具有立体边缘的金属部件的制造方法以及制造用模具的制作方法_2

文档序号:9220844阅读:来源:国知局
] 图7为本发明的实施方式(7)的概略示意图。
[0035] 图8为本发明的实施方式(8)的概略示意图。
[0036] 图9为本发明的实施方式(9)的概略示意图。
[0037] 图10为本发明的实施方式(10)的概略示意图。
[0038] 图11为本发明的实施方式(11)的概略示意图。
【具体实施方式】
[0039] 本发明为具有立体边缘的金属部件的制造方法以及制造该金属部件时使用的制 造用模具,其中,以切割自金属板并具有带两端的曲线状弯曲边缘部的坯料为原材料,将所 述弯曲边缘部或进一步将与该弯曲边缘部相邻的坯料部分立体成形以制造具有立体边缘 的金属部件。
[0040] 所述制造方法以施加弯折线的弯折线施加工序为第一工序,对所述弯曲边缘部施 加沿该弯曲边缘部的弯曲形状而上折或下折的任一弯折线,接下来,以立体成形工序为第 二工序,通过移动所述弯曲边缘部的两端部使该两端的间隔变窄或变宽,从而以所述弯折 线为起点将所述弯曲边缘部或进一步将与该弯曲边缘部相邻的坯料部分立体化。在此,所 述带两端的曲线也包括带两端的弯折线。
[0041] 所述制造用模具具有第一工序模具和第二工序模具,第一工序模具用于弯折线施 加工序,对所述弯曲边缘部施加沿该弯曲边缘部的弯曲形状而上折或下折的任一弯折线, 第二工序模具用于接下来的立体成形工序,通过移动所述弯曲边缘部的两端部使该两端的 间隔变窄或变宽,从而以所述弯折线为起点将所述弯曲边缘部或进一步将与该弯曲边缘部 相邻的坯料部分立体化。在此,所述带两端的曲线也包括带两端的弯折线。
[0042] 在所述弯折线施加工序中施加弯曲弯折线之后,在接下来的立体成形工序中,通 过移动所述弯曲边缘部的两端部使该两端的间隔变窄或变宽,由于以所述弯折线为边界线 的两侧的线存在长度差,这两侧的一侧相对于另一侧自然地竖起或下陷,因此,以所述弯折 线为起点,将所述弯曲边缘部或进一步将与该弯曲边缘部相邻的坯料部分立体化成为可能 并容易实现。如果没有所述弯折线施加工序,则通过所述立体成形工序进行立体化极其困 难。
[0043] 在此,所述弯折线施加工序中使用的第一工序模具,只要是可以对坯料施加弯折 线的模具,可以为用于压辊成形、逐步成形、液压成形、橡胶成形、泡沫成形、拉深成形、鼓凸 成形等的任意的模具,特别是考虑到弯折线的位置精度和生产效率等因素,优选模具形状 与弯折线形状相应的压力加工用模具。
[0044] 此外,使弯折线的弯折曲面截面的形状为具有弯曲半径为0.5mm以上30mm以下的 形状。由于高强度钢板的弯曲加工性不及软钢,若弯折线的弯曲半径不足〇. 5_,则可能在 弯曲部产生裂纹;而另一方面,弯曲半径若超过30mm,在立体成形工序中难以形成立体化 的起点。在此,为了更高效地进行立体成形工序并更有效地防止在弯曲部产生裂纹,优选弯 曲半径为1mm以上IOmm以下。
[0045] 对于第一工序的成形品(经过所述弯折线施加工序而成的成形品),第二工序模 具被构成为可以移动使得弯曲边缘部的两端的间隔变宽或变窄的结构,这一结构具有通过 夹具向两端侧或一端侧施力并向外或向内移动的机构。
[0046] 在立体成形工序中存在如下问题。其一,由于随着弯曲边缘部的两端部的移动两 端部自身也立体化,因此需要即使两端部立体化也可以施力的机构。其二,由于弯曲边缘部 的两端部以成为立体化的起点的位置为中心转动,因此即使两端部转动运动也必须能够施 力,然而,若利用模具再现这样的动作,机构将变得复杂。
[0047] 作为解决上述问题的方法,优选将施力部位设计为曲面形状。如果使用一种机构, 以设置在模具上的曲面形状按压弯曲边缘部的端部,则伴随上述立体化与转动运动,第一 工序成形品与模具的接触点在曲面上依次变换其位置,由此,仅使模具进行例如直线运动 等简单的运动就可以解决上述问题。具体而言,只要在坯料或第一工序成形品中形成圆孔 并具有用圆柱状的销按压孔的机构即可。此外,作为其它手段,还具有将坯料或第一工序成 形品的端部形成为圆弧形的方法。
[0048] 为了更加稳定地成形,优选一边夹持两端部一边使两端或一端移动的机构,使得 第一工序的成形品不会从模具中飞出。在夹持时,优选仅以上下的模具等夹持,在保持第一 工序成形品的保持部水平的状态下移动。然而,单纯地保持水平而移动,被夹持部分在成形 过程中的竖立受到阻碍,从而产生在第一工序中不能施加所需要的具有立体边缘的金属部 件形状的部分。在此,优选第一工序模具被构成为在所述坯料上施加平坦的夹持部、以及从 该夹持部连接至作为所述坯料的主体部分的、被施加一条或多条中至少一条弯折线的部分 的两端或其中途部的中间部。通过使成形过程中相对于水平方向的角度连续变化的部分接 触中间部,在夹持部保持水平的状态下可以容易地移动两端部。
[0049] 此外,优选采用在所述夹持部中将与第二工序模具的接触点形成为曲面的方式。 此外,如果使第一工序成形品中设置的圆孔与第二工序模具的圆柱状销的直径相同,则弯 曲边缘部的端部和销在一直保持相同距离的状态下在同一平面上转动,因此可以容易地保 持夹持部。在将坯料或第一工序成形品的端部形成为圆弧形的实施方式中也是如此。
[0050] 在此,移动第一工序成形品的弯曲边缘部的两端部的模具的机构,除了通过冲压 件等夹具直接传递压力机的滑块的上下运动的机构,作为用于变换上下运动的方向的方 法,也可以是以凸轮机构为代表的利用斜面的机构、连杆机构、使用了杠杆的机构等。此外, 除了压力机的驱动力,也可以使用利用电、气压、油压的气缸。
[0051] 在立体成形工序中,如果存在比第一工序成形品以弯折线为起点进行立体化更容 易变形的部位,就会优先从那里变形。为了有效防止弯折线的屈曲等不良成形,优先使存在 产生裂纹和折皱之虞的第一工序成形品的弯曲边缘部进行立体化是有效的方法。为此,优 选在希望优先使其立体化的弯曲边缘部的周围将弯折线形成为多条曲线,并使该多条曲线 中至少一条曲线的一部分比与该部分两侧相连的曲线部分的曲率大。一旦使弯折线的曲率 变大,则相对于弯曲边缘部的两端部的移动量,以所述弯折线为边界的两侧的线的长度差 变大。为此,弯曲边缘部的立体化变得容易。
[0052] 另一方面,若弯曲边缘部的立体化为局部的立体化,则也可能使得其它弯曲边缘 部的立体化不充分。有效的对策是,在进行弯曲边缘部的立体化的过程中,将第二工序模具 构成为按压与局部立体化的弯曲边缘部相邻的部位,即纵壁部。一旦按压立体化的弯曲边 缘部,其周围就只能立体化。为此,利用被构成为在关键点配置了按压夹具的第二工序模 具,可以在大范围内进行立体化。
[0053] 此外,在利用第二工序模具进行弯曲边缘部立体化的过程中或进行立体化之后, 通过对弯曲边缘部的形状进行矫正,也可以将弯曲边缘部形成为所需要的形状。矫正方法, 只要是通过仿模成形才一Λ成形)或压印加工、减薄拉深加工、精压加工进行再成形等 可以矫正形状的方法,采用哪种方法都可以。进一步优选利用使用了凸轮机构的精压加工 对弯曲边缘部进行再成形。仿模成形、压印加工、减薄拉深加工、精压加工等加工中,需要用 于加工成形品的一对凸模和凹模的夹具或用于固定成形品的夹具。然而,由于在将弯曲的 边缘部立体化时弯曲边缘部周围的形状容易被弄乱,所以会出现弯曲边缘部的立体化完成 之前夹具和完成品的形状不相匹配的状况或由于夹具会干扰到成形品而难以设置的状况。 在此,如果利用凸轮机构使夹具移动,在不进行弯曲边缘部形状的矫正时,可以使夹具退避 到不会干涉成形品的位置。此外,如果使用精压用夹具,可以对局部进行了立体化的弯曲边 缘部或折皱进行矫正。
[0054] 第一工序成形品的弯折线与弯曲边缘部的间隔、或弯折线彼此的间隔不是等间隔 的情况下,在第二工序模具中,伴随弯曲边缘部的立体化,弯折线将会以上述起点为顶点立 体化而成为从水平面观察时呈弓形的形状。此时,若按压弯折线,则第一工序成形品的变形 分散到其它位置,因此可以防止弯折线立体化为弓形。按压的位置优选仅在成为弓形的顶 点的周围,按压的方法可以是例如在弯折线附近设置
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