；

(2)由滑动靠模接合旋转靠模从而将其固定；

(3)由主动靠模接触与旋转靠模接合的滑动靠模从而固定旋转靠模。

轴形旋转靠模5具有分别延伸设置了支承轴的两端。每个支承轴可旋转地配合到轴承13，允许旋转靠模5旋转。

旋转靠模5如上述那样由轴承13支承其端部。如旋转靠模象现有技术那样直接接触于下半模，则需要精确的机加工。然而，由于旋转靠模5的绝大部分不直接与下半模1接触，所以，旋转靠模5和下半模1的机加工变得容易进行。

旋转靠模5包括旋转靠模本体21，该旋转靠模本体21用作芯部，该芯部具有上部、侧部、及下部，该上部具有由螺栓83固定的侵入成形部4，该侧部具有由螺栓25固定的侧压构件24，该底部具有旋转接触构件26。该旋转接触构件26接触下半模1。另外，侧压构件24也接触下半模1的支承部28。按照这一配置，当旋转靠模5的侵入成形部4和滑动靠模8的侵入成形部22压在该工件W时，支承部28接触在侧压构件24，从而防止旋转靠模5变形。通过设置支承部28，可积极地防止旋转靠模5的变形，并可制造高质量的金属板成形产品。

如图2和图3所示，通过由螺栓32将接受板31固定到旋转靠模5的侵入成形部4的下部，设置接受部。在固定到旋转靠模5下面的下半模1的导向构件30可滑动地布置J形锁杆34，该J形锁杆34具有与该接受部接合的接合部33。锁杆34由作为复位弹性力施加装置的螺旋弹簧35作用离开成形部的方向上的弹性力。螺旋弹簧35以压缩状态收容在形成于锁杆34后端的孔36中，接触在固定到导向构件30的座板37，从而朝滑动靠模8对锁杆34施加弹性力。在该孔36拧入从该孔36凸出的行程调节螺栓38。在该锁杆34将螺母39螺旋接合在可获得理想行程“S”的位置。滑动靠模8由作为弹性力施加装置的气体弹簧40作用弹性力，该气体弹簧40提供的弹性力比作为复位弹性力施加装置的螺旋弹簧35的弹性力大。按照这一配置，可在侵入成形的方向对锁杆34施加弹性力。当由滑动靠模8和旋转靠模5对工件W进行侵入成形时，反抗螺旋弹簧35的弹性力移动锁杆34，从而将旋转靠模5接合在锁杆34。

该旋转靠模5具有侵入成形槽41，该侵入成形槽41与设置有由螺栓固定的支承板42的部分相向。该滑动靠模8具有朝向支承板42的部分，在该处由螺栓45固定滑板44。

图2示出上半模3位于其上死中心的状态。

当将工件W放置在下半模1的支承部2时，上半模3下降，主动靠模46接触滑动靠模5，如图所示那样使滑动靠模5朝顺时针方向旋转，从而使旋转靠模5位于预定位置。然后，将垫块9压在工件W。

随着上半模3下降，主动靠模46也下降，使滑动靠模8反抗螺旋弹簧74的弹性力朝左移动。旋转靠模5由未示出的自动拉回机构送到进行侵入成形的预定姿势。

另外，气体弹性40由螺栓固定到锁杆34的相向部。气体弹簧40在其整个行程施加比螺旋弹簧36大并且通常恒定的弹性力。

气体弹簧40内装例如150kg/cm²的与应用相应的高压气体，即使杆受到压缩，也可在从气缸72伸出的杆73的整个行程提供例如150kg/cm²的时常恒定的输出。这通过在气缸72组合2个箱而得以实现；当杆73受到压缩从而对其中一个箱施压时，该箱中的高压气体流出到另一箱，从而在该杆73的整个行程时常保持恒定的输出。

如上所述，与螺旋弹簧不同，气体弹簧40可在其整个行程提供高的输出，使得能够可靠地移动该锁杆34。

另外，气体弹簧40可在例如150mm那样长的距离移动该滑动靠模4。

气体弹簧40具有活塞杆73，该活塞杆73使锁杆34反抗螺旋弹簧36的弹性力，朝左移动该锁杆34，将锁杆34的接合部33接合在旋转靠模5的接受板31，从而正确地将旋转靠模5定位于预定位置，使得可提供高质量的金属板成形产品。

另外，当旋转靠模5和滑动靠模8对工件W进行侵入成形时，滑动靠模8的滑动板44接触该旋转靠模的支承板42，使滑动靠模8配合到旋转靠模的侵入成形槽41，从而将旋转靠模5定位在预定位置，使得可提供高质量的金属板成形产品。

另外，驱动在侵入成形中与旋转靠模5协同动作的滑动靠模8，使其接触上半模3的主动靠模，从而将旋转靠模5定位在预定位置，使得可提供高质量的金属板成形产品。

按照本发明，锁杆34锁住旋转靠模5，滑动靠模8被接合，从而将旋转靠模5定位，另外，滑动靠模8由主动靠模46推压以定位，使得可提供高质量的金属板成形产品。

本发明如上述那样提供一种负角成形模，该负角成形模包括下半模和上半模，该下半模包括用于放置金属板工件的支承部，该上半模直线下降到下半模以成形该工件，在下半模的与进入上半模向下行程线的支承部接近的边缘部形成侵入成形部，在下半模可旋转地设置旋转靠模，滑动靠模具有侵入成形部并可滑动地接触在旋转靠模，在下半模设置自动拉回机构以将旋转靠模旋回到可在成形操作后允许将工件从下半模取出的位置，工件放置在下半模的支承部，在旋转靠模的侵入成形部和滑动靠模的侵入成形部，滑动靠模通过滑动成形该工件，自动拉回机构在成形操作后将旋转靠模旋回以允许从下半模取出工件；其中，该旋转靠模具有2个端部，每个端部包括从其凸出的支承轴，该支承轴由下半模支承以可旋转地支承该旋转靠模，旋转靠模的侵入成形部具有形成接受部的下部，在该旋转靠模下方可滑动地设置具有与该接受部接合的接合部的J形锁定杆，该锁定杆由复位弹性力施加装置沿与成形方向相反的方向施加弹性力，该滑动靠模可由弹性力比复位弹性力施加装置的弹性力大的弹性力施加装置沿侵入成形方向对锁杆施加弹力力，以反抗该复位弹性力施加装置的弹性力移动锁杆，从而在由滑动靠模和旋转靠模进行侵入成形时将旋转靠模接合在锁杆上。这样，本发明解决了这些问题：轻微转动导致旋转靠模移出预定成形位置，在工件的曲面形成不希望的台阶，或使得不能形成精确的曲线；难以提供1/100mm级别精度的产品；不能获得高质量的成形金属板产品。按照本发明，旋转靠模可被保持在预定成形高度，从而可提供高质量的金属板成形产品。

另外，按照本发明提供的负角成形模，该旋转靠模具有侵入成形槽，该侵入成形槽具有与该侵入成形部相向的边缘部，形成支承表面，该滑动靠模形成滑动表面，该滑动表面在进行侵入成形时与该支承表面接触。这样，本发明解决了这些问题：轻微转动导致旋转靠模移出预定成形位置，在工件的曲面形成不希望的台阶，或使得不能形成精确的曲线；难以提供1/100mm级别精度的产品；不能提供高质量的成形金属板产品。按照本发明，可将旋转靠模保持在预定成形高度，从而可提供高质量的金属板成形产品。

另外，按照本发明提供的负角成形模，上半模设有主动靠模，该主动靠模用于驱动设于下半模的滑动靠模。这样，本发明解决了这些问题：轻微转动导致旋转靠模移出预定成形位置，在工件的曲面形成不希望的台阶，或使得不能形成精确的曲线；难以提供1/100mm级别精度的产品；不能提供高质量的成形金属板产品。按照本发明，可将旋转靠模保持在预定成形高度，从而可提供高质量的金属板成形产品。

Claims

1.一种负角成形模，包括下半模和上半模，该下半模包括用于放置金属板工件的支承部，该上半模直线下降到下半模以成形该工件，在下半模的与进入上半模向下行程线的支承部接近的边缘部形成侵入成形部，在下半模可旋转地设置旋转靠模，滑动靠模具有侵入成形部并可滑动地与旋转靠模相对，在下半模设置自动拉回机构以将旋转靠模旋回到可在成形操作后允许将工件从下半模取出的位置，工件放置在下半模的支承部，在旋转靠模的侵入成形部和滑动靠模的侵入成形部处，滑动靠模通过滑动成形该工件，自动拉回机构在成形操作后将旋转靠模旋回以允许从下半模取出工件；其特征在于：该旋转靠模具有2个端部，每个端部包括从其凸出的支承轴，该支承轴由下半模支承以可旋转地支承该旋转靠模，旋转靠模的侵入成形部具有形成接受部的下部，在该旋转靠模下方可滑动地设置J形锁定杆，该J形锁杆具有与该接受部接合的接合部，该锁杆由复位弹性力施加装置沿与成形方向相反的方向施加弹性力，该滑动靠模可由弹性力比复位弹性力施加装置的弹性力大的弹性力施加装置沿侵入成形方向对锁杆施加弹性力，以反抗该复位弹性力施加装置的弹性力移动锁杆，从而在由滑动靠模和旋转靠模进行侵入成形时将旋转靠模接合在锁杆上。

2.如权利要求1所述的负角成形模，其特征在于：该旋转靠模具有侵入成形槽，该侵入成形槽具有与该侵入成形部相向的边缘部，形成支承表面，该滑动靠模形成滑动表面，该滑动表面在进行侵入成形时与该支承表面接触。

3.如权利要求1或2所述的负角成形模，其特征在于：上半模设有主动靠模，该主动靠模用于驱动设于下半模的滑动靠模。