专利名称：冲压板材的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及冲压板材的装置，尤其是冲压大规格特薄的金属板材。
法国专利FR-A-2564339公开一种在弹性垫上冲压的方法。用此法，把要成形的板料放在一个弹性垫上，具有板料压边圈的外滑块作用在板料的周边上，具有板料压边圈的外滑块作用在板料的周边上，从而使弹性垫的物质流动，其目的使板料的中部变形，并在预成形阶段结束时，使其表面积基本上等于获得成品件的表面积。随后，通过冲头作用的中心滑块，作用在板料中部，目的在于完成另外最终的成形。
此法可用于冲压板材，尤其是对延伸率低的材料。尤其是例如钢的金属板材。虽然这种方法不局限于对金属板材的冲压，但它不适用于塑料材料和任何其他复合材料。
尤其是被称作复合支撑的弹性材料的软垫，包括具有低回弹(肖氏)硬度的硅树脂弹性材料作成的具有平行侧面的块状物。该材料可用由强度和硬度都更高的材料构成相当薄的蒙皮，复盖在软垫的上表面或者整个表面或一部分侧面。
将板料直接放在弹性材料的软垫上的这种技术，可制得具有基本上厚度不变的冲压件，尤其适用于特薄板材。然而，这种方法不能有效地避免在板料的高起皱区，尤其是角部形成的皱纹。
的确，为了对具有各种形状和拐角形状的另件冲压成形，在这些区域必然产生剧烈的起皱，这导致形成皱折。这只能通过提高压边圈施加在板料上的压力来减少形成皱纹的趋势。现在，用法国专利FR-A-2564339所公开的技术，不足以使板料保持在压边圈下的区域，即不能保持在板料压边圈和弹性材料的软垫之间，因为后者本身没有足够的刚性。这一现有技术另一缺点是在于板料压边圈下方区域的构成弹性垫的材料的表面破损，这是不利于另件大量生产的。
一种在弹性垫上的冲压方法在法国专利FR-A-2590814中也被公开，其中，把要成形的板料放在作为弹性垫的保持箱体的支撑上，板料压边圈作用在板料周边上，从而在局部区域制成板料边部的凸缘并使弹性垫的物质流动，其目的是使板料中部变形以完成另件的最后成形。
本发明的目的在于克服上述这些缺点并提高效率，延长弹性材料软垫的使用寿命，而且可在板料的边缘处形成整体或局部的凸缘，以便大量生产大规格中等深度的冲压件。例如，中部几乎没有回转体形状而是表现为不可展开的复杂形状的汽车另件。
为此，本发明还提供一种冲压板材的装置，尤其是冲压金属板材的装置。该装置有一个装在保持箱体中由弹性材料制成的软垫，一个具有一个板料上压边圈的外滑块的供板料预成形的部件，一个作用在冲头上的中心滑块的供板料最后成形的部件，该装置还有一个由支撑和压紧直接放在弹性垫上的板料的至少一部分的部件所构成的板料下压边圈，而该下压边圈与压紧板料的至少一部分的板料上压边圈协同操作。
根据本发明另外的特征是该支撑和压紧部件有一个与所制得成品件周边轮廓相一致的成形面轮廓;
该支撑和压紧部件的截面厚度不变，它由成形方法或其他方法制得;
该支撑和压紧部件具有厚度有变化的截面;
该支撑和压紧部件是一个具有封闭轮廓的框架;
该支撑和压紧部件是一个放在压紧板料区域中的独立另件;
该支撑和压紧部件有一L形截面。
根据本发明的特征还有，该装置有一补偿件。
通过下面参照附图作为实施例的描述，对本发明将有更好的理解。
图1表示根据本发明构成的冲压装置的各部分的分解立体图;
图2至图4是沿图1的2-2线的剖视图，表示形成一个另件连续几个阶段的过程;
图5是该冲压装置的第一种变型的分解立体图;
图6至图8是沿图5的6-6线的剖视图，表示形成一个另件连续几个阶段的过程;
图9是该冲压装置的第二种变型的分解立体图;
图10是该冲压装置的第三种变型的分解立体图;
图11是该冲压装置的第四种变型的分解立体图。
如图1至图4所示的冲压装置，包括一箱体1，其中部有凹槽用以容纳由弹性材料制成的弹性垫2。放在弹性垫2上表面是一框架3，该框架3有一封闭轮廓，作为板料的下压边圈，同时该轮廓与箱体1的内凹槽的轮廓基本上相配合，以便成形另件时，框架3可进入该凹槽中。
在箱体上方，该冲压装置有一固定在由外滑块28带动的提升件11上的件5，该件5的下部6作为板料的上压边圈。
上压边圈6的外周边比箱体1的内凹槽的轮廓略小些，以便其同框架3一起进入凹槽中。
冲头8上部有一底板9，冲头8插入件5的中心孔7内，提升件11也有一供冲头8和底板9通过的中心孔。
冲头8下底面有一个与所制得的成品件的轮廓相一致的型腔。
板料以下列方法成形。
首先，把板料10放在框架3上，随后冲床的外滑块28(图2)下降并与提升件11接触，外滑块28逐渐下降并通过提升件11使5也下降，结果也使板料的上压边圈6也下降。上压边圈6下降与板料10接触，板料10的周边被逐渐压紧在上压边圈6和框架3之间，其目的是避免板料起皱。与此同时由于反作用而压缩弹性垫2。
在这周边压紧的作用下(图3)，弹性垫2作用于板料的中部并实现了该板料的预成形。
板料中部的隆起受到冲头8底面的限制，从而避免失控的无规则的变形。提升件11的下降受到柱12的限制。
图4表示另件最后成形阶段，冲床的中心滑块30下降并与冲头8的底板9接触，从而使冲头8下降到下限位置。与此同时，冲头通过杆13使板料的上压边圈6一起向下移动(图4)，从而使在前阶段已预成形的板料作最后成形。
由冲头8对板料上部所施加的压应力，在板料相反一面的弹性垫2的作用下，转变成为遍及板料整个面积的拉应力，并使板料在整个可利用的体积内产生流动。
板料的上压边圈6和由框架3构成的下压边圈相结合，使板料在两压边圈之间的部分在预成形和最后成形中都具有足够的刚性。
取出成品件的阶段是通过同时升起中心滑块30和外滑块28实现的。外滑块28通过提升件11同时带动件5，而件5又通过杆13和底板9同时带动冲头8上升。
根据图5至图8所表示的一种变型，放在弹性垫2上的下压边圈由框架21构成，该框架21有一与所制得的成品件的周边区域的轮廓相一致的封闭轮廓和规定相应的成形部分21a。
象在上述的变型一样，该装置还有一个件22，它由外滑块28带动并具有由板料的上边圈23构成的下部。冲头25的下底面的型腔与所制得的成品件的轮廓相一致并插入件22的中心孔24中，冲头25上部有一底板26。
提升件27与件22相连接，而且也有一个供冲头25穿过的中心孔。
此外，在箱体1上表面有一预定区域1a，它与板料的上压边圈23协同操作，以便在板料20的边部局部区域形成一凸缘。
板料20以下述方法成形。
首先，把板料20放在适当位置，即放在区域1a和框架21高处的成形部21a上。
在第一阶段，冲床的外滑块28(图6)通过提升件27作用在件22上。外滑块28的下降是逐渐进行的，于是，件22的上压边圈23在板料的边部局部区域1a处压出折起的凸缘。因此，在这第一阶段中，板料20经受高度收缩的边部局部区域被压紧在预定区域1a和上压边圈23之间，以便在该区域板料的边部加工出一凸缘，从而可减少金属起皱的体积。
随后，外滑块28继续下降，板料20在上压边圈23和由框架21构成的下压边圈之间压紧并进行预成形。同时，弹性垫2在周边压力作用下(图7)受到压缩，并通过弹性垫的物质流动而作用下板料20的中部并使该板料进行预成形。
板料20中部的隆起受到冲头25底部的限制，从而避免失控的无规则的变形。象在上述的变型中一样，提升件27和外滑块28的下降受到柱29的限制。
此后，冲床的中心滑块30下降，与冲头25的底板26接触并使冲头下降。与此同时，冲头25通过杆13(图8)使上压边圈23下降，从而使板料20的中部完成最后的成形。
根据图9表示的另一个实施例，放在弹性垫2上的下压边圈是由框架41构成。在框架二个相对分支上各有一凸起，其高度与成形后所制得的成品件40的周边区域轮廓相一致。
象在上述的变型中一样，该装置包括件42，其下部构成板料的上压边圈43，冲头44和提升件45。板料的预成形和最后成形都是用以前相同方法实现的。
图10表示另一个变型，放在处于箱体1中的弹性垫2上面的板料下压边圈是由框架51构成，其截面呈L形。在框架51二个相对分支上各有一凸起，它与成品件形状相适应。
当需要时，该装置还可包括至少一个补偿件，该补偿件的用处是减少弹性垫2上表面和压紧在上压边圈和由框架构成的下压边圈之间的板料下表面之间的体积，从而使得上压边圈正好开始下降时使板料开始预成形。
在图10所示的实施例中，一个补偿成形件52插在箱体1底面和弹性垫2之间。在这种情况下，该补偿成形件52由不可压缩的板构成，它有一个与框架51的轮廓基本一致的轮廓。这种装置可使弹性垫2预成形，以便使弹性垫的形状与框架51的形状相吻合，从而在预成形和最后成形该另件50时，避免弹性垫发生过度的变形。
当然，该装置还包括一个件53，其下部构成上压边圈54，一个冲头55和一个提升件56。
根据图10变型的另一个实施例已在图11中说明，下压边圈也由具有L形截面的框架51构成，然而，在这种情况下，在弹性垫2上表面和框架51之间的体积，是由补偿件60所充满。该补偿件由象弹性垫2一样的弹性材料制成的小弹性垫所构成。
在该变型中，还有件53，冲头55和提升件56。
因此，补偿件52和60的用处在于减小板料和弹性垫之间的体积，从而使得上压边圈正好开始作用在框架上时，预成形阶段也就开始了。
根据本发明，通常，板料的下压边圈制成与所制得的成品件的周边区域的轮廓基本一致的表面轮廓，而截面厚度不变，它可用成形法或其他方法制成。为了顶出制成品，它还可作为一个装置使用。
再有，该下边圈也可由与弹性垫周边合理的相隔开的独立另件构成，但板料的周边区域必须压紧。
因此，根据本发明的装置，在成形作业时，能有效地压紧另件的周边区域并能提高其生产效率，延长弹性垫使用寿命，用以制造大规格中等深度的冲压件，例如另件中部一点也没有回转体形状而且不可展开的复杂形状的汽车另件。
权利要求
1.一种冲压板材的装置，尤其是冲压金属板材，其特征是它有一个放在保持箱体中由弹性材料制成的弹性垫，一个带有板料上压边圈的外滑块对板料进行预成形的部件，一个作用在冲头上的中心滑块对板料进行最后成形的部件，该装置还有一个对直接放在弹性垫上的板料的至少一部分进行支撑和压紧的部件所构成的板料下压边圈，而且该下压边圈与压紧板料的至少一部分的板料上压边圈协同操作。
2.根据权利要求1的装置，其特征是该支撑和压紧部件有一个与所制得的成品件周边区域的轮廓一致的成形面轮廓。
3.根据权利要求2的装置，其特征是该支撑和压紧部件的截面厚度是不变的，它是用成形方法或其他方法制成。
4.根据权利要求2的装置，其特征是该支撑和压紧部件的截面厚度是有变化的。
5.根据上述任何一项权利要求的装置，其特征是该支撑和压紧部件构成一个具有封闭轮廓的框架。
6.根据上述任何一项权利要求的装置，其特征是该支撑和压紧部件构成一个放在板料的压紧区域中的独立另件。
7.根据上述任何一项权利要求的装置，其特征是该支撑和压紧部件有一L形的截面。
8.根据上述任何一项权利要求的装置，其特征是它包含补偿件。
9.根据权利要求8的装置，其特征是该补偿件放在弹性垫的下方。
10.根据权利要求9的装置，其特征是该补偿件由不可压缩的金属块构成。
11.根据权利要求8的装置，其特征是该补偿件放入支撑和压紧部件与弹性垫之间。
12.根据权利要求11的装置，其特征是该补偿件是一个由象所说的弹性垫一样的弹性材料制成的小弹性垫。
全文摘要
一种冲压板材的装置，尤其是冲压金属板材(10)，它有一个放在保持箱体(1)中由弹性材料制成的弹性垫(2)，一个由带有板料上压边圈(6)的外滑块构成的对板料进行预成型的部件，一个由作用在冲头(8)上的中心滑块构成的对板料进行最后成型的部件，该装置还有一个对直接放在弹性垫(2)上的板料(10)的至少一部分进行支撑和压紧零件(3)构成的板料下压边圈，而且该下压边与压紧板料的至少一部分的板料的上压边圈(6)协同操作。
文档编号B21D24/04GK1043893SQ8910985
公开日1990年7月18日 申请日期1989年12月30日 优先权日1988年12月30日
发明者迪·斯米特·加布里尔 申请人:伊索弗姆公司