专利名称：负角成形模的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对金属板进行成形加工的负角成形模。在这里，负角成形模用于在比上半模的直线向下行程线更进入到下半模的位置进行的成形。
假设工件为金属板，如要对该工件进行负角成形，将其形成为具有比上半模的直线向下行程线更进入到下半模的部分的形状，通常通过使用滑动靠模来进行。
按照现有金属板工件的侵入成形工艺，将工件放置在下半模，并使上半模垂直下降。此时，上半模的主动靠模(Cam)驱动下半模的从动靠模，从侧面对该工件进行成形。在完成成形并使上半模上升后，由弹簧拉回主动靠模。
在上述配置中，从侧面滑动到工件上的从动靠模具有一体形成的成形部，该成形部具有与成形后的工件相同的形状。然而，下半模必须允许工件在成形后从下半模取出，出于这一原因，用于进行该侵入成形的下半模的部分必须可分离以进行拉回动作，或者其尾部必须被切掉，以便工件可被朝前移动并取出。如果侵入程度小，则这并不带来严重问题。然而，如果侵入程度大，或者例如从金属板形成汽车前立柱外壳那样，将工件成形为具有槽形断面的长架，则问题变严重。具体地说，由于工件的槽宽小，如果与该槽相应的下半模的部分分开或切掉，则不能光滑地形成该从动靠模的成形部。此外，下半模的强度下降。因此，不能进行光滑形状的侵入成形。
另外，成形后的产品具有必须修正的扭曲或变形。然而，例如许多汽车部件用于形成汽车外壳，如侧板、翼子板、车顶、发动机罩、车尾行李箱盖、门板、前立柱外壳等，这些部件具有三维面或线，因此实际上不能在成形后进行修正。在安装这些汽车金属板部件的过程中，如果这些部件产生扭曲或变形，则难以将其安装在一起。不解决该问题，就不能使成形的金属板产品保持要求水平的产品精度。
为了解决上述问题，提出有这样的配置，即，将上半模的直线向下行程转换成旋转靠模的旋转运动，以进行旋转从而形成比上半模的直线向下行程线更进入到下半模中的部分。在该配置中，进行该成形操作后，该旋转靠模被旋回到可将完成的工件从下模取出的状态。该配置将在下面详细说明。
具体地说，如图9-
图12所示，负角成形模包括下半模102和上半模103，该下半模102包括用于放置工件W的支承部101，该上半模103直线下降到下半模102以进行压力加工成形工件W。下半模102可旋转地设置有支承于朝上开口的轴向槽104的旋转靠模106。该轴向槽104具有接近支承部101的部分，形成有位于比上半模103的行程线更往里的位置的侵入成形部105。该下半模102可回转地支承旋转靠模106。上半模103设置有与旋转靠模106相向的滑动靠模108，并设置有侵入成形部107。下半模还设置有自动拉回机构109，该自动拉回机构109用于将旋转靠模106移回到在成形后允许将工件W从下半模102取出的状态。放置于下半模102的支承部101的工件W由旋转靠模106的侵入成形部105和滑动靠模108的侵入成形部107成形。该工件W通过旋转靠模106的旋转运动和滑动靠模108的滑动运动形成。在成形后，自动拉回机构109将旋转靠模106旋回，允许工件W从下半模102中取出。
下面说明该负角成形模的操作。
首选，如图9所示，上半模103位于其上死中心。在这一阶段，工件W放置在下半模102的支承部101。旋转靠模106由自动拉回机构109保持在其拉回位置。
然后，上半模103开始下降，先如图10所示那样，由滑动靠模108的一表面接触旋转板111，并不导致滑动靠模108与旋转靠模106的侵入成形部105干涉，如图10所示那样使旋转靠模106顺时针旋转，从而将旋转靠模106转到成形位置。然后，垫块110压在工件W上。
当上半模103继续下降时，朝半模外受到弹性力作用的滑动靠模108沿左侧方向反抗螺旋弹簧112的弹性力开始滑动。该状态示于图11中。如图11所示，受到旋转的旋转靠模106的侵入成形部105和滑动靠模108的侵入成形部107进行工件W的成形。
侵入成形后，上半模103开始上升。由螺旋弹簧112朝该半模外侧施加弹性力的滑动靠模108如图12所示那样朝右侧方向移动，并继续上升而不与进行侵入成形后的工件W干涉。
另一方面，释放滑动靠模108对旋转靠模106的保持，从而由自动拉回机构109如图12所示那样使旋转靠模106朝左方向旋转。这样，当完成侵入成形后从下半模取出工件W时，可移走工件W而不与旋转靠模106的侵入成形部105干涉。
按照上述负角成形工艺，由螺旋弹簧112施加弹性力的滑动靠模108的下表面接触由自动拉回机构109的螺旋弹簧113施加弹性力的旋转板111，沿顺时针方向将旋转靠模106旋转到成形位置，然后，将垫块110压在工件W。由该配置，从垫块110作用于工件W的弹性力很强，可使成形的工件W按图中的逆时针方向稍旋转。在另一场合，滑动靠模108的螺旋弹簧112的弹性力没有很好地与自动拉回机构109的螺旋弹簧113的弹性力平衡，导致旋转靠模106稍从预定成形位置转出。这些场合有时使得不能形成精确的曲线。例如，有时不能获得1/100mm级别的精度的产品，有时不能获得高质量的负角成形。
另外，如图9-图12所示，旋转靠模106由下半模102通过在除轴向槽104之外的部位与该靠模外周直接接触而加以支承。按照该结构，必须对旋转靠模106和支承该旋转靠模106的下半模102的支承部(具有大体圆形断面的孔)进行精确和困难的机加工。
另外，由于旋转靠模106的大部分外壁用于由下半模102支承，负角成形模变得大而昂贵。
考虑到上述背景，本发明的目的在于解决这些问题轻微转动导致旋转靠模移出预定成形位置，在工件的曲面形成不希望的台阶，或使得不能形成精确的曲线；难以提供1/100mm级别的精度的产品；不能获得高质量的成形金属板产品。本发明的目的在于将旋转靠模保持在预定成形位置，从而提供高精度的金属板产品。为了达到该目的，本发明提供一种负角成形模，该负角成形模包括下半模和上半模，该下半模包括用于放置金属板工件的支承部，该上半模直线下降到下半模以成形该工件，在下半模的与进入上半模向下行程线的支承部接近的边缘部形成侵入成形部，在下半模可旋转地设置旋转靠模，滑动靠模具有侵入成形部并可滑动地与旋转靠模相对(opposed)，在下半模设置自动拉回机构以将旋转靠模旋回到可在成形操作后允许将工件从下半模取出的位置，工件放置在下半模的支承部，在旋转靠模的侵入成形部和滑动靠模的侵入成形部，滑动靠模通过滑动成形该工件，自动拉回机构在成形操作后将旋转靠模旋回以允许从下半模取出工件；其中，该旋转靠模具有2个端部，每个端部包括从其凸出的支承轴，该支承轴由下半模支承以可旋转地支承该旋转靠模，在下半模和旋转靠模设置用于固定旋转靠模的轴向位置的定位装置。
另外，考虑到上述背景，本发明的目的在于解决这些问题轻微转动导致旋转靠模移出预定成形位置，在工件的曲面形成不希望的台阶，或使得不能形成精确的曲线；难以提供1/100mm级别的精度的产品；不能提高质量的成形金属板产品。本发明的目的在于减小侵入成形时旋转靠模的不希望有的运动，将旋转靠模保持在预定成形位置，从而提供高质量的金属板成形产品。为了达到该目的，本发明提供一种负角成形模，该负角成形模包括下半模和上半模，该下半模具有用于放置金属板工件的支承部，该上半模直线下降到下半模以成形该工件，在下半模的与进入上半模向下行程线的支承部接近的边缘部形成侵入成形部，在下半模可旋转地设置旋转靠模，滑动靠模包括侵入成形部并可滑动地与旋转靠模相对，在下半模设置自动拉回机构以将旋转靠模旋回到可在成形操作后允许将工件从下半模取出的位置，工件放置在下半模的支承部，在旋转靠模的侵入成形部和滑动靠模的侵入成形部处，滑动靠模通过滑动成形该工件，自动拉回机构在成形操作后将旋转靠模旋回以允许从下半模取出工件；其中，该旋转靠模具有2个端部，每个端部包括从其凸出的支承轴，该支承轴由下半模支承以可旋转地支承该旋转靠模，在下半模形成支承部以将旋转靠模的表面支承在与接受该滑动靠模的一侧离开的另一侧。
另外，在侵入成形部与该轴的距离变化大的场合，本发明不依赖于多直径旋转靠模。具体地说，本发明提供一种负角成形模，其中，侵入成形部根据与旋转轴的距离改变由该支承部接触的旋转靠模的侧压部。
图1为由本发明负角成形模成形前和成形后的汽车金属板部件的断面图。
图2为示出用于成形图1中的金属板部件的上半模已经下降到下死中心的状态的断面侧视图。
图3为示出本发明的旋转靠模的支承和定位的示意图。
图4为作为本发明定位装置一例的定位块的正视图。
图5为图4中箭头V所示方向的视图。
图6为作为本发明定位装置一例的接受块的正视图。
图7为图6中的接受块的一侧。
图8为在与旋转靠模轴的距离变化大的场合下用于现有技术的现有多直径旋转靠模的俯视图。
图9为现有技术的负角成形模的断面侧视图，其上半模位于其上死中心。
图10为图9所示现有技术的负角成形模的断面侧视图，其上半模处于向下行程，开始接触下半模，从而接触工件。
图11为图9所示现有技术的负角成形模的断面侧视图，其上半模位于其下死中心。
图12为图9所示现有技术的负角成形模的断面侧视图，在侵入成形后，上半模被提升到其上死中心。
下面，根据附图所示实施例详细说明本发明。
图1示出在由负角成形模进行成形前和成形后的汽车金属板部件的断面图。示于图1(b)的工件W具有由侵入成形工艺成形的下部。
应该注意的量，该部分成形为三维曲面/线，以提供汽车外壳。
如图2所示，下半模1具有形成用于支承工件W的支承部2的上部。该下半模1可旋转地支承旋转靠模5，该旋转靠模5具有接近支承部2的侧部，该支承部2形成侵入成形部，该侵入成形部用于形成进入到上半模3的行程线内侧的凹部。符号C表示靠模5的旋转运动中心。为了在成形工件W后将工件W取出下半模1，下半模1设置有例如气缸那样的未示出的自动拉回机构。该旋转靠模5由旋转支承构件6支承，该旋转支承构件6由螺栓7固定到下半模。
上半模3设置有滑动靠模8和垫块9。
为了将旋转靠模保持在预定轴向位置以获得高质量的金属板产品，如图3所示那样，在下半模1和旋转靠模5设置有用于固定该旋转靠模5的轴向位置的定位装置。图3为该定位装置的示意图。
轴形旋转靠模5具有分别延伸设置了支承轴11的两端。每个支承轴11配合到固定于轴承13的金属套12。金属套12可自由回转地支承旋转靠模5。该支承轴11具有座板14，该座板14由螺栓固定到旋转靠模5的端部。配合到支承轴11的轴承13由螺栓16固定到下半模1。
旋转靠模5如上述那样由轴承13支承其端部。如该旋转靠模象现有技术那样直接接触于下半模，则需要精确的机加工。然而，由于旋转靠模5的绝大部分不直接与下半模1接触，所以，旋转靠模5和下半模1的机加工变得容易进行。
为了固定旋转靠模5的轴向位置，由螺栓18将轴向定位块17固定到下半模1。该定位块17与接受块19接触，该接受块19由螺栓18固定在旋转靠模5，并与该定位块17配合以将旋转靠模5定位在预定的位置。按照该配置，即使旋转靠模5在压力加工操作过程中受到轴向载荷，也可由该接受块19与该定位块17的接触防止旋转靠模5产生轴向运动。按照该实施例，定位块17形成为凸形，而接受块17形成为凹形。例如，也可将定位块形成为凹形，将接受块形成为凸形。另外，这些也不对本发明进行限定。例如，也可形成止动壁，该止动壁形成于能够在成形操作过程中防止旋转靠模产生不希望运动的位置。应该注意的是，按照本实施例，下半模的定位块17形成为凸形以方便使用，因为该配置使污物和油等易于落下。
图4和图5示出定位块17，图6和图7示出接受块19。由于旋转靠模5通常为圆柱形，该定位块17形成有弧形凹坑以配合该旋转靠模5的圆柱形外周面，而接受块19形成为与定位块17配合的形状。
旋转靠模5在其端部由轴承13可旋转地支承。与现有技术的不同点在于，在现有技术中，下半模1使用该旋转靠模5的绝大部分外周进行支承，而在本发明中，如图2所示，由部分接触提供支承。
旋转靠模5包括旋转靠模本体21，该旋转靠模本体21用作芯部，该芯部具有上部、侧部、及下部，该上部具有由螺栓23固定的侵入成形部4，该侧部具有由螺栓25固定的侧压构件24，该底部具有由螺栓27固定的旋转接触构件26。
旋转靠模5不仅具有与旋转支承构件6接触的旋转接触构件26，而且具有与下半模1的支承部28接触的侧压构件24。按照该配置，当旋转靠模5的侵入成形部4和滑动靠模8的侵入成形部22压在该工件W时，支承部28接触在侧压构件24，从而防止旋转靠模5变形。通过设置支承部28，可积极地防止旋转靠模5的变形，并可制造高质量的金属板成形产品。
滑动靠模8在由螺栓32固定到上半模底板31的促动靠模33上滑动，并在由螺栓34固定到下半模1的靠模座35上滑动。
滑动靠模8将由螺栓39固定的侵入成形部22保持在由螺栓37固定到座部36的托架38。
在该滑动靠模8的座部36由螺栓40固定的抗磨板41在由螺栓43固定到靠模座35的抗磨板42上滑动。
另外，由螺栓50固定到托架38下表面的抗磨板43在由螺栓44固定到旋转靠模5的旋转靠模本体21的抗磨板45上滑动。
当在工件形成负角时，通常侵入成形部与旋转轴的距离沿该轴变化。如该侵入成形部与轴的距离小，则不会产生问题。然而，当该距离如图8所示那样大时，则使用沿轴具有不同直径的多直径旋转靠模201。该多直径旋转靠模具有角形边缘202，该角形边缘202经常在工件W留下伤痕。
为了解决这一问题，按照本发明，如侵入成形部离开旋转轴的距离变化大，则不使用多直径旋转靠模，而是根据与轴的距离使用侧压构件24。该侧压构件24具有根据与侵入成形部的轴的距离的变化逐渐变化的部分。
本发明如上述那样提供一种负角成形模，该负角成形模包括下半模和上半模，该下半模包括用于放置金属板工件的支承部，该上半模直线下降到下半模以成形该工件，在下半模的与进入上半模向下行程线的支承部接近的边缘部形成侵入成形部，在下半模可旋转地设置旋转靠模，滑动靠模具有侵入成形部并可滑动地与旋转靠模相对，在下半模设置自动拉回机构以将旋转靠模旋回到可在成形操作后允许将工件从下半模取出的位置，工件放置在下半模的支承部，在旋转靠模的侵入成形部和滑动靠模的侵入成形部处，滑动靠模通过滑动成形该工件，自动拉回机构在成形操作后将旋转靠模旋回以允许从下半模取出工件；其中，该旋转靠模具有2个端部，每个端部包括从其凸出的支承轴，该支承轴由下半模支承以可旋转地支承该旋转靠模，在下半模和旋转靠模设置用于固定旋转靠模的轴向位置的定位装置。这样，本发明解决了这些问题轻微转动导致旋转靠模移出预定成形位置，在工件的曲面形成不希望的台阶，或使得不能形成精确的曲线；难以提供1/100mm级别精度的产品；不能提供高质量的成形金属板产品。按照本发明，旋转靠模可被保持在预定成形高度，从而可提供高质量的金属板成形产品。
另外，本发明还提供一种负角成形模，该负角成形模包括下半模和上半模，该下半模包括用于放置金属板工件的支承部，该上半模直线下降到下半模以成形该工件，在下半模的与进入上半模向下行程线的支承部接近的边缘部形成侵入成形部，在下半模可旋转地设置旋转靠模，滑动靠模具有侵入成形部并可滑动地与旋转靠模相对/接触，在下半模设置自动拉回机构以将旋转靠模旋回到可在成形操作后允许将工件从下半模取出的位置，工件放置在下半模的支承部，在旋转靠模的侵入成形部和滑动靠模的侵入成形部，滑动靠模通过滑动成形该工件，自动拉回机构在成形操作后将旋转靠模旋回以允许从下半模取出工件；其中，该旋转靠模具有2个端部，每个端部包括从其凸出的支承轴，该支承轴由下半模支承以可旋转地支承该旋转靠模，在下半模形成支承部以将旋转靠模的表面支承在与接受该滑动靠模的一侧离开的另一侧。这样，本发明解决了这些问题轻微转动导致旋转靠模移出预定成形位置，在工件的曲面形成不希望的台阶，或使得不能形成精确的曲线；难以提供1/100mm级别精度的产品；不能提供高质量的成形金属板产品。按照本发明，可减小侵入成形时旋转靠模的不希望有的运动，旋转靠模可被保持在预定成形高度，从而可提供高质量的金属板成形产品。
另外，按照本发明，侵入成形部根据与旋转轴的距离改变由该支承部接触的旋转靠模的侧压部。这样，在侵入成形部与该轴的距离变化大的场合，进行该侵入成形时不使用多直径靠模，而是根据与该轴的距离使用侧压构件，不会划伤工件。
权利要求
1.一种负角成形模，包括下半模和上半模，该下半模包括用于放置金属板工件的支承部，该上半模直线下降到下半模以成形该工件，在下半模的与进入上半模向下行程线的支承部接近的边缘部形成侵入成形部，在下半模可旋转地设置旋转靠模，滑动靠模具有侵入成形部并可滑动地与旋转靠模相对，在下半模设置自动拉回机构以将旋转靠模旋回到可在成形操作后允许将工件从下半模取出的位置，工件放置在下半模的支承部，在旋转靠模的侵入成形部和滑动靠模的侵入成形部处，滑动靠模通过滑动成形该工件，自动拉回机构在成形操作后将旋转靠模旋回以允许从下半模取出工件；其特征在于，该旋转靠模具有2个端部，每个端部包括从其凸出的支承轴，该支承轴由下半模支承以可旋转地支承该旋转靠模，在下半模和旋转靠模设置用于固定旋转靠模的轴向位置的定位装置。
2.一种负角成形模，包括下半模和上半模，该下半模包括用于放置金属板工件的支承部，该上半模直线下降到下半模以成形该工件，在下半模的与进入上半模向下行程线的支承部接近的边缘部形成侵入成形部，在下半模可旋转地设置旋转靠模，滑动靠模具有侵入成形部并可滑动地与旋转靠模相对，在下半模设置自动拉回机构以将旋转靠模旋回到可在成形操作后允许将工件从下半模取出的位置，工件放置在下半模的支承部，在旋转靠模的侵入成形部和滑动靠模的侵入成形部处，滑动靠模通过滑动成形该工件，自动拉回机构在成形操作后将旋转靠模旋回以允许从下半模取出工件；其特征在于，该旋转靠模具有2个端部，每个端部包括从其凸出的支承轴，该支承轴由下半模支承以可旋转地支承该旋转靠模，在下半模形成支承部以将旋转靠模的表面支承在与接受该滑动靠模的一侧离开的另一侧。
3.如权利要求2所述的负角成形模，其特征在于，侵入成形部根据与旋转轴的距离改变由该支承部接触的旋转靠模的侧压部。
全文摘要
一种负角成形模,具有:下半模和上半模,滑动靠模包括侵入成形部并可滑动地与旋转靠模相对,在下半模设置自动拉回机构,工件放置在下半模的支承部,在旋转靠模的侵入成形部和滑动靠模的侵入成形部,滑动靠模通过滑动成形该工件,自动拉回机构在成形操作后将旋转靠模旋回以允许从下半模取出工件;其中,该旋转靠模具有2个端部,每个端部包括从其凸出的支承轴,该支承轴由下半模支承以可旋转地支承该旋转靠模,在下半模和旋转靠模设置用于固定旋转靠模的轴向位置的定位装置。
文档编号B21D5/01GK1373015SQ0112121
公开日2002年10月9日 申请日期2001年6月6日 优先权日2001年3月5日
发明者松冈光男 申请人:优美克斯股份有限公司