TWI763949B - 彎曲成形模具 - Google Patents

彎曲成形模具

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Abstract

本發明之課題在於提供一種彎曲成形模具，其構成簡單，且可迅速並確實地於XYZ之三維方向對棒狀體進行彎曲加工。
彎曲成形模具1，係由朝Z方向被合模的一對成形模具10、20所形成，該一對成形模具係分別具有棒狀體成形凹部11、21、及將棒狀體導引至該棒狀體成形凹部的棒狀體導引部12、22，上述棒狀體成形凹部係分別被形成為區劃有長尺寸之圓柱狀空腔的截面半圓形形狀，該長尺寸之圓柱狀空腔係當上述一對成形模具被合模時於其間對朝XYZ之三維方向被彎曲加工的棒狀體進行成形，上述棒狀體導引部係被形成為自上述截面半圓形形狀之棒狀體成形凹部之兩側分別朝外側展開的V字狀。

Description

彎曲成形模具
本發明係關於一種於對朝XYZ之三維方向被彎曲的棒狀體進行成形時所使用的彎曲成形模具。
再者，於本說明書中，「棒狀體」係廣義地指實心及中空之兩者之棒狀的物品。
例如，如汽車零件之軟管等般在三維上形成為彎曲形狀的棒狀之樹脂管，係使用彎曲成形模具而被成形。使用該彎曲成形模具的成形技術，已存在有例如於專利文獻1、2所揭示之技術。
專利文獻1所揭示之技術係如下。
一種三維彎曲產品之中空成形方法(專利文獻1之請求項1)，其特徵在於：利用在一側之開閉分模1a之PL面2上滑動的直立壁4，將下降至模具5下方的型坯P，加壓彎曲成該開閉分模1a之模型3之前後方向的彎曲形狀，利用橫向移動於該直立壁4之前面的芯部4a，將該型坯P之左右方向，壓入彎曲成該開閉分模1a之模型3之左右方向的彎曲形狀，然後將開閉分模1a、1b閉模而進行中空成形。
一種三維彎曲產品之中空成形裝置(專利文獻1之請求項4)，其特徵在於：具有開閉分模1a、1b，且於該開閉分模1a之PL面2設置直立壁4，該直立壁4係經由滑動而將自模具5所下降之型坯 P，加壓彎曲成一側之開閉分模1a之模型3之前後方向的彎曲形狀，且於該直立壁4之前面設置有芯部4a，該芯部4a係將按壓彎曲的型坯壓入至上述模型3內。
專利文獻2所揭示之技術係如下。
一種吹出成形模具(專利文獻2之請求項1)，係於對作成彎曲形狀的筒狀之中空成形品進行吹出成形時所使用的吹出成形模具，其特徵在於，其具備有：下模具，其具有將用以成形上述中空成形品的空腔上下進行分割之空腔中之下側的下側空腔；一對空腔導流板，其等遍及至少於上述中空成形品之彎曲部之形成範圍而被形成為模仿該下側空腔之在上述下模上面的邊緣之軌跡的形狀，且於上述下模之上面隔著上述下側空腔而對向；及導流板進退手段，其於上述下模具與成對的上模具進行合模時，使該一對空腔導流板分別退避至在該邊緣之外側不妨礙該合模的待機位置，且於型坯之擠出時，自該待機位置移動至至少與該邊緣之軌跡一致。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利第3484421號公報
專利文獻2：日本新型專利登錄第2550307號公報
然而，於上述專利文獻1所揭示之技術中，設置有：開閉分模1a、1b、經由滑動而將型坯加壓彎曲成一側之開閉分模1a之模型3之前後方向之彎曲形狀的直立壁4、及於上述直立壁4 之前面將型坯壓入至上述模型3內的芯部4a，其構成不僅複雜而且操作控制困難。此外，當將開閉分模1a、1b閉模而對型坯進行成形時，必須使上述直立壁4及芯部4a後退至不會對開閉分模1a、1b之閉模產生障礙的位置，其作業成形周期較長，並且使直立壁4及芯部4a後退時，所按壓之型坯之位置會發生變動，進而於對開閉分模1a、1b進行閉模時極有可能夾入型坯而產生毛邊。
另一方面，於專利文獻2所揭示之技術中，由於不存有在上述專利文獻1中所設置之將型坯壓入至模型3內的芯部4a，因而構成單純，但型坯之朝下側空腔22的壓入，係利用自擠壓機50之噴嘴將型坯P擠出時的按壓力，且在進行了型坯之擠壓速度之調節及下模具之移動控制之後才可沿下側空腔22之彎曲而確實地裝填型坯。此外，於專利文獻2所揭示之技術中，於上下模具之合模時，也必須使一對空腔導流板24、26退避至不妨礙合模的待機位置，與上述專利文獻1之技術相同，其作業成形周期較長，並且當使空腔導流板24、26退避時，型坯之位置會發生變動，進而極有可能產生毛邊。
本發明係鑑於上述之先前技術所存在有之課題而完成者，其目的在於提供一種彎曲成形模具，其構成簡單，且可迅速並確實地於XYZ之三維方向對棒狀體進行彎曲加工。
為了達成上述目的，本發明係構成如下之〔1〕~〔3〕記載之彎曲成形模具。
〔1〕一種彎曲成形模具，係於對朝XYZ之三維方向被彎曲加工的棒狀體進行成形時所使用的彎曲成形模具，其特徵在於：該彎曲 成形模具係由朝Z方向被合模的一對成形模具所形成，該一對成形模具係分別具有棒狀體成形凹部、及將棒狀體導引至該棒狀體成形凹部的棒狀體導引部，上述棒狀體成形凹部係分別被形成為區劃成有長尺寸之圓柱狀空腔的截面半圓形形狀，該長尺寸之圓柱狀空腔係當上述一對成形模具被合模時於其間對朝XYZ之三維方向被彎曲加工的棒狀體進行成形，上述棒狀體導引部係被形成為自上述截面半圓形形狀之棒狀體成形凹部之兩側分別朝外側展開的V字狀。
〔2〕如上述〔1〕記載之彎曲成形模具，其中，上述棒狀體導引部係被形成為當上述一對成形模具被合模時導引部彼此不產生干擾的梳齒形狀。
〔3〕如上述〔1〕或〔2〕記載之彎曲成形模具，其中，上述一對成形模具係於其長邊方向即Y方向分割所形成，且於合模後於上述分割部可折彎。
根據上述本發明之彎曲成形模具，由於係由朝Z方向被合模之一對成形模具所形成，因此其構成簡單，並且容易操作控制。此外，上述一對成形模具係分別具有於其間區劃成有長尺寸之圓柱狀空腔的截面半圓形形狀之棒狀體成形凹部，上述該長尺寸之圓柱狀空腔係當其被合模時對朝XYZ之三維方向被彎曲加工的棒狀體進行成形，且分別具有棒狀體導引部，該棒狀體導引部係被形成為自上述截面半圓形形狀之棒狀體成形凹部之兩側分別朝外側展開的V字狀，因此可迅速且確實地朝XYZ之三維方向對棒狀體進行彎曲加工。
1‧‧‧彎曲成形模具
10、10A、10B‧‧‧上模
11、21‧‧‧棒狀體成形凹部
12、12a、12b、22、22a、22b‧‧‧棒狀體導引部
20、20A、20B‧‧‧下模
P‧‧‧棒狀體
圖1為顯示本發明之彎曲成形模具之一實施形態之概念的立體圖。
圖2為圖1所示之彎曲成形模具之概念的橫剖視圖。
圖3為圖1所示之彎曲成形模具之下模之概念的俯視圖。
圖4為顯示圖1所示之彎曲成形模具之合模途中之概念的橫剖視圖。
圖5為顯示圖1所示之彎曲成形模具之合模狀態之概念的立體圖。
圖6為顯示圖1所示之彎曲成形模具之合模狀態之概念的橫剖視圖。
圖7為顯示本發明之彎曲成形模具之其他實施形態之概念的立體圖，且(a)為顯示棒狀體之設定步驟之圖，(b)為顯示合模後之折彎步驟之圖，(c)為顯示折彎步驟後之狀態之圖。
以下，參照圖式，對本發明之彎曲成形模具之實施形態進行說明。
圖1為顯示本發明之彎曲成形模具之一實施形態之立體圖，該彎曲成形模具1，係於對朝XYZ之三維方向被彎曲加工的棒狀體P進行成形時所使用的彎曲成形模具，且由朝Z方向被合模之一對成形模具10、20、即上模10及下模20所形成。
再者，如圖1所示，於本說明書中將一對成形模具10、20之合模方向設為Z方向，且將與Z方向垂直之成形模具1的長邊方向設為Y方向，將與Z方向及Y方向垂直之方向設為X方向。此外， 上述「棒狀體P」，可列舉有實心之鋼棒、不鏽鋼棒、樹脂棒等、及中空之鋼管、不鏽鋼管、樹脂管等。
由上述上模及下模所形成的一對成形模具10、20，係藉由未圖示之致動器而朝Z方向被合模。於一對成形模具10、20之各者，形成有棒狀體成形凹部11、21、及將棒狀體P導引至該棒狀體成形凹部的棒狀體導引部12、22。
設於上述一對成形模具10、20之各者的棒狀體成形凹部11、21，係形成為區劃有長尺寸之圓柱狀空腔的截面半圓形形狀，該長尺寸之圓柱狀空腔，係當被合模時於其間對朝XYZ之三維方向被彎曲加工的棒狀體P進行成形。亦即，棒狀體成形凹部11、21，係於XYZ方向彎曲而形成為棒狀體P之產品形狀，並且其截面被形成為與棒狀體P之外徑大致相等之內徑的半圓形凹部。
導引棒狀體P的棒狀體導引部12、22，係被形成為自上述截面半圓形形狀之棒狀體成形凹部11、21之兩側而分別朝外側展開的V字狀。亦即，如圖2等所示，被設於上模10之棒狀體成形凹部11之兩側的棒狀體導引部12a、12b，係形成為其間越朝下方越寬的倒V字狀，被設於下模20之棒狀體成形凹部21之兩側的棒狀體導引部22a、22b，係形成為其間越朝上方越寬的V字狀。
再者，本說明書中「V字狀」，係指不僅表示嚴格意義上之V字狀者，亦包含V字狀被變形者的概念，例如，還包含左右非對稱之V字狀、包含有圓弧部的V字狀、U字狀等。
此外，棒狀體導引部12、22，係被形成為當一對成形模具10、20被合模時導引部彼此不產生干擾的梳齒(comb)形狀。 亦即，如圖1及圖5等所示，棒狀體導引部12、22，係以在被設於上模10的棒狀體導引部12進入至被設於下模20的棒狀體導引部22之間隙之狀態下進行合模之方式分別形成為其間隙為錯開的梳齒形狀。
如上述所構成之本發明之彎曲成形模具1，係依如下之方式被操作而將棒狀體P朝XYZ之三維方向進行彎曲加工。
首先，如圖1~圖3所示，將進行加工的棒狀體P設定於由上模10及下模20所形成的本發明之彎曲成形模具1內。此時，以棒狀體P位於棒狀體導引部12、22之各者之間之方式進行設定。該棒狀體P之設定，係因棒狀體導引部12、22之各者為展開呈V字狀的開口較寬者，因而能容易進行，此外，即使於存在有需要以使棒狀體P進入至棒狀體導引部12、22間之方式而進行預先彎曲之情況下，其彎曲也僅僅是大致彎曲而並不被要求精度。
接著，藉由未圖示之致動器，將由上模10及下模20所形成之本發明之彎曲成形模具1朝Z方向合模。伴隨該合模，如圖4所示，被設定之棒狀體P係一面沿棒狀體導引部12、22之斜面而被漸漸地彎曲一面朝棒狀體成形凹部11、21而滑動，棒狀體P亦一面朝被合模方向即Z方向以外之方向被彎曲加工一面接近至棒狀體成形凹部11、21而被嵌入。
接著，如圖5及圖6所示，完全地將由上模10及下模20所形成之本發明之彎曲成形模具1合模，藉由分別形成於上模10及下模20的棒狀體成形凹部11、21而夾入棒狀體P，將棒狀體P彎曲加工至最終之產品形狀。此時，由於棒狀體P係全周為藉由棒狀體成形凹部11、21而被包圍，因此可對棒狀體內部施加壓 力，當加工之棒狀體P係中空之樹脂管等，而由防止其成形時之屈曲的觀點上，也可設為配合需要而朝棒狀體P內導入加壓氣體等的構成。
根據上述本發明之彎曲成形模具1，由於棒狀體導引部12、22係展開呈V字狀，因此容易進行所加工之棒狀體P之設定。此外，被設定的棒狀體P，係伴隨著一對成形模具10、20之合模，一面沿棒狀體導引部12、22之斜面而漸漸地被彎曲一面朝棒狀體成形凹部11、21而滑動，棒狀體P係亦一面朝被合模方向即Z方向以外之方向被彎曲加工一面被嵌入至棒狀體成形凹部11、21。並且，當完全地將彎曲成形模具1合模時，由於成為棒狀體P之全周係藉由分別形成於一對成形模具10、20的棒狀體成形凹部11、21而被包圍之狀態，因此可對棒狀體內部施加壓力，還可防止成形時之屈曲。
根據如上述之構成，本發明之彎曲成形模具1，係構成簡單，而且可迅速且確實地朝XYZ之三維方向進行彎曲加工棒狀體P。
本發明之彎曲成形模具1，也可設為依如下之方式所變形之實施形態。
圖7係設為將一對成形模具1於長邊方向即Y方向進行分割而加以形成，且於合模後於上述分割部能夠折彎的構成者。
亦即，於該成形模具1中，將上模10及下模20之Y方向設為更長尺寸者，並且藉由鉸鏈30分別連結2構件10A、10B及20A、20B。
再者，於該圖7中對與上述圖1所示之實施形態相同之構件及 部分賦予相同之符號。
於該圖7之實施形態之彎曲成形模具1中，如圖(a)所示，於棒狀體P之設定步驟中，以成為直線狀之方式配置由2構件10A、10B及20A、20B所形成的上模10及下模20，藉此可容易進行棒狀體P之設定，如圖(b)所示，於上模10及下模20之合模後，以鉸鏈30作為轉動中心使上模10B及下模20B之部分進行迴旋，藉由設為圖(c)之狀態，可進行棒狀體P之更較為銳角且複雜之彎曲加工。
上述本發明之彎曲成形模具1，係可根據設計圖等，且將金屬(例如，鋁或不鏽鋼)或具有耐熱性之樹脂等作為材料，利用三維印刷之技法進行製造。金屬及其他之材料之三維印刷之技法本身係屬公知技術，因此在此省略關於其詳細說明。
以上，對本發明之彎曲成形模具之實施形態已進行了說明，但本發明完全不侷限於已述之實施形態，只要不超出本發明之實質內容之範圍內，當然可以各種態樣實施。
(產業上之可利用性)
根據本發明之彎曲成形模具，其構成簡單，而且可迅速且確實地朝XYZ之三維方向進行彎曲加工棒狀體，因此可廣泛地利用於尤其是作為家電產品、汽車之零件等而被使用之各種樹脂製、金屬製之管、軟管之彎曲加工。
1‧‧‧彎曲成形模具
10‧‧‧上模
11、21‧‧‧棒狀體成形凹部
12、22‧‧‧棒狀體導引部
20‧‧‧下模
P‧‧‧棒狀體

Claims (2)

  1. 一種彎曲成形模具，係於對朝XYZ之三維方向被彎曲加工的棒狀體進行成形時所使用的彎曲成形模具；其特徵在於，該彎曲成形模具係由朝Z方向被合模的一對成形模具所構成；該一對成形模具分別具有棒狀體成形凹部、及將棒狀體導引至該棒狀體成形凹部的棒狀體導引部；上述棒狀體成形凹部分別被形成為區劃成有長尺寸之圓柱狀空腔的截面半圓形形狀，而該長尺寸之圓柱狀空腔當上述一對成形模具被合模時於其間對朝XYZ之三維方向被彎曲加工的棒狀體進行成形；上述棒狀體導引部被形成為自上述截面半圓形形狀之棒狀體成形凹部之兩側分別朝外側展開的V字狀；且上述棒狀體導引部被形成為當上述一對成形模具被合模時導引部彼此不會干擾的梳齒形狀。
  2. 如請求項1之彎曲成形模具，其中，上述一對成形模具係於其長邊方向即Y方向分割所形成，且於合模後於上述分割部可折彎。
TW107140236A 2018-03-01 2018-11-13 彎曲成形模具 TWI763949B (zh)

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