CN1966171A

CN1966171A - 弯扳机用模具及其制造方法

Info

Publication number: CN1966171A
Application number: CNA2006101464085A
Authority: CN
Inventors: 林清一; 稻田宏和
Original assignee: Takeshi takashi; Komatsu Industries Corp
Current assignee: Takeshi takashi; Komatsu Industries Corp
Priority date: 2005-11-15
Filing date: 2006-11-13
Publication date: 2007-05-23
Also published as: KR20070051677A; JP2007136463A

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够高精度且稳定地保持在夹紧装置上的弯扳机用模具及其制造方法，例如，一种具备与在夹紧装置的可动夹紧部件设置的突起卡合的卡合槽的冲头，其中，所述卡合槽形成为具有相对中心面呈相互面对称的第一倾斜面和第二倾斜面的V字形状。在精加工该卡合槽时，使用成形为与该卡合槽一致的形状的成形磨削砂轮来实施磨削加工。实施了该磨削加工的槽的形状测定通过使用了跨棒的测定法进行。

Description

弯扳机用模具及其制造方法

技术领域

本发明涉及经由夹紧装置装载在弯扳机上，进行板材的弯曲加工的弯扳机用模具及其制造方法。

背景技术

以往，例如保持弯扳机用模具的冲头的夹紧装置，用压头下部将冲头夹入后面侧的固定板和前面侧的可动板之间，并用螺栓紧固可动板，由此夹紧该冲头。因此，更换冲头时必须用工具将多个螺栓紧固或松开，需要非常麻烦且耗费工时的作业，另外，若不经意地松开紧固螺栓则有冲头落下之患。由于此种原因，例如美国专利第6、446、485号说明书提出了可以简单地进行冲头的装卸并且能够防止冲头落下的夹紧装置。

所述美国专利第6、446、485号说明书提出的夹紧装置100，如图10(a)所示，具备：由在弯扳机的压头101下部安装的固定部件102固定的夹紧装置主体103；在该夹紧装置主体103的后侧(图左侧)与该夹紧装置主体103一体设置的固定夹紧部件104；与该固定夹紧部件104形成对而配置于夹紧装置主体103的前侧(图右侧)、并经由枢转支承轴105安装在该夹紧装置主体103上的可动夹紧部件106，且能够用这些夹紧部件104、106将固定在夹紧部件104和可动夹紧部件106之间的冲头107的上端部夹入。在此，在所述可动夹紧部件106的前端部设置向内侧突出的突起106a，另一方面，在所述冲头107的上端部设置能够与该突起106a卡合的卡合槽108。如图10(d)所示，该卡合槽108由具有与所述突起106a抵接的倾斜面109的锥形(bevel)槽部分108a、和作为机械加工时的工具的避让部而形成的避让槽部分108b构成，所述锥形槽部108a和所述避让槽部108b相对与冲头107的上端面平行且位于该卡合槽108的中间位置的平面110呈非对称的形状。

所述夹紧装置100有以下三种状态：1)用固定夹紧部件104和可动夹紧部件106将冲头107的上端部牢固地夹入而固定冲头107的夹紧状态(参照图10(a))；2)以使所述突起106a进入所述卡合槽108内来防止冲头107的落下同时容许冲头107在左右方向(与图10的纸面正交的方向)的移动的程度，用这些夹紧部件104、106夹入冲头107的上端部的半夹紧状态(参照图10(b))；3)扩开可动夹紧部件106使得冲头107相对这些夹紧部件104、106完全自由的松开状态(参照图10(c))。而且，图10(a)所示的夹紧状态和图10(b)所示的半夹紧状态，可以通过在夹紧装置主体103上付设的未图示的控制杆的规定的转动操作进行切换。另外，在图10(c)所示的松开状态下，若用手指等推压可动夹紧部件106的下部，则成为图10(b)所示的半夹紧状态。另外，在图10(b)所示的半夹紧状态下，若用手指等推压可动夹紧部件106的上部，则成为图10(c)所示的松开状态。

在此，从图10(b)所示的半夹紧状态向图10(a)所示的夹紧状态转变时，因为用可动夹紧部件106的突起106a推压卡合槽108的倾斜面109，因此冲头上端部的后面(图左面)被压紧在固定夹紧部件104上同时冲头整体被上压。而且，向夹紧状态的转变结束时，冲头上端部的后面被压紧在固定夹紧部件104上，冲头上端面被压紧在夹紧装置主体103上，由此，形成冲头107向夹紧装置100的定位，并且保持冲头107相对夹紧装置100的姿势。因此，为了高精度且稳定地保持冲头107相对夹紧装置100的姿势，需要高精度地精加工卡合槽108的倾斜面109。

但是，在所述以往的冲头107中，由于所述卡合槽108不是容易进行形状测定的形状，所以判定卡合槽108的倾斜面109是哪种程度的形状精度是极其困难的。因此，由于不能高精度地精加工卡合槽108的倾斜面109，因此，冲头107相对夹紧装置100的姿势不稳定，从而存在不能进行高精度的弯曲加工的问题。另外，在组合多个冲头而构筑了上型时，由于这些冲头的刃尖不一致，因此也存在损伤弯曲加工制品的问题。此外，使弯扳机用模具的冲模保持在所述夹紧装置100时，不用说也产生同样的问题。

发明内容

本发明是为解决所述问题而作出的，其目的在于提供一种能够高精度且稳定地保持在夹紧装置上的弯扳机用模具及其制造方法。

为实现所述目的，本发明第一方面提供一种弯扳机用模具，其装载在通过具备固定于弯扳机压头的夹紧装置主体、与该夹紧装置主体一体设置的固定夹紧部件、和与该固定夹紧部件形成对的可动夹紧部件而构成的夹紧装置上，并进行板材的弯曲加工，其特征在于，具备：

(a)具有在由所述固定夹紧部件和所述可动夹紧部件夹紧时，与所述固定夹紧部件接触的第一基准面、和与该第一基准面正交且与所述夹紧装置主体接触的第二基准面的基端部；

(b)具有对板材的弯曲加工发挥实质性贡献的功能部的前端部；及

(c)在由所述固定夹紧部件和所述可动夹紧部件夹紧时，与在所述可动夹紧部件上设置的突起卡合的卡合槽，

所述卡合槽以与所述第二基准面平行且在从该第二基准面朝向所述前端部的方向上离开规定距离的平面为中心面，具有配置在该中心面和所述第二基准面间且与所述突起抵接的第一倾斜面，并且具有相对所述中心面与所述第一倾斜面呈面对称的第二倾斜面，且所述卡合槽为这些倾斜面的间隔随着向该卡合槽的开放侧前进而变大的形状。

在第一方面的基础上，优选在所述第一倾斜面成膜有放电加工所形成的硬质被膜(第二方面)。

下面，本发明第三方面提供一种弯扳机用模具的制造方法，其是权利要求1中记载的弯扳机用模具的制造方法，其特征在于，包括：

(a)在所述卡合槽的形成预定部位通过切削加工形成比该卡合槽小的槽的粗加工工序；

(b)对通过所述粗加工工序形成的槽，使用成形为与所述卡合槽一致的形状的成形磨削砂轮而实施磨削加工的磨削加工工序；及

(c)对实施了所述磨削加工的槽压抵作为测量触头的跨棒，分别测定该跨棒和所述第一基准面的距离及所述跨棒和所述第二基准面的距离的槽形状测定工序。

在第三方面的基础上，优选包括对从所述槽形状测定工序的测定结果判定为满足规定的形状精度的所述卡合槽的至少所述第一倾斜面实施通过放电加工形成硬质被膜的表面硬化处理的表面硬化处理工序(第四方面)。

在本发明的弯扳机用模具中，设置在由固定夹紧部件和可动夹紧部件夹紧时，与该固定夹紧部件接触的第一基准面和与该第一基准面正交且与夹紧装置主体接触的第二基准面，并且，设置与在该可动夹紧部件上设置的突起卡合的卡合槽。该卡合槽以与所述第二基准面平行且在从该第二基准面朝向模具所述前端部的方向上离开规定距离的平面为中心面，具有配置在该中心面和所述第二基准面间且与所述突起抵接的第一倾斜面，并且具有相对所述中心面与所述第一倾斜面呈面对称的第二倾斜面，且所述卡合槽为这些倾斜面的间隔随着向该卡合槽的开放侧前进而变大的形状。若对这种形状的卡合槽压抵作为测量触头的跨棒，即使跨棒的周面与第一倾斜面及第二倾斜面分别接触，则在该卡合槽的中心面上存在跨棒的轴中心线。通过分别测定该跨棒和所述第一基准面的距离及该跨棒和所述第二基准面的距离，可以容易且正确地判定卡合槽是哪种程度的形状精度，特别是能够高精度且稳定地保持在夹紧装置上并且能够容易且正确地判定重要的第一倾斜面的形状精度是哪种程度。因此，由于能够高精度地精加工卡合槽的第一倾斜面，所以可以起到高精度且稳定地保持在夹紧装置上的效果。因此，能够进行高精度的弯曲加工，另外，在组合多个冲头而构筑了上型的情况下，由于这些冲头的刃尖一致，因此不损伤弯曲加工制品。

在此，本发明的弯扳机用模具是经过以下工序而制造的：在所述卡合槽的形成预定部位通过切削加工形成比该卡合槽小的槽的粗加工工序；对通过该粗加工工序形成的槽，使用成形为与所述卡合槽一致的形状的成形磨削砂轮而实施磨削加工的磨削加工工序；及对实施了该磨削加工的槽压抵作为测量触头的跨棒，分别测定该跨棒和所述第一基准面的距离及该跨棒和所述第二基准面的距离的槽形状测定工序。因此，可以提供具备高精度地精加工的卡合槽的弯扳机用模具。

此外，采用通过对所述卡合槽中至少所述第一倾斜面实施用放电加工形成硬质被膜的表面硬化处理，来在该第一倾斜面上成膜硬质被膜的构成，由此，能够可靠地抑制伴随着夹紧装置的夹紧·松开操作的反复进行，卡合槽变形、特别是第一倾斜面磨损的情况。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的弯扳机用模具装载于弯扳机上的状态的要部的正视图；

图2是图1的A向视图；

图3是夹紧装置的状态说明图，图(a)表示夹紧状态、图(b)表示半夹紧状态、图(c)表示松开状态；

图4是冲头的构造说明图(a)及(a)的B部放大图(b)；

图5是粗加工工序的说明图；

图6是磨削加工工序的说明图；

图7是修整的说明图；

图8是槽形状测定工序的说明图；

图9是表面硬化处理工序的说明图；

图10是现有技术的说明图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的弯扳机用模具及其制造方法的具体的实施方式进行说明。

图1是表示本发明一实施方式的弯扳机用模具装载于弯扳机上的状态的要部的正视图。另外，图2表示图1的A向视图。此外，本实施方式是在弯扳机用模具的冲头上应用了本发明的例子。

在图1所示的弯扳机1中，以在压头2和工作台3之间相互对置的方式配置上型4及下型5，可通过这些上型4及下型5的协动对在这些上型4和下型5间配置的被加工材料(例如：钢板、铝合金板等)实施V弯曲加工。所述上型4是组合多个(本实施方式中为三个)冲头6、7、8而构筑的，这些冲头6、7、8经由夹紧装置9及固定部件10而装载在上方的压头2上。另一方面，作为所述下型5的冲模(以下称为“冲模5”)通过在其前端部(上端部)形成作为对V弯曲加工发挥实质性贡献的功能部的V字形状的槽5a(以下称为单“V槽5a”)，且经由冲模座11装载在下方的工作台3上。

如图2所示，所述夹紧装置9具备：由在压头2的下部安装的所述固定部件10固定的夹紧装置主体12；在该夹紧装置主体12的后侧(图中左侧)与该夹紧装置主体12一体设置的固定夹紧部件13；和与该固定夹紧部件13形成对而配置于夹紧装置主体12的前侧(图中右侧)、并经由枢转支承轴14在该夹紧装置主体12上安装的可动夹紧部件15，且可以用这些夹紧部件13、15夹入固定在夹紧部件13和可动夹紧部件15之间的冲头6、7、8的上端部。在此，在所述可动夹紧部件15的前端部设置有向内侧突出的突起15a。

该夹紧装置9有以下3种状态：1)用固定夹紧部件13和可动夹紧部件15将冲头6、7、8的上端部牢固地夹入而固定冲头6、7、8的夹紧状态(参照图3(a))；2)以使所述突起15a进入后述的卡合槽23A内来防止冲头6、7、8的落下同时容许冲头6、7、8在左右方向(与图的纸面正交的方向)的移动的程度，用这些夹紧部件13、15夹入冲头6、7、8的上端部的半夹紧状态(参照图3(b))；3)扩开可动夹紧部件15使得冲头6、7、8相对这些夹紧部件13、15完全自由的松开状态(参照图3(c))。而且，图3(a)所示的夹紧状态和图3(b)所示的半夹紧状态通过在夹紧装置主体12上付设的未图示的控制杆的规定的转动操作进行切换。另外，在图3(c)所示的松开状态下，若用手指等推压可动夹紧部件15的下部，则成为图3(b)所示的半夹紧状态。另外，在图3(b)所示的半夹紧状态下，若用手指等推压可动夹紧部件15的上部，则成为图3(c)所示的松开状态。

在此，在从图3(b)所示的半夹紧状态向图3(a)所示的夹紧状态转变时，由于可动夹紧部件15的突起15a推压卡合槽23A的后述的第一倾斜面25A(参照图4)，因此，冲头上端部的后面(图中左面：后述第一基准面20B)被压紧在固定夹紧部件13，同时冲头整体被上压。而且，在向紧固状态的转变结束时，冲头上端部的后面被压紧到固定夹紧部件13，冲头上端面(后述第二基准面21)被压紧到夹紧装置主体12上，由此，形成冲头6、7、8向夹紧装置9的定位，并且保持冲头6、7、8相对夹紧装置9的姿势。

构筑所述上型4的多个冲头6、7、8，仅其左右方向的宽度尺寸不同(参照图1)，其基本形状(侧视形状)相同。在该上型4中，在左侧配置了宽度最大的冲头6，在右侧配置了比其左侧的冲头6宽度稍窄的冲头8，在冲头6、8之间配置了宽度最小的冲头7。下面，主要对宽度最大的左侧的冲头6进行说明，利用有关该冲头6的说明进行其它冲头7、8的说明。

在所述冲头6中，如图2所示，在其上端部(基端部)设置有在由固定夹紧部件13和可动夹紧部件15夹紧时，与固定夹紧部件13接触的第一基准面20B、和与该第一基准面20B正交且与夹紧装置主体12接触的第二基准面21。另外，在其下端部(前端部)设置有对板材的弯曲加工发挥实质性贡献的刃部(功能部)22。进而，在该冲头6上设置有在由固定夹紧部件13和可动夹紧部件15夹紧时与可动夹紧部件15的突起15a卡合的卡合槽23A。

如图4(a)所示，所述卡合槽23A以与所述第二基准面21平行且在从该第二基准面21朝向冲头下端部的方向上离开规定距离T的平面24为中心面(以下称为“中心面24”)，具有配置在该中心面24和所述第二基准面21间且与所述突起15a抵接的第一倾斜面25A，并且具有相对所述中心面24与所述第一倾斜面25A呈面对称的第二倾斜面26A，且所述卡合槽形成为这些倾斜面25A、26A的间隔随着向该卡合槽23A的开放侧前进而变大的V字形状。

在本实施方式中，在该冲头6上设置有与所述卡合槽23A具有相同形状的槽23B(以下称为“卡合槽23B”)，该卡合槽23B以通过该冲头6的刃尖的中心线27为基准而与所述卡合槽23A形成对称位置的关系。这样，以相对通过该冲头6的刃尖的中心线27形成相互对称关系的方式在冲头6的表侧面(图4(a)中右侧面)及里侧面(图4(a)中左侧面)分别设置卡合槽23A及卡合槽23B，由此，在将冲头6装配在夹紧装置9上时，冲头6的表里任一面配置在弯扳机1的前侧，冲头6的刃尖都可以对应冲模5的V槽5a的中心位置而适当地进行V弯曲加工。此外，当冲头6的里面侧配置在弯扳机1的前侧时，所述第一基准面20B的相反侧的20A成为与固定夹紧部件13接触的基准面。

如图4(b)所示，在所述卡合槽23A上在第一倾斜面25A及第二倾斜面26A的整个面，通过放电加工所进行的表面硬化处理而成膜有硬质被膜28。另外，在所述卡合槽23B上也同样，在第一倾斜面25B及第二倾斜面26B的整个面，通过放电加工所进行的表面硬化处理而成膜有硬质被膜28(省略图示)。根据这样的放电加工所进行的表面硬化处理，可进行常温的处理，因此不产生该表面硬化处理所导致的应变。因而，在热处理法(高频淬火、火焰淬火等)或氮化处理法、化学蒸镀法(CVD法)、物理蒸镀法(PVD法)等表面硬化处理中，需要在该表面硬化处理后进行应变修正工序或将尺寸精度等精加工为要求质量的精加工工序等，但在以上方法中不需要应变修正工序或精加工工序等，从而能够同时实现制造时间的缩短和制造成本的降低。此外，因为所述硬质被膜28是由厚度0.01mm左右的表面硬化层和厚度0.005mm左右的浸透层构成的极薄的膜，因此，几乎不影响冲头6保持在夹紧装置9时的姿势。另外，该硬质被膜28的硬度是维氏硬度Hv2500～3000左右，且耐磨性极其优越。这样，能够可靠地抑制随着夹紧装置9的夹紧·松开操作的反复进行，卡合槽23A、23B变形、特别是第一倾斜面25A、25B磨损的情况。此外，由于与可动夹紧部件15的突起15a抵接的只是第一倾斜面25A、25B，因此，也可以只在第一倾斜面25A、25B上成膜放电加工所形成的硬质被膜。

下面，参照图5～图9说明所述冲头6的制造方法。此外，在以下所述的制造方法中，关于所述卡合槽23A的制造工序和关于所述卡合槽23B的制造工序相同，因此，说明关于所述卡合槽23B的制造工序，并以关于该卡合槽23B的制造工序的说明来进行关于所述卡合槽23A的制造工序的说明。

首先，准备对模具坯材(S43C、SCM440H等的拉拔材)实施了调质工序或切削加工工序、热处理工序、应变修正工序等而得到的其外形形状大致接近成品的冲头6′。此外，在该冲头6′上，刃部22的刃面、第一基准面20A、20B及第二基准面21都以通过刃尖的中心线27为基准而精加工成规定的形状精度。

(粗加工工序：参照图5)

其次，将所述冲头6′经由夹具29装配在切削加工机的加工台30上。然后，使切削加工机的切削刃具31旋转，通过该切削刃具31，在所述卡合槽23B的形成预定部位以中心面24为基准进行切削加工，在冲头6′上形成比所述卡合槽23B稍小的用图中虚线表示的槽23B′。在此，所述夹具29如下构成：通过支承冲头6′的刃部22的刃面、第一基准面20A及第二基准面21的各面并夹入冲头6′，而将该冲头6′保持在形成了定位的状态。

(磨削加工工序：参照图6)

其次，在磨床的砂轮轴(图示省略)上安装成形磨削砂轮32，并且将经过了所述粗加工工序的冲头6′经由夹具33安装在磨床的加工台34上。在此，所述成形磨削砂轮32是用结合材料结合磨粒而成形的，且由砂轮主体部32a和在该砂轮主体部32a的轴线方向中心位置形成且具有与所述卡合槽23B一致的截面形状的环状突起部32b构成。另外，所述夹具33与所述夹具29是基本相同的构造，通过支承冲头6′的刃部22的刃面、第一基准面20A及第二基准面21的各面并夹入冲头6′，而将该冲头6′保持在形成了定位的状态。此外，符号35所示的是临时支承冲头6′的可以进行高度调节的支承台。

然后，对由所述粗加工工序形成的槽23B′，以中心面24为基准，压紧成形磨削砂轮32的环状突起部32b进行磨削加工。此外，在使用了与相对中心面24呈对称形状的所述卡合槽23B一致的成形磨削砂轮32的磨削加工中，因为在成形磨削砂轮32上从磨削加工中的槽23B′作用将图6中左右方向的振动抵消的反力，因此，可以稳定地进行这样的磨削加工。

在此，在所述磨削加工工序中，当随着成形磨削砂轮32的使用，该成形磨削砂轮32磨耗，或产生磨具气孔堵塞或磨具切削表面变钝而使磨粒的切削能力变钝时，使用图7所示的修整工具36进行如下的修整：切削成形磨削砂轮32的表面，产生新的磨粒。

(槽形状测定工序：参照图8)

其次，对实施了所述磨削加工的槽23B′压抵作为测量触头的跨棒37，分别测定该跨棒37和所述第一基准面20A的距离(用图中记号H表示的尺寸)及所述跨棒37和所述第二基准面21的距离(用图中记号L表示的尺寸)。在该槽形状测定工序中，对实施了所述磨削加工的槽23B′压抵跨棒37时，也就是使跨棒37的周面分别与第一倾斜面25B′及第二倾斜面26B′接触时，在该槽23B′的中心面24上存在跨棒37的轴中心线，因此，通过分别测定该跨棒37和所述第一基准面20A的距离H及该跨棒37和所述第二基准面21的距离L，能够容易且正确地判定该槽23B′是否满足规定的形状精度。在此，作为所述规定的形状精度，例如所述H尺寸及L尺寸分别是基准尺寸±0.02mm，更优选是基准尺寸±0.01mm。这样，特别是能够高精度且稳定地保持在夹紧装置9上并且能够将重要的第一倾斜面25B′精加工成高精度。

在从所述槽形状测定工序的测定结果判定为满足规定的形状精度时，进入到下一表面硬化处理工序中，在从所述槽形状测定工序的测定结果判定为仍未满足规定的形状精度时，对应于现在的形状尺寸和作为目标的形状尺寸的差分求出所述磨削加工的追加量，只以追加量进一步实施所述磨削加工工序。

(表面硬化处理工序：参照图9)

将从所述槽形状测定工序的测定结果判定为满足规定的形状精度的冲头6′固定在放电表面硬化处理装置的加工液槽38中，使由钛构成的电极39在以碳为构成元素的加工液40中放电，使通过放电从电极39释放出的钛离子和通过放电热而分解的加工液40中的碳产生化学反应，生成碳化钛(TiC)，从而在冲头6′的槽23B′的表面形成其TiC的硬质被膜(硬质陶瓷被膜)。

通过以上所述的工序，可以得到具备高精度且耐磨性优越的卡合槽23A、23B的冲头6，另外同样可以得到具备高精度且耐磨性优越的卡合槽23A、23B的冲头7、8。

根据本实施方式的冲头6、7、8，由于能够高精度地精加工卡合槽23A、23B的第一倾斜面25A、25B，所以起到高精度且稳定地保持在夹紧装置9上的效果。因此，能够进行高精度的弯曲加工，另外，由于冲头6、7、8的刃尖一致，因此，不损伤弯曲加工制品。

此外，在本实施方式中表示了在弯扳机用模具的冲头上应用了本发明的例子，但是，也可以遵照本发明的主旨，将本发明应用于弯扳机用模具的冲模。

Claims

1.一种弯扳机用模具，其装载在通过具备固定于弯扳机压头的夹紧装置主体、与该夹紧装置主体一体设置的固定夹紧部件、和与该固定夹紧部件形成对的可动夹紧部件而构成的夹紧装置上，并进行板材的弯曲加工，其特征在于，具备：

2.如权利要求1所述的弯扳机用模具，其中，在所述第一倾斜面成膜有放电加工所形成的硬质被膜。

3.一种弯扳机用模具的制造方法，其是权利要求1中记载的弯扳机用模具的制造方法，其特征在于，包括：

4.如权利要求3所述的弯扳机用模具的制造方法，其中，包括对从所述槽形状测定工序的测定结果判定为满足规定的形状精度的所述卡合槽的至少所述第一倾斜面实施通过放电加工形成硬质被膜的表面硬化处理的表面硬化处理工序。