专利名称：用于冲压、压印和/或成形平的零件的设备的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种冲压、压印和/或成形平的零件用的设备，它包括一个带有一个工作台和一个用于支承平的零件的支承板的机座本体以及一个工具座板，该工具座板上可安装一工具冲头并且为进行工作过程该工具座板可被一个驱动器驱动向支承板移动到一个加工工位，而使工具冲头啮合于支承板和脱离支承板。
这样的设备用于冲压或成形平的半制成品，诸如连续加工过程中的板材、带材和各种坯件。这些被称为平零件的板材、带材或各种坯件可以是各种材料的，例如硬纸板、有衬层的硬纸板材料、多层材料或金属板。
类似于本专利说明书的公开部分里提出的那种设备的已知设备设有一个直接的液压或气动驱动器，这种装置有一个作用于冲压工具的作动缸。必须沿着冲压方向施加充分的冲压力，借以产生一个急冲或冲击力，但是只能达到很低的冲压循环速度(cycle speed)，因为作动缸的返回行程要消耗时间。
另一个已知的解决办法是用一个作为驱动器的气动缸和一个装成整体的直线导轨装置来工作，用这种办法时，除已经指出的缺点之外，就大批量生产而言，还有使用寿命较短的缺点。在实际应用中，已经发现工作40个小时之后就发生了故障。由于这些原因，迄今所用的冲压工具都是起着冲压机床上的加载装置的作用。
也有用回转的冲压工具的已知设备，其轴线平行于被加工的带材，是横对着进料方向。用这样的已知设备也能进行冲压而不必停止带材的进给。但是在冲压动作过程中，冲压工具的回转速度和被加工的带材的速度必须保持绝对同步。这样的解决办法是迄今唯一已知的不能达到满足许多应用场合要求的冲压精度的已知结构。其中有两方面的问题，就是在进行从上向下的直角冲切时难以保持一个孔的精确的位置坐标，也难以保持孔壁的直径或形状公差。
所以，本发明的目的是提供一种在本专利说明书的公开部分中提出的设备，用这种设备可以实现大量的高精度的非常短的冲压行程，用于连续地加工出冲制孔或冲压件。本发明尤其力图为适应快速运动的平零件提供短的空行程时间，从而达到尽可能短的循环时间和工作行程。
按照本发明，本发明的目的依靠在驱动器与工具座板(base plate)之间连接一个传动装置来达到，该传动装置可使工具座板从工具冲头(tool punch)不与支承板啮合的一个止点位置(rest position)运动到就在加工位置(working position)之前一点点的一位置，在这一段行程中基本上不建立起压力；接着，该传动装置使工具座板运动过一个短距离而到达工作位置，在这一段行程中工具座板与平零件之间产生高压；随后在驱动器进一步驱动下传动装置使工具座板再走过基本上不建立起压力的行程而到达另一个止点位置。本发明的设备可用于在平的半制成品上冲孔和/或进行压印。本文中把平的半制成品称为平的零件。
这种新颖的设备尤其可用在连续的加工过程中在那些平的材料上经济地冲制出孔而且有非常高的精度，或者在这类材料上类似地进行经济地和高精度地压印。按照本发明，与本领域的现有技术状态相比，可以以短的运动行程实现非常短的空行程时间和短的加工步骤，从而使工作循环时间非常短。
本发明是基于这样的基本思想应该按照一个给定的运动程式(pattern ofmotion)驱动安装在工具座板上的工具冲头。这涉及工具冲头的向着和离开支承着平零件的支承板的运动极限。就冲压而言，可在支承板上设置一个孔，以便工具冲头能冲过平零件而进入支承板上的孔。对于压印也予以类似的考虑。按照本发明，运动程式本身应该遵循这样的原则，就是使工具冲头(连同工具座板)向着和离开工作位置的运动基本上不建立起压力，这样就能达到较高的运动速度。而在工具冲头进入工作位置时，其运动应只走过一个短的距离，但是却能产生一个高压。这样的运动程式是用连接在驱动器工具板工具座板之间的一个传动装置来到达。在整个冲切深度或压印深度上，也就是在那个工作步骤中，工具冲头始终保持绝对地平行于平零件的平面。
按照本发明，能够有利地产生平坦的、平缓的、平滑的而非急冲的冲压力。本发明能够避免常规的设备中在沿着直线的方向施加满载冲压力时会产生的那种撞击和急冲。
在本发明的一个实施例中，驱动器的轴线垂直于工具冲头的轴线，而在另一个实施例中，驱动器的轴线平行于工具冲头的轴线。可以为这两个实施例设想出各种设计结构。例如，驱动器可以是一个有作动缸和活塞的压力装置，在一个实施例中，活塞的运动平行于平零件的送料运动的方向。由于工具冲头的轴线布置成垂直于平零件的平面，那么驱动器的轴线是垂直于工具冲头的轴线。在几个另外的实施例中，也可以设想出驱动器是一个电动机的结构，电动机的转动轴线平行于工具冲头的转动轴线；在一个特定的实施例中，两者的轴线甚至是重合的。按照本发明的基本思想，熟悉本技术领域的人可以根据他们各自认为的优点，选择适当的结构。
如果考虑上述解决办法的一个实施例，即驱动器的轴线平行于工具冲头的轴线那种结构，那么按照本发明，传动装置有至少一个可绕一个固定的枢转点枢转的转动杠杆。这样的结构是结实而精确的。
另一个较佳实施例也就是驱动器的轴线平行于工具冲头的轴线那种结构的特点是工具座板的直线运动方向由一个可在机座本体与工具座板之间工作的导柱装置(column guide means)预先确定；另外，驱动器有一个驱动装置，其可以在与其垂直的驱动器的轴线上沿直线往复运动。这样一个往复运动的驱动装置可以是例如一个有往复运动的活塞的气动的或液压的作动缸。可将活塞杆看作是直线往复运动的驱动装置，可以想象为驱动器的轴线穿过活塞杆。那么工具冲头的轴线是与之垂直地延伸。导柱装置可作角度精确的引导并使得可进行精确的加工，例如进行冲压或压印。
按照本发明，这样一个实施例的进一步演变是一个长的转动杠杆可绕一个固定于机座本体的枢转点枢转，并且其一端通过一个弯肘杆枢轴(elbow lever pivot)可枢转地连接于一个短的转动杠杆的一端，这个短的转动杠杆的另一端通过一个弯肘杆安装件(elbow lever mounting)连接于工具座板。这种机械结构提供一个处在长的转动杠杆和短的转动杠杆的给定区域的死点，结果，与本发明的上述基本思想相一致，这种结构布置能够在死点附近形成非常大的作用力。尤其是，这是依靠这种直线往复驱动装置的长行程来达到，其优点是可使加工工具例如工具冲头的行程为很短。就此而论，驱动器可以有气动缸或液压缸。连接于短的转动杠杆(弯肘杆原理)的长转动杠杆可被看作是一个运动系统，其起作用的方式是用于执行例如冲压动作的加工动作的工具座板即在长转动杠杆逆时针转动时起作用，也在长转动杠杆顺时针转动时起作用。本发明的原理在这里可以清楚地实现，更具体地说，首先，工具冲头以快速的大行程和较小的力运动到接近平零件的位置，然后，以短行程和很大的力对平零件完成加工动作，完成加工动作之后，工具冲头再以快速的大行程和较小的力运动离开平零件。
在本发明的另一个有利的结构配置中，至少一个滚轮可转动地安装于工具座板，这个至少一个滚轮的运动由至少一个凸轮引导，这个凸轮上的至少一个部位的形状有一平行于工具冲头的轴线的分量。如果至少一个凸轮没有任何部位具有这样一平行于工具冲头的轴线的分量，那么，在凸轮相对于滚轮运动时靠在凸轮型面上的滚轮就既不能运动也不能使连接于滚轮的工具座板运动。如果为了实现本发明的原理，希望工具冲头在其轴线方向作激烈的短行程运动，那么在凸轮的对应部位的上述运动分量应该是平行于工具冲头的轴线。由于能够生产出任何所需要的凸轮，所以很容易用凸轮使滚轮连同工具座板产生任何所需要的运动，即在短行程上有很大的作用力，以便精确地达到所需要的加工效果。上述凸轮可以设置在这种机械设备的一个往复运动或枢转的零件上，其可以是固定的或运动的，只要滚轮与凸轮之间能相对运动即可。
按照本发明，一种更合适的作法是把凸轮设置在一个作为传动装置的一被转动地驱动的圆柱体的圆周上。凸轮可以是在圆柱体圆周上加工出来的槽形凸轮，以一种方式控制圆柱体的转动就可使凸轮起作用。但是，凸轮也可以是圆柱体上的另一些轴向高起的部分。不管是那种情况，滚轮都是可转动地安装于工具座板上的一个支座，滚轮在凸轮型面上滚动，例如在可转动的圆柱体圆周上的槽形凸轮内滚动，以这一方式，根据凸轮的形状，可使工具座板借助于支座在圆柱体的轴线方向作往复运动，而圆柱体的轴线例如是设置在工具冲头的轴线方向。就此而论，在本发明的一个较佳实施例中，圆柱体也可以设置有与它同轴线地固定于它的有轴齿轮，这个齿轮由与之啮合的一根往复运动的齿条驱动。
另一个实施例的特点是，凸轮设置在转动杠杆上。
与采用齿条的情况相类似，本发明的另一个有利的结构配置是滚轮是沿着一个直的凸轮杆运动，也就是，按照本发明，把凸轮布置在一个往复运动的直的凸轮杆上。
不管是上述带有槽形凸轮的圆柱体，还是上述有轴齿轮，其驱动器都可以是例如一个回转电动机，而且最好是一个伺服电动机。沿着圆柱体的整个圆周或沿着齿条凸轮可以有多个特定的部位，这些部位的形状有一平行于工具冲头轴线的分量，因此在圆柱体转动的每一转里，工具冲头至少与支承板和平零件啮合一次，也就是对平零件冲压一次或压印一次，甚至在齿条的每一次全长移动中或圆柱体的每一整转里可以进行两次到四次加工动作。
本发明的再一个有利的结构配置的特点是转动杠杆的轴线垂直于工具冲头的轴线，而工具冲头可借助于工具座板相对于转动杠杆平移和转动。在这一实施例中，转动杠杆是工具冲头的载体，其上可安装一个工具冲头，也可安装两个工具冲头。转动杠杆的轴线平行于被加工的平零件的平面。在这一实施例中，杠杆和/或凸轮盘构成一运动系统，并且在工具冲头的整个运动行程中，也就是在它向支承板运动时和它离开支承板返回时，杠杆和/或凸轮总是以绝对平行于平零件的关系保持住工具冲头。在这一实施例中，可以把同样结构的工具冲头对称地布置在平零件的下面或反面。在用对称布置的工具冲头的情况下，转动杠杆也就是工具冲头的载体还是以绝对平行于平零件的关系保持住工具冲头。在工具冲头被提起离开平零件之后，可以通过控制驱动器电动机来控制转动杠杆的枢转速度，使工具冲头只有在运动着的平零件从一个加工部位到另一个加工部位(例如在冲压过程中从一个孔到另一个孔)行进一个正确的距离时才能再一次进入与支承板相啮合。
也可以把平的零件更具体地想象为是一条运动着的带材，在这种情况下，能够以经济的而且高精度的方式以连续的步骤对带材进行加工作业。这要靠本发明的措施来达到，因为本发明的方法能够以短运动行程达到非常短的空行程时间和同样短的加工过程。这种新的设备的循环时间极短，并且能够以连续的加工过程加工被看作平的半制成品的带材或板条。也适用于加工送料速度很高的带材和板条。
由于每一次加工动作只需要工具座板作一单个正向或反向运动行程，所以对于加工送料速度快的板条本发明的设备能达到较长的使用寿命。此外，特别是由于例如在用长的转动杠杆和短的转动杠杆进行驱动的实施例中其轴线垂直于工具冲头的轴线，而且正向运动行程和反向运动行程都用于进行一次加工动作，所以可达到很高的循环速度。在用伺服电动机作为驱动器的实施例中，由于伺服电动机的每一转可以转变为一个甚至较佳地为多个冲压循环，所以能够达到更高的循环速度。
由于具有上述优点，就冲压而言(压印或成形时也一样)，本发明也能惊人地提供很高的位置坐标精度、孔的形状公差精度和孔壁公差精度。
本发明的进一步的优点、特点和可能的应用将在下面参照
各较佳实施例中显现出来，各附图中图1表示出有一个长的转动杠杆和一个短的转动杠杆的第一实施例，它们由一个弯肘杆接头连接在一起，并且是处在第一或止点位置(开始位置)；图2表示出图1所示的同一个实施例，但是其中工具冲头处在图中所示的最低位置(工作位置)；图3表示出图1和2所示的同一个实施例，但是其驱动器处在伸出位置，其中，工具冲头连同工具座板已经又退回到其止点位置，但是与图1所示的相比，转动杠杆的枢转角是相反的；图4表示出第二实施例，其中，处在工具座板的第一止点位置的转动杠杆上设置有凸轮，这个止点位置类似于第一实施例的图1；图5表示出图4所示的同一实施例，但是工具座板已经运动到工作位置；图6表示出第二实施例的转动杠杆的一个类似位置(与第一实施例的图3相同)，这里工具座板又回到了止点位置；图7表示出第三实施例，其中，安装在工具座板上的滚轮(未示)沿着凸轮型面运动，凸轮是在一个圆柱体的圆周上(凸轮圆柱)，左边的图是凸轮圆柱的示意图，而右边的图是滚轮区域的侧视的部分剖视图；图8是第四实施例的立体图，其凸轮圆柱有一个固定于其上的有轴齿轮，这个齿轮啮合于一个齿条；图9表示出有一个直的凸轮杆的第五实施例，这个凸轮杆可作往复平移运动，并且有一个带有多个高起部位的凸轮槽(cam groove)；以及图10表示出本发明的设备的第六实施例，其中，可绕一个水平轴线转动并有可运动地安装在其上的诸工具的一个转动杠杆布置在一根带材的上面，这根带材作平移运动，同时，以镜面对称的关系在带材平面的下面设有一以同样的方式运动的第二个转动杠杆，，但是在这一方面应该注意到它具有与工具冲头结构互补的一支承板部分，呈互相对应的保持件的形式。
为更好地理解本发明，下面以冲压动作为工作步骤，说明各附图中表示的本发明的设备的各实施例。在这一情况中，选择一条在一个支承板上被引导作直线平移运动的金属带材来进行说明，这个带材就是所说的平零件。但这不意味着本发明仅限于加工这种型式的平零件。
本发明的第一实施例的设备用于冲压水平地送进该设备的金属带材，如图1-3所示。一个用于一气缸枢转安装件3的支座2固定在冲压设备的机座本体1上。这里被选择作为驱动器的气动缸4通过气缸枢转安装件3安装在机座本体1上。活塞杆5安装成可在气缸4里沿直线运动，活塞杆5的自由端是一个叉形头6，根据气动缸4的控制方式，叉形头6可沿着向外箭头7或向内箭头8的方向运动。一个长的转动杠杆9通过气缸枢转安装件10可枢转地连接于叉形头6。转动杠杆9在驱动器(气动缸4和活塞杆5)的驱动下可绕其固定于机座本体1的枢转销轴11枢转。机座本体1上有一个供转动杠杆9在其中枢转的开口空间12。
转动杠杆9的与气缸枢转安装件10相反的那一端有一个弯肘杆铰链13，一个短的转动杠杆14可枢转地连接于该弯肘杆铰链13。短的转动杠杆14的另一端通过下弯肘杆安装件15连接于支座16，而支座16固定地安装在工具座板17上。
工具座板17的主平面设置为水平的，平行于工作台18且与之有一个间距，而工作台18也固定于机座本体1。尽管工作台18是固定的，但是工具座板17可以沿着箭头19或箭头20的方向向上或向下平移。这一运动是由有气动缸4和活塞杆5的驱动器来驱动。为使工具座板17在平移运动时保持为平行于工作台18的水平面，设置了导柱装置21，其结构在图1-3中可以看清，无需进一步说明，这种导柱装置是已知的，不属于本发明的内容。支座16是安装在工具座板17的顶面上，但是工具座板17的下侧装有工具冲头24的装夹部分22，工具冲头24被压缩弹簧23向外推压。所以工具冲头24可相对于工具座板17沿着箭头19或箭头20向上或向下运动。工具冲头24的纵向中心线与它的轴线在同一方向而且就是同一根线。在这一实施例中，下弯肘杆安装件15和枢转销轴11都设置在这个轴线的向上延长线上。这使得弯肘杆可传动动力，这将在下面参照图2和3进行说明。
一个像一块板一样的支承板26固定在工作台18上，该支承板26有一个中心孔27，该中心孔27有圆的上边缘28，上边缘28的尺寸以本领域已知的方式精确地匹配于工具冲头24的外边缘。金属带材29仅示意地表示在支承板26上，它处在支承板26与工具冲头24之间。
图1表示出工具座板17处在止点位置I，在这一位置工具冲头24在金属带材29上方一个足够大的距离处而不与其接触。在驱动器使活塞杆5沿着向外方向7运动时转动杠杆9从图1所示的位置运动到图2所示的工作位置。由于弯肘杆传递动力，这种结构布置首先使支座16连同工具座板17沿着向下方向20(冲压方向)沿纵向快速运动，但不建立压力。在工具冲头24接触于金属带材29的时刻，弯肘杆铰链13到达死点区域。换言之，在工作位置II之前不远处、在那个位置及其后不远处，转动杠杆9的运动仅仅使工具冲头24作很小行程的运动，但是力非常大。在图2所示的情况中，加工动作是冲孔动作，图中示意地表示了被冲掉的下脚孔盘30。当活塞杆5沿着向外方向7进一步运动时，转动杠杆9绕其枢转销轴11进一步逆时针摆动，
此页在申请日未提交且没有任何反作用压力。当工具冲头24接触金属带材29时，下弯肘杆安装件15又到达死点区域。转动杠杆9围绕枢转销轴11枢转，就在工作位置的最低点之前不远处和其后不远处凸轮31依靠滚轮33也随之运动，这样，就产生沿着向下方向20的短的行程运动，尽管在死点前后枢转角度很小，但是力却非常大。
类似于图2，图5表示出转动杠杆9已经使工具冲头24运动到死点位置。左下角的图表示出通过凸轮盘形式的转动杠杆9的剖面。转动杠杆9内铣削出一个槽口，一个下销轴34的中段配合于支座16，销轴34的两端分别装一个滚轮33和滚轮33’，滚轮33配合在转动杠杆9的槽口里。这可以确保在垂向在顶面和底面处都没有游隙的引导作用。此外，可以没有游隙地向上20和向下19传递运动。
与第一实施例的图3类似，与第二实施例相关的图6表示出，在转动杠杆9绕固定的枢转销轴11逆时针地枢转到极限位置时，工具座板17处于位置III，而这时活塞杆5是处在其最大伸出位置。这使工具座板17再一次向上运动而离开支承板26。在活塞杆5由气动缸4驱动再沿着向内方向8运动时转动杠杆9顺时针转动，再使工具座板17向下运动，以完成冲压动作，而后使工具座板17回到初始止点位置I。所以，在活塞的一个往复行程运动中又可完成两次冲压动作。
图7中的左边一个图是第三实施例的立体图，而右边的图是第三实施例的部分剖视侧视图。右边的图以剖开的方式表示出工具座板17上的支座16是一个向下的叉形。滚轮33和33’也是可转动地安装在销轴34上，并且在支座16上。这两个凸轮33、33’在凸轮圆柱35上的槽形凸轮里运动。双面凸轮31、31’是铣削在凸轮圆柱35的圆周上的槽，近似在凸轮圆柱的轴线36的中段。滚轮33、33’正好配合在这个槽内。在图中A所指的部位，凸轮31、31’的形状中有一个分量平行于工具冲头24的轴线25，而那个轴线平行于轴线36。在滚轮33沿着凸轮圆柱35的圆周滚动时，凸轮圆柱35保持在固定不动状态，那么滚轮33基本上沿着一个水平面运动，这个水平面可以想象为是垂直于轴线36。但在每一部位A，销轴34沿着轴线36的方向上的一个分量并且与工具冲头24的轴线25相一致地运动到那个平面以外，因此，对于使用工具冲头24进行的工作步骤，可以确保类似的沿着向上方向19和向下方向20的运动。应该理解在实际应用中，情况将是凸轮圆柱35绕着轴线36沿着圆周方向37转动，而销轴34连同支座16和工具座板17只能沿着向上方向19和向下方向20运动。
为使凸轮圆柱35能沿着圆周方向37转动，可使驱动器(图7-10中未详示)的轴线垂直或平行于轴线36。驱动器最好是一个伺服电动机。
凸轮31(以及31’)的形状选择为可使工具冲头24依靠带有平行于工具冲头轴线25的一方向分量的陡的部位A非常迅速地向金属带材29运动。在部位A的顶部，凸轮31(以及31’)逐渐变得比较平，类似于一个倾斜的平面，因此可产生沿着向下方向20的短的冲压动作，能够以很大的力作用于例如金属带材29的材料。应该理解与其它实施例中一样，这一实施例中，平零件，即这里的金属带材29，可以固定不动或在支承板26上以间歇的送料速度运动通过工具冲头24。在工作位置，即使是运动的带材也要停下来，加工动作之后再开始运动。
图8表示出第四实施例，其中凸轮圆柱35有类似的结构并且也被以类似的方式驱动。但是不用伺服电动机驱动凸轮圆柱35，而是用图8所示的齿条38，齿条38像双向箭头39’所示那样往复运动。齿条38啮合于固定在凸轮圆柱35的轴上的有轴齿轮39。可以用液压或气动装置作为驱动器来驱动齿条38。其它的动作以类似于图7的方式进行。
图9表示出驱动器的第五实施例，其中可以用一个任何类型的压力装置作用于图9所示的凸轮杆40。标号“41”表示平面轴承，其用于支承凸轮杆40的如双向箭头42所示的往复运动。凸轮杆40的一面最好是两面上铣削出槽形的一对凸轮31和31’，而且可以使槽形凸轮有多个部位A，在这样的部位各凸轮具有平行于工具冲头轴线25的分量。轴线25通过支座16并且垂直于一对滚轮33的销轴34。所以，图9所示的双向箭头也位于工具冲头24的轴线25上或与之平行。如果保持使支座16按照图9的双向箭头42平移，最好是在一个可以设想为水平的平面内运动，如果只允许支座16像双向箭头43所示的那样作向上和向下的运动，那么凸轮杆40在双向箭头42方向的运动可使支座16作沿着双向箭头43的向上和向下直线运动。前面已经说明凸轮的轮廓上有多个部位A，这些部位A的陡坡可使工具冲头24迅速地向金属带材29运动，随后再借助在凸轮的反向点(部位A)的较浅的轮廓出以很大的力完成一个加工动作，例如冲压动作。
可以用各种电动机、作动缸之类的装置作为驱动凸轮杆40双向运动的驱动器。
最后，图10表示出本发明的设备的第六实施例，其用于由工具冲头24和作为配对的支座的支承板26协同工作来进行特定的冲压加工。金属带材29支承在支承板26上，支承板26构成水平的平面，支承板26有一个对准加工位置的中央孔，金属带材29沿着送料方向44间歇地运动(在图10中是从右向左)。每当金属带材29停下来时，它的一个待加工部位就处在加工位置并且是处在工具冲头24的下面并且在环形的支承板26上。支承板26是一个环行的模具，至少其内边缘和顶面是被磨削过的，被用作工具冲头24的配对啮合座板。工具冲头24可以沿着处在加工位置的垂直的转动杠杆9的纵向中心线向金属带材29运动，如图10所示，在冲压动作中工具冲头24能够冲穿金属带材29，并且可以穿过环形支承板26的中心圆孔，被冲掉的孔盘30向下掉落而成为下脚料。
转动杠杆9绕轴线45枢转，轴线45也是水平的并且垂直于金属带材29的送料方向。在图10的平面图中，转动杠杆9是长方形的，四个角被倒圆了，相对于轴线45，两端沿径向向外突出，每一端各有一个双臂杠杆46，其固定连接于作为工具夹座的工具座板17。双臂杠杆46和工具座板17都可绕枢转轴线47枢转，并且也能在纵向中心线32的方向沿直线运动。枢转轴线47平行于转动杠杆9的枢转轴线45，并且是在转动杠杆9的纵向中心线32上。能够相对于转动杠杆9移动和转动的那些零件，也就是双臂杠杆46和工具座板17都由一个凸轮引导和控制，这个凸轮较佳地是铣削在机座本体上的固定的槽形凸轮。在图10的平面图中，双臂杠杆46是V形的，而滚轮33是通过转轴48可转动地安装于V形的双臂杠杆46的两个自由端，滚轮33在上述槽形凸轮里运动并受其控制。
转动杠杆9的枢转方向如两个弧线箭头49所示，因此很容易想象出双臂杠杆46左边的那个滚轮33是沿着行进方向的引导滚轮，并且是在转动杠杆9从到达图10所示的位置前的一个倾斜位置向加工位置运动时首先进入固定的起控制作用的槽形凸轮。
工具冲头以那种方式再一次以高转速运动通过一个长的行进距离而到达图10所示的位置。就在到达那个位置之前不远处，在箭头44的方向上转动杠杆9的行进线速度和金属带材29的送料速度是相等的。此外，就在到达加工位置之前的不远处工具冲头24的前端面被保持为精确地平行于金属带材29的平表面。然后，工具座板17连同工具冲头24沿着纵向中心线32的方向向下向支承板26运动，以很高的压力走过一个很短的距离而完成加工动作(例如冲压动作)。在冲压区域，工具冲头24的端面保持绝对地平行于金属带材29。
在与上转动杠杆9相反的另一侧布置有可绕一个对应于轴线45的轴线枢转的下转动杠杆。其结构、运动和控制结构都与以上说明的上转动杠杆9的情况镜面对称。唯一的不同是下工具座板上安装着上述的支承板26，所以工具冲头24可被沿直线地压进支承板26上的孔，并且可沿着相反的方向再沿直线地从其中退出来。
只要工具座板17已经退出了支承板26(向着轴线45的方向平移)，双臂杠杆46就离开凸轮槽，随后的运动就不受引导了。
在图10所示的实施例中，在两侧都布置两个工具冲头，它们相对于轴线45径向对称。但是，转动杠杆也可被设计成其工具座板上能安装更多的工具，例如四、六或者也可以是三和五个工具冲头。
标号明细表1机座本体2支座3气缸枢转安装件4气动缸5活塞杆6叉形头7向外方向(箭头)8向内方向(箭头)9长的转动杠杆
10转动杆的上安装件11枢转点12开口空间13弯肘杆铰链14短的转动杠杆15弯肘杆安装件16支座17工具座板18工作台19向上方向20向下方向21导柱装置22装夹部分23压缩弹簧24工具冲头25工具冲头的轴线26支承板27孔28支承板的上边缘29金属带材30孔盘31，31’ 凸轮32转动杆9的纵向中心线33，33’ 滚轮34销轴35凸轮圆柱36轴线37圆周方向38齿条39有轴齿轮
40 凸轮杆41 平面轴承42 平面轴承的运动方向(双向箭头)43 上下移动方向(双向箭头)44 送料方向45 水平轴线46 双臂杠杆47 枢转轴48 转轴A 凸轮的反向点I 止点位置II 加工位置III止点位置
权利要求
1.一种用于冲压、压印和/或成形平的零件(29)的设备，它包括一个带有用于金属带材(29)的一工作台(18)和一支承板(26)的机座本体(1)和一个工具座板(17)，该工具座板(17)可支承工具冲头(24)并且为进行加工过程它可由一个驱动器(4，5)驱动向支承板(26)运动而进入加工位置(II)，使工具冲头24啮合于支承板(26)而后又脱离支承板(26)，其特征在于，在驱动器(4，5)与工具座板(17)之间连接有一个传送装置(9，7；35；40；46)，在驱动器进行驱动时这些传送装置可使工具座板(17)从工具冲头(24)不与支承板(26)啮合的止点位置(I)运动到就在加工位置(II)之前不远的一个位置，在这一段运动过程中基本上不建立起压力，然后继续使工具座板(17)再运动过一个短的距离而到达加工位置(II)，在这段短距离的运动过程中所述工具座板(17)与所述金属带材29之间产生很高的压力，而后驱动器(4，5)的进一步驱动使工具座板(17)向与止点位置(I)相反的方向运动到止点位置(III)，并且在这一段运动过程中基本上不建立起压力。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述驱动器(4，5)的轴线(5，45)垂直于所述工具冲头(24)的轴线。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述驱动器(4，5)的轴线(36)平行于所述工具冲头(24)的轴线。
4.如权利要求1-3中之任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述传动装置(9，7；35；40；46)有至少一个可绕一个固定的枢转点(11，45)枢转的转动杠杆(9)。
5.如权利要求1、2和4中之任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述工具座板17的直线运动方向(19，20)由一个设置在机座本体1与工具座板17之间的导柱装置21限定，所述驱动器(4，5)有一个在其轴线上作直线的往复运动的驱动装置(5)。
6.如权利要求1、2、4和5中之任一权利要求所述的设备，其特征在于，一个长的转动杠杆(9)可绕固定于机座本体(1)的一个枢转点(11)枢转并且其一端通过一个弯肘杆枢转轴(13)连接于一个短的转动杠杆(14)的一端，而短的转动杠杆(14)的另一端通过一弯肘杆安装件(15)连接于工具座板(17)。
7.如权利要求1-3中之任一权利要求所述的设备，其特征在于，至少一个滚轮(33)可转动地安装于工具座板(17)，该滚轮的运动由至少一个凸轮(31)的型面引导，所述凸轮型面上的至少一个部位(A)的轮廓有平行于工具冲头24的轴线(25)的分量
8.如权利要求1-3和7中之任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述凸轮是设置在一个作为传动装置的可被转动的凸轮圆柱35的圆周。
9.如权利要求1-3、7和8中之任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述凸轮圆柱35设置有一与之同轴地固定在一起的有轴齿轮(39)，该齿轮啮合于一根往复运动的齿条(38)而被其驱动。
10.如权利要求1、2、4、5和7中之任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述凸轮(31)设置在所述转动杠杆(9)上。
11.如权利要求1-3和7中之任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述凸轮(31)设置在往复运动的直线凸轮杆(40)上。
12.如权利要求1-3和7中之任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述转动杠杆(9)的轴线(45)垂直于所述工具冲头(24)的轴线(25)，所述工具冲头(24)借助于工具座板(17)可以相对于转动杠杆(9)平移和转动。
全文摘要
本发明涉及一种用于冲压、压印和/或成形平的零件(29)的设备，它包括一个带有一用于金属带材(29)的工作台(18)和支承板(26)的机座本体(1)，还包括一个工具座板(17)，该工具座板(17)支承一工具冲头(24)，并且为进行加工过程它可由一个驱动器(4，5)驱动向支承板(26)运动而进入一加工位置(II)，从而使该工具冲头(24)啮合于支承板(26)而后又从中脱离。本发明的目标是提出一种上述类型的设备，用这种设备可以实现大量的高精度的非常短的冲压行程，用于连续地加工出冲制孔或冲压件，尤其是在快速移动平零件的情况下，能够实现短的停留时间和实际上可能最短的工作行程。为此，本发明在驱动器(4，5)和工具座板(17)之间连接有诸传送装置(9，7；35；40；46)，这些传送装置在驱动器进行驱动时可使工具座板(17)从工具冲头(24)不与支承板(26)啮合的止点位置(I)运动到就在加工位置(II)之前不远的一个位置，在这一段运动过程中，基本上不建立起压力，然后继续使工具座板(17)再运动过一个短的距离而到达加工位置(II)，在这段短距离的运动过程中所述工具座板(17)和所述金属带材29之间产生很高的压力。在驱动器(4，5)的进一步工作期间，工具座板(17)以相反的移动反向返回到止点位置(I、III)，并且在这一段运动过程中基本上不建立起压力。
文档编号B26F1/08GK1705557SQ200380101588
公开日2005年12月7日 申请日期2003年10月11日 优先权日2002年10月18日
发明者P·-J·马丁, S·波尔斯特, H·葛洛斯曼 申请人:泰脱拉·拉伐尔持股金融股份有限公司