TW201600310A - 具傾斜夾料面的引伸模具 - Google Patents

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Bai-Cun Lin
Zheng-Yu Yang
Kun-Ming Huang
Jun-Zhi Guo
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Univ Nat Kaohsiung 1St Univ Sc
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    • B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/04—Blank holders; Mounting means therefor
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Abstract

一種具傾斜夾料面的引伸模具，其引伸模具包含一下模座、一鎖固於下模座的下模、一上模座、一鎖固於上模座的沖頭固定板、一固定於沖頭固定板的沖頭，沖頭可相對於下模作相對運動、一可與沖頭固定板作平行相對運動的壓料板，壓料板面對下模的一壓料面具有一傾斜面及/或下模面對壓料板的一下模面具有一傾斜面。

Description

具傾斜夾料面的引伸模具
本發明是有關於一種引伸模具，且特別是有關於一種與夾持引伸胚料的夾料面呈一傾斜面的引伸模具。
引伸成形為應用引伸模具將平板胚料(例如板材)沖壓成形出所需之產品造型。請參照圖1A~圖1D所示為先前技術之引伸模具對板材胚料加工的結構流程圖。圖1E所示板材19成形為成品20各個部位之應力示意圖。圖1A係一先前技術之引伸模具10，包含有下模座11、下模12、頂出裝置13、定位板14、壓料板15、上模座16、沖頭17及沖頭固定板18。下模12固定於該下模座11，協同一壓料板15以夾持一板材19，並與對應的沖頭17協同對板材19進行引伸加工。圖1B繪示在引伸模具10工作的過程中，壓料板15跟隨行程的下降而碰到板材19的過程。圖1C繪示引伸過程中，沖頭17壓迫板材19的成形過程。圖1D繪示加工完成後，成品20並被頂出裝置13頂出的情形。圖1E繪示板材19成形為一成品20之引伸過程時，成品20各個部位之應力示意圖。
請再參照圖1C、圖1D及圖1E。前述引伸模具10中，當板材19之胚料在成形為具有杯或筒狀造型的成品20(此處以杯造型為例)時，沖頭17施加於板材19的引伸力Fa必須克服板材應變所需的應變力f1、壓料板15與板材19間的摩擦力f2及板材19與下模12間的摩擦力f3。另外，在沖頭17 向下成形，板材19逐漸成形為成品20時，其外緣面201逐漸縮小；同時，其頂部202的厚度逐漸增厚，肩部203受彎矩而彎曲。當壓料板15施於其頂部202的壓料力Fb不足以抗衡該處周向壓縮應力時，頂部202會發生皺摺現象。此外，該壓料力Fb會影響壓料板15與板材19間摩擦力及板材19與下模12間摩擦力的大小。
再一方面，成形中成品20側壁204受沖頭17引伸力，其側壁204厚度會逐漸薄化；當側壁204的應力超過其材料強度時，在側壁204接近底部205的地方會發生破裂情形。
本發明的目的在於提供一種傾斜夾持加工板件之夾料面的引伸模具。
為達成前述目的，本發明之具傾斜夾料面的引伸模具的技術手段包含：該引伸模具包含一下模座、一鎖固於該下模座之下模、一上模座、一鎖固於該上模座的沖頭固定板、一固定於該沖頭固定板的沖頭，該沖頭可相對於該下模作相對運動、一可與該沖頭固定板平行地作相對運動的壓料板，該壓料板之面對該下模的一壓料面係具有一傾斜面。
在一實施例中，該傾斜面的傾斜方向係朝向該引伸模具的中心軸傾斜。
在一實施例中，該傾斜面的截面形狀包含不規則形狀或如傾斜線、傾斜線加水平線、曲線或曲線加水平線的幾何形狀。
為達成前述目的，本發明另提供一種具傾斜夾料面的引伸模具的技術手段，包含：該引伸模具包含一下模座、一鎖固於該下模座之下 模、一上模座、一鎖固於該上模座的沖頭固定板、一固定於該沖頭固定板的沖頭，該沖頭可相對於該下模作相對運動、一可與該沖頭固定板平行地作相對運動的壓料板，該下模之面對於該壓料板的一承料面係具有一傾斜面。
在一實施例中，該傾斜面的傾斜方向係朝向該引伸模具的中心軸傾斜。
在一實施例中，該傾斜面的截面形狀包含不規則形狀或如傾斜線、傾斜線加水平線、曲線或曲線加水平線的幾何形狀。
本發明包含如下的特點：有別於習知的壓料板結構，本發明在壓料板面對板件胚料的一面設置一傾斜面，及/或在下模之承載板件胚料的一面設置一傾斜面，在相同於壓料板/下模無設置傾斜面的情形下，引伸模具施予相同的向下壓料力時，設置傾斜面可增加板件胚料朝向模具中心軸方向的推力，並減少壓料板面與板件胚料及/或下模與板件胚料間的摩擦力，進而降低板件胚料的厚度變薄率，並提升引伸模具之成形性。
10‧‧‧引伸模具
11‧‧‧下模座
12‧‧‧下模
13‧‧‧頂出裝置
14‧‧‧定位板
15‧‧‧壓料板
16‧‧‧上模座
17‧‧‧沖頭
18‧‧‧沖頭固定板
19‧‧‧板材
20‧‧‧成品
201‧‧‧外緣面
202‧‧‧頂部
203‧‧‧肩部
204‧‧‧側壁
205‧‧‧底部
30‧‧‧引伸模具
31‧‧‧下模座
311‧‧‧下模
3111‧‧‧承料面
3112‧‧‧模穴
32‧‧‧上模座
321‧‧‧沖頭固定板
3211‧‧‧沖頭
3212‧‧‧壓料板
32121‧‧‧壓料面
33‧‧‧定位板
A,A’‧‧‧角度
AF1,AF2‧‧‧施力
B1,B2‧‧‧推力
C‧‧‧中心軸
Fa,Fa’‧‧‧引伸力
Fb,Fb’‧‧‧壓料力
f1‧‧‧應變力
f2,f3,f3’‧‧‧摩擦力
P‧‧‧成品
W‧‧‧板材
圖1A~圖1D為先前技術之引伸模具對板材胚料加工的結構流程圖；圖1E為板材在成形為成品過程中各個部位之應力示意圖；圖2為本發明一實施例之具傾斜夾料面的引伸模具之進行引伸前的結構剖面示意圖；圖3為圖2之編號3的局部放大圖；圖4為圖2之編號4的局部放大圖； 圖5為本發明一實施例之具傾斜夾料面的引伸模具之進行引伸時的結構剖面示意圖；圖6為圖5之編號6的局部放大圖；圖7為圖6之壓料面施加於板材的施力之轉變為推力之分力示意圖；圖8為圖5之編號8的局部放大圖；圖9為圖8之下模施加於板材的施力之轉變為推力之分力示意圖。
茲配合圖式說明本發明之實施例如下。
請先參照圖2至圖9所示。本實施例的引伸模具30包括：一下模座31；一上模座32；一固定於下模座31上的下模311，下模311包含一模穴3112，該下模311上設置有用以定位一落料之待加工的板材W的定位板33；一固定於上模座32下方的沖頭固定板321上的沖頭3211；在沖頭3211與下模311之間設置有可隨沖頭固定板321移動的壓料板3212。該下模311可協同與該下模311作相對運動的一沖頭3211，對一板材W進行引伸加工，其中，該壓料板3212之面對該下模311的一壓料面32121係為一傾斜面，例如，該傾斜面可具有一傾斜的角度A，但並不以此為限(例如該傾斜面的傾斜角度包含了多個角度或具有曲度)，或者該下模311之面對於該壓料板3212的一承料面3111係為一傾斜面，例如，該傾斜面可具有一傾斜的角度A’，但不以此為限(例如該傾斜面的傾斜角度包含了多個角度或具有曲度)。當然也可以在一實施例中結合上述二例，即壓料面32121與承料面3111兼為傾斜面。
進一步地，如圖2、圖3、圖4所示。在一實施例中，該傾斜面的傾斜方向係朝向該引伸模具30的模穴3112的中心軸C傾斜(圖3、圖4中 之中心線為無傾斜狀態時的基準面)。
前述之壓料板3212的壓料面32121及下模311的承料面3111上的傾斜的角度A或A’與板材W的夾置關係示意圖如圖5所示，另，圖6與圖8分別為圖5中的局部放大示意圖。
續請對照圖5、圖6、圖7。在圖6實施例中，當壓料板3212施以一壓料力Fb’而夾置板材W後，沖頭3211以一引伸力Fa’下壓板材W使其引伸時，壓料面32121的傾斜面施加於板材W上表面為施力AF1，該施力AF1可分力為水平推力B1與垂直下壓力(圖7示出)，其推力B1的推動方向是朝向模具中心軸C。
再請對照圖5、圖8、圖9。在圖8實施例中，當壓料板3212施以一壓料力Fb’而夾置板材W後，沖頭3211一引伸力Fa’下壓板材W使其引伸時，承料面3111的傾斜面施加於板材W下表面為施力AF2，該施力AF2可分力為水平推力B2和一垂直上頂力(圖9示出)，其推力B2的推動方向是朝向模具中心軸C。
在一實施例中，該壓料面及/或該承料面上所設置的該傾斜面的截面形狀包含不規則形狀或包含傾斜線、傾斜線加水平線、曲線或曲線加水平線的幾何形狀。
值得一提的是，本發明前述之傾斜壓料面(設置於壓料板底面)及/或傾斜承料面(設置在下模頂面)，其傾斜面的傾斜度是在不影響以該引伸模具加工的成品所要求的公差範圍之內所為的傾斜角度。
相對於先前技術，本發明的優點包含：本發明在壓料板面對板件胚料的一面設置一傾斜面，及/或在下模之承載板件胚料的一面設置一傾斜面，在相同於壓料板/下模無設置傾斜面的情形下，引伸模具施予相同的向下壓料力時，設置傾斜面可增加板件胚料朝向模具中心軸的推力，並減少壓料板面與板件胚料及/或下模與板件胚料間的摩擦力，進而降低板件胚料的厚度變薄率，並提升引伸模具之成形性。
綜上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之較佳實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。
3211‧‧‧沖頭
3212‧‧‧壓料板
32121‧‧‧壓料面
A‧‧‧角度
W‧‧‧板材

Claims (8)

  1. 一種具傾斜夾料面的引伸模具，該引伸模具包含一下模座、一鎖固於該下模座之下模，該下模具有一模穴、一上模座、一鎖固於該上模座的沖頭固定板、一固定於該沖頭固定板的沖頭，該沖頭可相對於該下模作相對運動、一設置於沖頭與下模之間，且可與該沖頭固定板平行地作相對運動的壓料板，該壓料板之面對該下模的一壓料面係具有一傾斜面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具傾斜夾料面的引伸模具，其中該傾斜面的傾斜方向係朝向該引伸模具之模穴的中心軸傾斜。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具傾斜夾料面的引伸模具，其中該傾斜面的截面形狀包含不規則形狀。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具傾斜夾料面的引伸模具，其中該傾斜面的截面形狀包含傾斜線、傾斜線加水平線、曲線或曲線加水平線的幾何形狀。
  5. 一種具傾斜夾料面的引伸模具，該引伸模具包含一下模座、一鎖固於該下模座之下模，該下模具有一模穴、一上模座、一鎖固於該上模座的上沖頭固定板、一固定於該沖頭固定板的沖頭，該沖頭可相對於該下模作相對運動、一設置於沖頭與下模之間，且可與該沖頭固定板平行地作相對運動的壓料板，該下模之面對於該壓料板的一承料面係具有一傾斜面。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之具傾斜夾料面的引伸模具，其中該傾斜面的傾斜方向係朝向該引伸模具的中心軸傾斜。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之具傾斜夾料面的引伸模具，其中該傾斜面的截面形狀包含不規則形狀。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之具傾斜夾料面的引伸模具，其中該傾斜面的截面形狀包含傾斜線、傾斜線加水平線、曲線或曲線加水平線的幾何形 狀。
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