专利名称：模块化动力组组件的制作方法
技术领域：
本文披露一种装置的实施例，该装置例如与渐进和/或阶段式金属冲压压 力机一起使用来为压力机的金属成形/塑性模具提供脱模压力。更具体地，该 装置允许为独立模具提供脱模压力的独立压力装置的更换
背景技术：
对于用于金属成形的压力机系统，撞锤通常被朝向和远离压力机座驱 动，以使得在使用中，安装在撞锤和压力机座之间的工具使工件变形。通常， 工具或模具包括两个部分，称为模具组。在使用中，这些模具组通常一部分
附连至撞锤，另一部分附连至压力机座。通常，这些模具组包括用于保持/ 夹紧和/或对齐工件的引导件。
压力机的撞锤通过曲轴往复运动，该曲轴通过连接杆作用，其中，曲轴 通过离合器和/或飞轮被马达驱动。替换地，也可以使用液压压力机。在任何 结构中，压力机撞锤朝向压力机座前进，且工件被安装在撞锤和压力机座之 间的模具组变形。
应理解，对于不同的压力加工操作需要不同的模具。在这点上，可以将 多个模具安装在单个压力机的撞锤和压力机座之间。此外，单个工件可以从 压力机中的一个模具前进到下一个模具，以便形成完成的零件。在这点上， 压力机上的不同模具可执行不同成形/压印功能。例如， 一些模具可以被操作 用于弯曲或折叠工件，而另 一些模具可以对工件进行切割或冲压。
在许多情况中，在压力加工后将工件从模具强制移除是必要的。即，需 要将工件从模具脱模，以使得可以对工件进行其它处理和/或工件可以从压力机移除。在这点上，越来越普遍的是，利用装备有构建到模具中的独立压力 模块(例如，脱模模块或动力组)的独立模具。当撞锤前进到压力机座，压 力模块压缩。在撞锤从压力机座退回时，压力模块被操作用于展开并由此施 加可以使工件从模具移除的力(即，脱模力)。这样的压力模块可以具有以
下形式压缩弹簧、橡胶脱模管或自备氮气瓶(例如，在冲压保持件中)。
将压力模块/脱模机并入到独立模具中具有多种缺点。例如，将独立脱模 机并入到每个独立模具中或上会增加每个模具组的成本。此外，如果需要增 加或降低压力模块/脱模机施加的压力(例如，来适应不同金属和/或金属厚 度，等)，整个模具必须从压力机移除并拆卸，以便对压力模块进行操作。 这时，压力模块的部件可以从模具移除，以便用不同尺寸的部件更换那些部 件。在使用一个或多个氮气瓶的情况下，被氮气瓶施加的压力的可调整性可 以被简化。但是，这样的氮气压力模块通常非常贵而难以对已构造的每个模 具/工具使用。
针对这样的背景和为了在金属压力加工系统改善压力模块/脱模机的可 调整性，开发了本发明的模块化动力组组件。
发明内容
已经注意到，需要从独立模具移除压力模块并将那些压力模块安装至压 力机的撞锤或压力机座，以使得标准模具(即，不包括固接的动力组)可以 与安装至压力机的模块一起使用。此外，还已经注意到，独立的压力模块需 要从压力机移除而不用将模具移除，其中，压力模块向该模具提供脱模力。 在这点上，这样的可移除压力模块可以方便地例如用不同尺寸的压力模块替 换和/或压力模块的部件可以被移除和更换。此外，在一些结构中，需要使用 多个可移除压力模块。
在第一方面，压力模块被设置为用于在模具压力加工应用中。这样的压 力模块或动力组可以被用于向与压力机一起使用的模具(例如，标准模具) 提供脱模压力。压力模块包括顶部板和与顶部板间隔开的传递板。至少一个 连接构件且通常有多个连接构件在顶部板和传递板之间延伸。通常，连接构 件固定地连接至顶部板并穿过传递板。在这点上，传递板可操作为沿连接构 件移动。此外，连接构件可包括端部止挡件，该止挡件防止传递板从连接构 件移除。压力模块进一步包括至少一个回弹构件，所述回弹构件布置在顶部^反和传递;f反之间。
在未压缩状态中，回弹构件可保持传递板靠近连接构件的端部止挡件 (一个或多个)。在第二方位中，传递板可沿连接构件的长度布置并由此压 缩回弹构件。应理解，这样的压缩相应地在模具压力加工期间被压缩。此外， 在压力机释放时，可压缩构件展开到其原始长度并由此提供回复力，该回复 力经由传递板传递至脱才莫才几构。
在一个结构中，回弹构件包括被动构件。即，回弹构件可由自备构件形 成，该自备构件在顶部板和传递板之间的压力释放时提供回复力。在一个结 构中，这样的被动回弹构件由橡胶或聚氨酯形成。在另一结构中，这样的被 动构件可以由自备气瓶形成。在其它结构中，回弹构件由主动构件形成。在 一个这样的结构中，主动构件可以包括气瓶，该气瓶可选择地互连(例如， 经由集流器)至加压气体(例如，氮气)源。但是，应意识到，也可以使用 其它流体源(例如，液压力机)。在利用主动回弹构件的结构中，这样的模 块还进一步包括联接器，用于将两个或多个邻近压力模块互连在一起。例如， 这样的联接可包括快速连接流体联接件。
在一个结构中，回弹构件从顶部板和传递板之间可移除。例如，当回弹 构件处于未压缩方位中时，其从这些板之间可滑动地移除。这允许回弹构件 可选择地用不同的回弹构件替换。在这点上，可为特定应用选择压力模块提 供的可压缩性以及由此选择回复力。
在另一方面，提供一种压力机用于模具压力加工操作。这样的压力机包 括压力机座和撞锤，该撞锤以与压力机座间隔的关系布置。应理解，撞锤相 对于压力机座在第一位置和第二位置之间可移动(例如，在安装在它们之间 的模具组施加压缩力)。至少两个平行安装部固定地连接到压力机座或撞锤 中的一个。在另一结构中，多个平行安装部可安装至压力机座或撞锤。在任 何情况下，这些平行安装部的第一端连接至压力机座或撞锤，并且每套平行 安装部的相对侧表面限定在它们之间的通道。此外，这些平行安装部的第二 端表面限定出参考平面，并且提供与模具工具可互连的表面。该系统还包括 至少一个压力模块，该模块的尺寸被设置用于可滑动地收纳在由平行安装部 形成的通道内。在一个结构中，压力模块的偏压构件(例如，传递板)被布 置为靠近(例如，邻近/平行)由安装部第二端限定的参考平面。
这样的压力模块可包括顶部板和传递板以及布置在它们之间的回弹构件。在一个结构中，在顶部板和传递板的外表面之间的压力模块的高度基本
上等于参考平面和安装有平行安装部的压力机座或撞锤的表面之间的距离。
通过对用于可滑动地收纳在通道内的压力模块调整尺寸，这样的压力模 块( 一个或多个)可以被插入和/或从通道移除，而不用移除互连至平行安装 部的模具工具。在这点上，可以执行压力模块的维修(例如，调整或更换由 压力模块容纳的回弹和/或可压缩构件)，而不将模具工具从压力机移除。在 一个结构中，模具板可以固定地互连至平行安装部的第二端。在这样的结构 中，模具板可包括一个或多个口，所述口允许传递销延伸通过模具板并由此 例如在独立压力模块的脱模板和传递板之间延伸。在这样的结构中，模具板 可操作为保持通道内的压力模块。在另一结构中，平行安装部的侧向相对表 面可成形为收纳并垂直地限制在其中的压力模块。例如，在一个结构中，形 成在横向表面上或内的支架(例如，凸出部或沟槽)的尺寸可以被设置为配 合和垂直地限制压力模块(例如，顶部板)并由此支承在其中的压力模块。
图1示出了并入有可移除/模块化动力组的压力机。 图2是图1的压力机的撞锤的仰视图。
图3示出了模块化动力组的一个实施例。 图4示出了图3的模块化动力组的压缩。
图5a和5b分别示出了被动动力组的一个实施例的俯视图和侧视图。 图6a和6b分别示出了主动动力组的一个实施例的俯视图和侧视图。
具体实施例方式
现参照附图，这些附图有助于示出本发明的各种相关特征。虽然在此主 要结合渐进和阶段式(stage-style)金属冲压压力机描述，应该理解的是，本 发明的某些方面对于其它压力机应用也是适用的。在这点上，以下描述被用 于阐释和说明。此外，以下描述并不意图将实施例限制于本文披露的形式。 因此，根据相关领域的技术和知识，与以下教导一致的改变例和修改例在本 申请的范围内的。
如在此所述，设置有模块化压力模块或"动力组(powerpack)"系统。 该系统至少部分地基于以下共识需要将压力模块/压力脱模机(此后称为"动力组")从独立模具移出以及将那些动力组安装至压力机的撞锤或压力机座
(press-bed)。模具冲压保持件随后可以被安装在压力模块之下或之上，以使 得一个或多个压力模块被安装在压力机撞锤/压力机座和模具冲压保持件之 间。模具冲压保持件可包括多个口或孔，它们允许传递销穿过模具冲压保持 件延伸到压力模块。这些传递销可以用于将零件从模具中脱出。即，当压力 才几撞锤前进抵住压力才几座时，传递销压缩压力才莫块。在打开压力才几撞锤时， 压力模块展开、推动传递销并由此使工件从模具脱模。还需注意，动力组可 松脱地互连在模具冲压保持件和压力机撞锤。在这样的结构中，动力组从压 力机移除而不需要移除^f莫具，如将在以下详细描述。
图1示出了压力机10,其具有可松脱地连接至撞锤12的多个模块动力 组40。如图所示，每个动力组40、 70滑动配合在相邻一对平行安装部16 之间，所述安装部栓接至撞锤12。如图所示，每套相邻平行支承部限定出具 有开放端的通道。在这点上，应注意，动力组通过开放端表面可滑动地收纳 在通道内，而不移除互连至平行安装部的底部表面的工具/模具。如图所示， 模具冲压保持件(例如，独立模具的顶部)可安装至一个或多个平行安装部 16的底部表面并靠近一个或多个动力组的底部表面。同样，每个模具的相对 部分可以安装至压力才几座14。相应地，当撞《垂12大致朝向压力才几床14移动 时，模具部件压缩在一起。
图2示出了撞锤12的仰视图。如图所示，每对相邻平行安装部的尺寸 被设置为在其之间收纳动力组40、 70。此外，平行安装部16可延伸跨过撞 锤12的整个宽度，以使得多个动力组布置为在每个相邻一套平行安装部16 之间跨过撞锤12的宽度。还需注意，可以利用不同类型的动力組。这样不 同类型的动力组包括利用了可压缩/回弹材料的被动动力组40,这些材料例 如但不限于，模具橡胶或聚氨酯(urethane)，还可以包括利用了压缩气瓶(例 如，氮气瓶)的主动动力组70。对于后种情况，这种主动系统通常被互连至 力口压系统。
图3和4示出了被动动力组40在压力机撞锤12和独立模具板/模具沖压 保持件20之间的连接，应意识到，模具板可覆盖多个或所有压力模块平行 安装部和的底部表面，并且多个独立模具可以安装至该板。在这样的结构中， 模具板可包括多个口，以允许对动力组的传递板44操作，如将在本文中所 述的。虽然图3和4示出了 ^皮动动力组40与系统一起^f吏用，^a应意识到，以 下讨论也适用于主动动力组。与任意给定压力机10 —起使用的动力组的尺
寸可以被设置为使得，当被安装时，动力组足够大以覆盖与压力机一起使用
的最宽和最长的工具。此外，每个动力组40可以从压力机移除，并且额外 的一些套动力组或动力组部件可用于更换。在这点上，具有不同脱模压力的 额外动力组或例如回弹构件可用于在压力加工设施中与单个压力机或多个 压力机一起使用。在这点上，用于在动力组中使用的额外动力组模块和/或部 件可用各种厚度(例如，计示硬度(durometer hardness ))的模具橡胶和/或 聚氨酯来构造。这允许对提供给安装在动力组之下的特定模具/工具的脱模压 力进行调整。
如图所示，平行安装部16可固定地连接至撞锤12.。此外，在本实施例 中，平行安装部16的调整对的顶部边缘限定出T形槽，该槽的尺寸被设置 为收纳独立动力组40的顶部板42。即，顶部板42、动力组40的宽度允许
顶部板42的相对边缘被收纳在相邻平行安装部16的滑动配合通道18内。 如图所示，平行安装部16的高度一般与未变形动力组40的高度相同。相应 地，连接至平行安装部16底部的工具或模具冲压保持件靠近动力组40的传 递一反44布置。
在本实施例中，动力组40利用第一和第二回弹构件46、 48(例如，模 具橡胶/聚氨酯)，所述构件布置在动力组40的顶部板42和底部/传递板44 之间。回弹构件46、 48可操作为用于将传递板44推抵至连接螺栓50的头 部，所述螺栓穿过传递板44并固定地连接至顶部板40。在一个结构中，每 个动力组40利用四个连接螺栓50。但是，应理解，也可以利用其它构造。
在任意结构中，当回弹构件46、 48在撞锤12操作期间被压缩时，传递 板44一皮操作为沿连接螺栓50移动(见图4)。在这点上，当压力机关闭时， 穿过模具冲压保持件20延伸至模具脱模板62的传递销60被迫使抵靠着传 递4反44,这导致回弹构件46、 48压缩。当压力机10打开时，净皮压缩的回弹 构件46、 48被允许展开。同样，传递销60通过模具冲压保持件20而被推 回，并迫使模具脱模板62远离模具冲压保持件20。在这点上，布置在模具 组(die set)之间的工件例如可以从模具组的沖模或其它金属加工部分中脱 出。还应意识到，额外的各种销可以穿过模具冲压保持件20延伸至传递板44。即，传递板44可被操作为用于促动一个或多个传递销。此外，模具冲 压保持件20可以保持一个或多个工具用于与工件一起工作。
图5A和5B示出了被动动力组40的俯视图和侧视图。需注意，动力组 40利用了将顶部板42互连至传递板44的四个连接螺栓50。如将进一步指 出的，第一和第二回弹构件46、 48布置在顶部板42和传递板44之间。但 是，应意识到，可以在顶部板和传递板之间布置单个回弹构件或多个回弹构 件。此外，应意识到，回弹构件(一个或多个)的尺寸和/或硬度可以被选择 为产生需要的脱模力。在一个结构中，回弹构件46、 48可以从动力组40移 除，以允许与具有需要可压缩性的其它构件替换。
图6A和6B分别示出了主动动力组70的俯;f见图和侧;规图。如图所示， 主动动力组70利用通过四个连接螺栓50连接的顶部板42和传递板44,所 述螺栓固定地连接至顶部板42并穿过传递板44。但是，在压缩时主动动力 组不是利用回弹构件提供展开力，而是利用气瓶。这样的气瓶可以利用高压 氮气起动。在这点上，气瓶72可具有固定地连接至顶部板42的第一端和可 操作为压靠传递板44的底部端。在本结构中，每个气瓶72通过适当的流体 连接而互连至集流器(manifold) 74。为了允许多个主动动力组70串行使用 (例如，跨过撞锤12的宽度)，集流器74包括入口连接器76和出口连接器 78。在这点上，入口连接器76被操作为从压缩气体源将加压气体提供至集 流器74。当出口连接器78没有连接至相邻动力组时，出口连接器78(例如， 阴连接器)被操作为保持集流器74内的压力。相反，当第二动力组与第一 动力组串行使用时，第二动力组的入口连接器76可插入到第一动力组的阴 连接器中。需注意，入口连接器76可利用柔性管线来使得可以实现动力组 之间的距离调整。在任何情况下，主动动力组70可以允许独立阀(例如， 电磁阀)用于通过远程控制器控制压力。
应意识到，将动力组容易地更换入压力机或更换出压力机的能力提供了 多种益处。例如，将动力组容易地更换出压力机的能力将减少更换模具组和 /或更换与模具组一起使用的材料(例如，金属类型和/或厚度)的时间。在 这点上，可用一种设施来储备多个预设动力组模块(例如，其具有预定的可 压缩性)。相应地，这样的动力组可以按需要与设施内的一个或多个压力机 一起使用。另外，该设施可以储备多个不同的回弹构件，以使得给定动力组 的可压缩性可以针对特定应用进行调整。为了改善工作流程，可以创建大量任务，这些任务为给定压力机基于该 给定压力机或其它压力机的先前生产运行情况而提供设定信息。在这点上， 这些任务可包括给定工具的一个或多个独立模具的压力加工位置，以及每个 独立模具所需的脱模力。在这点上，这些任务可包括特定工具所需的对每个 动力组/压力模块的识别和定位。相应地，用户可以针对特定任务需求从所提 供的预设动力组选择适当的动力组和/或调整一个或多个动力组。在任意情况 下，用户可在适当的位置将被选择的动力组插入到压力机中。在一个结构中， 这样的大量任务可储存在计算机可读存储介质上，该介质可经由压力机访 问。例如，这样的信息可响应一个或多个用户输入而在与压力机相关联的用 户显示器上输出。
本发明的前述描述出于阐释和说明的目的呈现。此外，以上描述并不意 图将本发明限制于在此披露的形式。因此，与上述教导相当的变体和改变对 于相关领域的技术和知识而言都在本发明的范围内。上述实施例进一步意图 解释实施本发明的已知最佳模式，并使得本领域的其它技术人员在本发明的 特定应用(一个或多个)或使用(一个或多个)所需的这些或其它实施例以 及变体中利用本发明。所附权利要求意图解释为以现有技术允许的程度涵盖 替换实施例。
本发明的前述描述出于阐释和说明的目的呈现。此外，以上描述并不意 图将本发明限制于在此披露的形式。因此，与上述教导相当的变体和改变对 于相关领域的技术和知识而言都在本发明的范围内。上述实施例进一步意图 解释实施本发明的已知最佳模式，并使得本领域的其它技术人员在本发明的 特定应用(一个或多个)或使用(一个或多个)所需的这些或其它实施例以 及变体中利用本发明。所附权利要求意图解释为以现有技术允许的程度涵盖 替换实施例。
权利要求
1、一种用于在压力机中与模具脱模机一起使用的模块化压力模块，包括顶部板；与所述顶部板间隔开的传递板；至少一个连接构件，在所述板之间延伸，并且固定地连接至所述顶部板并穿过所述传递板，其中，所述传递板能沿所述连接构件的至少一部分长度移动，以及至少一个回弹构件，布置在所述顶部板和所述传递板之间，其中，在第一方位中，所述传递板布置为抵靠所述连接构件的端部止挡件，在第二方位中，所述传递板沿连接构件布置并压缩所述回弹构件。
2、 如权利要求l所述的装置，其中，所述回弹构件包括被动构件。
3、 如权利要求2所述的装置，其中，所述回弹构件包括弹性体构件。
4、 如权利要求2所述的装置，其中，所述回弹构件包括自备气瓶。
5、 如权利要求l所述的装置，其中，所述回弹构件包括主动构件。
6、 如权利要求5所述的装置，其中，所述主动构件包括至少一个气瓶， 所述气瓶适于互连至气体压力源。
7、 如权利要求6所述的装置，还包括 流体入口，能连接至气体压力源；和流体出口 ，用于选择性地连接至邻近压力模块。
8、 如权利要求1所述的装置，其中，所述回弹构件可以在所述第一方 位中从所述板之间去除。
9、 一种用于在模具压力加工过程中使用的压力机，包括 压力机座；撞锤，以与所述压力机座间隔的关系布置，并且能相对于所述压力机座 移动；第一和第二安装部，以间隔开且平行的关系布置，其中，所述平行安装 部的面对侧表面限定出通道，所述安装部的每个都具有固定地连接至所述撞 锤和压力机座中的一个的第一端和能附连至模具加工部的第二端，其中，所 述安装部的所述第二端限定出参考平面；至少一个压力模块，其尺寸适于滑动地收纳在所述第一和第二安装部之 间的所述通道内，其中，所述压力模块的偏压力构件靠近所述参考平面布置。
10、 如权利要求9所述的装置，其中，所述通道的至少一端是开放端， 其中，所述压力模块能收纳在所述通道的所述开放端中并能从所述开放端移 出。
11、 如权利要求9所述的装置，其中，所述压力模块包括 顶部板；传递板；和回弹构件，布置在所述顶部板和所述传递板之间，其中，所述底部板和 所述回弹构件限定出所述偏压力构件。
12、 如权利要求9所述的装置，还包括模具板，连接至所述安装部的所述第二端，其中，所述模具板至少包括 第一孔口 ，所述孔口允许附连至模具板的脱模机构和所述压力模块之间的连通。
13、 如权利要求9所述的装置，其中，每个所述侧表面还包括支架，用于接合所述压力模块的一部分，该支架限制所述压力模块沿至 少第一方向的运动。
14、 如权利要求9所述的装置，其中，所述通道的尺寸适于至少收纳第 一和第二压力模块。
15、 如权利要求9所述的装置，还包括多个平行安装部，以间隔开并平行的关系布置，其中，每套邻近安装部 的面对侧表面限定出通道，其中，每个通道能收纳至少一个压力模块。
16、 如权利要求9所述的装置，还包括加压气体系统，其中，所述加压气体系统与所述压力模块流体连通。
17、 一种使用具有可移除压力模块的压力机的方法，包括识别脱模机构的压力加工位置，该脱模机构适于使工件从被压力机支撑 的模具组移除；确定所述脱模机构所需的脱模力；选择压力模块，该压力模块具有与所述脱模力相对应的回复力；和 将压力模块插入到压力机中，其中，在模具组关闭时，与脱模机构相关 联的传递销与压力模块接合，并且其中，在模具组打开时，压力模块将回复力施加到传递销。
18、 如权利要求17所述的方法，其中，选择压力模块包括 从多个预设压力模块中选择压力模块。
19、 如权利要求17所述的方法，其中，选择压力模块包括 选捧具有所述回复力的回弹构件；和将所述回弹构件插入到所述压力模块中。
20、 如权利要求17所述的方法，其中，在所述模具组附连至所述压力 机时执行插入。
全文摘要
本发明披露了一种在模具压力加工操作中使用的压力模块(40)，用于使工件从独立模具脱模。压力模块包括顶部板(42)和与通过回弹构件(46、48)间隔开的传递板(44)，该回弹构件在模具组关闭时压缩并在模具组打开时提供回复力。压力模块独立于模具形成，并相对于压力机的撞锤(12)或压力机座被支撑。在这点上，传递销(60)可被用于将回复力从回弹构件(46、48)传递至脱模机构(62)。在另一结构中，压力机被设置为允许压力模块从压力机移除或插入压力机，而不用将附连至压力机的模具组。
文档编号B26D7/18GK101605639SQ200780049123
公开日2009年12月16日 申请日期2007年11月2日 优先权日2006年11月2日
发明者理查德·D·米琼斯基 申请人:弗莱克斯电子有限责任公司