金属罐盖冲压成型装置制造方法
【专利摘要】一种金属罐盖冲压成型装置，包含一个机台、一个冲压单元及一个夹持单元。该夹持单元能夹取一个金属板移动至该机台的一个加工区域，再利用该冲压单元的一个第一冲模对该金属板冲压产生一个第一成形部，接着又使该夹持单元夹取该金属板位移，且使该冲压单元驱动一个第二冲模对该第一成形部冲压产生有一个轮廓范围涵盖该第一成形部的第二成形部，同时利用该第一冲模对该金属板进行冲压，能在该第二成形部一侧产生一个第一成形部，且持续循环上述操作，就能连续冲压出具有不同内径、外径的金属物件。利用上述冲压成型装置，能在同一部冲压设备上依序进行小尺寸与大尺寸的冲压操作，且能制成中空圆环状的金属罐盖。
【专利说明】金属罐盖冲压成型装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种冲压成型设备，特别是涉及一种金属罐盖冲压成型装置。
【背景技术】
[0002] 现有的冲压罐盖、罐体等专用机械，例如中国台湾专利公告编号587486,主要是利 用一个马达与一个曲轴装置驱动一对活动滑块冲头（内剪口模具）相对于一对外剪口模 具互相配合以进行冲压作业，并利用一个吹气装置将成品吹至一个输送带上以顺利送出成 品。虽然这种冲压设备能达到冲压罐盖、罐体的目的，且能在冲压后自动送出成品，但是当 要冲压出一个呈中空圆盘状的对象时，通常必须先利用一台具有较小尺寸冲模的冲压机械 进行冲压小孔作业，再利用一台具有较大尺寸冲模的冲压机械进行冲压较大圆径的外环缘 的作业。或者，只利用一台冲压机械进行冲压时，先将较小尺寸冲模装配于机台上，当完成 所有的小孔冲压作业后，再将较大尺寸冲模换装至机台上，继续完成所有的较大圆径的外 环缘冲压作业。上述两种方式都会造成加工速度慢、产能低等问题。
[0003] 中国台湾证书号专利案M317893、M311490、公告编号587486、573569虽然也都是 冲压罐盖、罐体等专用机械，但是也都没有揭露可以解决上述问题的方法或装置。且由上述 公告编号573569的图式所揭示，虽然能同时冲压出间隔设置的两个圆形冲压部位，但是所 述冲压部位的圆径呈相等，也无法解决上述的问题。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种利用简单的结构就能依序进行小尺寸、大尺寸冲 压操作的金属罐盖冲压成型装置。
[0005] 本实用新型的金属罐盖冲压成型装置，包含一个机台、一个冲压单元及一个夹持 单元，该机台具有一个沿一个第一轴向与一个垂直于该第一轴向的第二轴向延伸而成的顶 面及一个设于该顶面的加工区域，该冲压单元设置于该机台的顶面上方且对应于该加工区 域，并具有一个位于该加工区域上方的上冲模组、一个位于该加工区域下方且对应于该上 冲模组的下冲模组及一个能驱动该上冲模组与该下冲模组沿一个垂直于该第一轴向、该第 二轴向的第三轴向相对冲压的驱动组，该上冲模组具有一个第一冲模及一个位于该第一冲 模一侧的第二冲模，该第一冲模沿一条平行该第三轴向的第一轴线延伸，并具有一个围绕 该第一轴线的第一冲压部，该第二冲模沿一条平行于该第一轴线的第二轴线延伸，并具有 一个围绕该第二轴线的第二冲压部，该第二冲压部的外径大于第一冲压部的外径，该下冲 模组具有一个对应于该第一冲模的第一冲头及一个位于该第一冲头一侧且对应于该第二 冲模的第二冲头，该夹持单元能相对于该机台移动，且能夹取该金属板沿该第一轴向及该 第二轴向在该顶面上移动。
[0006] 本实用新型所述金属罐盖冲压成型装置，该冲压单元的上冲模组还具有一个位于 该第一冲模另一侧的第三冲模，该第三冲模沿一条平行于该第一轴线的第三轴线延伸，并 具有一个围绕该第三轴线的第三冲压部，该第二轴线与该第三轴线的间隔距离等于该第一 轴线与该第二轴线的间隔距离，该第三冲压部的外径相等于该第一冲压部的外径。
[0007] 本实用新型所述金属罐盖冲压成型装置，该冲压单元的上冲模组还具有至少一个 相反于该第一冲模而位于该第二冲模另一侧的后冲模，该下冲模组还具有至少一个对应于 该后冲模的后冲头，该后冲头与该第二冲模之间的间隔距离等于该第一轴线与该第二轴线 之间的间隔距离，该后冲模与后冲头的数量各为两个以上时，两个后冲模、后冲头之间的间 隔距离等于该第一轴线与该第二轴线之间的间隔距离。
[0008] 本实用新型的有益效果在于：利用该冲压成型装置，则能在同一部冲压设备上依 序进行小尺寸、大尺寸的冲压操作，且能制成中空圆环状的金属罐盖，能提升产能及降低成 本。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1是本实用新型金属罐盖冲压成型装置第一较佳实施例的一个立体组合图；
[0010] 图2是本实用新型上述较佳实施例的一个平面示意图，说明一个金属板位于一个 工作区域；
[0011] 图3是本实用新型上述较佳实施例的一个操作位移示意图，说明一个夹持单元能 夹取一个金属板产生位移；
[0012] 图4是沿图3中的直线IV - IV所取的剖视图；
[0013] 图5是本实用新型上述较佳实施例的一个冲压示意图，说明一个冲压单元对金属 板冲压产生一个第二成形部的同时能冲压产生一个第一成形部；
[0014] 图6是本实用新型上述较佳实施例的一个操作示意图，说明循环操作图5的冲压 动作；
[0015] 图7是本实用新型上述较佳实施例的另一个操作示意图，说明再循环操作图6的 冲压动作；
[0016] 图8是本实用新型上述较佳实施例的又一个操作示意图，说明该夹持单元再夹取 金属板产生位移，且使第一侧缘再对应于该冲压单元的第一冲模；
[0017] 图9是利用本实用新型上述较佳实施例所冲压成形的物件的一个剖面示意图；
[0018] 图10是本实用新型金属罐盖冲压成型装置一个第二较佳实施例的一个平面示意 图，说明一个金属板位于一个工作区域；
[0019] 图11是本实用新型上述第二较佳实施例的一个位移示意图，说明一个夹持单元 能夹取一个金属板产生位移；
[0020] 图12是本实用新型上述第二较佳实施例的一个冲压示意图，说明一个冲压单元 对金属板冲压产生一个第二成形部的同时能冲压产生一个第一成形部；
[0021] 图13是本实用新型上述第二较佳实施例的一个操作示意图，说明循环操作图12 的冲压动作；
[0022] 图14是本实用新型上述第二较佳实施例的另一个操作示意图，说明再循环操作 图13的冲压动作；
[0023] 图15是本实用新型上述第二较佳实施例的又一个操作示意图，说明该夹持单元 再夹取金属板产生位移，且使一个第二侧缘再对应于该冲压单元的一个第三冲模；
[0024] 图16是本实用新型上述第二较佳实施例的另一个位移及冲压示意图。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。
[0026] 参阅图1与图2,本实用新型金属罐盖冲压成型装置的第一较佳实施例，能对一个 金属板1〇〇进行冲压作业，并包含一个机台10、一个冲压单元20及一个夹持单元30。
[0027] 该机台10具有一个沿一个第一轴向X与一个垂直于该第一轴向X的第二轴向Y 延伸而成的顶面11及一个设于该顶面11的加工区域12。该加工区域12具有一个沿该第 二轴向Y延伸的第一边121、一个沿该第一轴向X与该第一边121相对且沿该第二轴向Y延 伸的第二边122、一个沿该第一轴向X延伸且衔接在该第一边121与该第二边122之间的 第三边123及一个沿该第一轴向X延伸且与该第三边123相对的第四边124。且该金属板 100具有一个沿该第二轴向Y延伸且对应该第一边121的第一侧缘101、一个沿着该第一轴 向X与该第一侧缘101相对且对应该第二边122的第二侧缘102、一个沿该第一轴向X延伸 且衔接在该第一侧缘101与该第二侧缘102之间的第三侧缘103及一个沿该第一轴向X延 伸且对应于该第四边124的第四侧缘104。
[0028] 该冲压单元20设置于该机台10,并具有一个位于该加工区域12上方的上冲模组 21、一个位于该加工区域12下方且对应于该上冲模组21的下冲模组22及一个能驱动该上 冲模组21与该下冲模组22沿一个垂直于该第一轴向X、该第二轴向Y的第三轴向Z相对冲 压的驱动组23。
[0029] 该上冲模组21具有一个第一冲模211及一个位于该第一冲模211 -侧的第二冲 模212。该第一冲模211沿一条平行该第三轴向Z的第一轴线L1延伸，并具有一个围绕该 第一轴线L1的第一冲压部213,该第二冲模212沿一条平行于该第一轴线L1的第二轴线 L2延伸，并具有一个围绕该第二轴线L2的第二冲压部214,该第二冲压部214的外径大于 第一冲压部213的外径。
[0030] 该下冲模组22具有一个对应于该第一冲模211的第一冲头221及一个位于该第 一冲头221 -侧且对应于该第二冲模212的第二冲头222。
[0031] 本实施例中，该下冲模组22固定不动，且该驱动组23能驱动该上冲模组21相对 于该下冲模组22沿该第三轴向Z相对冲压于该下冲模组22进行往复升降的冲压动作。
[0032] 该夹持单元30能相对于该机台10移动，并具有一对跨置于该顶面11且沿该第二 轴向Y延伸的Y向导轨31、一个能滑动且跨置于所述Y向导轨31且沿该第一轴向X延伸的 X向导轨32、一对分别平行且设置于该Y向导轨31 -侧且能驱动该X向导轨沿该第二轴向 Y位移的Y向驱动件33、一个能滑动且跨置于该X向导轨32的滑动件36、一对连接于该滑 动件36的夹持件34及一个平行且设置于该X向导轨32 -侧且能驱动该滑动件36及所述 夹持件34沿该第一轴向X移动的X向驱动件35。利用上述构件的配合，该夹持单元30能 利用所述夹持件34夹取该金属板100,且能沿该第一轴向X及该第二轴向Y在该顶面11上 移动。
[0033] 利用上述的金属罐盖冲压成型装置，本实用新型的金属罐盖冲压成型装置，当要 进行金属罐盖冲压成型操作时，操作步骤如下：
[0034] 步骤一：如图1及图2所示，启动该夹持单元30的Y向驱动件33及该X向驱动件 35,且使该X向导轨32能沿所述Y向导轨31滑动，以及使该滑动件36与所述夹持件34沿 该第一轴向X在该X向导轨32上移动，使得该夹持单元30能夹取该金属板100移动至该 加工区域12。
[0035] 步骤二：配合参图1，启动该冲压单元20的驱动组23,且驱动该第一冲模211对该 金属板100进行冲压，并产生一个趋近于该第一侧缘101的第一成形部110 (见图2)。本实 施例中，该第一成形部110为贯孔状。
[0036] 步骤三：配合参图1、如图3的假想线至实线所示及图3的箭头，该夹持单元30夹 取该金属板100相对于该冲压单元20沿该第一轴向X朝图3的左侧产生位移，位移量D1 等于该第一轴线L1与该第二轴线L2的间隔距离D2,也就是说，使该第一成形部110 (如图 3假想线所示）移动至对应于该第二冲模212。
[0037] 步骤四：配合参图1，且再如图3及图4所示，该冲压单元20的驱动组23驱动该 第二冲模212对应该步骤三中已产生于该金属板100的第一成形部110 (如图3、图4假想 线所示）进行冲压，并在该金属板100上产生有一轮廓范围涵盖该第一成形部110的第二 成形部120,该驱动组23同时驱动该第一冲模211对该金属板100进行冲压，并能在该第二 成形部120的右侧与该第二侧缘102之间产生另一个第一成形部110 (如图3及图4实线 所示）。
[0038] 步骤五：配合参图1，且如图5、图6及图7所示，循环操作步骤三与步骤四后，能使 该第一侧缘101与该第二侧缘102之间完成有一排第二成形部120的冲压作业。且如图7 所示，当该冲压单元20的驱动组23驱动该第二冲模212对应位在该第二侧缘102内侧的 第一成形部110进行冲压的同时，该驱动组23同时驱动该第一冲模211对位于该第二侧缘 102外侧处且相对于该第一冲头221进行空打。
[0039] 因此，利用上述步骤连续进行，就能使该金属板100依序地进行送料、冲压、移位 等工序，且利用该第一冲模211先冲压能产生较小内径的内孔的第一成形部110,接着又利 用该第二冲模212冲压能完成较大外径的外环缘的第二成形部120的冲压作业，就能在同 一部冲压成型装置依序冲压第一成形部110、第二成形部120,且能冲压产生数个呈中空圆 环状的对象1，该对象1具有一个对应各第一成形部110的内孔端缘2及一个对应各第二 成形部120的外周端缘3。本实施例中，所述第二成形部120在成形时，能同时自该金属板 100上冲断分离，且同时冲压成形有预定的截面形状（见图9)。
[0040] 相对于现有的冲压成型方法及成型装置，本实用新型对小孔的冲压作业与较大圆 径的外环缘冲压作业能在同一部冲压成型装置上进行，不但加工速度快，且能提升产能、降 低成本。
[0041] 事实上，本实用新型金属罐盖冲压成型装置的冲模数量并不以两个为限，且本实 用新型金属罐盖冲压成型装置的第一较佳实施例的变化例为（以下只以文字作说明，图未 示）：该冲压单元的上冲模组还具有至少一个相反于该第一冲模而位于该第二冲模另一侧 的后冲模，该下冲模组还具有至少一个对应于该后冲模的后冲头，该后冲头与该第二冲模 之间的间隔距离等于该第一轴线与该第二轴线之间的间隔距离，该金属罐盖冲压成型方 法第一实施例配合上述的冲压单元，则还包含一个位于该步骤四与该步骤五之间的步骤 四-1，该步骤四-1是利用该后冲模与该后冲头配合，且使该步骤四已产生于该金属板的第 二成形部对应于该后冲模，当该冲压单元的驱动组驱动该后冲模对应该步骤四已产生于该 金属板的第二成形部进行冲压，并在该金属板上产生有一个后成形部，该驱动组能同时驱 动该第二冲模对该步骤四已产生于该金属板的第一成形部进行冲压，并在该后成形部一侧 产生一个第二成形部，且能同时驱动该第一冲模对该金属板进行冲压，并在该第二成形部 一侧产生另一个第一成形部，该后冲模与后冲头的数量各为两个以上时，两个后冲模、后冲 头之间的间隔距离等于该第一轴线与该第二轴线之间的间隔距离。在本第一实施例的变化 例中，所述后成形部在成形时，能同时自该金属板上冲断分离，且利用该第二成形部与该后 成形部的设置，能同时冲压成形有较复杂的截面形状。
[0042] 参阅图1及如图10所示，本实用新型金属罐盖冲压成型装置的第二较佳实施例， 包含与第一实施例大致相同的机台10及该夹持单元30,且与第一实施例的差异在于：该冲 压单元20的上冲模组21还具有一个位于该第一冲模211另一侧的第三冲模215,该第三冲 模215沿一条第三轴线L3延伸，并具有一个围绕该第三轴线13的第三冲压部216,该第二 轴线L2与该第三轴线L3的间隔距离D3等于该第一轴线L1与该第二轴线L2的间隔距离 D2,该第三冲压部216的外径相等于该第一冲压部213的外径。该下冲模组22还具有一对 应于该第三冲模215的第三冲头（图未示）。
[0043] 且利用本实用新型金属罐盖冲压成型装置的第二较佳实施例，当欲进行金属罐盖 冲压成型时，其步骤一'至步骤五'与第一较佳实施例的步骤一至步骤五完全相同，也就是 说：
[0044] 步骤一'：启动该夹持单元30的Y向驱动件33及该X向驱动件35,且使该X向导 轨32能沿所述Y向导轨31滑动，以及使该滑动件35与所述夹持件34沿该第一轴向X在 该X向导轨32上移动，使得该夹持单元30能夹取该金属板100移动至该加工区域12。
[0045] 步骤二':参阅图1及如图10所示，启动该冲压单元20的驱动组23,且驱动该第一 冲模211对该金属板100进行冲压，并产生一个趋近于该第一侧缘101的第一成形部110。
[0046] 步骤三'：参阅图1及如图11的假想线至实线所示，该夹持单元30夹取该金属板 100相对于该冲压单元20沿该第一轴向X朝图11的左侧产生位移，位移量D1等于该第一 轴线L1与该第二轴线L2的间隔距离D2,也就是说，使该第一成形部110移动至对应于该第 二冲模212 (见图11的假想线）。
[0047] 步骤四'：参阅图1及如图11所示，该冲压单元20的驱动组23驱动该第二冲模 212对应该步骤四'中已产生于该金属板100的第一成形部110 (如图11假想线所示）进行 冲压，并在该金属板100上产生有一个轮廓范围涵盖该第一成形部110的第二成形部120， 该驱动组23同时驱动该第一冲模211对该金属板100进行冲压，并能在该第二成形部120 的右侧与该第二侧缘102之间产生一个第一成形部110 (如实线所示）。
[0048] 步骤五'：如图12至图14所示，循环操作步骤三'与步骤四'后，能使该第一侧缘 101与该第二侧缘102之间完成一排第二成形部120的冲压作业。且当该冲压单元20的驱 动组23驱动该第二冲模212对应位在该第二侧缘102内侧的第一成形部110进行冲压的 同时，该驱动组23同时驱动该第一冲模211相对于该第二侧缘102外侧处且相对于该第一 冲头221进行空打。
[0049] 且配合本实用新型金属罐盖冲压成型装置之第二较佳实施例，还包含下列操作步 骤：
[0050] 步骤六'：参阅图1及如图15所示，该夹持单元30夹取该金属板100相对于该冲 压单元20沿该第一轴向X及该第二轴向Y产生位移，且使该第二侧缘102对应于该冲压单 元20的第三冲模215,该第三冲模215也位于第一排第二成形部120与该第三侧缘103之 间。
[0051] 步骤七'：参阅图1及如图15所示，该冲压单元20的驱动组23驱动该第三冲模 215对该金属板100进行冲压，并产生一个趋近于该第二侧缘102的第一成形部110。
[0052] 步骤八'：参阅图1及如图16所示，该夹持单元30夹取该金属板100沿该第一轴 向X向右侧相对于该冲压单元20产生位移，位移量等于该第二轴线L2与该第三轴线L3的 间隔距离D3。
[0053] 步骤九'：参阅图1及如图16所示，该冲压单元20的驱动组23驱动该第二冲模 212对应该步骤七'已产生于该金属板100的第一成形部110 (如图16所示的假想线）进 行冲压，并产生有一个轮廓范围涵盖该第一成形部110的第二成形部120,该驱动组23同时 驱动该第三冲模215对该金属板100进行冲压，并在该第二成形部120与该第一侧缘101 之间产生另一个第一成形部110。
[0054] 因此，利用本实用新型金属罐盖冲压成型装置的第二较佳实施例，也能达成与第 一实施例相同的目的及功效。
[0055] 值得一提的是，本实用新型金属罐盖冲压成型装置的第二较佳实施例的操作工 序，是在利用该第一冲模211与第二冲模212由该第一侧缘101朝该第二侧缘102依序冲 压第一成形部110、第二成形部120后，再如步骤六'所示，利用该夹持单元30夹取该金属板 100相对于该冲压单元20沿该第一轴向X及该第二轴向Y产生位移，且使该第二侧缘102 对应于该冲压单元20的第三冲模215,则利用该第三冲模215与第二冲模212由该第二侧 缘102朝该第一侧缘101依序冲压第一成形部110、第二成形部120,更进一步节省夹持单 元30的位移时间，且具有提升产能的效果。
【权利要求】
1. 一种金属罐盖冲压成型装置，包含一个机台、一个冲压单元及一个夹持单元，该冲压 成型装置的特征在于： 该机台，具有一个沿一个第一轴向与一个垂直于该第一轴向的第二轴向延伸而成的顶 面及一个设于该顶面的加工区域； 该冲压单元，设置于该机台的顶面上方且对应于该加工区域，并具有一个位于该加工 区域上方的上冲模组、一个位于该加工区域下方且对应于该上冲模组的下冲模组及一个能 驱动该上冲模组与该下冲模组沿一个垂直于该第一轴向、该第二轴向的第三轴向相对冲压 的驱动组，该上冲模组具有一个第一冲模及一个位于该第一冲模一侧的第二冲模，该第一 冲模沿一条平行该第三轴向的第一轴线延伸，并具有一个围绕该第一轴线的第一冲压部， 该第二冲模沿一条平行于该第一轴线的第二轴线延伸，并具有一个围绕该第二轴线的第二 冲压部，该第二冲压部的外径大于第一冲压部的外径，该下冲模组具有一个对应于该第一 冲模的第一冲头及一个位于该第一冲头一侧且对应于该第二冲模的第二冲头； 该夹持单元，能相对于该机台移动，且能夹取该金属板沿该第一轴向及该第二轴向在 该顶面上移动。
2. 根据权利要求1所述的金属罐盖冲压成型装置，其特征在于：该冲压单元的上冲模 组还具有一个位于该第一冲模另一侧的第三冲模，该第三冲模沿一条平行于该第一轴线的 第三轴线延伸，并具有一个围绕该第三轴线的第三冲压部，该第二轴线与该第三轴线的间 隔距离等于该第一轴线与该第二轴线的间隔距离，该第三冲压部的外径相等于该第一冲压 部的外径。
3. 根据权利要求1所述的金属罐盖冲压成型装置，其特征在于：该冲压单元的上冲模 组还具有至少一个相反于该第一冲模而位于该第二冲模另一侧的后冲模，该下冲模组还具 有至少一个对应于该后冲模的后冲头，该后冲头与该第二冲模之间的间隔距离等于该第一 轴线与该第二轴线之间的间隔距离，该后冲模与后冲头的数量各为两个以上时，两个后冲 模、后冲头之间的间隔距离等于该第一轴线与该第二轴线之间的间隔距离。
【文档编号】B21D37/10GK203887101SQ201420229172
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】蔡鸿森 申请人:炫安企业股份有限公司