專利名稱：加壓成形裝置與墊圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括沖模、沖頭和墊圈的加壓成形裝置，并且涉及加壓成形裝置的墊圈。具體地，本發(fā)明涉及用來防止墊圈彎曲的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
通常，例如，如日本專利公報2002-86219中所公開的，公知的用于拉伸成型的加壓成形裝置包括沖模、沖頭和墊圈，所述加壓成形裝置在沖模與墊圈之間夾緊工件，將工件沖壓在與沖模相對布置的沖頭上以完成成型。
如圖30和31所示，這樣的一個加壓成形裝置包括沖模102，為上模；沖頭103，布置在沖模102的相對方向；下模104，與沖頭103整體地構(gòu)造；墊圈105，環(huán)形地圍繞沖頭103布置。
這種加壓成形裝置可包括多個墊圈。例如，圖32所示的加壓成形裝置包括第一墊圈105和布置在第一墊圈105內(nèi)部的第二墊圈106。
在通過向下移動沖模2成型時，布置在沖模102與沖頭103之間的工件W被夾在沖模102的褶皺抑制表面102a與墊圈105的褶皺抑制表面105a之間(圖32中，第一墊圈105的褶皺抑制表面105a和第二墊圈106的褶皺抑制表面106a)，以防止成型之后在工件W中產(chǎn)生褶皺或者裂縫。
為了防止拉伸成型時的彎曲，可以想到提供帶有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)例如肋的拉伸模具。通常，例如，如日本專利公報Hei.7-51796中所公開的，公知的模具(例如，拉伸模具)與肋整體地形成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題通過圖30和31所示的加壓成形裝置成型時，沖模102向下移動，以在沖模102的褶皺抑制表面102a與墊圈105的褶皺抑制表面105a之間夾住工件W，然后沖模102進(jìn)一步向下移動，以將工件W壓在沖頭103上，從而使工件W成型。然后，工件W被完全夾在沖模102與沖頭103之間，以完成成型。
在通過在沖頭103上加壓工件W使其成型的情況下，在工件W的被加工部分上施加了向內(nèi)的力，使得在墊圈105的上面部分上也施加了向內(nèi)的張力，從而夾住了工件W的外周邊緣。
由于在墊圈105的上面部分施加了向內(nèi)的力，所以環(huán)形墊圈105的剛度不足，由此墊圈105的下面部分彎曲并向外膨脹，從而變形。當(dāng)墊圈105在成型期間變形時，沖模102的褶皺抑制表面102a與墊圈105的褶皺抑制表面105a變得不適合工件W。從而，工件W不能被牢固地夾住，由此成型之后，在工件W中會產(chǎn)生缺陷，例如，褶皺或裂縫。
關(guān)于圖32中的加壓成形裝置，具有與其它部分小接觸面積的內(nèi)部第二墊圈106可能在其狀態(tài)中缺乏穩(wěn)定性，最壞情況下可能傾斜。傾斜的第二墊圈106會引起沖模102和沖頭103的異常磨損、成型之后工件W的褶皺或裂縫、或其它問題。
特別地，當(dāng)拉伸成型大工件(例如轎車的側(cè)板)時，引起墊圈105變形的墊圈105剛度不足變得顯著。
關(guān)于日本專利公報Hei.7-51796中公開的拉伸模具，設(shè)置肋用來吸收拉伸模具成型期間產(chǎn)生的成型應(yīng)力，以防止拉伸模具變形。完成拉伸模具的處理之后，移開肋。因此，在加壓成型時，這些肋不會防止拉伸模具變形。
解決問題的方法本發(fā)明的目的是提供一種防止加壓成形裝置的墊圈彎曲的結(jié)構(gòu)，所述加壓成形裝置包括沖模、沖頭和墊圈。
本發(fā)明的加壓成形裝置包括沖模、沖頭和墊圈。墊圈具有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，以防止在加壓成形期間彎曲，沖頭中形成有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)退出部分，以防止妨礙墊圈的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。因此，提高了墊圈的剛度，從而防止墊圈在成型工件期間的彎曲和變形。因此，不經(jīng)任何復(fù)雜的調(diào)整工作，就防止了在成型之后工件中產(chǎn)生的任何褶皺或裂縫，從而提高了成型的精度。由于提高了墊圈的剛度，所以也防止了墊圈機(jī)械加工期間由于加工力使墊圈彎曲，從而提高了墊圈機(jī)械加工的精度。另外，除沖頭之外，可省略工件下方的下部模具，從而使加壓成形裝置整體緊湊。
加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)置在與墊圈鄰接沖模的表面相對的墊圈的部分。從而，提高了防止彎曲的效果。
加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為橫越在墊圈開口中的肋。因此，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)不需其它特殊的材料或工藝，從而防止了加壓成形裝置成本的增加。
加強(qiáng)肋與墊圈整體地形成或通過緊固元件緊固到墊圈。從而，牢固地加強(qiáng)了墊圈，以有效地抑制墊圈的彎曲。
可選擇地，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為橫越在墊圈開口中的金屬絲。從而，減輕了加強(qiáng)件的重量，并能夠相對容易地設(shè)定張力(加強(qiáng)力)。另外，通過調(diào)節(jié)加強(qiáng)件的張力，能夠相對容易地調(diào)節(jié)加強(qiáng)件的加強(qiáng)程度。
金屬絲具有可調(diào)節(jié)的張力。從而，張力可最優(yōu)地調(diào)節(jié)成相當(dāng)于施加到墊圈上面部分的向內(nèi)力的強(qiáng)度，由此可有效地抑制墊圈的彎曲，以得到具有高精度的成型。
在沖頭的下端形成有向下延伸的支腿部分，在沖頭的側(cè)表面上形成有連接鉤元件的連接孔，使得當(dāng)沖頭與墊圈放在相同的平臺上時，連接孔位于墊圈的上方。從而，當(dāng)沖頭與墊圈放在相同的平臺上時，鉤元件能夠連接到?jīng)_頭的側(cè)表面，以懸掛用于提起沖頭。
墊圈下布置有墊圈銷以支撐墊圈的主體和加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
從而，即使在墊圈的上面部分施加向內(nèi)的力，也防止了加強(qiáng)結(jié)構(gòu)彎曲。
墊圈包括多個墊圈。多個墊圈通過加強(qiáng)結(jié)構(gòu)彼此連接，并且該多個墊圈與沖頭可滑動地接合。從而，提高了各墊圈的剛度，因此防止了墊圈在成型工件時的彎曲和變形。并且，能夠抑制成型期間墊圈的姿態(tài)混亂狀態(tài)。因此，無需任何復(fù)雜的調(diào)整工作就防止了成型之后工件中產(chǎn)生的任何褶皺或裂縫，從而提高了成型的精度。并且，防止了墊圈的機(jī)械加工期間加工力引起墊圈彎曲，從而提高了墊圈機(jī)械加工的精度。
墊圈包括多個墊圈，多個墊圈中的一個圍繞沖頭布置，其它的墊圈插入設(shè)在沖頭中的空腔內(nèi)，并且圍繞沖頭布置的所述一個墊圈與插入沖頭空腔的所述其它墊圈通過加強(qiáng)結(jié)構(gòu)彼此連接。從而，提高了各墊圈的剛度，因此防止了墊圈在成型工件時的彎曲和變形。并且，能夠抑制成型期間墊圈的姿態(tài)混亂狀態(tài)。因此，無需任何復(fù)雜的調(diào)整工作就防止了成型之后工件中產(chǎn)生的任何褶皺或裂縫，從而提高了成型的精度。由于提高了墊圈的剛度，所以也防止了墊圈的機(jī)械加工期間加工力引起墊圈彎曲，從而提高了墊圈機(jī)械加工的精度。
加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)在與墊圈接觸沖模的面相對的面。從而，提高了墊圈防止彎曲的效果。
加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為形成在墊圈中的一個與其它墊圈之間的肋。從而，無需任何特殊的材料或工藝來設(shè)置加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，因此防止了加壓成形裝置成本的增加。
加強(qiáng)肋與墊圈中的一個及其它墊圈整體地形成，或緊固到墊圈中的一個及其它墊圈。從而，牢固地加強(qiáng)了墊圈以有效地抑制墊圈的彎曲和姿態(tài)混亂狀態(tài)。
本發(fā)明的墊圈提供給加壓成形裝置，并具有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)以防止加壓成形期間的彎曲。
從而，提高了墊圈的剛度，因此防止了成型工件期間墊圈的彎曲和變形。
因此，無需任何復(fù)雜的調(diào)整工作就可防止成型之后在工件中產(chǎn)生的任何褶皺或裂縫，從而提高了成型的精度。
由于提高的剛度，也能防止墊圈機(jī)械加工期間加工力引起墊圈彎曲，從而提高了墊圈機(jī)械加工的精度。
除沖頭之外，可省略工件下方的下部模具，以使加壓成形裝置整體緊湊。
加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)置在墊圈上與墊圈鄰接沖模的表面相對的部分。從而，提高了防止彎曲的效果。
加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為橫越在墊圈開口中的肋。因此，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)不需其它特殊的材料或工藝，從而防止了加壓成形裝置成本的增加。
加強(qiáng)肋與墊圈整體地形成或通過緊固元件緊固到墊圈。從而，牢固地加強(qiáng)了墊圈，以有效地抑制墊圈的彎曲。
可選擇地，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為橫越在墊圈開口中的金屬絲。從而，減輕了加強(qiáng)件的重量，并能夠相對容易地設(shè)定張力(加強(qiáng)力)。另外，通過調(diào)節(jié)加強(qiáng)件的張力，能夠相對容易地調(diào)節(jié)加強(qiáng)件的加強(qiáng)程度。
金屬絲具有可調(diào)節(jié)的張力。從而，張力可最優(yōu)地調(diào)節(jié)成相當(dāng)于施加到墊圈上面部分的向內(nèi)力的強(qiáng)度，由此可有效地抑制墊圈的彎曲，以得到具有高精度的成型。
本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的加壓成形裝置設(shè)有具有提高的剛度的一個或多個墊圈，從而防止了工件成型期間所述一個或多個墊圈的彎曲和變形。并且，能夠抑制成形時所述一個或多個墊圈的姿態(tài)混亂狀態(tài)。
因此，無需任何復(fù)雜的調(diào)整工作就防止了成型之后工件中產(chǎn)生的任何褶皺或裂縫，從而提高了成型的精度。由于提高的剛度，也能防止墊圈機(jī)械加工期間加工力引起墊圈彎曲，從而提高了墊圈機(jī)械加工的精度。
除沖頭之外，可省略工件下方的下部模具，以使加壓成形裝置整體緊湊。
另外，如果墊圈包括多個墊圈，那么各墊圈都具有上述效果。
另外，根據(jù)本發(fā)明的墊圈具有提高的剛度，從而防止了工件成型期間的彎曲和變形。
因此，無需任何復(fù)雜的調(diào)整工作就防止了成型之后工件中產(chǎn)生的任何褶皺或裂縫，從而提高了成型的精度。由于提高的剛度，防止了墊圈的機(jī)械加工期間加工力引起墊圈彎曲，從而提高了墊圈機(jī)械加工的精度。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的加壓成形裝置的剖視側(cè)視圖；圖2為設(shè)在加壓成形裝置中的墊圈的平面圖；圖3為當(dāng)工件完全地夾緊在沖頭與沖模的加工表面之間時，加壓成形裝置成型工件的剖視側(cè)視圖；圖4為墊圈加強(qiáng)件的第二實施例的剖視側(cè)視圖；圖5為墊圈加強(qiáng)件的第三實施例的剖視側(cè)視圖；圖6為帶有可控張力的金屬絲的圖5中加強(qiáng)件的剖視側(cè)視圖；圖7為本發(fā)明的墊圈、傳統(tǒng)的沖頭及下部模具的剖視側(cè)視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的墊圈不能向下適合于傳統(tǒng)的沖頭及下部模具；圖8為沖頭的剖視側(cè)視圖，該沖頭構(gòu)造成能夠從墊圈向上拔出；圖9為沖頭的剖視側(cè)視圖，該沖頭上成型期間另外設(shè)有支腿部分；圖10為沖頭的剖視側(cè)視圖，該沖頭在安裝加壓成形裝置之前具有支腿部分；圖11為墊圈的剖視側(cè)視圖，該墊圈的肋由墊圈銷支撐；圖12為墊圈的剖視側(cè)視圖，該墊圈的肋由施加在墊圈上面部分向內(nèi)的力彎曲。
圖13為沖頭的側(cè)視圖，該沖頭中具有由螺孔鉆鉆出的用于連接滑座的退出孔；圖14為墊圈的剖視側(cè)視圖，示出了墊圈的厚度尺寸和高度尺寸；圖15為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的加壓成形裝置的剖視側(cè)視圖；圖16為設(shè)在加壓成形裝置中的墊圈的平面圖；圖17為設(shè)在加壓成形裝置中的沖頭的平面圖；圖18為當(dāng)工件完全地夾緊在沖頭與沖模的加工表面之間時，加壓成形裝置成型工件的剖視側(cè)視圖；圖19為第一和第二墊圈的剖視側(cè)視圖，示出了第一墊圈的肋與第二墊圈的肋相連，以抑制第二墊圈的姿態(tài)混亂狀態(tài)；圖20為墊圈加強(qiáng)件的第二實施例的剖視側(cè)視圖；圖21為墊圈加強(qiáng)件的第三實施例的剖視側(cè)視圖；圖22為本發(fā)明的墊圈和傳統(tǒng)的沖頭及下部模具的剖視側(cè)視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的墊圈不能向下適合于傳統(tǒng)的沖頭及下部模具；圖23為沖頭的剖視側(cè)視圖，該沖頭構(gòu)造成能夠從墊圈向上拔出；圖24為沖頭的剖視側(cè)視圖，該沖頭上成型期間另外設(shè)有支腿部分；圖25為沖頭的剖視側(cè)視圖，該沖頭在安裝加壓成形裝置之前具有支腿部分；圖26為第一和第二墊圈的剖視側(cè)視圖，示出了它們能夠同時地機(jī)械加工；圖27為第一和第二墊圈的剖視側(cè)視圖，示出了連接到第二墊圈的滑板可省略；圖28為根據(jù)另一個實施例的多個墊圈的透視圖，其中多個墊圈通過加強(qiáng)結(jié)構(gòu)彼此連接；圖29為圖28中示出的，適合于沖頭的墊圈的平面圖；圖30為傳統(tǒng)加壓成形裝置的剖視側(cè)視圖；圖31為傳統(tǒng)墊圈的平面圖；圖32為傳統(tǒng)加壓成形裝置的另一個實施例的剖視側(cè)視圖。
附圖標(biāo)記的說明W 工件1 加壓成形裝置2 沖模3 沖頭5 墊圈31 槽
51 肋具體實施方式
下面基于附圖，說明完成本發(fā)明的方式。
首先，將給出根據(jù)本發(fā)明的加壓成形裝置的第一實施例的說明。
圖1和2中示出的用于拉伸成形的加壓成形裝置1包括沖模2，為上部模具；沖頭3，布置成面向沖模2(在圖1中，布置在沖模2下方)；和墊圈5，圍繞沖頭3環(huán)狀布置。
沖模2是垂直可動的，墊圈5能夠跟隨沖模2(即，墊圈5是垂直可動的，以跟隨沖模2的垂直運(yùn)動)。
墊圈5與沖頭3布置在墊枕4的上表面。
在沖模2的外圍下表面上形成有褶皺抑制表面2a，在墊圈5上表面上對應(yīng)于沖模2的褶皺抑制表面2a的位置形成有褶皺抑制表面5a，使得褶皺抑制表面2a可緊靠褶皺抑制表面5a。
在沖模2與沖頭3之間布置有被加工元件，即板狀工件W。當(dāng)工件W由加壓成形裝置1成型時，首先，沖模2向下移動，使得工件W的外圍邊緣夾緊在沖模2的褶皺抑制面2a與墊圈5的褶皺抑制面5a之間(圖1中所示的狀態(tài))。
然后，沖模2進(jìn)一步向下移動以在沖頭3的加工表面3a上加壓和變形工件W，從而使工件W成型。如圖3所示，當(dāng)工件W變得完全夾緊在沖頭3的加工表面3a與沖模2的加工表面2b之間時，完成成型。
此時，墊圈5與沖模2一起向下移動，并保持夾緊工件W。
墊圈5設(shè)有開口5b，在開口5b下面部分中、墊圈5的內(nèi)周表面之間橫越有多個肋51，以用作墊圈5的加強(qiáng)件。例如，各肋51在開口5b下面部分中連接墊圈5的基本相對的內(nèi)周表面，并且各肋51在連接的交點(diǎn)51a整體地彼此相連。
沖頭3適合于墊圈5的開口5b，在其下面部分形成有凹槽31，以防止與肋51干涉。凹槽31對應(yīng)于在墊圈5中形成的肋的形式而形成。
當(dāng)工件W由沖模2的向下移動在沖頭3的加工表面3a上加壓和變形時，工件W的被加工部分接收力以向內(nèi)移動，從而向內(nèi)的張力也施加在夾緊工件W外圍邊緣的墊圈5的上面部分。
如圖30和31所示，當(dāng)向內(nèi)的張力施加在墊圈105的上面部分時，沒有加強(qiáng)件的墊圈105可能彎曲并向外膨脹。相反，由于橫越在開口5b下面部分中的多個肋，防止了墊圈5彎曲。
因此，通過在墊圈5的開口5b內(nèi)部提供肋51作為加強(qiáng)件，提高了墊圈5的剛度，從而防止了成型工件W期間墊圈5彎曲和變形。因此，無需任何復(fù)雜的調(diào)整工作就防止了成型之后工件W中產(chǎn)生的任何褶皺或裂縫，從而提高了成型的精度。
另外，由于墊圈5提高的剛度，防止了墊圈5的機(jī)械加工期間加工力引起墊圈5彎曲，從而提高了墊圈5機(jī)械加工的精度。
特別地，肋51在墊圈5的下面部分中橫越，與墊圈5上施加向內(nèi)的力的上面部分相對，以提高肋51防止墊圈5彎曲的效果。
墊圈5的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)——肋51可通過與墊圈5同時鑄造，與墊圈5整體地形成。因此，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)不需其它特殊的材料或工藝，從而防止了加壓成形裝置1成本的增加。
關(guān)于圖30中示出的傳統(tǒng)加壓成形裝置，下部模具104與沖頭103布置在工件W的下方。但是，關(guān)于加壓成形裝置1，省略了在工件下方的下部模具，在工件下方只布置有沖頭3，從而使整個加壓成形裝置1緊湊。
設(shè)置在墊圈5中的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)——肋51與墊圈5整體地形成。另一種選擇，如圖4中所示，與墊圈5分離構(gòu)成的加強(qiáng)桿52可橫越在開口5b中。
從各加強(qiáng)桿52的兩端分別突出有支撐部分52a，各支撐部分52a插入形成在墊圈5下面部分中的支撐孔5c。在支撐部分52a的頂端形成有螺紋，并且其頂端伸出墊圈5外。在伸出的各支撐部分52的頂端上緊固有緊固元件如螺母，以使加強(qiáng)桿52橫越在開口5b中。
從而，由金屬或其它剛性材料制成的加強(qiáng)桿52緊固到墊圈5上并橫越在開口5b中，使得設(shè)置在墊圈5中的加強(qiáng)件能夠相對容易地改變位置和數(shù)目。
通過剛性加強(qiáng)件，例如肋51或加強(qiáng)桿52，牢固地加強(qiáng)了墊圈5以有效地抑制墊圈5的彎曲。
另一種選擇，如圖5中所示，設(shè)置在開口5b中的加強(qiáng)件可為橫越在開口5b中的金屬絲53。
例如，各金屬絲53在其兩端53a緊固到墊圈5的上面部分，并環(huán)繞于設(shè)置在墊圈5中的輥子5d上，從而金屬絲53橫越在開口5b的下面部分中。
具有在開口5b中撐緊的金屬絲53的墊圈5也能有效地防止彎曲。
通過將撐緊的金屬絲53用作加強(qiáng)件，可減輕加強(qiáng)件的重量，并且其張力(加強(qiáng)力)可相對容易地設(shè)定。另外，通過調(diào)節(jié)金屬絲53的張力，可相對容易地調(diào)節(jié)墊圈5的加強(qiáng)程度。
關(guān)于由金屬絲53構(gòu)成加強(qiáng)件的情況下的張力調(diào)節(jié)，如圖6中所示，例如，突出部54向上突入墊圈5以接觸金屬絲53，并控制其接觸程度以調(diào)節(jié)金屬絲53的張力。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可活動地調(diào)節(jié)金屬絲53的張力。其張力可相對于施加在墊圈5上面部分上的向內(nèi)的力的強(qiáng)度最優(yōu)地調(diào)節(jié)，從而能有效地抑制墊圈5的彎曲以得到具有高精度的成型。
關(guān)于傳統(tǒng)的加壓成形裝置，墊圈向下配合到布置在下方的沖頭103。但是，如圖7中所示，如果墊圈由具有根據(jù)本發(fā)明的加強(qiáng)肋51的墊圈5替代，那么因為沖頭103與肋51干涉，所以墊圈5不能向下配合到?jīng)_頭103。
因此，如圖8中所示，關(guān)于加壓成形裝置1，在沖頭3下面部分與肋51的位置重疊的位置形成有槽31，以防止在將墊圈5安裝到?jīng)_頭3時，沖頭3與肋51干涉，并能夠從緊固的墊圈5向外拔出沖頭3。
為了如上所述向上拔出沖頭3，鉤子必須連接到?jīng)_頭3以用提升繩等懸掛。鉤子插入或旋擰入形成在沖頭3上的孔中。該孔不能形成在沖頭3的確定工件W加工形狀的加工表面3a上。該孔必須形成在沖頭3的垂直側(cè)表面上。
但是，如圖9中所示，如果形成在沖頭3側(cè)表面3b上的鉤連接孔3g被墊圈5覆蓋，那么鉤子不能插入鉤連接孔3g。
因此，關(guān)于整個加壓成形裝置1，從沖頭3的下端向下延伸形成有支腿部分3c，使得鉤子3d能連接到?jīng)_頭3的側(cè)表面3b。
在這點(diǎn)上，在墊枕4中形成有支腿插入孔4a。在工件W成型期間，沖頭3的支腿3c插入支腿插入孔4a中，從而只有沖頭3的加工表面3a從墊圈5向上暴露，而側(cè)表面3b被墊圈5覆蓋。
于是，在安裝加壓成形裝置1之前，如更換模具期間，沖頭3與墊圈5懸掛在一起，提到另一個位置，以放置在水平地板7上。另外，沖頭3與墊圈5通過掛在鉤子5e上提起和提走，該鉤子5e連接到墊圈5的外周表面。
如圖1中所示，當(dāng)沖頭3與墊圈5放置在水平地板7上時，通過支腿部分3c的高度而增加了沖頭3相對于墊圈5的高度，從而其上開了鉤連接孔3g的沖頭3的側(cè)表面3b位于墊圈5的上方。
由于側(cè)表面3b位于墊圈5的上方，所以要懸掛的鉤子3d能連接到?jīng)_頭3的側(cè)表面3b，以懸掛并拔出沖頭3。
關(guān)于加壓成形裝置1，在墊圈5的下方布置有多個向上偏壓的墊圈銷8以支撐墊圈5。由于墊圈5中設(shè)有肋51，墊圈銷8不僅支撐墊圈5的主體，還支撐用作墊圈5的加強(qiáng)件的肋51。
如圖12中所示，當(dāng)在墊圈5的上面部分施加向內(nèi)的力時，具有使肋51彎曲的擔(dān)憂。但是，由于墊圈銷8向上支撐帶有主體和加強(qiáng)肋51的墊圈5，所以防止了肋51的彎曲。
如圖13中所示，有必要由螺孔鉆9在沖頭3的側(cè)表面鉆孔以將滑座3e緊固到?jīng)_頭3的側(cè)表面上，其中墊圈5在滑座3e上是可滑動的。
與具有環(huán)圍繞沖頭103的下部模具104的傳統(tǒng)加壓成形裝置相反，加壓成形裝置1不具有任何環(huán)圍繞沖頭3的下部模具。從而，因為沒有與螺孔鉆9干涉的環(huán)圍繞沖頭103的下部模具104而使鉆孔困難的問題，所以沖頭3能容易并快速地鉆孔。
關(guān)于加壓成形裝置1，沖頭3沒有與可與傳統(tǒng)沖頭103結(jié)合的下部模具104結(jié)合，使得只有沖頭3從墊圈5拔出。因此，如圖14中所示，墊圈5的厚度尺寸和高度尺寸可很大，以提高墊圈5的剛度。
下面，將給出根據(jù)本發(fā)明的加壓成形裝置的第二實施例的說明。
圖15至17中示出的用于拉伸成形的加壓成形裝置1包括沖模2，為上部模具；沖頭3，布置成面向沖頭2(在圖15中，布置在沖模2下方)；第一墊圈5，圍繞沖頭3環(huán)狀布置；第二墊圈6，布置在第一墊圈5的內(nèi)周側(cè)。
沖模2是垂直可動的。第一墊圈5和第二墊圈6能夠跟隨沖模2(即，墊圈是垂直可動的，以跟隨沖模2的垂直運(yùn)動)。
第一墊圈5、第二墊圈6和沖頭3布置在墊枕4的上表面。沖頭3布置在第一墊圈5與第二墊圈6之間的空間5b中，并形成適合于空間5b。
在第一墊圈5和第二墊圈6的上表面分別形成有褶皺抑制表面5a和6a。在沖模2的下表面上對應(yīng)于第一墊圈5和第二墊圈6的褶皺抑制表面5a和6a的位置形成有褶皺抑制表面2a，使得褶皺抑制表面2a可緊靠褶皺抑制表面5a與6a。
另外，褶皺抑制表面2a對應(yīng)于第一墊圈5的褶皺抵制表面5a的部分形成在沖模2外圍部分的底面上。
在沖模2與沖頭3之間布置有被加工元件，即板狀工件W。當(dāng)工件W由加壓成形裝置1成型時，首先，沖模2向下移動，使得工件W的外圍邊緣夾緊在沖模2的褶皺抑制面2a與第一墊圈5的褶皺抑制面5a之間(圖15中所示的狀態(tài))。這時，工件W也夾緊在沖模2的褶皺抑制面2a與第二墊圈6的褶皺抑制面6a之間。
然后，沖模2進(jìn)一步向下移動以在沖頭3的加工表面3a上加壓和變形工件W，從而使工件W成型。如圖18所示，當(dāng)工件W變得完全夾緊在沖頭3的加工表面3a與沖模2的加工表面2b之間時，完成成型。
此時，第一墊圈5和第二墊圈6與沖模2一起向下移動，并保持夾緊工件W。
第一墊圈5與第二墊圈6之間的空間5b中形成有多個肋51。各肋51連接在第一墊圈5的下部內(nèi)周表面與第二墊圈6的下部外周表面之間。
上述在第一墊圈5與第二墊圈6之間橫越的肋51用作第一墊圈5和第二墊圈6的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
沖頭3可垂直滑動地安裝進(jìn)第一墊圈5與第二墊圈6之間的空間5b中。第二墊圈6可垂直滑動地安裝進(jìn)形成在沖頭3中的中空部3c。即，第一墊圈5與第二墊圈6可滑動地安裝到?jīng)_頭3。
在沖頭3的配合進(jìn)第一墊圈5與第二墊圈6之間的空間5b的下面部分中形成有凹槽31，以防止沖頭3與肋51干涉。
在這點(diǎn)上，對應(yīng)于形成在墊圈5中的肋51的形式形成凹槽31，以防止當(dāng)?shù)谝粔|圈5、第二墊圈6和沖頭3放置在墊枕4上時，沖頭3與肋51干涉。
當(dāng)工件W由沖模2的向下移動在沖頭3的加工表面3a上加壓和變形時，工件W的被加工部分接收力以向內(nèi)移動，從而向內(nèi)的張力也施加在夾緊工件W外圍邊緣的第一墊圈5的上面部分。
如圖31和32所示，當(dāng)向內(nèi)的張力施加在墊圈105的上面部分時，沒有加強(qiáng)件的墊圈105可能彎曲并向外膨脹。相反，由于橫越在開口5b下面部分中的多個肋，防止了墊圈5彎曲。
由于第一墊圈5在第一墊圈5與第二墊圈6之間的空間5b中設(shè)有加強(qiáng)肋51以連接到第二墊圈6，提高了第一墊圈5的剛度，從而防止了成型工件W期間第一墊圈5彎曲和變形。
如圖19中所示，肋51也加強(qiáng)了第二墊圈6，從而抑制了當(dāng)成形期間在第二墊圈6上施加力時第二墊圈6的姿態(tài)混亂狀態(tài)。
因此，無需任何復(fù)雜的調(diào)整工作就防止了成型之后工件W中產(chǎn)生的任何褶皺或裂縫，從而提高了成型的精度。
由于提高了第一墊圈5的剛度，所以也防止了第一墊圈5與第一墊圈6的機(jī)械加工期間加工力引起第一墊圈5和第二墊圈6彎曲，從而提高了第一墊圈5和第二墊圈6機(jī)械加工的精度。
特別地，肋51橫越在第一墊圈5和第二墊圈6的下面部分中，與第一墊圈5和第一墊圈6被施加向內(nèi)的力的上面部分相對，以提高肋51防止第一墊圈5和第二墊圈6彎曲的效果。
第一墊圈5和第二墊圈6的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)——肋51可通過鑄造墊圈5和6，與第一墊圈5和第二墊圈6同時整體地形成。因此，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)不需其它特殊的材料或工藝，從而防止了加壓成形裝置1成本的增加。
關(guān)于圖32中示出的傳統(tǒng)加壓成形裝置，沖頭103與下部模具104布置在工件W的下方。但是，關(guān)于加壓成形裝置1，省略了下部模具，在工件下方只布置有沖頭3，從而使整個加壓成形裝置1緊湊。
設(shè)置在第一墊圈5與第二墊圈6之間的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)肋51與第一墊圈5和第二墊圈6整體地形成。另一選擇，如圖20中所示，與第一墊圈5和第二墊圈6分離構(gòu)成的加強(qiáng)桿52可橫越在空間5b中。
在這點(diǎn)上，在各加強(qiáng)桿52的一端形成有支撐部分52a，并插入形成在第一墊圈5下面部分中的支撐孔5c。在加強(qiáng)桿52的另一端形成有螺紋部分52c，并旋擰入第二墊圈6。
在支撐部分52a的各頂端上形成有螺紋，并且其頂端突出到第一墊圈5的外側(cè)。在突出第一墊圈5外側(cè)的支撐部分52a的頂端上緊固有緊固元件，如螺母。
從而，加強(qiáng)桿52橫越在第一墊圈5的空問5b中。
因此，在該實施例中，為金屬或其它剛性元件的加強(qiáng)桿52橫越在第一墊圈5與第二墊圈6之間，使得橫越的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)能夠相對容易地改變位置和數(shù)目。
通過剛性加強(qiáng)件，例如肋51或加強(qiáng)桿52，牢固地加強(qiáng)了第一墊圈5和第二墊圈6，以有效地抑制第一墊圈5的彎曲和第二墊圈6的姿態(tài)混亂狀態(tài)。
或者，如圖21中所示，第一墊圈5和第二墊圈6的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)可設(shè)置為基板46。第一墊圈5和第二墊圈6通過螺栓47等緊固到基板46。
在這種情形下，基板46用作將第一墊圈5連接到第二墊圈6的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
關(guān)于傳統(tǒng)的加壓成形裝置，墊圈向下配合到布置在下方的沖頭103。但是，如圖22中所示，如果墊圈由通過根據(jù)本發(fā)明的加強(qiáng)肋51相互連接的第一和第二墊圈5替代，那么因為沖頭103與肋51干涉，所以第一墊圈5和第二墊圈6不能向下配合到?jīng)_頭103。
因此，如圖23中所示，關(guān)于加壓成形裝置1，在沖頭3下面部分與肋51的位置重疊的位置形成有槽31，以防止在將第一墊圈5和第二墊圈6安裝到?jīng)_頭3時，沖頭3與肋51干涉，并能夠從緊固的墊圈5和6向外拔出沖頭3。
另外，在圖23中，省略了第二墊圈6，只示出了第一墊圈5。
為了如上所述向上拔出沖頭3，鉤子必須連接到?jīng)_頭3以用提升繩等懸掛。鉤子插入或旋擰入形成在沖頭3上的孔中。該孔不能形成在沖頭3的確定工件W加工形狀的加工表面3a上。該孔必須形成在沖頭3的垂直側(cè)表面上。
但是，如圖24(在該圖中，省略了第二墊圈6)中所示，如果形成在沖頭3側(cè)表面3b上的鉤連接孔3g被墊圈5覆蓋，那么鉤子不能插入鉤連接孔3g。
因此，關(guān)于該實施例的加壓成形裝置1，如圖25(在該圖中，省略了第二墊圈6)中所示，第一墊圈5、第二墊圈6和沖頭3放置在具有支腿部分9a的型基體9上，使得鉤子3d能連接到?jīng)_頭3的側(cè)表面3b。
在這點(diǎn)上，在工件W成型期間，第一墊圈5、第二墊圈6和沖頭3放置在板狀墊枕4上，從而只有沖頭3的加工表面3a從第一墊圈5向上暴露，而側(cè)表面3b被第一墊圈5覆蓋。
在工作中，在安裝加壓成形裝置1來更換模具等之前，沖頭3與第一墊圈5和第二墊圈6懸掛在一起并提走，以在另一個位置放置在型基體9上。
另外，鉤子5e連接到墊圈5的外圍表面，以懸掛提起和運(yùn)走沖頭3與第一墊圈5。
型基體9的支腿部分9a形成在型基體9上放置沖頭3的部分。沖頭3放置在支腿部分9a上，變得相對高于第一墊圈5和第二墊圈6。
從而其上開了鉤連接孔3g的沖頭3的側(cè)表面3b位于第一墊圈5的上方。
通過將沖頭3的側(cè)表面3b位于第一墊圈5的上方，鉤子3d能連接到?jīng)_頭3的側(cè)表面上以懸掛來拔出沖頭3。
相反，當(dāng)沖頭3嵌入第一墊圈5和第二墊圈6時，移開了圖25中所示的鉤子3d，然后沖頭3與第一墊圈5和第二墊圈6懸掛在一起并被搬運(yùn)以放置在墊枕4上。
如圖26中所示，關(guān)于加壓成形裝置1，第一墊圈5與第二墊圈6通過肋51等彼此連接，因此第一墊圈5和第二墊圈6通過機(jī)械加工機(jī)10同時地機(jī)械加工。
例如，第一墊圈5與第二墊圈6可同時設(shè)在相同的夾具上以進(jìn)行機(jī)械加工。因此，可具有高精度地機(jī)械加工第一墊圈5和第二墊圈6，從而提高了加壓成形裝置1的加壓精度。
如果第一墊圈5與第二墊圈6彼此不相連而單獨(dú)地制成，那么第一墊圈5和第二墊圈6兩個必須都連接到其上各自的滑板，以可滑動地靠著沖頭3。
但是，關(guān)于加壓成形裝置1，第一墊圈5與第二墊圈6通過肋51彼此地連接以整體地可滑動。因此，如圖27中所示，第二墊圈6的滑板6e是不必要的，只需在第一墊圈5上設(shè)置滑板5e。
因此，可減少構(gòu)成加壓成形裝置1的部分的數(shù)目，尤其是用于維修替換的部分的數(shù)目。
圖28和29示出了加壓成形裝置可選擇的多個墊圈，其中所述多個墊圈通過另一個加強(qiáng)結(jié)構(gòu)彼此相連，并可滑動地裝配到?jīng)_頭。
圖28和29中示出的多個墊圈包括第一墊圈5和第二墊圈6。第二墊圈6并不布置在第一墊圈5的內(nèi)部，但是第一墊圈5與第二墊圈6彼此鄰接。
該實施例的第一墊圈5與第二墊圈6也通過加強(qiáng)結(jié)構(gòu)肋彼此連接，肋51布置在第一墊圈5和第二墊圈6的下部部分中。
通過肋51彼此相連的第一墊圈5和第二墊圈6可滑動地安裝進(jìn)形成在沖頭3中的中空部3c。
通過由加強(qiáng)結(jié)構(gòu)肋51將第一墊圈5與第二墊圈6彼此相連，提高了第一墊圈5和第二墊圈6的剛度，以防止在工件W成型時第一墊圈5和第二墊圈6彎曲和變形，并且抑制在成型時第一墊圈5和第二墊圈6的姿態(tài)混亂狀態(tài)。
因此，無需任何復(fù)雜的調(diào)整工作就防止了成型之后工件中產(chǎn)生的任何褶皺或裂縫，從而提高了成型的精度。
并且，防止了第一墊圈5和第二墊圈6的機(jī)械加工期間加工力引起第一墊圈5和第二墊圈6彎曲，從而提高了它們機(jī)械加工的精度。
工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明廣泛地適用于加壓成形裝置，以防止墊圈的彎曲和提高墊圈的剛度。
權(quán)利要求
1.一種加壓成形裝置，包括沖模、沖頭和墊圈，其特征為所述墊圈具有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，以防止加壓成形期間使墊圈彎曲，并且所述沖頭形成有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)退出部分，以防止與所述墊圈的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)干涉。
2.如權(quán)利要求1所述的加壓成形裝置，其中所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)置在與所述墊圈鄰接所述沖模的表面相對的所述墊圈的部分。
3.如權(quán)利要求1或2所述的加壓成形裝置，其中所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為橫越在所述墊圈開口中的肋。
4.如權(quán)利要求3所述的加壓成形裝置，其中所述加強(qiáng)肋與所述墊圈整體地形成，或通過緊固元件緊固到所述墊圈上。
5.如權(quán)利要求1或2所述的加壓成形裝置，其中所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為橫越在所述墊圈開口中的金屬絲。
6.如權(quán)利要求5所述的加壓成形裝置，其中所述金屬絲具有可調(diào)節(jié)的張力。
7.如權(quán)利要求1至6中任意一項所述的加壓成形裝置，還包括形成在所述沖頭下端向下延伸的支腿部分；和在所述沖頭側(cè)表面上形成的連接鉤元件的連接孔，其中，當(dāng)所述沖頭與所述墊圈放置在相同的平臺上時，所述連接孔位于所述墊圈的上方。
8.如權(quán)利要求1至7中任意一項所述的加壓成形裝置，還包括布置于所述墊圈下方的墊圈銷，以支撐所述墊圈的主體和所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1所述的加壓成形裝置，其中所述墊圈包括多個墊圈，所述多個墊圈通過加強(qiáng)結(jié)構(gòu)彼此相連，并且所述多個墊圈與沖頭可滑動地接合。
10.如權(quán)利要求1所述的加壓成形裝置，其中所述墊圈包括多個墊圈；所述多個墊圈中的一個圍繞所述沖頭布置；其它的墊圈插入形成在沖頭中的空腔內(nèi)；并且所述多個墊圈中的所述一個與所述其它的墊圈通過加強(qiáng)結(jié)構(gòu)彼此相連。
11.如權(quán)利要求9或10所述的加壓成形裝置，其中所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)在與所述墊圈接觸所述沖模的面相對的位置。
12.如權(quán)利要求9至11中任意一項所述的加壓成形裝置，其中所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為形成在所述墊圈中的所述一個與所述其它的墊圈之間的肋。
13.如權(quán)利要求12所述的加壓成形裝置，其中所述加強(qiáng)肋與所述墊圈中的所述一個和所述其它的墊圈整體地形成，或緊固到所述墊圈中的所述一個和所述其它的墊圈。
14.一種設(shè)置在加壓成形裝置中的墊圈，其特征為所述墊圈包括用來防止所述墊圈在加壓成形期間彎曲的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求14所述的墊圈，其中所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)置在與所述墊圈鄰接沖模的表面相對的所述墊圈的部分。
16.如權(quán)利要求14或15所述的墊圈，其中所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為橫越在所述墊圈開口中的肋。
17.如權(quán)利要求16所述的墊圈，其中所述肋與所述墊圈整體地形成，或通過緊固元件緊固到所述墊圈上。
18.如權(quán)利要求14或15所述的墊圈，其中所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為橫越在所述墊圈開口中的金屬絲。
19.如權(quán)利要求18所述的墊圈，其中所述金屬絲具有可調(diào)節(jié)的張力。
全文摘要
傳統(tǒng)加壓成形裝置的問題是接收向內(nèi)的力的環(huán)形墊圈的剛度不足，不能防止墊圈下部的變形，例如，彎曲和向外膨脹。根據(jù)本發(fā)明的加壓成形裝置(1)包括沖模(2)、沖頭(3)和墊圈(5)。墊圈(5)具有為加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的肋(51)，以防止在加壓成形時變彎，沖頭(3)中形成有為加強(qiáng)結(jié)構(gòu)退出部分的凹槽(31)，以防止沖頭(3)妨礙墊圈(5)的肋(51)。
文檔編號B21D24/00GK1993192SQ200580025589
公開日2007年7月4日 申請日期2005年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月29日
發(fā)明者高山典大, 花木靖人 申請人:豐田自動車株式會社