CN1056790C

CN1056790C - 冲压装置

Info

Publication number: CN1056790C
Application number: CN95100445A
Authority: CN
Inventors: 山田丰信; 森岛忠; 相仓伸建
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-04-18
Filing date: 1995-02-28
Publication date: 2000-09-27
Anticipated expiration: 2015-02-28
Also published as: JP3281175B2; JPH07288956A; KR0161786B1; US5634367A; CN1118721A; KR950028846A

Abstract

一种在所要加工的管状制品的圆周壁面上形成多个朝内凸缘的冲压装置，它包括：一安装在冲压机下部基体上的下部模座；一固定在该下部模座上的模具；多个围绕上述模具的外部圆周而安装在下部模座上的冲头；一上部模座，此模座可安装在前述冲压机的上升及下降的基体上；以及多个安装在上部模座上的楔形冲压部件。

Description

冲压装置

本发明涉及到一种冲压装置，具体地说，本发明涉及到这样一种冲压装置，它能在所要加工的管状制品的圆周壁面上形成多个朝内的凸缘。

图4中显示了一电机的框架1。此电机框架1在形状上是圆柱形的并在其圆周壁面上设置有朝内的凸缘2。在形成这种形状的电机框架1时，以前可用以下两种方法来把图5所示的所要加工的圆柱形制品加工成电机框架1。

这两种方法中的一种是例如日本专利公开(公开)文件第56-150952号中所公开的方法。如图14至图16所示，高压容器6内设置有一个模具5，此模具带有多个呈凹进形状的成形部分4，并且，将物料3即所要加工的制品3放置在模具5的外部边缘上。此后，用压力油7填满物料3与高压容器6的内部壁面之间的空间。通过向压力油7施加压力而将物料3压向模具5(见图16)。从而能形成图4所示形状的电机框架1。

此外，在另一种方法中，如图17和图18所示，提供有一种成形装置11，在这种成形装置中，有多个与电机框架1之多个凸缘2(图18中为六个)相对应的液压缸8设置在模具9的外缘处，并且，在各个液压缸8的推杆梢端安装有冲头10。此后，将物料3放置在模具9的外缘处并沿模具9的方向启动缸压缸8。从而使电机框架1上形成有凸缘2。

但是，较大的设备成本源于下列事实：在前一种情况中，要求高压容器6是高精度的密封容器。由于使用加压油7本身来进行加工，所以，另外的问题是需要较长的时间来成形并且有较低的生产精度。

此外，在后一种情况中，需要有数量与凸缘2的个数相等的多个液压缸8。这就使得该设备尺寸较大，从而需要较大的空间。而且，如果用同一个液压源来启动各个液压缸8，那么，由于成形压力不平衡，因此不能同步地形成凸缘2，并且会对凸缘2形状的精确度起负作用。另外，如果物料3的板材厚度较大，就会需要较大的成形压力。因此，用液压缸8进行成形存在着局限性。

因此，在所要加工的管状制品的圆周壁面上形成多个朝内凸缘方面，本发明的目的是提供一种冲压装置，通过这种装置，可以获得较低的设备成本、减少所需要的空间并提高生产精度。

通过提供一种用于在所要加工的管状制品的圆周壁面上形成多个朝内凸缘的冲压装置，可以达到本发明的上述及其它目的。所说的冲压装置包括：一下部模座，此模座可安装于一冲压机的工作台上；以及一模具，此模具固定在上述下部模座上。所述模具的圆周表面上常有多个内侧成形部件，每个成形部件均分别用来形成所述凸缘中的一个。所说的冲压装置还包括多个围绕上述模具的外部圆周而安装在前述下部模座上的冲头，每个冲头都设置成能移向或移离所说的模具，并且，每个冲头都在对着用于形成凸缘之一的内侧成形部件中一个的位置处分别带有一外侧成形部件。所述冲压装置还包括；一上部模座，此模座可安装在前述冲压机的滑块上；以及多个楔形冲压部件，这些部件安装在前述上部模座上。上述每个冲压部件均安装在前述冲头之一上方的位置处，以便随着前述滑块的下降而使所说的冲头沿朝向模具的方向移动，从而分别在模具的一个内侧成形部件与冲头的一个外侧成形部件之间冲压所说的管状制品。由此，可在所要加工的管状制品的圆周壁面上形成所说的多个凸缘。

依照本发明的另一个方面，提供了一种冲压装置，该装置用于在所要加工的管状制品的圆周壁面上形成多个朝内的肋条。所说的冲压装置包括：一下部模板，此模板可安装在一冲压机的工作台上；一下部模具，此模具固定在上述下部模板上；以及多个设置在上述下部模具圆周上的插嵌件，每个插嵌件均可沿该下部模具的径向方向移动。所说的冲压装置还包括多个围绕前述下部模具的外部圆周而安装在下部模板上的冲头，每个冲头均设置成能分别在相邻两个插嵌件之间的外部位置处移向或移离前述下部模具。所说的冲压机还包括：一上部模板，此模板可安装在上述冲压机的滑块上；多个安装在前述上部模板上的楔形件，每个楔形件均分别安装在所述插嵌件之一上方的位置处；以及多个安装在前述上部模板上的斜楔，每个斜楔均分别安装在所述冲头之一上方的位置处。所说的每个楔形件均能使上述插嵌件中的一个移动，而且，每个斜楔均能随上述滑块的下降而使所述冲头中的一个沿朝向下部模具的方向移动，从而分别在该下部模具与冲头中的一个之间冲压所说的管状制品。由此，能在所要加工的管状制品的圆周壁面上形成多个所说的肋条。

由于连同附图来参照以下的详细说明可以更好地了解本发明，所以能很容易地完全理解本发明及本发明的多种附带的优点，在附图中：

图1是说明依照本发明一个实施例的冲压装置的轴向断面的正视图；

图2是沿图1中II-II线的下部模座的横断面的平面图；

图3是用来说明图1所示之冲压装置运行过程的轴向断面的正视图；

图4是一电机框架的透视图；

图5是所要加工的制品的透视图；

图6是说明依照本发明另一个实施例的冲压装置的轴向断面的正视图；

图7是图6所示之冲压装置中下部模具的平面图；

图8是依照本发明又一个实施例的冲压装置中的下部模具的平面图；

图9是依照本发明再一个实施例的冲压装置的横断面的平面图；

图10是图9所示之冲压装置的轴向断面的正视图；

图11是图9所示之冲压装置中的冲头与斜楔的侧视图；

图12是从图11中箭头A方向来看的局部图；

图13是显示图9所示之冲压装置在成形之前的轴向断面的正视图；

图14是显示先有技术之冲压装置的轴向断面的正视图；

图15是沿图14箭头线A-A的横断面的平面图；

图16是图14所示之冲压装置的轴向断面的正视图，它用于说明该装置的运行过程。

图17是显示另一个先有技术之冲压装置的轴向断面的正视图；以及

图18是图17所示之冲压装置的平面图。

以下将参照附图说明本发明，在附图中，各图中相同的参照标号表示相同或相似的部件。

以下参照图1至图5说明本发明的一个实施例。冲头支架21设置在一下部模座20上。如图2所示，在冲头支架21的中心处形成有一个呈圆形截面的凹口21a。自凹口21a的内侧表面沿径向方向形成有六个导向槽21b。实际上呈圆柱形的模具22以与凹口21a同轴的方式安装在下部模座20上，而凹口21a则是冲头支架21的中心部分。在模具22圆周表面的六个位置处对着各个导向槽21b形成有六个内部成形部件23。在这种情况下，模具22包括一模具主体22a以及一盘状上部平板22b，该平板以可取下的方式安装在模具主体22a的顶部。内部成形部件23带有一呈凹进拱形截面的基底部分并且除上下两端之外为垂直细长的。

此外，在下部模座20上的模具22圆周处的各个导向槽21b内设置有冲头24，该冲头可移向或移离模具22。在各个冲头24的外表面上按角度α形成有一倾斜面25，并且，在各个冲头24的内表面上形成有一外部成形部件26，此部件的前端具有呈凸出拱形的截面。外部成形部件26分别对着模具22的内部成形部件23。各个冲头24由弹簧27所施加弹力以便沿移离模具22的方向移动。装配有冲头支架21、模具22以及冲头24等的下部模座20被设置成能安装在未显示的冲压机的工作台上。

另外，在上部模座29上按圆形及等距的结构安装有冲压部件30。冲压部件30位于各个冲头的上方。在冲压部件30的各个内表面上形成有呈角α的倾斜表面31从而构成了楔形形状。上部模座29被设置成能安装在上述未显示的冲压机的滑块上。

以下将说明具有上述结构的实施例的运行情况。将图5所示之要加工的管状制品3放置在模具22和冲头24之间，从而使得模具22定位于相对所要加工的制品3的内侧并使冲头24定位于所要加工的制品3的圆周上。此后，所述冲压机(未显示)的滑块下降，从而使冲压部件30下降。结果，冲压部件30的倾斜表面31会分别与冲头24的倾斜表面25相接触。随着冲压部件30的进行一步向下移动，冲头24会分别克服弹簧27的弹力移向模具22的中心。因此，将所要加工的制品3夹持在模具22的内部成形部件23与冲头24的外部成形部件26之间，从而形成凸缘2(见图3)，该凸缘在其内径上带有与所要加工的制品3的内径相似的拱形形状。

此后，所述冲压机的滑块上升，从而使冲压部件30上升，因而通过弹簧27的弹力使冲头24沿离开模具22的方向移动。即冲头24返回至起始位置。此后，除去模具22的上部平板22b并抽出业已形成了图4所示之电机框架1的制品。此时电机框架1上形成有凸缘2。

因此，在上述实施例中，通过使冲头24随楔形冲压部件30的下降而沿模具22中心的方向移动，可在所要加工的制品3上形成凸缘2。也就是说，利用这一实施例，可使冲压部件30相对上述冲头24下降。所以能用冲压机来生产电机框架1。在这种情况下，可将冲压部件30安装在前述滑块上，而模具22和冲头24则可安装在所述冲压机的工作台上。因此，可以降低设备成本，并且通过楔入运动而增加冲压机的压力，所以，能用较小的装置形成较大的力并减少对空间的要求。此外，在这种情况下，由于几乎不存在任何不平衡的凸缘成形力的影响，所以能提高生产的精度，这是因为采用了所谓的靠模式成形法，在这种方法中，冲头24是由楔形冲压部件30所启动的。而且，通过同时形成多个凸缘，可以以同样的高精度来形成所述凸缘的内径。另一方面，可以使形成各个凸缘的时间交错开来，这就能减少成形过程中所用的力。

虽然在上述实施例中内部成形部件23的基体部分和外部成形部件26的前端均具有拱形截面，但它们也可以具有除拱形以外的其它特定形状。

以下说明本发明的另一个实施例。此实施例是以参照图1至图5所述的实施例为基础的，但在以下两个方面作了改进。第一，在这一实施例的结构中，模具22的上部平板22b可从下部模座20移至上部模座29。第二，模具22具有与一电机框架相应的形状，而此电机框架则具有与图4所示之电机框架不同的形状。

以下将参照图6至图7说明本发明的这一实施例的详细内容。

图6显示了一冲压装置，该冲压装置用于在诸如由钢板制成的电机框架之类的管状工件上冲压出肋条。在图6中，下部模具102设置在下部模板101上，并且，有规定数量的冲头103设置在下部模板101上以便能在下部模具102的外侧沿朝向或离开该下部模具102的方向(图6中的左右方向)移动。在对着下部模板101的上部模板104上对着下部模具102设置有一上部模具105。在上部模板104上对着冲头103设置有斜楔106，斜楔的数量与冲头103的数量相同。

利用上述结构，将一圆柱形工件107插到下部模具102的边缘处。然后，通过使上部模板104下降，使得斜楔106的倾斜表面106a在位于冲头103后部处的倾斜表面103a上滑动，从而使冲头103分别沿下部模具102的方向移动。此后，当上部模具105接触到下部模具102时，冲头103会与工件107相接合并向该工件107施加压力，从而冲压出肋条108。

就上述结构的装置而言，总的来说，如图7所示，下部模具2是完全以整体方式构成的，并且在该下部模具的边缘处交替地形成有用于形成肋条108的凹口109和凸缘110。

在上述实施例中，可以获得与图1至图5所示之实施例实际相同的优点。此外，上述实施例具有这样的优点，即在完成冲压步骤之后可以省掉除去上部平板122b的步骤。

以下将参照图8说明本发明的又一个实施例。在图8中，凹口112设置在与图7之下部模具102的凸缘110相对应的位置处。而且，每个凹口112内都安装有一可沿径向方向移动的插嵌件111。

在使用了图7所示之下部模具102的情况下，由于工件107与凹口109的转角部分之间或工件107与凸缘110的有角度部分之间存在着某种程度的啮合，所以在将工件107冲压成带有肋条108之后，有时会难以抽出工件107。但是，在本实施例中，由于采用了这样一种结构即设置有插嵌件111，所以在工件107上冲压出肋条108之后能很容易地抽出工件107。

以下将说明本发明的再一个实施例。在图6中，冲头103的倾斜表面103a以及斜楔106的倾斜表面106a上形成有诸如T形的接合凹口和同样形状的接合凸缘。它们因斜楔106的下降而相接合。一旦斜楔106上升，就会强行使冲头103后移，因而上述接合凹口与接合凸缘相分离。通过这种方式可以防止出现冲头30钻入工件107从而在工件107上冲压出肋条108之后无法撤回冲头的现象。

以下将参照图9至图13说明本发明的还一个实施例。

在图10中，下部模板121对着上部模板122。下部模具123安装在下部模板121的中间。如图9所示，在下部模具123的边缘诸如六个位置处形成有阶梯形凹口124。插嵌件125以能径向移动的方式安装在凹口124的各个外侧部分124a内。

详细地说，插嵌件125具有：一梢端部分125a，此部分具有一扇形横截面；以及一基底部分125b，此部分125b具有窄于梢端部分125a的宽度和矩形横截面。基底部分125b安装在下部模具123的凹口124的外侧部分124a内，而梢端部分125a则突出于下部模具123。此外，在诸如下部模具123边缘的两个位置处以固定的方式安装有小于插嵌件125的插嵌件126。

下部模具123的外侧设置有一环形凸模固定板127。在此凸模固定板127的内圆周上形成有径向的凹口128，这些凹口的数量等于插嵌件125和126。凹口128与插嵌件125及126相交错地排列。相应的冲头129插在这些凹口128内，并且将冲头129设置成能沿朝向或离开下部模具123的方向移动。

在图10中，提供有一滑板130，通过此滑板可使冲头129滑动，并且，此滑板位于凸模固定板127的下方及下部模板121的上方。在滑板130上位于各个冲头129下方的位置处形成有凹槽131。设置有弹簧132以便向容纳在这些凹槽131内的各个冲头129提供回复力。

在上部模板122的中部设置有一上部模具133，此模具由弹簧134以弹性的方式所支承并对着下部模具123。在上部模具133上对着相应的插嵌件125设置与插嵌件125数量相同的楔形件135，并且楔形件135向上部模具133的下方凸出。此外，围绕上部模板122的上部模具133以突出的方式对着相应的冲头129设置有若干斜楔136，斜楔的数量与冲头129的数量相同。

斜楔136上形成有倾斜表面137，它们分别对着上部模具133。冲头129在其后部即离开下部模具123一侧以对着倾斜表面137的方式形成有倾斜表面138。如图11及图12所示，在各个倾斜表面137的顶部形成有诸如为T形的接合凸缘139。在各个倾斜表面138的顶部以对着接合凸缘139的方式形成有同样形状的接合凹口140。此外，在各个倾斜表面137的底部形成有同样为T形的接合凹口141，而在各个倾斜表面138的底部则以对着接合凹口141的方式形成有同样形状的接合凸缘142。

利用上述结构，在进行成形操作时，将图13所示的圆柱形工件143(例如是用于电机的钢板框架)安装到下部模具123上。这时，所有的插嵌件125均处于自由状态。因此，这些插嵌件125在与工件143相接触时可以向内退回以顺利地安装工件143。

此后，进行成形操作，从而使得上部模板122与上部模具133、楔形件135以及斜楔136一道下降。当这种情况发生时，楔形件135会进入相应的凹口124的后部与下部模具123的凹口124的插嵌件125之间的内部124b，从而使插嵌件125向外移动直至各个插嵌件125与工件143的内圆周表面相接合。此外，斜楔136会使接合凸缘139接合于相应的接合凹口140并使接合凹口141接合于相应的接合凸缘142，同时使倾斜表面137在相应的冲头129的倾斜表面138上滑动，从而使冲头129沿下部模具123的方向移动。然后，当上部模具133如图9与图10所示那样与下部模具123相接触时，冲头129会接触工件143，从而在插嵌件所支承的工件143的各个部分之间施加压力，因此冲压出肋条144。

上述成形操作之后，上部模板122会连同上部模具133、楔形件135以及斜楔136一道向上返回。因此，由于斜楔136会通过接合凸缘139牵引凹口140并通过接合凹口141牵引接合凸缘142，所以会强制地使冲头129后退。此后，接合凸缘139与接合凹口140相分离，同时，接合凹口141与接合凸缘142相分离。这时，冲头129也因相应弹簧132的回复力而后退。

此外，在这种情况下，从各个下部模具123的凹口124的内部124b抽出楔形件135，从而使各个插嵌件125返回至自由状态。因此，当以后用一未显示的推顶器向上推进工件143时，如果因工件143而在插嵌件125上存在着压力，那么，插嵌件125就会向内后退，从而能顺利地抽出工件143。

此外，由于插嵌件126小于插嵌件125，所以实际上很难使插嵌件126象插嵌件125那样移动。但是，插嵌件126几乎不会钻进工件143，所以不存在它们妨碍抽出工件143的可能性。

因此，利用这种结构，在抽出工件143时，如果因工件143而在插嵌件125上存在着压力，那么，插嵌件125就会向内后退，从而能顺利地抽出工件143。这样就能很容易地抽出工件143。此外，分别将插嵌件125装在下部模具123内的基底部分125b做得窄于插嵌件125凸出于下部模具123的梢端部分125a。结果，能够确保下部模具123位于装入插嵌件125的一个凹口124与相邻凹口124之间的部分有足够的宽度，同时还能保持用于工件143所必需的接收面宽度。这样，即使插嵌件125的数量如附图所示那样是较多的，也能将下部模具123的强度保持在较高的水平上。

此外，成形操作之后由于斜楔136能通过接合凸缘139牵引接合凹口140并通过接合凹口141牵引接合凸缘142，所以能强制地使冲头129后退。结果，即使出现冲头129钻进工件143因而难以抽出这种情况，也能很容易地从工件143上取出冲头129。此外，接合凸缘139和接合凹口140分别设置在斜楔136之倾斜表面137的顶部和冲头129之倾斜表面138的顶部，而接合凹口141和接合凸缘142则分别设置在斜楔136之倾斜表面137的底部和冲头129之倾斜表面138的底部。简言之，这些接合凸缘和接合凹口只是局部地形成在倾斜表面137、138上，而不是遍及这些表面的全部。因此，可以通过其余部分来确保冲头129与斜楔136的滑动接触区域有足够的宽度，因此，不需要有较高的表面压力以向冲头129施加压力，所以不需要高功率的冲压机。

应该注意，只要能将钻入的冲头129从工件143上释放出来，冲头129就会随后因相应弹簧132所提供的回复力而返回。所以，只要在倾斜表面137、138上分别局部地形成接合凸缘139和接合凹口140以及接合凹口141和接合凸缘142就可以了。

此外，还存在着这样的优点即：通过在倾斜表面137和138的顶部及底部处分别设置接合凸缘139和接合凹口140以及接合凹口141和接合凸缘142，可以以稳定的方式抽回冲头129。本发明并不局限于上述的实施例。可以只将所说的接合凹口和接合凸缘设置在倾斜表面137、138的顶部或底部。也可以只将它们设置在倾斜表面137、138的中间部分。此外，所说的接合凸缘和接合凹口不一定是T形的，也可以例如是L形的。而且，工件143也不一定是电机框架。

除了所述实施例业已说明的优点之外，依照本发明之上述实施例的冲压装置还提供有下列优点。通过将所述插嵌件装在下部模具内的部分做得窄于该插嵌件凸出于下部模具的部分，可以在不降低下部模具强度的情况下很方便地抽出所说的工件。由于在所述冲头与斜楔之倾斜表面上的局部地形成有接合凹口与接合凸缘，所以，可以在不增加冲压功率的情况下顺利地使工件与冲头分离，而所说的接合凹口与接合凸缘则在斜楔下降且使冲头后退时相接合并在该斜楔上升时相分离。

正如从上述说明中所看到的那样，依照本发明，在所要加工的管状制品的圆周壁面上形成若干向内的凸缘时，可以获得优异的优点，即：降低设备成本，减少所占用的空间以及提高生产精度。

很明显，依照以上的说明可以对本发明做出多种改进和改型。所以，应该认识到，在后附的权利要求范围内，除本文所作的特定说明以外，也可以实施本发明。

Claims

1.一种用于在所要加工的管状制品的圆周壁面上形成多个朝内肋条的冲压装置，它包括：

一下部模板，此模板可安装在一冲压机的工作台上；

一下部模具，此模具固定在上述下部模板上；

多个设置在前述下部模具圆周上的插嵌件，每个插嵌件均可沿该下部模具的径向方向移动；

多个围绕前述下部模具的外部圆周而安装在上述下部模板上的冲头，每个冲头均设置成能分别在上述相邻的两个插嵌件之间的外部位置处移向或移离所说的下部模具；

一上部模板，此模板可安装在上述冲压机的滑块上；

多个安装在前述上部模板上的楔形件，每个楔形件均分别安装在所述插嵌件之一上方的位置处；以及

多个安装在上部模板上的斜楔，每个斜楔都分别安装在所述冲头之一上方的位置处；

和使冲头返回其原始位置的装置；

上述每个楔形件均能使前述插嵌件中的一个移动，并且，每个斜楔均能随前述滑块的下降而使所述冲头中的一个沿朝向下部模具的方向移动，从而分别在前述下部模具与冲头中的一个之间冲压所说的管状制品；

由此，能在所要加工的管状制品的圆周壁面上形成多个所说的肋条。

2.如权利要求1所述之冲压装置，其特征在于，按这样的方式来设置所说的各个插嵌件，即该插嵌件装在前述下部模具内的部分要窄于该插嵌件突出于前述下部模具的部分。

3.如权利要求1所述之冲压装置，其特征在于：

所说的每个冲头的外表面上均设置有具有一定角度的第一倾斜面；

所说的每个斜楔的内表面上均设置有具有上述角度的第二倾斜表面；以及

上述每个斜楔的第二倾斜表面均能随着前述滑块的下降而与冲头的第一倾斜表面之一相接触，然后，所述的每个斜楔均随着前述上升及下降的基体的进一步的下降使所说的冲头之一沿上述朝向下部模具的方向移动，从而分别在上述下部模具与冲头中的一个之间冲压所说的管状制品。

4.如权利要求3所述之冲压装置，其特征在于：

在上述每个冲头的第一倾斜表面上均局部地设置有一第一接合部分；

在上述每个斜楔的第二倾斜表面上均局部地设置有一第二接合部分；

上述每个第二接合表面都随前述滑块的下降而分别与所说的第一接合部分之一相接触，并且，所说的每个斜楔均能使前述冲头后退，然后，所说的每个第二接合部分均随前述上升及下降的基体的上升而分别与上述第一接合部分之一相分离。