专利名称：弯边方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于制造车辆发动机罩的弯边技术。
如
图14所示，发动机罩100包括一个被表皮构件102所覆盖的加强件101，而且使表皮构件102的边缘沿着加强件101的边缘向后折叠，从而使表皮构件102和加强件101彼此固定成一个整体部件。
下面将参照附图16的(a)-(c)来介绍发动机罩100的常规制造方法中的典型步骤。
在如附图16的截面视图(a)所示的第一步骤中，首先提供一个表皮构件102和一个加强件101，该表皮构件102通过先将一个坯料弯曲或拉伸成预定的形状，然后再将边103和104弯曲大约90度而形成，所述加强件101通过弯曲或拉伸类似地制成。随后，把倒置的加强件101放置在同样保持倒置的表皮构件102上。
在图16的截面视图(b)所示的第二步骤中，使表皮构件102的边103和104向内弯曲；该弯边过程也被称为“折边”。
附图16的截面视图(c)表示已经经过了弯边或折边操作的发动机罩100。将该发动机罩100翻转过来可形成图15的发动机罩100。
作为折边技术的例子，已经公知的有在日本实用新型公开文本No.平4-134225(公开文本①)中公开的“全周边弯曲装置”和在日本专利公开文本No.平4-351227(公开文本②)中披露的“用于带线板材的全周边折边方法”。
在公开文本①的图3中，通过一个能沿图中的左右方向移动的预折边冲压机18，使周边上的凸缘部分2a(在这里使用在上述公开文本中出现的相同的附图标记，以便于对背景技术进行说明)弯曲，以覆盖一端部边缘部分3a。
在公开文本②中，如附图3-5所示，将一个预折边冲压机9可绕枢轴旋转地安装在枢轴11上，并通过向下移动凸轮驱动器冲压机15以使得预折边冲压机9绕着枢轴11旋转，来弯曲外板件的凸缘部分2a。
采用在公开文本①中公开的折边技术，就必须要有一个能沿水平方向推动预折边冲压机18的机构。通常，推动机构通过一个旋转构件和凸轮将向下移动的凸轮驱动器冲压机(类似于公开文本②中的凸轮驱动器冲压机15)的垂直操作力转换成水平力。
但是，从公开文本②的附图4可以看到，操作力转换需要很多中间零部件。另外，在公开文本②所公开的折边技术中，枢轴11在长时间使用后会磨损，结果将在零件之间产生过大的松动或间隙。这样，预折边冲压机9可能会定位不精确，这将给产品的精加工精确度带来不利的影响。
为了达到上述目的，本发明提供了一种弯边方法，其包括以下步骤将第一和第二折边模具单元安装在单个压机中；使第一折边模具单元对工件的一边缘进行部分弯曲；将已经经过部分弯曲的工件传送给第二折边模具单元；以及使第二折边模具单元对工件的边缘进行剩余的弯曲，由此在一个单个压机中完成工件边缘的预定弯曲。
工件边缘的必要弯曲仅仅是通过上模的向下移动而完成的。为此，工件的边缘弯曲至少要通过两个弯曲阶段来完成，即，由第一折边模具单元完成的第一弯曲阶段和由第二折边模具单元完成的第二弯曲阶段。这样，必要的弯边就可以通过很多折边模具单元逐步地完成。
根据本发明，工件直接放置在上模上，而无须中间凸轮和凸轮驱动器。因此，不必担心在元件之间出现不当的松动或间隙，而且有可能长时间地保持良好的产品的精加工精度。
此外，因为没有使用中间凸轮和凸轮驱动器，可以大大地简化弯边设备的结构。
本发明还提供了一种弯边设备，它包括一个用来将工件的一边缘弯过预定的总弯曲角度的一半的第一折边模具单元；以及一个用于将工件的边缘从一半的弯曲角度进一步弯曲到预定的总弯曲角度的第二折边模具单元，第一折边模具单元和第二折边模具单元安装在同一个压机中。
工件边缘的必要弯曲仅仅是通过上模的向下移动而完成的。为此，工件的边缘弯曲至少要通过两个弯曲阶段来完成，即，由第一折边模具单元完成的第一弯曲阶段和由第二折边模具单元完成的第二弯曲阶段。这样，必要的弯边就通过很多折边模具单元逐步地完成。
根据本发明，将工件直接安置在上模上，而无需中间凸轮和凸轮驱动器，这样，就没有必要担心在元件之间出现不当的松动和间隙，而且还有可能长时间地保持良好的产品精加工精度。
另外，因为没有采用中间凸轮和凸轮驱动器，可以极大地简化弯边设备的结构。
本发明的弯边设备还可包括一个能上下移动穿过第一折边模具单元的下模的第一工件传送部分，用来将工件放置在第一折边模具单元上或将工件传送给第一折边模具单元；一个能上下移动穿过第二折边模具单元的下模的第二工件传送部分，用来将工件放置在第二折边模具单元上或将工件传送给第二折边模具单元；以及一个设置在第一工件传送部分和第二工件传送部分之间的中间工件传送部分，它用来在其上支撑将要从第一工件传送部分水平传送给第二工件传送部分的工件。
在本发明中，工件在单个压机中的水平传送是绝对必要的。因此，要提供第一、第二和中间工件传送部分以实现工件的水平输送。
此外，在本发明中，第一、第二和中间工件传送部分均分别包括多个辊子，该辊子被设置成以这样一种方式从传送部分的上表面突出，即，可以很容易地通过一个操作者的手动操作使工件在这些辊子上水平传送。
虽然第一、第二和中间工件传送部分可以使用一台电动机或液压缸作为驱动源来驱动，以水平传送工件，但是本发明可以用来通过将工件放在从工件传送部分的上表面突起的辊子上的方式水平传送工件，从而可以很容易地由操作者手动传送工件。因此，可以大大地减小第一、第二和中间工件传送部分的尺寸和成本。
图10是说明由本发明的弯边设备执行的操作的第四工序的示意图；图11是说明由本发明的弯边设备执行的操作的第五工序的示意图；图12是说明由本发明的弯边设备执行的操作的第六工序的示意图；图13是用于说明本发明的第二折边模具单元如何工作的示意图；图14是发动机罩的俯视图；图15是沿图14中的线15-15截取的发动机罩的截面图；以及图16是说明制造发动机罩的现有常规方法的示意图。
图1是根据本发明的弯边设备的截面图。弯边设备10总的包括第一折边模具单元20和第二折边模具单元30，它们沿着图中的左、右方向(水平方向)彼此整体地连接。具体地说，第一折边模具单元20包括一个第一下模22和一个第一上模24，第一下模22具有用来在其上支撑工件(图中未示出)的周向边缘的周边支撑表面21，第一上模24可以垂直移向和远离第一下模22并带有一个弯曲刀片(bending blade)23，它用来将工件的周向边缘弯曲成预定的总弯曲角度的一半。第一折边模具单元20还包括一个悬挂架27，固定在悬挂架27上的工件保持器28和定位销29，所述悬挂架通过螺栓26以下述方式固定到第一上模24的横梁25上，即，悬挂架27可以相对于横梁25垂直移动。
同样，第二折边模具单元30包括一个第二下模32和一个第二上模34，第二下模32具有用来在其上支撑工件的周向边缘的周边支撑表面31，第二上模34可以垂直地移向和远离第二下模32并带有弯曲刀片33，以用来进一步地将工件的周向边缘从预定的总弯曲角度的一半弯曲到预定的总弯曲角度。第二折边模具单元30还包括一个悬挂架37，固定在悬挂架37上的工件保持器38和定位销39，该悬挂架通过螺栓36以下述方式装在第二上模34的横梁35上，即，悬挂架37可以相对于横梁35垂直移动。
第一下模22具有一个中央空间，其中容纳着第一工件传送部分40(下面将参照图4进行详细说明)以及上、下位置开关41和42与用来监控第一工件传送部件40的水平高度的水平探测杆43的组件。当在水平探测杆43上的第一横向突起44与上位置开关41接触时，可以看到第一工件传送部分40目前处于上位，也就是，将工件向上抬离第一下模22的位置。此外，当在水平探测杆43上的第二横向突起45与下位置开关42接触时，可以看到第一工件传送部分40当前处于下位，也就是等待位置。
类似地，第二下模32具有一个中央空间，其中容纳着第二工件传送部分50以及上、下位置开关41和42与用来监控第二工件传送部件50的水平高度的水平探测杆43的组件。当在水平探测杆43上的第一横向突起44与上位置开关41接触时，可以看到第二工件传送部分50目前处于上位，也就是，将工件抬高离开第二下模32的位置。此外，当在水平探测杆43上的第二横向突起45与下位置开关42接触时，可以看到第二工件传送部分50当前处于下位，即等待位置。
也就是说，第二工件传送部分50的构造与第一工件传送部分40类似。
此外，弯边设备10包括一个布置在第一和第二下模22和32之间的中间工件传送部分60，该中间工件传送部分60包括辊子61和在其上可旋转地支撑辊子61的支架62。
弯边设备10还包括一个设置在第一下模22(远离第二下模32)的前面(在图中，为右侧)的前工件传送部分70，这个前工件传送部分70包括辊子61和在其上可旋转地支撑辊子61的支架62。
图2是弯边设备10沿图1中的箭头2-2方向的视图。第一工件传送部分40装放于带有周边支撑表面21的第一下模22的中央空间中，类似地，第二工件传送部分50装放于带有周边支撑表面31的第二下模32的中央空间中。前工件传送部分70和中间工件传送部分60位于第一下模22的前面和后面。
此外，在第一下模22和第二下模32中的每一个上都配备有一个通常为道口栏杆形状的工件止动器80、一个工件检测器89和一个工件导向件88。
图3是弯边设备10沿图2中的箭头“3”方向的视图。每个为道口栏杆形状的工件止动器80包括一个通过销钉82铰接在底座81上的L形臂83和一个通过螺栓85固定在L形臂83的末端上的固定板84；在固定板84的末端固定着一个例如橡胶板的弹性板86。L形臂83可以通过一个安装在底座81上的液压缸87在实线位置和假想线位置之间往复摆动。
图3中的假想线表示的是等待位置，在那里，工件止动器80不会阻碍工件的水平运动，而实线表示的是制动位置，在那里，工件止动器80抵靠在工件上，由此阻挡工件的水平运动。
再参看图2，在通过前工件传送部分70将未示出的工件水平输送给第一工件传送部分40时，工件与工件止动器80的弹性板86接触，从而使它可以被定位在一个预定的位置上。
同样，在通过中间工件传送部分60将工件水平输送给第二工件传送部分50时，工件与工件止动器80的弹性板86接触，从而使它可以被定位在一个预定的位置上。
图4是弯边设备10沿图2中的箭头“4”方向的视图。如图所示，在对应的周边支撑表面21或31的附近，都设有具体形式为接近开关或光电开关的工件检测器89，以用来检测假想线所示工件的存在/不存在。
附图标记90表示上模导向件，其设置在第一和第二下模22和32的外周边周围。
图5是弯边设备10沿图2中的箭头5-5方向的视图。如图所示，第二工件传送部分50包括一个底板51、一个连接到底板51上的升/降液压缸52，以及沿升/降液压缸52的相对侧面设置的导向杆53，后者用来引导通过底板51的滑动。第二工件传送部分50还包括一个与液压缸52的活塞杆54相连的升降板55、一个连接到升降板55上的框架件56和固定在框架56上的辊子61。如图2所示，框架56为矩形，在框架56上安装有多个辊子61(在所示的实施例中，一共有八个辊子61，四个在左边，四个在右边)，以便提供一个更大的工件运输区域。
第一工件传送部分40以与第二工件传送部分50相同的方式构造。因此，为了避免不必要的重复，将不再详细地介绍第一工件传送部分40的结构。
再参看图5，升降板55、框架56和辊子61可以一起升高到由假想线表示的位置。也就是说，假想线位置是这些部件的升高位置，而实线位置是这些部件的等待位置。
下面，将介绍以上述方式布置的弯边设备10的工作状况。
图6是说明由本发明的弯边设备执行的操作的第一工序的示意图。使包括表皮构件91和加强件92的第一工件93经由前工件传送部分70和第一工件传送部分40水平传送给第一折边模具单元20上，与此同时，第一和第二上模24和34保持处于上部等待位置。
图7是说明由本发明的弯边设备执行的操作的第二工序的示意图。在这里，使第一和第二工件传送部分40和50下降到等待位置，从而使第一工件93置于第一下模22上。
然后，使第一和第二上模24和34下降到预定位置(稍高于下死点)。这样，从悬挂架27伸出的定位销29插入加强件92的定位孔94中，从而可以将加强件92定位在预定的位置上。紧接着，工件保持器28夹持着加强件92。
在这种状态下，使第一和第二上模24和34进一步下降。虽然悬挂架27此时不能再继续下降，但是第一和第二上模24和34的向下运动不会受到阻碍，因为螺栓26穿过了横梁25。
图8是说明由本发明的弯边设备执行的操作的第三工序的示意图。在这里，借助于第一上模24的弯曲刀片23使表皮构件91的边缘95均弯曲了预定总弯曲角度的大约一半；边缘的这个部分弯曲将参照下一个附图在下文中详细介绍。需要注意的是，图6-8的操作工序可以按照基本没有中间停顿的连续方式进行。
图9的(a)和(b)是说明在本发明中第一折边模具单元如何工作的示意图。
如图(a)所示，使第一上模24朝着现在放置于第一下模22上的第一工件93下降；需要注意的是，第一工件93的边缘95已经在前面的步骤中被弯曲了大约90度。
然后，如图(b)所示，随着使第一上模24朝着第一工件93向下运动，第一工件93的边缘95被弯曲刀片23进一步弯曲到预定的总弯曲角度的大约一半。
图10是说明由本发明的弯边设备执行的操作的第四工序的示意图。如箭头①所示，将至此已经位于第一上模24下面的第一工件93水平传送到第二上模34的下面，与此同时，使第一和第二上模24和34保持处于上部等待位置。此时，第一工件93的水平移送很容易通过已经升高到上部位置的第一工件传送部分、中间工件传送部分60和同样升高到上部位置的第二工件传送部分的辊子61完成。
既然第一上模24下面的空间已经腾空，就可以借助于前工件传送部分70和第一工件传送部分40将下一个工件或第二工件96(其与第一工件93的类型完全相同，采用不同的标号只是为了便于说明)输送到第一上模24的下面，如箭头②所示。
也就是说，在此时为止，第一工件93已经适当地位于第二折边模具单元30中，第二工件96已经适当地位于第一折边模具单元20中。
图11是说明由本发明的弯边设备执行的操作的第五工序的示意图。在这里，使第一和第二工件传送部分40和50下降到等待位置，从而使第一工件93放置于第二下模32上，而第二工件96放置于第一下模22上。
然后，使第一和第二上模24和34下降到预定位置(稍高于下死点)。这样，从悬挂架27伸出的定位销29插入加强件92的定位孔94中，从而可以将加强件92定位在预定的位置上。紧接着，工件保持器28夹持着加强件92。
在这种状态下，使第一和第二上模24和34进一步下降。虽然悬挂架27此时不会再下降，但是第一和第二上模24和34的向下运动不会受到阻碍，因为螺栓26穿过了横梁25。
图12是说明由本发明的弯边设备执行的操作的第六工序的示意图。在这里，由第二上模34的弯曲刀片33使表皮构件91的边缘95进一步弯曲到预定的总弯曲角度。下面将参照下一附图详细说明边缘95的完全弯曲。需要注意的是，图10-12的操作工序可以按照基本没有中间停顿的连续方式进行。
在由第二上模34的弯曲刀片33弯曲边缘95的同时，第一折边模具单元20对第二工件96进行初步的弯曲，采用的方式与前面参照附图6-8所描述的方式相同。
图13的(a)和(b)是说明在本发明中第二折边模具单元如何工作的示意图。
如图(a)所示，使第二上模3 4朝着目前放置于第二下模32上的第一工件93下降。
然后，如图(b)所示，在第二上模34朝着第一工件93向下运动时，由弯曲刀片33将第一工件93的边缘95进一步弯曲到预定的总弯曲角度。
显然，通过重复图10-12的操作工序可以连续地使工件93、96的边缘完全弯曲，即折边。也就是说，在本发明中，在单个压机(未示出)中安装多个至少包括上述第一和第二折边模具单元20和30的折边模具单元，使工件93、96经受由第一折边模具单元20进行的部分(初步)弯边或折边，将已经被如此部分弯曲的工件输送给第二折边模具单元30，然后，由第二折边模具单元30使工件经受剩余的折边操作，以最终采取总弯曲角度；也就是说，本发明的特征在于，可以在单个压机中完成工件所必须的折边。
根据本发明的弯边方法，将工件直接放置在上模中，而不采用中间凸轮和凸轮驱动器。因此，无需担心出现不当的松动或间隙，而且有可能长时间保持良好的产品精加工精度。此外，因为没有使用中间凸轮和凸轮驱动器，本发明的突出优点是，可以极大地简化弯边设备的结构。
此外，在本发明中，可以使用所谓的机器人来向第一折边模具单元输送工件，并从第一折边模具单元将工件水平地传送给第二折边模具单元。但是，在安装有上述的第一、第二和中间工件传送部分的弯边设备中，可以无需使用这种昂贵的机器人地将工件输送给第一折边模具单元并从第一折边模具单元再传送给第二折边模具单元。结果，可以很大程度地减少弯边设备的成本。
另外，虽然可以使用电动机或液压缸作为动力源来驱动第一、第二和中间工件传送部分以水平传送工件，但是通过将工件放置在从工件传送部分的上表面突出的辊子上、从而很容易地由操作者手动地在辊子上移送工件的方式，可以将本发明设置成能够水平地传送工件。因此，可以显著地减小第一、第二和中间工件传送部分的尺寸和成本。
尽管将本发明的实施例描述成在一个单个压机中安装两个折边模具单元，但是在压机中也可以安装三个或更多的折边模具单元。如果需要每个折边模具单元都将工件弯曲一个减小的角度，那么增加的折边模具单元的数量将更有效。
虽然在实施例中说明将左、右上模或下模连接在一起，但是可以将单独的模具安装在称为模座的公用板上，而且这个带有模具的模座器可以安装在压机中。
此外，可以由本发明处理任何类型的需要折边的工件，例如发动机罩、行李箱盖、车门或天窗。
工业实用性本发明的弯边方法可以用于汽车制造，特别是用于其发动机罩的制造，而且因为它允许在单个压机中进行弯边，所以本发明是有效的。
权利要求
1.一种弯边方法，其包括以下步骤将一第一折边模具单元和一第二折边模具单元安装在单个压机中；使所述第一折边模具单元对工件的一边缘进行部分弯曲；将已经经过部分弯曲的工件传送给所述第二折边模具单元；以及使所述第二折边模具单元对工件的边缘进行剩余的弯曲，由此，在单个压机中完成对工件边缘的预定弯曲。
2.一种弯边设备，包括一个用来将工件的一边缘弯过预定总弯曲角度的一半的第一折边模具单元；以及一个用于将工件的边缘从一半弯曲角度进一步弯曲到预定的总弯曲角度的第二折边模具单元，所述第一折边模具单元和所述第二折边模具单元被安装在同一个压机中。
3.如权利要求2所述的弯边设备，还包括一个可上、下移动穿过所述第一折边模具单元的下模的第一工件传送部分，用来将工件放置在所述第一折边模具单元上或将工件输送给所述第一折边模具单元；一个可上、下移动穿过所述第二折边模具单元的下模的第二工件传送部分，用来将工件放置在所述第二折边模具单元上或将工件输送给所述第二折边模具单元；以及一个设置在所述第一工件传送部分和所述第二工件传送部分之间的中间工件传送部分，用来在其上支撑将被从所述第一工件传送部分水平传送给所述第二工件传送部分的工件。
4.如权利要求3所述的弯边设备，其特征在于，所述第一工件传送部分、所述第二工件传送部分和所述中间工件传送部分分别带有辊子，该辊子被设置成以下述方式从所述工件传送部分的上表面突出，即，可以通过一个操作者的手动操作使工件在这些辊子上水平传送。
全文摘要
第一折边模具单元(20)和第二折边模具单元(30)安装在单个压机中。第一折边模具单元(20)对工件(93；96)的一边(95)进行部分弯曲。将已经经过部分弯曲的工件(93；96)传送给第二折边模具单元(30)。第二折边模具单元(30)对工件(93；96)的一边进行剩余的必要弯曲。在这里，仅仅通过第一和第二折边模具单元(20，30)的上模(23，24)的向下运动，就可以在单个压机中完成对工件(93；96)的边缘(95)的预定弯曲，而不需要使用凸轮或凸轮驱动器。
文档编号B21D39/02GK1476358SQ01819384
公开日2004年2月18日 申请日期2001年11月19日 优先权日2000年11月24日
发明者马场康成, 臼井敏之, 之 申请人:本田技研工业株式会社