TW453913B - Method for the hot-pressing of workpieces - Google Patents

Description

153913 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 熱 經 五、發明説明（i ) 本發明關係_種用於工作件的熱壓方法，以及用以執 行這種方法的裝置’就如在申請專利範圍第丨和4項各獨立 項的前言所界定的内容。 在熱壓期間，首先，圓柱形的工作件通常係從加熱至 锻鍊度的金屬棒割切β由於加熱的結果，工作件被所謂 的氧化層，其會在工作件成形期間剝落的鏽殼所包圍。基 本上有兩種可能性用以除鏽： a) 帶鏽的工作件被引至熱成形機的第—或單一的壓模 ’而當以壓桿之輔助從事壓鑄期間鏽會從工作件碎 裂脫落。 b) 帶鏽的工作件在壓模外侧的第一.成形站從事預先徵 粗並除鏽，並在第二成形站引入至熱成形機的第一 或單一的壓模，而在該處壓鑄。 在曰本新型專利第2521909號，說明了 一種多階段式 熱成形機’其中鏽係在第一成形站的壓模内從工作件碎裂 脫落。在壓模内部剝落鏽的缺點是，大部分的鏽會再度被 壓入工作件内。這造成較差的表面品質，因此必須從事更 繁複的切割精加工和更多的加工成本，結果材料的需求量 增加’以及因而造成的每件工作件成本增高。 过些缺點係以熱成形機加以避免，該熱成形機的除鏽 係分開在第一成形站進行。CH 594 454號專利說明一種 鍛壓床，其中工作件係以壓桿在壓模外侧從事預先镦粗 這亦被稱之為自由徵粗，鏽從工作件碎裂脫離並掉落 除鏽和預先镦粗的工作件然後以輸送緊抓器裝置輪送至第 雙-------訂------線…. * 一 I 'i. TV {諸先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

4 53 913 A7 B7 五、發明説明（2 ) 經濟部智慧財產局員工.消費合作社印製 二成形站，並導入位於該處的壓模而在該處從事壓鑄。 雖然這確保剝落的鏽不至再度壓入，但是為達此項目 的需要額外的成形階段《另外，預先镦粗工作件的外徑可 能有變化’由於在鄰近成形站空置的狀況下的鐶粗力係大 於當鄰近成形站係滿時的镦粗力，在正常作業期間其可能 發生空置的情況，例如習常的金屬棒終端之掉落以後。因 此對工作件輸送而言自定中心的輸送緊抓器具係實質上不 可缺少的。 在看過前段所描述的至目前為止已知之除鏽方法的缺 點後，明暸本發明係基於後述目的。提供一種用以在引言 内所描述形式之工作件的熱壓方法，其中工作件的除鏽係 在壓模外側進行’避免為達此項目的而需要額外的成形站 〇 此一目的係以本發明中如申請專利範圍第1項獨立項 所界定的熱壓法達成。申請專利範圍第4項係關於執行本 發明的方法之裝置，而申請專利範圍第13項則係關於具有 此型裳置的熱成形機。較佳的設計改變可由申請專利範 圍之各附屬項收集。 本發明的要旨係在於工作件的熱壓方法，其中加熱至 鍛鍊溫度的工作件，藉壓桿以預先镦粗方式在壓模外侧除 鏽，然後在一個或更多壓模内壓製成所需求的形狀，預先 鍛粗和壓鑄係在第一或單一的壓模，以同一個壓桿在該 桿移動的同一週期内進行。 藉由本發明欲壓製的工作件可以在單一的成形站以 壓 單 請 先 閲- 之 注 項 再 碧 .寫參(: 頁 訂 線 4 53 9 1 3 at B7 五、發明説明（3 ) 一的壓桿在移動的一個週期，首先做預先镦粗並在壓模外 侧除鏽，然後在壓模内壓鑄。由於除鏽係在壓模外側進行 ’可以說係以自樓方式使脫落的鏽不致再度壓入工作件， 因此不致損及工作件的品質。另外’當與CH 594 454號專 利案内所說明的熱成形機相比，可以省略一個成形站，亦 不須要自行對中的輸送用緊抓器、具，因為輸送至下一個成 形站之動作僅只在壓模内壓鑄後才進行，在此以後，該工 作件具有界定得报好的外型。因此本發明的熱壓方法兼具 前&所為述的兩種已知除鏽方法的優點’而無該兩種方法 的缺點。 一個較佳具體實施例中，用以實施如本發明的方法之 裝置包含至少一個壓模、一相關的可伸縮的頂出器和—可 以往復移動的壓桿。根據本發明，藉由以壓桿經由放置於 頂出器與壓桿間的工作件向前移動所延伸的頂出器的推斥 力可加以延遲，以這種方式，工作件即可在壓模外侧從事 預先镦粗。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當這種形式的裝置在作業時，工作件係在壓模外側從 事預先饊粗，推進壓模内部並於壓模内藉同一移動週期向 前移動中的壓桿將工作件壓鑄，並在最後以頂出器再度將 工作件推出壓模。在一種多階段熱成形機中，該工作件然 後係以既有的方式轉移至下一個成形站。 用以延遲頂出器推斥力以及引導工作件進入壓模的裝 置可以是’例如液塵式、氣壓式 '.機械式或機電式等裝置 453 9 A7 B7 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、發明説明（4) 在一較佳具體實施例中’液壓式或氣壓式延遲裝置包 含一控制活塞，其係配置於壓力室並且直接或間接連接至 頂出器；以及用以供給或排出液體或氣體進出壓力室的裝 置。液體或氣體排出裝置係設計成液體或氣體係從壓力室 進行排放，尤其是具有控制活塞和頂出器推斥力的延遲。 其有利的包含液體或氣體排放管線，其中該排放管線係安 排有節流閥或減壓閥，其僅只在特定的液體或氣體壓力下 才打開，或係以控制針的裝置予以打開或關閉。 一種根據本發明的有利的以機械方式延遲的裝置包含 一可轉動的凸輪用以控制頂出器的伸縮，該凸輪係成形為 其旋轉對應於壓桿的往復移動，因此伸_展的項出器的推斥 力係以延遲的方式進行。 1式之簡簞說.明 根據本發明用以熱壓工作件的方法以及根據本發明用 以執行該方法的裝置，在下文將以參考所附圖式以及以具 體實施例的方式做更詳細的說明。圖式中： 第1圖顯示根據本發明之裝置之第一具體實施例之剖 面圖，於預先镦粗期間其液壓延遲裝置具有節流閥； 第2圖顯示根據本發明之裝置之第二具體實施例之剖 面圖，於壓鑄結束時其液壓延遲裝置具有減壓閥替代節流 閥； 第3圖顯示根據本發明之裝置之第三具體實施例之剖 面圖’於預先镦粗期間其液壓延遲裝置具有控制針； 第4圖顯示根據本發明之裝置之第四具體實施例之剖 本紙張尺度適用中國囤家標準（CNS ) A4規格（210X297公董） --------------—訂------線 5 - · , ( (請先M-讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 53 9 1 , A7 _______B7 五、發明説明（5 ) 面圖’其設有機械延遲衷置。 較佳具體例之評細銳叫 第1圖 ^根據本發明第—具體實施例所說明的裝置具有壓模5 ’其係以在砧15與砧蓋18間的壓模固定器6配置，而其係 作為工作件4的接受和壓禱。壓模5的底部具有-伸縮頂出 器7用的如L，頂出器7在預先镦粗期間作為處於其上的工 作件4的衝壓阻力，在壓鑄期間作為工作件4的成形部件， 而在壓靖以後則作為將成形的工作件推出壓模5。頂出器7 係連接至控制活塞8，其係可移位的配置於壓力室28内， 而其係裝置有止推圈12用以設定頂出器的位置。壓力室28 係在夾圏13形成，對於夾圈，壓模固定器6係經由定位鍵19 鎖螺絲。 在位於頂出器7反面的一端，控制活塞8連接至頂出栓 9，該頂出拴係連接至頂出桿17，其係利用凸輪（圖中未顯 不）間接以既有的方式朝壓模5的方向移位。頂出栓9係被 導入煮面支柱14，其亦係作為用以吸收壓縮力，而其係處 於止推板16上。冷卻導管141係配置在背面支柱14，而冷 卻導管91係配置於頂出栓9,冷媒係以可能經由該冷卻導 管供給至壓模鏜孔1〇在控制活塞8與頂出器7做轴向方向伸 展。出口管口 11係裝置在頂出器7用以冷卻並沖淨壓模 為了防止在同一侧當頂出器7在成形的工作件4從壓模5推 出時發生控制活塞8的幫浦作用，.夾圈丨3係裝置有冷媒洩 放管口 159，其引導通過砧15 a ---------丨气-r— -- ( ί請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、ΐτ 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

453913 A7 ________B7_ 五、發明説明（6 ) 夾圈13與站蓋18係裂置有以虛線說明的液體進口鐘孔 21，以及同樣以虛線說明的液體出口鏜孔24 β液體供給管 線20，其中配置有止回閥22 ,其係連接至液體進口鏜孔21 。連接至液體出口鏜孔24的係液體釋出管線23，其中配置 有可能於高達350巴的壓力時使用的節流閥25，其目的係 用以延遲液體從壓力室28外流。 工作件4的衝壓係以壓桿1進行，在此其係以各半邊在 不同位置之方式說明。在上方位置，仍未成形的工作件4 係以支撐針2支撐’藉張力彈簧3，以及頂出器7朝壓模5預 壓。該支撐針2另外亦可以藉空氣壓力加以預壓。在下方 位置’該壓桿1已經完成工作件4的預先鐵粗和除鏽，而現 在係開始推動工作件進入壓模5。 工作件4係藉朝前移動壓桿丨做預先饊粗，在這種狀況 下頂出器7係以控制活塞8保持在其伸展位置，考慮在節流 閥25對從壓力室28外流液體的阻力之反制下保持在其伸展 位置。在預先镦粗期間頂出器7略微降伏，也就是收縮， 對在壓模5外侧除鏽以及鏽的除去並沒有負面的影響。在 預先鐵粗以後，工作件4係以壓桿1的更朝前移動而推往壓 模5 ’節流閥25對液體外流的阻力係以升高壓力克服，並 且係在此從事壓鑄。在壓鑄以後，該頂出器7由前述凸輪（ 圖中未顯示）驅動，經由頂出桿17、頂出栓9以及控制活塞 8再度將工作件4推出壓模5，以便例如該工作件可以由輸 送緊抓器抓住。 本紙張从逍用中關家標準（⑽）A4^ ( 21GX297公釐） (諳先閲讀背面之注意事項再填貧本頁) -訂 經濟郜智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 4 53 9 1 3 五、發明説明（7 ) 第2圖 所說明的第二具體實施例其異於第—具體實施例者在 於具有控制管線27的減壓閥26設置於液體排放管線23而非 節流閥25。例如在此可以使用產自Bieri公司（柏恩）的高達 350巴的減壓閥。在預先镦粗的終點，由於壓桿1的朝前移 .與 動，在控制活(§8以及因此在壓力室28和液體排放管線23 的壓力劇增，因此原先關閉的減壓閥26經由控制管線27打 開因此液體可以流出。結果，頂出器7縮回而工作件4被 導入壓模5，並且在該處壓鑄。工作件4和壓桿1在此係顯 示在壓鑄的終點。 此後的說明請參考第一具體實施例的相關描述。 第3圖 在這第三具體實施例十，與前兩例相比，該液體排放 管線29係導經夾圈π、背面支柱14和砧15。控制針30的前 面部份固定的連接至頂出桿17，係可以在背面支柱14以鏜 孔31往復移動’該控制針按其位置以封閉液體排放管線29 或讓它完全或部份打開。 在此將說明如第1圖所示的工作件4在兩個不同時間的 衝壓。在第3圖的上半’仍然未成形的工作件4係保持在預 壓支揮針2與頂出器7間。控制針30的背後部份係處在頂出 桿9上’而其前面部份則封閉液體排放管線29，以使液體 不知1從壓力室28流出。然後頂出桿17和控制針30開始往後 移動’而工作件4由朝前移動壓桿1繼續做預先镦粗，直至 '终於達到在第3圖的下半所描述的狀況為止，也就是說工 ----------------..1訂------線 :·- ¢. . (請先聞讀背面之注項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張纽it财® i ^^Tcns > A4規格（210X297公釐） 10 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（8 ) 作件4係作好預先镦粗和除鏽’而該控制針3〇係就在剛打 開液體排放管線29前的時刻。項出.桿17和控制針3〇則更 朝後繼續移動’如此液體可以經由液體排放管線29流出壓 力室28 ’結果控制活塞8和頂出器7係以頂出桿π的方向推 移，而工作件4則係推移至壓模5。控制針3〇的長度可以按 在各案所需的預先镦粗的行程做選擇。 因此頂出桿17和所連接的控制針3 〇可以在頂出检9、 控制活塞8、和頂出器7之前朝後移動；一方面間接控制頂 出桿17的凸輪必須設計成容許做這種朝後的移動，而另一 方面必須提供其能確保這種朝後移動的裝置。在所說明的 具體實施例中’該朝後移動係由彈簧32產生。然而，其亦 可以例如以所闡述方式經由凸輪麵合頂出桿17至頂出臂控 制的方式實現，如此該頂出桿’由該頂出臂不僅能朝前推 ，而亦能朝後拉。 後續的說明請參考第一具體實施例的有關描述。 第4圖 根據本發明第四具體實施例所說明的裝置，包含一機 械本體130和一工具塊1〇〇，其中係配置有一壓模1〇5和一 相關的可伸縮頂出器107,其本質上相應於第一具體實施 例的頂出器@。頂出器107係經由頂出栓109連接至可移動 轴心的頂出桿117。可以繞迴轉軸152轉動的頂出臂150具 有止推螺栓151用於頂出桿117以及可自由轉動的輥153， 其處在凸輪160上。頂出臂150係藉由張力彈簧170預壓， 以該方式報153經常的處在凸輪160上。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ297公釐） ----------Ύ,τ.------訂------線 (請先k讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（9) 作業期間當凸輪160藉由轉軸161以靜頭方向迴轉而轉 動，頂出臂150係以朝外和朝内的方式從事中心支樓，在 朝外移動期間，止推螺栓151以壓模1〇5的方向推動頂出桿 117 ’因此頂出器107係呈伸展的。凸輪16〇係製造成而且 其轉動係與壓桿（圖中未顯示）的往復移動相應，因此伸展 的頂出器107的推斥力係以延遲方式進行 '當處在凸輪16〇 上的輥153在A區時，頂出器1〇7係在伸展位置待命。壓桿 朝壓模105往前移動，但並未壓至排置於頂出器1〇7與壓桿 間的工作件1時由於凸輪的更進—步轉動所造成的在凸 輪160上B區輥153的滾動，壓桿更朝前移動並從事預先镦 粗工作件，脫落工作件上的鏽。在離開B區以後，頂出臂 150再度往中心支撑，而壓桿推動頂出器1〇7和預先鐵粗工 作件至壓模105，在該處進行工作件的壓禱。然後工作件 再度從壓模1〇5推出並轉移，例如以藉由輸送緊抓器轉移 至另外的成形站。然後整個作業由下一件工作件由前面重 新開始。對高度相異的工作件，凸輪16〇可以與在凸輪上 的轉轴161做相對的轉動’如此可以達成預先徵粗時間之 轉移。 前面所描述的用於工作件熱壓之方法和裝置的其他變 化是可以實施的。在此也要明白說明的是，可以不用第】 和3圖所說明的油壓裝置’而是採用裝置有所需度數錶面 的氣壓式的類似設計的裝置亦在被考慮之列。 本紙張从適财 ( cns )T^FuT〇-X297^ } 12 ---------------訂-------β). (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 53 91 A7 B7 五、發明説明（10) 元件標號對照 經濟部智慈財產局員工消費合作杜印製 1 壓桿 2 支撐針 3 張力彈簧 4 工作件 5 壓模 6 壓模固定器 7 頂出器 8 控制活塞 9 頂出栓 10 壓模鏜孔 11 出口管口 12 擠壓圈 13 夾圈 14 背面支柱 15 石占 16 擠壓板 17 頂出桿 18 砧蓋 20 液體供給管線 21 液體進口鏜孔 22 止回闊 23 液體排放管線 24 液體出口鏜孔 25 節流閥 26 減壓閥 27 控制管線 28 壓力室 29 液體排放管線 30 控制針 31 鏜孔 32 彈簧 100 工具塊 105 壓模 107 可伸縮頂出器 109 頂出栓 117 頂出桿 130 機器本體 150 頂出臂 151 止推螺栓 152 迴轉軸 153 輥 160 凸輪 161 轉軸 170 張力彈簧 <請先軋讀背面之注意事項再填寫本頁) -------------------IT------0 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. '申請專利範園 4539i •—種工作件的熱壓方法，其中工作件（4)被加熱至鍛鍊 溫度且係在壓模（5; 105)外侧藉由壓桿（1)以預先镦粗 方式除鏽，然後以一個或更多的壓模（5; 105)衝壓成所 需的形狀’其特徵在於預先鐵粗和壓鑄係在第一或單 壓模（5; 1〇5)以同一個壓桿（1)在壓桿移動的同一個 週期内進行。 2‘如申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於在預先镦粗 期間，工作件（4)係由第一或單一壓模（5;〗〇5)的伸展 的頂出器（7; 107)在壓模外侧支撐，而在預先镦粗後係 由壓私（1)朝前移動的壓力輸送至壓模（5; 105)，在該 處其係藉壓桿（1)的更朝前移動而壓铸。 3. 如申請專利範圍第2項之方法，其特徵在於在預先镦粗 期間，工作件（4)已經朝壓%gl〇5)移動，但移動的 速度與預先镦粗以後移動的^度^比係低速的。 4. 一種用以執行申請專利範圍第之方法的裝置， 具有至少一個壓棋（5; 1〇5)、一相g可伸縮頂出器（7; 107)以及一可往復移動的壓桿（1)，其特徵在於藉由該 裝置以壓桿（1)經由配置在頂出器（7; 1〇7)與壓桿（1)間 的工作件（4)朝前移動所伸展的頂出器（7; 1〇7)的推斥 力了以延遲，因此以該方式工作件（4)可以在壓模（5; 105)外侧從事預先镦粗。 5. 如申請專利範圍第4項之裝置，其特徵在於該延遲裝置 包含一控制活塞（8)，配置於壓力室（28)並直接或間接 連接至頂出器（7)，以及用以供給和排放液體或氣體進 本紙張尺度適用中關家標準（CNS) (2Η)χ297公着） ---------1------、玎------線' -·- (請先閲讀背面之注^^項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 14 4 5391 3 Α8 Β8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 、申請專利範圍 出壓力室（28)的裝置’液體或氣體排放裝置係設計成 從愿力室（28)排放的液體或氣體以控制活塞（8)和項出 器（7)的推斥力部份延遲之方式的進行。 6·如申請專利範圍第5項之裝置，其特徵在於液體或氣體 排放裝置包含一液體或氣體排放管線（23)，其中係配 置有節流閥（25)。 7·如申請專利範圍第5項之裝置，其特徵在於液體或氣體 .排放裝置包含一液體或氣體排放管線（23)，其中配置 有一 (26)，其僅只在特定的液體或氣體壓力下 打開。% 如申請:輿第5項之裝置，其特徵在於液體或氣體 排放裝置包^ 一液體或氣體排放管線（29),其係藉由 控制針（30)打開或關閉。 9·如申請專利範圍第8項之裝置，其特徵在於控制針（3〇) 係連接至一可往復移動之頂出桿（17)用以伸展頂出器 (7)，該處有裝置（32)用以在頂出器（7)縮回以前朝後移 動頂出桿（17)。 10. 如申請專利範圍第4項之裝置，其特徵在於其包含一可 轉動的凸輪（160)用以控制頂出器（1〇7)的伸縮，該凸輪 的形狀係製作成其迴轉與壓桿的往復移動相對應，這 使所伸展的頂出器（107)的推斥力係延遲進行。 11. 如申請專利範圍第10項之裝置，其特徵在於可轉動凸 輪（160)的位置相對旱的位置係可調整的。 12·如申請專利範圍第項之裝置，其特徵在於頂出 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁〕 1/ •*9

   A8 Β8 C8 D8 45391s &、申請專利範圍 臂（150)可以藉由凸輪（16〇)朝内外移動，由該頂出臂頂 出器（1〇乃可以經由頂出桿（117)，以及若適切’頂出栓 (109)再度伸縮。 13. —種熱成形機，其具有如申請專利範圍第4至12項中任 何一項之裝置。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 16 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Α4規格（2丨0X297公釐）