专利名称：旋转成型的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对移动材料成型的旋转装置，尤其涉及这样一种旋转装置，其中有数个安装在上、下转动支架上的成形模或切割模，还涉及不完全用于这种旋转装置的各种改进的模具，以及使用这种装置的成形方法。
移动材料，例如板金属材料的，滚轧成形已是一种熟悉的加工过程，这种加工过程具有高生产速度和最低的成本。然而，一般地说，滚轧成形仅适用于沿连续移动带材的长度方向，成形纵向结构。
如果必须切割材料或要在材料上形成横向结构，通常就要用大家熟悉的“飞行模”来完成这种结构或切割。这种飞行模沿材料的长度纵向地往复运动并在它们加速达到加工线的速度时在材料上闭合。
然而在大多数情况下，这种飞行模仅仅是在加工线的末端用作切割模，用以将材料简单地切割到要求的长度。
在大多数情况下，直线的向前滚轧成形以外的成形操作是在固定的冲压机上或一系列称为“渐进模”的这种固定冲压机上进行的。然而这种技术加工速度慢得多，因而生产成本大大地增加。
从这种
背景技术：
的说明中可看到，这些系统的大部分是与金属板材的成形有关，无论是钢或其他金属。然而，许多这类技术还应用于各种各样的其他材料的成形。例如，仅举一些例子就有各种不同的诸如塑料、软木、橡胶、皮革、毡层、纸张、硬纸板和纺织品材料，它们都用各种形式的不同的成形模，无论是用于切割和/或在这类材料上形成型腔的，通过一些形式的冲压操作以常规方法成形。
在授予E.R.鲍特纳的专利证书号为RE33，613和5，040，397的美国专利中，曾揭示了一种用于在一连续移动的带材上成形和冲压材料的旋转成形装置。这种装置和方法是超过已有技术的成形方法的一个实质性进展。在那种装置中，上、下旋转件是设在带材的相对两侧面上。在每个旋转件上至少有一个可以一种相对旋转件以半转动方式运动的模架。在每个模架的相对两端上设有数个导向销。导向销依次由在旋转件的每一端处的导槽或靠模控制。在模架的一端处的导向销是设在模架的前端上，而在另一端处的导向销是设在模架的后端上。两个导向槽的形状设计成使模架的相对端上的前、后导向销可以同时在该两个槽中行走。用这一方式，上、下模架在刚闭合前、闭合期间以及闭合后可以旋转到正确位置，以便它们相互平行并使两个模具彼此找正对准，由此保证压模在材料上闭合和打开，以精确对准的方式来完成所要求的成形和冲压操作。
除此之外，在模架中设有数个对准销和相应的凹槽，有助于以所述的方式对准两个模架和它们的各个压模。
这种装置是成功的且在一定程度上被成功地使用。然而，现已确定，在模架和模具的定位上可以获得甚至更大程度的控制并产生别的优点。
因此，很明显，最好更进一步发展上述装置，以便在刚闭后前、闭合时和打开时的一刻在其各个上、下旋转件上的两个模架的各自位置上，产生更精确的控制。在旋转件转动的其余部分时，对模架的位置控制当然并不那么要紧，这是由于模架和其各个压模此时互不接触和实际上是不工作的，因而对准就不需要了。
为了获得上述的这些优点，本发明包括一个用于成形材料的旋转装置，它包括上、下旋转件，适于在一移动材料带的两侧上协调一致地转动;在每个所述的旋转件上可移动地支承有至少一个模架，用于设置成形模装置，每个所述的模架可相对其旋转件以一种半转动方式运动;设在各模架上的一第一对导向销，该第一对销是位于模架的相对端并分别朝着各个所述模架的前、后缘相互偏置;用于位于所述各旋转件的各端处所述第一对导向销的第一导向装置，用来对所述的第一对导向销进行导向;设在所述多个模架上的一第二对导向销，它们位于模架的相对端处，并朝着所述各个模架的前、后缘分别偏置;位于每个所述的旋转件的各端处的第二导向装置，所述的第二导向装置适于在所述模架刚闭合前的一刻和闭合时接合所述的第二对销并在所述模架刚打开后脱离所述的第二导向装置。
本发明还包括这样一个旋转装置，其特征在于，所述的第一对导向销沿平行于所述旋转件的转动轴线的一根轴线轴向地确定一预定的第一间距，而所述第二对导向销轴向地确定平行于所述旋转件的轴线的一个预定的第二间距，其特点是所述的第二预定间距小于所述的第一预定间距。
本发明还包括这样一个旋转装置，其特征在于，用于所述的第一导向销的第一导向装置在所述旋转件的相对端上确定一个相互分开的预定间距，而用于所述第二导向销的所述第二导向装置确定在所述旋转件的各端上相互分开的一第二预定间距，其特点是所述的第二间距小于所述的第一间距。
本发明还包括这样一个旋转装置，其特征在于，所述的第一导向装置包括一对位于所述旋转件的相对端处，其形状适于容纳各自第一导向销于其中的一对导向槽，所述的第二导向装置包括在所述旋转件的各端处的导向靠模装置，其中在所述旋转件的一端处的所述导向靠模装置位于相对所述旋转件转动轴线的上游，而在所述旋转件的另一端处的导向靠模装置则位于下游。
本发明还包括一种对移动材料成形的方法，该方法包括下面的步骤使移动材料在一对旋转件之间通过，每个旋转件至少有一个可移动地安装其上，用于装设压模的模架;用第一导向装置，从旋转件的各端围绕所述旋转件的整个转动轴线引导所述的模架周行第一导向路径;用第二导向装置引导所述模架绕行各个旋转件的转动弧线的一部分;所述弧线的一部分包括自所述模架刚闭合在材料上之前开始直至所述模架打开后的那一刻为止的所述那部分弧线，由此，所述的模架在从其刚闭合前至刚打开后的那部分弧线上，由所述第一导向装置和所述第二导向装置共同引导。
本发明还包括这样一种对移动材料成形的方法，包括有在所述模架闭合时冲去所述材料一部分并使所述材料的被冲出的部分通过所述模架之一内的开口设施。
本发明还包括用在这种旋转装置上的一个成形模并设有用于容纳来自所述模具的切边料并把它们排放的排出开口设施。
如上所述，虽然这种旋转装置已经研制出来，特别用于金属板的材成形和冲压，这种旋转装置具有更广泛的应用并可用于成形各种各样的不同材料和工件。如上提及的，这些材料例如可以包括塑料、软木、橡胶、皮革、毡层、纸张、硬纸板和纺织物，在此仅举可在任何具体应用中按要求可成形或冲压的各种材料中的少数例子。
表征本发明特征的各种新颖性特点在所附且构成本揭示内容一部分的权利要求书中更具体予以指出。为了更好地理解本发明，它的工作优点，以及使用所达到的具体目的，应参照附图和说明材料，在这些材料中有本发明的用插图阐明的最佳实施例。
图1是根据本发明的一个旋转装置的分解透视图解;
图2是分解的部件透视图，图示各个分隔开的上、下模架件;
图3是沿图1的3-3线的一个剖视图;
图4是沿图1的4-4线的一个示出上旋转出的剖面示意图;
图5是沿图1的5-5线的相应于图4的一个示意图，图示同一但是在其相对端上的旋转件;
图6是模架件的一个替代实例的透视示意图;以及图7是沿线7-7的图1装置的一定部位的剖视示意图。
首先参照图1，可看到根据本发明的旋转装置是用总标号箭头10来标明的。
如上所述，在此所揭示和说明的旋转装置一般是应用于各种不同类型材料的成形和/或冲压。
为了说明的简单起见，下文都提到板金属的成形。
然而，应认识到提到板金属纯粹是为了说明旋转装置起见而决不对这种旋转装置以及其对任一种广泛类型材料的应用有任何的限制。
所述的旋转装置包括一个上旋转件12和一个下旋转件14。上旋转件12装在轴16上，而下旋转件装在轴18上。端板20和22装有如现有技术中已熟悉的合适轴承(未图示)，用于安装所述的轴16和18。相邻各自端板20和22，设有传动箱体24和26。还设有一原动机例如仅仅是作举例用的一电动机28。
实际上，这样的一个原动机可以是用于整个成形加工线的总传动链的一部分，如果没有这样设置的话。另一情况如果全部所要作的仅仅是如图1所表示的一种简单冲压操作的话，电动机28事实上就可以设在由整个加工线的设计所决定的那个位置上。
因此电动机28仅是与传动机构24和26相连接，处在某个位置上的一种原动机的代表吧。
通过现有技术所熟悉的传动链(未示出)，用齿轮将两轴16和18连接起来，使它们精确地协调一致转动。
在此例中，在上旋转件12上、设有四个可移动的模架件30，而在下旋转件14上，设有相同数目的可移动模架件32。这些模架件30和32可看成具有普通的半圆柱形的模截面并可相对于各自旋转件12和14以下述方式作半旋转式运动。模具34设置在模架30上，而模具36设置在模架32上。
可以理解到，尽管在图1中所示的是简单的冲孔操作，但所述的模具可以代表任何形式的模具，可对一种材料，例如板金属或任何其他的材料成形或冲孔或者是同时成形和冲孔。
为了引导和控制上模架件30的位置，每一个模架件30设有一第一对导向销40-40和第二对的导向销42-42。由下述说明可看出，导向销40-40相对各个模架30向着前缘和后缘，上游和下游相互偏置。类似地，第二导向销42-42，在各自模架30上向着后缘和前缘，下游和上游相互偏置。
下模架32有第一对导向销44-44和第二对导向销46-46。所述导向销44是朝前缘和后缘相互地偏置，而导向销46-46以与上模架30的导向销40-42以相同方式向着后缘和前缘相互偏置。
上模架30上的第一对导向销40-40适于在各自端板20-22上开有连续导向槽50-52的第一导向装置中行动。
在下模架32上的第一对导向销44-44，适于在端板20-22上开有的连续导向槽54-56的第一导向装置中行动。
这就可保证，各个上、下模架30-32的位置在其各自旋转件12和14的360°旋转整个范围内都可基本得到控制。
上模架30上的第二对导向销42-42，通过含有固定在各自端板20和22的导向件60-62的第二导向装置，适应于围绕旋转件12的转动弧的一部分被导引。
在下模架32上的第二导向销46-46，通过包含同样紧固在各自端板20-22上的下导向件64-66的第二导向装置，适应于在下旋转件的整个一部分转动弧上被导引。
被导引的原因随下面的继续说明可以明了。
还可看到，各个模架30和32安放在各上、下旋转件12和14的各自半圆柱凹槽68和70中。各个模架30-32，由可动设在旋转槽72-74内的合适的转动保持装置(或任何他种合适装置未图示)，保持在各个凹槽68-70内。
所述保持装置是这样的，即允许半圆柱形的模架30-32相对于旋转件12-14以如图所示的半转动方式旋转。
现参照图2，可看到图示的模架30-32是处在于实用中无论如何不可能达到的一个位置上。图示的上模架30是打开的。图示的下模架基本与所指示的工件W1-W2同平面上。
当然可以从与图3、4和5有关的说明中看出来，实际上这个过程不可能发生。
然而，不为别的原因，仅为图示的方便起见，所示两个模架30和32被表示成这种被稍微移位的方式。
此时，应谈谈在上模架30上的第一对导向销40-40和在下模架32上的第一对导向销44-44。可以注意到这些导向销40-40和44-44分别装在末端的延伸部分76-78上。因此，各个第一导向销40-40和44-44的末端确定了一个预定的第一间距。
该第二对导向销42-42和46-46是直接固定在各模架30-32的体上。
第二对导向销42-42和46-46这样就确定了一个在它们的两端间的第二预定间距。由于下述的原因，这第二预定间距要小于第一预定间距。
在图2中还示出分别在上、下模架30和32上的各个对准销80-80和销孔82-82。
对准销80和销孔82基本上就是在常规的冲床上使用的常规冲压模中的常规的那种，有助于保证上、下模的对准。
工作中，当工件W1-W2通过其间时，该上、下旋转件12-14协调一致地转动。实际的闭合和孔的成形或冲出，或者在材料中形成形状的位置有如图3中所示。假设进行冲压操作，就可看到上雄模34对准着下模槽36并在工件W上冲下片件P。下模36形成一个开放的下端。在旋转时，冲下的片件P就通过模槽36的开放下端下落并从下模架32内的槽口84排出。
上、下模架的控制方式主要在图4和5中示出。图4和5只说明上旋转件12上的上模架30各个相对端的导引情况。当然可以认为模架32在下旋转件14上的引导情况基本上与图4和5相当。
因此，在图4中显示了图1的上旋转件12的右手端，可看到，第一导向销40是循着由端板20内的槽50(图1)所确定的标号为50的路径行走。第二导向销42，仅在模架30刚开始靠拢工件;以及在整个闭合过程中至闭合刚结束的一点时才与同样附设在端板20上的导向靠模或部分导板60相接合。在旋转架12转动的其余部分中，导向销42不与任何导向装置接触。然而这是没有关系的，因为在整个剩余的旋转中，上、下模没有机会进入接触，因而这种精确的导向就不必要了。
在表示同一上旋转件12的相对端(即左手端)的图5中，可看到在此情况下处在模架30的后缘上的导向销40由端板22内的导向槽52引导。槽52的路径不同于槽50，以容纳分别位于模架30的前、后缘上的各个销40。类似地，第二导向销42(在左手端上)借助与导向靠模62的接触仅被导引通过弧线的一部分。导向靠模62起作用的这部分弧对应于两个模子刚开始闭合、通过闭合至刚打开的时刻。在旋转件12的旋转的整个其余部分中，导向销42不与任何导向件接触。可以看到，这是没有关系和并不影响本发明的工作的。导板60-62的位置互不相同，以适合每个旋转件30的后端和前端上的第二导向销41-42的位置。
参照图7可以理解每个模架30的相对端上的两个导向销42-42在两模关键的闭合和打开全过程中能被导向的方式。在图7中可看到端板20和22具有在其内形成的用于上旋转件12上导向销40的导向槽或凹槽50和52以及用于下旋转件14上导向销44的导向槽54-56。
另一方面，用于上旋转件的导向销42的导向靠模60、62，以及用于下旋转件的导向销46的导向靠模64、66都固定在板20-22的表面上，而相对槽50-52和54-56向内地伸出。
因此，当在各模架30上的第一对导向销40-40能在槽50-52参照上旋转件12行走时，第二对导向销42-42会与各自的靠模60-62相接合，而不会与第一对导向销40-40在各相应槽内的接合相干涉。
还可看到，就下旋转件14的模架32和它们的导向销44和槽54-56以及它们的导向销46和导向靠模64-66来说，这种相同的总布局同样是准确的。
当然要看到虽然附图分离地说明旋转装置，可以以这种方式，简单地用作对任何的移动带状材料冲孔或成形。
在某些情况下，冲孔工步后可紧接着进行成形工步，或在一些情况下可接着进行两或三次成形工步。因而，在一些情况下可连续设置几对上、下旋转件它们的位置使它们可以在材料的精确位置上按要求分别操作来执行各自的功能。
此外，还可看到，这些冲孔和成形的操作还可与一条连续滚轧成形线组合，用于在材料，例如板金属材料的纵长方向上成形。在这种情况下，滚轧成形台的装置通常放置于旋转件12-14的下游，以便以无论何种要求的方式纵向地成形带材。
可在这样一种滚轧成形线的末端设置一已知设计的切割模。另一种方式是采用具有适合于简单地按要求切割材料(在此例中为板材)的模的旋转件12-14来获得切割。
另外，如果为了任何原因它需要这样做的话，将切割长度的工作放在旋转件12-14的上游完成也是可能的。
然而，这些不同的选择方案的说明对于本发明的说明的目的来说可认为是不必要的。
还可看到，为了一定的原因希望第二对模销在比图5中所示的阶段省略早时候)与它们各自的部分导向件相接合。
在这种情况下，如图6中所示，可以采用第一和第二导向销的一种替代布置方式。图形表示出其上装有模具36A的下模架32A。
在此例中，示出第一导向销44A是安装在突块78A上，这些突块78在离开模36A的一平面内相对于第二对导向销46A-46A的位置轴向偏置。所示第二导向销46A则处在它们通常的位置上。
由于必须在相应槽内运行的第一导向销44A的位置已经移动了，用于本发明的这种变化形式的连续导向槽的廓形显然也应予以修正。
然而，由移动支撑块78和第一导向销44A以使它们实际处在一个与第二导向销46A相偏置的平面内，也就有使第二导向销46A与它们各自的比图1至5所示的廓线稍高廓形的导向件相接合的更大些的可用间隙。
在将本发明使用于比通常的截面或规格更厚的一种工件时，它可能是特别有利。
上述的仅是在此以举例方式给出的本发明的一个最佳实施例的说明。本发明并不被认为是限于所述的任何具体特征，而是应理解为其所有的这种变化例子都包括在所附的权利要求的范围内。
权利要求
1.一种用于成形工件的具有适合于在一工件(W)的相对两侧协调一致旋转的上、下旋转件(12、14)的旋转装置(10)，在每一旋转件上可动地支承有至少一个模架(30，32)，用于设置成形模装置(34、36)，使它们可相对于所述工件闭合和打开，每一所述模架可以半转动方式对其旋转件运动，并具有前和后缘；其特征在于，还包括一第一对导向销(40，44)，所述第一对销位于每个所述模架的相对端上并分别地朝着各所述模架的前、后缘相互偏置；用于所述的第一对导向销的第一导向装置(50、52、54、56)，位于各所述旋转件的各端上用于引导所述的第一对导向销；在各所述的模架上的一副第二对的导向销(42，46)，位于模架的相对端上，并朝着各个所述模架的各后缘和前缘相互偏置；以及位于各所述旋转件的各端处的第二导向装置(60、62、64、66)，所述第二导向装置适于在所述模架闭合前的一刻和在模架闭合期间与所述的第二对导向销接合，而在所述模架刚打开时从所述第二导向装置脱离。
2.如权利要求1所述的一种旋转装置，其特征在于，所述第一对导向销(40、44)确定一预定的第一间距，所述第二对导向销(42、46)确定一预定的第二间距，所述的第二预定间距小于所述第一预定间距。
3.如权利要求2所述的一种旋转装置，其特征在于，用于所述第一导向销的第一导向装置(50、52、54、56)确定一在所述旋转件的相对端处相互分开的预定间距，用于所述第二导向销的第二导向装置(60、62、64、66)确定一在所述旋转件的各端处的相互分开的第二预定间距，所述第二间距小于所述第一间距。
4.如权利要求3的一种旋转装置，其特征在于，所述第一导向装置(50、52、54、56)包括位于各旋转件的相对端上处，其形状适合于容纳各个第一导向销于其中的一对导向槽，所述第二导向装置(60、62、64、66)在各所述旋转件的各端处的导向靠模装置，在所述旋转件的一端处的所述导向靠模装置位于相对于所述旋转件的旋转轴的上游，而在所述旋转件的另一端处的所述的导向靠模装置则位于下游。
5.如权利要求1所述的一种旋转装置，其特征在于，所述的成形模(36)包括用于接受离开压模的工件边角料并适于排放它们的排出开口装置(84)。
6.如权利要求5所述的旋转装置，其特征在于，所述的成形模(36)形成一个带有下开口的凹槽和与所述模槽的下开口连通的排出通道装置(84)，由此所述工件的切边料可直接通过所述模槽并从所述排出通道装置排出。
7.一种成形移动工件的方法包括使工件从成对旋转件(12、14)间通过，每一旋转件具有至少一个可移动地设置于其上，用于支承模具装置(32，34)其特征在于，它包括由第一导向装置(40、44)从所述旋转件的各端围绕旋转件的整个轴线引导模架(32、34)周行一第一导向路径引导模架(32，34)，使之相对于工件闭合的打开。由第二导向部分(60、62、64、66)上的第二导向装置(42、46)引导所述模架(32、34)绕行各旋转件的一小部分转动弧线，所述的一小部分弧线包括从在模架闭合前的一刻开始直至模架刚打开后的那一个弧，由此所述的模架在它们刚从闭合前至刚闭合后的那部分弧上。共同由第一导向装置和第二导向装置引导。
8.如权利要求7所述的连续地成形移动材料的方法，其特征在于包括在所述模具装置闭合时冲压所述的工件一部分以及使被冲压出部分通过在模具装置(36)内的开口装置(84)的步骤。
全文摘要
一种用于成型板金属等材料的方法及其所用的旋转装置，它设有位于移动金属带相对侧上的协调旋转的上、下旋转件；至少一个半旋转地设在各旋转件上用于安装成型模装置的模架；第一对和第二对导向销前后相互偏置地分别位于各模架的相对端上；分别位于各旋转件的各端上用于第一、第二对导向销的第一、第二导向装置，第二导向装置在模架闭合时和打开后分别与第二对导向销接合和从第二导向板脱离和一个带边角料排出孔旋转模。
文档编号B21D22/14GK1095649SQ9311929
公开日1994年11月30日 申请日期1993年10月14日 优先权日1993年10月14日
发明者欧内斯特·罗伯特·鲍特纳 申请人:欧内斯特·罗伯特·鲍特纳