专利名称：制造用于滚筒洗衣机的旋转滚筒的方法和为此使用的压制设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造用于滚筒洗衣机的旋转滚筒的方法，更具体地涉及一种制造用于在其中提高滚筒的结合部处的强度以使该结合部即使在滚筒高速转动时也没有变形的滚筒洗衣机的旋转滚筒的方法，以及为此使用的压制设备。
背景技术：
通常，使用电能洗衣的洗衣机被分为在其中洗涤桶被垂直安装在主体中的立轴滚筒洗衣机，以及在其中洗涤桶被水平安装在主体中的滚筒洗衣机。通过在顺时针和逆时针方向上滚筒的交替转动，该滚筒洗衣机沿被垂直安装的洗涤桶(即滚筒)的内圆周使衣物(laundry)连同洗涤水一起垂直运动，从而洗涤衣物。
通常，滚筒洗衣机的旋转滚筒包含形成其圆周表面的圆柱体部分，以及形成其前和后表面的连接至该圆柱体部分前和后端的前面和后面部分。通过辊压成形平板件和结合该轧制板材的两圆周端形成该圆柱体部分。
在形成该圆柱体部分的上面过程中，通过使用接缝(seaming)的机械压制和焊接，实现轧制板材部件的两圆周端的结合。使用焊接的该板部件的末端结合的优点在于，连接部分保持高强度。然而，考虑到滚筒被长期使用在暴露于水的环境中，焊接部件很可能被损坏且很可能导致生锈，进而锈污渗入且损坏衣物。另外，焊接过程使制造滚筒的效率变差。
使用机械压制的板部件的末端的结合不会产生上面问题，优点在于使用机械压制形成的结合部的疲劳强度高于使用焊接形成的结合部的疲劳强度。另外，使用机械压制的结合除了压制模具之外不消耗分离材料，从而相比于使用焊接的结合，降低滚筒的生产成本。
在使用机械压制的结合被按常规实现时，材料的两个圆周端被弯曲且彼此接合以形成连接部分，进而该连接部分被压制以使增加该端的重叠部分之间接触区域，并且保持获得的结合部处强度。在上面常规机械压制方法中，当连接部分被压制时，得到急剧弯曲部分(sharply bending part)，并且由于塑性变形而引起的疲劳被累积在弯曲部分，从而降低结合部的结合强度。
近来，适于使用在高速脱水中的滚筒已经被研究。在适于使用在高速脱水中的上面滚筒中，由于高速滚筒的旋转而引起的强张力被施加至滚筒的结合部。因此，在结合部没有保持足够结合强度时，该结合部被变形或损坏。从而，难于对适于使用在高速脱水中的滚筒实施常规的机械压制方法，造成低结合强度。然而，由于机械压制方法相比于焊接方法具有许多优点，如果机械压制方法的结合强度问题被解决，则使用于高速脱水中的滚筒可使用机械压制方法。
发明内容
因此，本发明的一方面提供一种使用机械压制技术制造适于高速旋转的滚筒洗衣机的旋转滚筒的方法以及为此使用的压制设备。
根据一方面，本发明提供了一种制造滚筒洗衣机的旋转滚筒的方法，所述滚筒洗衣机中通过结合圆柱体加工材料的两个圆周末端而形成旋转滚筒的圆柱体部分，所述方法包括步骤将加工材料的一个圆周末端弯曲成U形以形成第一重叠部分和第一弯曲部分，并将加工材料的另外的圆周末端弯曲成U形以形成第二重叠部分和第二弯曲部分；使第一和第二重叠部分互相重叠，以形成连接部分；并且压制该连接部分，以使第一和第二弯曲部分的原始形状被保持且第一和第二重叠部分被互相粘结以形成结合部分。如上述在连接部分的压制期间在第一和第二弯曲部分的原始形状被保持时，因塑性变形而产生的疲劳不积聚在第一和第二弯曲部分上，从而提高旋转滚筒的结合强度。
使用压制模具可以实现连接部分的压制，该压制模具包括上、下模具，所述上、下模具分别具有被设置在连接部分的向前和向后方向上的多个第一和第二凸起并且在上、下模具互相接触时在第一凸起的下端和下模具之间和/或第二凸起的上端和上模具之间具有指定的间隔。
第一和第二弯曲部分可具有0.5mm的曲率半径，并且第一和第二重叠部分可具有3-6mm的长度。
另外，第一和第二凸起可具有2.5-3mm的高度和1.2mm的厚度。
第一凸起的下端可分别具有在向左或向右方向上向下倾斜的平面，并且第二凸起的上端可分别具有在与第一凸起下端的倾斜平面的相同方向上向下倾斜的平面。
根据另一个方面，本发明提供了一种制造滚筒洗衣机的旋转滚筒的方法，所述滚筒洗衣机中通过结合圆柱体加工材料的两个圆周末端而形成旋转滚筒的圆柱体部分，所述方法包括步骤将加工材料的一个圆周末端弯曲成U形以形成第一重叠部分和第一弯曲部分，并且将加工材料的另外的圆周末端弯曲成U形以形成第二重叠部分和第二弯曲部分；使第一和第二重叠部分互相重叠，以形成连接部分；并且使用设置在连接部分的上面和下面的上、下模具将该连接部分压制为波纹状，其中在连接部分的压制中连接部分被最大化压制时，波纹状中的连接部分的最高点没有接触上模具，并且波纹状中的连接部分的最低点没有接触下模具。
根据另一个方面，本发明提供了一种压制设备，其具有用于压制圆柱体加工材料的连接部分的上、下模具，该圆柱体加工材料设置在上、下模具之间，以形成滚筒洗衣机的旋转滚筒的圆柱体部分，包括多个第一凸起，其从上模具向下突出且被设置在连接部分的纵向方向上，以及多个第二凸起，其从下模具向上突出且在连接部分的压制中进入第一凸起之间，用于将连接部分变形为波纹状；以及指定间隔，其在上下模具互相接触时被形成在第一凸起的下端和下模具之间和/或在第二凸起的上端和上模具之间。
本发明的其它方面和/或优点将在下面说明书中部分地被阐述，进而根据说明书将部分地是清楚的，或者可通过本发明的实施来获知。
根据下面的实施例说明、结合附图，本发明的这些和/或其他方面和优点将变得清楚和更容易理解，其中图1是使用根据本发明的制造滚筒洗衣机的旋转滚筒的方法得到的旋转滚筒的纵向截面图；图2是说明根据本发明的制造旋转滚筒的方法的流程图；图3和4是分别说明在本发明的方法中制造圆柱体部分的过程中弯曲和重叠步骤的视图；图5至7是说明在本发明的方法中制造圆柱体部分的过程中压制步骤的视图；以及图8是示出对使用本发明方法制造的旋转滚筒的张力的测试结果的图表。
具体实施例方式
现将详细说明本发明的实施例，其中的例子被说明在附图中，其中相同附图标记在前后文中指示相同部件。实施例在下面被描述以通过参照附图解释本发明。
图1是使用根据本发明的制造滚筒洗衣机的旋转滚筒的方法得到的旋转滚筒的纵向截面图，图2是说明根据本发明的制造旋转滚筒的方法的流程图。
如图1所示，使用本发明方法得到的旋转滚筒1包括圆柱体部分10和连接至该圆柱体部分10的前及后端的前面及后面部分20、30。该圆柱体部分10、前面部分20和后面部分20被单独模制，然后通过接缝步骤被结合。图1中的附图标记2和3表示使用将前、后面部分20、30结合至该圆柱体部分10得到的接缝部分。
参照图2，在下面将描述制造前面部分20和后面部分30的过程。使用冲裁(blanking)步骤21、拉延(drawing)步骤22、修整(trimming)步骤23、弯曲步骤24、钻孔(piercing)步骤25和卷边(curling)步骤26模制前面部分20，在冲裁步骤中使用冲床和模具从原材料冲压出具有圆形状的板件在拉延步骤中板件被弯曲，在修整步骤中从该板件中切除不必要的部分，在弯曲步骤中将该板件的圆周弯曲以连接至圆柱体部分10，在钻孔步骤中贯通板件制造几个洞以及在卷边步骤中将对应于开口的圆周的前面部分20的部分卷边，衣物穿过该开口被放入该滚筒。另外，使用一系列类似前面部分20的步骤模制后面部分30，也就是，冲裁(blanking)步骤31、拉延(drawing)步骤32、修整(trimming)步骤33、钻孔(piercing)步骤34和弯曲步骤35。
图3和4是分别说明在本发明方法中制造圆柱体部分的过程中弯曲和重叠步骤的视图，以及图5至7是说明在本发明方法中制造圆柱体部分的过程中压制步骤的视图。此后，参照图2至7，将描述制造圆柱体部分10的过程。
使用冲裁步骤11、钻孔步骤12以及辊压成形(roll-forming)步骤13形成圆周端没有互相连接的圆柱体加工材料40，在该冲裁步骤中从原材料冲压出具有矩形形状的板件，在该钻孔(piercing)步骤中穿过板件形成用于通过其对衣物脱水的脱水洞，在该辊压成形步骤中具有矩形板形状的板件通过轧辊间间隔被转变为圆柱体形状。然后，通过弯曲步骤14、重叠步骤15和压制步骤16，从上述加工材料40完整地制造了旋转滚筒1的圆柱体部分10。
如图3所示，在弯曲步骤14中，加工材料40的一个圆周端41在一个方向上被弯曲为U形状，从而形成第一重叠部分42和第一弯曲部分43，并且加工材料40的另外的圆周端44在相反方向上被弯曲为U形状，从而形成第二重叠部分45和第二弯曲部分46。第一重叠部分42和第二重叠部分45可具有近似3-6mm的长度。在图3中，加工材料40的圆周端41被向上弯曲，并且加工材料40的圆周端44被向下弯曲。
为了防止因第一弯曲部分43和第二弯曲部分46的形状弯曲而使疲劳集聚在第一弯曲部分43和第二弯曲部分46上，因而采用了U形弯曲方法。第一弯曲部分43和第二弯曲部分46可具有近似0.5mm的曲率半径(R)。在第一和第二弯曲部分43和46的曲率半径(R)过小时，第一和第二弯曲部分43和46具有近似V形，并且疲劳被积聚在第一和第二弯曲部分43和46上。另一方面，在第一和第二弯曲部分43和 46的曲率半径(R)过大时，第一和第二弯曲部分43和46在压制步骤16中接触压制模具，并且使用压制模具所压制，因此由塑性变形引起的疲劳被积聚在第一和第二弯曲部分43和46上。
如图4所示，在弯曲步骤14之后，执行重叠步骤15，在所述重叠步骤中第一重叠部分42和第二重叠部分45被互相重叠，以形成连接部分47。在重叠步骤15中，圆柱体加工材料40的两端暂时互相重叠。在重叠步骤15之后，执行压制步骤16，在所述压制步骤中连接部分47被牢固地压制以形成结合部分48(参照图1)。这里，连接部分47和结合部分48实质上指示同样部件，但是二者的互相区别在于结合部分48是在压制步骤16后得到的。
为了在使用压制步骤结合两种材料时改善结合强度，重要的是向该材料施加合适的模制压力而增加该两种材料的接触部分的尺寸。在滚筒洗衣机中，强张力由高速的旋转滚筒1的旋转产生，并且载荷被集中在第一弯曲部分43和第二弯曲部分46，从而扩展第一和第二弯曲部分43和46并且解除第一和第二弯曲部分43和46之间的结合。因此，更重要的是阻止疲劳积聚在第一和第二弯曲部分43和46上和保护第一和第二弯曲部分43和46，以使因塑性变形而产生的残余应变不发生在第一和第二弯曲部分43和46中。
因此，在本发明中，使用压制模具执行压制步骤16，设计该压制模具以使因应变而产生的疲劳几乎不积聚在第一和第二弯曲部分43和46上。图5是沿连接部分的纵向(图1中X方向)中的压制模具的截面图，说明连接部分被压制在上和下模具之间的状况；图6是压制模具的截面图，说明完成连接部分的压制的状况；以及图7是沿旋转滚筒的圆周方向中的压制模具的截面图，说明连接部分被压制在第一凸起和第二凸起之间的状况。尽管图7说明第一凸起和第二凸起被定位在同一平面，但是第二凸起大致上被定位在对应的第一凸起的前面或后面。
如图5和6所示，在本发明的压制步骤16中使用的压制模具包含上模具50和下模具60，该上模具有设置在连接部分47的纵向上的多个第一凸起51，该下模具有设置在连接部分47的纵向上的多个第二凸起61。第一凸起51从上模具50向下凸起，并且第二凸起61从下模具60向上下凸起。与第一凸起51交替的第二凸起61在压制步骤16中被分别定位在第一凸起51之间，从而将位于第一和下模具50、60之间的加工材料40的连接部分47的形状改变为波纹状。
配置本发明采用的压制模具，以致于在任意加工的材料没有位于上下模具50和60之间的情况下当上下模具50和60彼此接触时，指定间隔70形成在第一凸起51的下端52和下模具60之间及在第二凸起61的上端62和上模具50之间。通过压制模具的上面结构，在第一和第二重叠部分42和45被压制为波纹形状时连接部分47的最高点(P)和最低点(Q)不接触上下模具50和60，从而允许第一和第二弯曲部分43和46保持它们的原始形状。也就是，这些间隔70阻止了上下模具50和60在压制步骤中完全互相接触，从而防止了第一和第二弯曲部分43和46被急剧地塑性变形。尽管该实施例描述间隔70存在于第一凸起51的下端52和下模具60之间及在第二凸起61的上端62和上模具50之间，但是间隔70可仅仅存在于第一凸起51的下端52和下模具60之间或者仅在第二凸起61的上端62和上模具50之间。
在间隔70如上所述存在于上、下模具50和60之间时。施加至连接部分47的压力被降低。因此，为了补偿上面施加至连接部分47的压力的降低，第一和第二51和61可具有近似2.5-3mm的高度(h)和近似1.2mm的厚度(t)。
如图7中所示，第一凸起51的下端52和第二凸起61的上端62可分别具有倾斜面板52a和62a，该倾斜面板52a和62a在向右方向上向下倾斜。该倾斜面板52a和62a允许使用高于施加至连接部分47的其它部分的压力的压力压制第一和第二弯曲部分43和46，由旋转滚筒的旋转引起的载荷被集中在该第一和第二弯曲部分43和46上。因此，第一和第二弯曲部分43和46由间隔70来保护，该间隔70形成在第一凸起51的下端52和下模具60之间及在第二凸起61的上端62和上模具50之间，以致于积聚在第一和第二弯曲部分43和46上的疲劳被最小化，并且合适的压力被施加至第一和第二弯曲部分43和46上，以使连接部分47的强度被提高。这里，该倾斜面板52a和62a可在向左右方向中向下倾斜。
图8是示出对使用本发明方法制造的旋转滚筒的张力的测试结果的图表。如图8中所示，使用本发明方法制造的旋转滚筒具有平均760kgf的结合强度。考虑到高速脱水模式中使用的旋转滚筒的结合强度是450kgf，因此使用本发明方法制造的旋转滚筒适于使用在高速脱水模式中。
从上面说明可以清楚地看出，本发明提供一种使用机械压制结合技术制造适于高速旋转的滚筒洗衣机的旋转滚筒的方法以及为此使用的压制设备。也就是，相比于使用焊接结合圆柱体部分的两端的方法，由于在旋转滚筒在高速旋转时旋转滚筒的连接部分没有变形和损害，则本发明的方法提高了旋转滚筒的可靠性，并且具有提高的生产率。
尽管本发明的实施例已经被示出和说明，本领域普通技术人员应当理解的是，不脱离本发明的理念和宗旨，在该实施例中可以作出多种改变，本发明的范围由权利要求及其等效物所限定。
权利要求
1.一种制造滚筒洗衣机的旋转滚筒的方法，其中通过结合圆柱体加工材料的两个圆周末端而形成旋转滚筒的圆柱体部分，所述方法包括下述步骤将加工材料的一个圆周末端弯曲成U形以形成第一重叠部分和第一弯曲部分，并且将加工材料的另外的圆周末端弯曲成U形以形成第二重叠部分和第二弯曲部分；使所述第一和第二重叠部分互相重叠，以形成连接部分；和压制所述连接部分，以使第一和第二弯曲部分的原始形状被保持并且第一和第二重叠部分被互相粘合以形成结合部分。
2.如权利要求1所述的方法，其中使用压制模具实现连接部分的压制，所述压制模具包括上、下模具，所述上、下模具分别具有被设置在连接部分的向前和向后方向上的多个第一和第二凸起并且在上、下模具互相接触时在第一凸起的下端和下模具之间和/或第二凸起的上端和上模具之间具有指定的间隔。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一和第二弯曲部分具有0.5mm的曲率半径。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一和第二重叠部分具有3-6mm的长度。
5.如权利要求2所述的方法，其中所述第一和第二凸起具有2.5-3mm的高度。
6.如权利要求2所述的方法，其中第一凸起的下端分别具有在向左或向右方向上向下倾斜的平面。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述第二凸起的上端分别具有在与第一凸起下端的倾斜平面相同的方向上向下倾斜的平面。
8.如权利要求2所述的方法，其中所述第一和第二凸起具有1.2mm的厚度。
9.一种制造滚筒洗衣机的旋转滚筒的方法，其中通过结合圆柱体加工材料的两个圆周末端而形成旋转滚筒的圆柱体部分，所述方法包括下述步骤将加工材料的一个圆周末端弯曲成U形以形成第一重叠部分和第一弯曲部分，并将加工材料的另外的圆周末端弯曲成U形以形成第二重叠部分和第二弯曲部分；使所述第一和第二重叠部分互相重叠，以形成连接部分；以及使用设置在连接部分的上面和下面的上、下模具将该连接部分压制为波纹状，其中在连接部分的压制中连接部分被最大化压制时，波纹状中的连接部分的最高点没有接触上模具，并且波纹状中的连接部分的最低点没有接触下模具。
10.如权利要求9所述的方法，其中上模具具有从其上向下突出的且设置在连接部分的纵向上的多个第一凸起，并且下模具具有从其上向上突出的且在连接部分的压制中进入所述第一凸起之间的多个第二凸起；以及在上、下模具互相接触时，在第一凸起的下端和下模具之间和/或在第二凸起的上端和上模具之间形成指定间隔。
11.如权利要求10所述的方法，其中第一凸起的下端分别具有在向左或向右方向上向下倾斜的平面。
12.如权利要求11所述的方法，其中第二凸起的上端分别具有在与第一凸起下端的倾斜平面相同的方向上向下倾斜的平面。
13.一种压制设备，其具有用于压制设置在上、下模具之间的圆柱体加工材料的连接部分的上、下模具，以形成滚筒洗衣机的旋转滚筒的圆柱体部分，包括多个第一凸起，所述第一凸起从上模具向下突出且被设置在连接部分的纵向方向上，以及多个第二凸起，所述第二凸起从下模具向上突出且在连接部分的压制中进入第一凸起之间，用于将连接部分变形为波纹状；以及指定间隔，所述指定间隔在上、下模具互相接触时被形成在第一凸起的下端和下模具之间和/或在第二凸起的上端和上模具之间。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述第一凸起的下端分别具有在向左或向右方向上向下倾斜的平面。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述第二凸起的上端分别具有在与第一凸起下端的倾斜平面相同的方向上向下倾斜的平面。
16.如权利要求13所述的方法，其中所述第一和第二凸起具有2.5-3mm的高度。
17.如权利要求13所述的方法，其中所述第一和第二凸起具有1.2mm的厚度。
全文摘要
一种制造滚筒洗衣机的旋转滚筒的方法，在其中旋转滚筒的结合部分的强度被提高，以使即使在高速旋转该旋转滚筒时结合部分也没有变形，以及一种为此使用的压制设备。本方法包括将加工材料的一个圆周末端弯曲成U形以形成第一重叠部分和第一弯曲部分，以及将加工材料的另外的圆周末端弯曲成U形以形成第二重叠部分和第二弯曲部分；使第一和第二重叠部分互相重叠，以形成连接部分；以及压制该连接部分，以使第一和第二弯曲部分的原始形状被保持且第一和第二重叠部分被互相粘结以形成结合部分。使用压制模具得到连接部分的压制，该压制模具包括分别具有多个第一和第二凸起的上、下模具及在上、下模具互相接触时具有指定的间隔，该多个第一和第二凸起被设置在连接部分的向前或向后方向中，该间隔位于第一凸起的下端和下模具之间和/或第二凸起的上端和上模具之间。
文档编号B21D37/00GK1962113SQ200610087780
公开日2007年5月16日 申请日期2006年6月6日 优先权日2005年11月7日
发明者金义洙, 金炯均 申请人:三星电子株式会社