專利名稱：負角成形用沖壓金屬模具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通過負角成形而對汽車用板材進行彎曲加工等的負角 成形用沖壓金屬模具。
背景技術：
汽車用板材中的車身側部外板，由于其截面形狀復雜，因而難以 跨前柱、車頂、后窗進行負角成形加工。尤其是，從前柱到車頂側的 截面形狀，因為必須要以小的截面來保持強度，所以特別困難。作為 用來克服這樣的困難的沖壓成型金屬模具，現(xiàn)有技術中，例如已知日
本特開昭59- 197318號公報中公開的沖壓金屬模具。如圖8A所示， 該沖壓金屬模具是通過回轉凸輪17對柱(工件12)進行復雜的彎曲 加工的圓柱凸輪方式的沖壓金屬模具，其在下模上具有圓柱狀的回轉 凸輪17，由吊掛凸輪和村墊構成。該下模具有凸輪槽，該凸輪槽由用 來把坯料保持在下模上的固定沖頭16a的上部的保持部16b和與所述 保持部16b相連的圓弧面構成，該回轉凸輪17轉動自如地插入該凸輪 槽中并在其一端具有彎曲(寄曲(f)部17a;該吊掛凸輪在所述回轉 凸輪17的上方升降自如并在橫向上滑動自如，在前端具有彎曲刃并使 坯料在進行夾持的方向上轉動，該襯墊升降自如地配置在該下模的保 持部16b的上方。
但是，近年來所要求的加工對象的截面形狀變得更加復雜，例如 從圖8A所示的形狀變成圖8B所示的形狀，即使釆用現(xiàn)有的負角成形 用沖壓金屬模具也難以進行負角成形。即，如圖8B所示，形狀小、 彎曲程度深，因而作為保持部的固定用沖頭16a存在的寬度也無法設 定，設置用來取出板材的間隙18的話，其空隙變大，就不能由上模的 襯墊可靠地推壓坯料板材，會招致板材成形的質量降低。這樣，如果 工件的曲面形狀的彎曲程度深，并且上下方向的高低差大的話，則固定用沖頭與回轉凸輪的分割線在各個斷面的高度不同，無法設計成一 個斷面，例如存在下述問題，即，必須將成形加工的工序分割開，如
圖9所示那樣，把上述圓柱凸輪方式的金屬模具20分割成前柱A、車 頂B、 C和后窗D等，沿各工件的傾斜進行配置，通過多個工序進行 成形加工。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種負角成形用沖壓金屬模具，該負角成形 用沖壓金屬模具可用來解決上述現(xiàn)有的問題，可進行彎曲程度深的負 角成形并可進行高質量的板材成形。
為了達成上述目的，本發(fā)明涉及的負角成形用沖壓金屬模具，由 襯墊、滑動凸輪、回轉凸輪、滑動體、驅動機構和滑動驅動機構構成； 所述襯墊固定在上模上并且升降自如；所述滑動凸輪支撐在所述上模 上或支撐在下模上，并在一端部形成彎曲刃，在上下兩側設有凸輪面， 沿所述兩凸輪面在橫向進行滑動地支撐著；所述回轉凸輪在一端具有 用來在工件上形成負角部的彎曲部，并具有與該滑動凸輪的一個凸輪 面抵接的凸輪面，以轉動中心為軸自由轉動；所述滑動體配置在該襯 墊的下方，把用來在上部進行工件成形加工的構成陽模形狀的一部分 的保持部設置在所述回轉凸輪的彎曲部側，而且升降自如地保持著并 與該回轉凸輪一起進行轉動；所述驅動機構使所述回轉凸輪轉動到工 件加工位置；所述滑動驅動機構使所述滑動體在上下方向滑動。
優(yōu)選為，所述驅動機構配置在所述回轉凸輪的下側，并在氣缸的 驅動軸前端設有水平自由移動的滑動塊，該滑動塊在前端側的上面具 有錐部，該錐部抵接在該回轉凸輪的下部并向上推壓，由此使該回轉
凸輪轉動。
優(yōu)選為，所述滑動驅動機構由凸輪滑動件、彈性機構和上模驅動 件構成；該凸輪滑動件在上側具有供該滑動體自由滑動的凸輪面，而 且下端可在橫向自由移動地支撐在回轉凸輪的端部；所述彈性機構在 使所述凸輪滑動件從回轉凸輪的轉動中心離開的方向上施力；所述上 模驅動件在側面下端部具有與形成在該凸輪滑動件的側面上端部的凸輪面抵接而強制使所述凸輪滑動件在橫向移動的凸輪面，并且固定在 上模上。
按照本發(fā)明的負角成形用沖壓金屬模具，不僅使即便現(xiàn)有例所示 的基于回轉凸輪的圓柱凸輪方式的金屬模具也不可能實現(xiàn)的深度彎曲 負角成形成為可能，而且，不需要形成現(xiàn)有技術中用于取出物件的板 材取出用間隙，可以使板材質量得到飛躍提高。
另外，可以把現(xiàn)有技術中不得不分割成很小的金屬模具的分割控 制在最小限度，能大幅削減成本。進而，金屬模具的回轉中心的軸不 在側面方向上沿板材傾斜，可將該回轉中心的軸水平設定，有望降低 金屬模具的制作成本。


圖1是表示本發(fā)明實施例涉及的負角成形用沖壓金屬模具的概要 結構的縱截面圖。
圖2是表示圖1中的負角成形用沖壓金屬模具的工件彎曲加工中 的動作的縱截面圖。
圖3是表示圖1中的負角成形用沖壓金屬模具的彎曲加工后返回 的動作的縱截面圖。
圖4是表示圖1中的負角成形用沖壓金屬模具的彎曲加工終了后 的初始狀態(tài)的縱截面圖。
圖5是表示本發(fā)明的另一實施例涉及的負角成形用沖壓金屬模具 的概要結構的縱截面圖。
圖6是表示本發(fā)明涉及的負角成形用沖壓金屬模具的使用例的俯 視圖。
圖7是表示同一負角成形用沖壓金屬模具中把回轉中心的軸相對 于曲面形狀的工件水平設定的狀態(tài)的正面圖。
圖8A是表示現(xiàn)有的沖壓成形金屬模具的使用狀態(tài)的主要部分的 截面圖，圖8B是表示沖壓成形金屬模具中工件彎曲加工進一步加深 時的狀態(tài)的主要部分的截面圖。
圖9是表示現(xiàn)有的沖壓成形金屬模具分割成4部分進行配置的使用例的正面圖。
具體實施例方式
圖l是表示本發(fā)明實施例涉及的負角成形用沖壓金屬模具1的概 要結構的圖，該負角成形用沖壓金屬模具用于把汽車用板材等形成為
復雜的截面形狀，設有固定在上模2上的可上下自由升降的襯墊3、 起到作滑動凸輪的作用并在橫向滑動自如的吊掛凸輪4、以回轉中心 5c為軸進行轉動的回轉凸輪5、用于使該回轉凸輪5轉動的驅動機構 6、具有工件用的保持部7a的滑動自如的滑動體7,和使該滑動體7 滑動的滑動驅動機構8。起到滑動凸輪作用的上述吊掛凸輪4不限于 吊掛形式的凸輪，也可以是自由滑動地支撐在下模上的凸輪。
該吊掛凸輪4通過凸輪面4b吊掛在上模2上，而且，在下側面上 設有凸輪面4a，在前端部形成有彎曲刃4c。該吊掛凸輪4隨著上模2 的升降沿該凸輪面4a、 4b在橫向滑動地支撐在上模2上。
該回轉凸輪5以回轉中心5c為軸自由轉動地配置著，在上面?zhèn)染?有用來在作為彎曲加工對象物的工件上形成負角部的彎曲部5a,而 且，具有與該吊掛凸輪的凸輪面4a對應的凸輪面5b，在下面的一端 側設有與該驅動機構6抵接的滑板5d,通過驅動機構6而整體轉動。 該驅動機構配置在該回轉凸輪5的下面，在氣缸6a的驅動軸前端設有 在上面前端側具有錐部6c的滑動塊6b，該錐部6c與回轉凸輪5的滑 板5d抵接并將其向上推，從而使回轉凸輪5轉動。
上述滑動體7配置在該襯墊3的下方，上部構成加工工件用的陽 模形狀一部分的保持部7a被設置在該回轉凸輪5的彎曲部5a側，并 被保持成可以向斜上方自由滑動。如圖1所示，該滑動體7的保持部 7a上的端面于回轉凸輪5的彎曲部5a的端面滑動自如地抵接著，與 該回轉凸輪5—起以回轉中心5c為軸進行轉動。另外，該保持部7a 的上面在向斜上方滑動而與該彎曲部5a的上面一致的狀態(tài)下，形成用 來將工件12成形的凸條的加工面(陽模)。另一方面，該襯墊3的下 面形成與該加工面對應的凹狀的加工面(陰才莫)。
上述滑動驅動機構8在上側具有用來使滑動體7向上方滑動的凸輪面9a,由凸輪滑動體9、彈性機構即圏簧10和上模驅動件11構成， 該凸輪滑動體9的下端可在橫向自由移動地支撐在回轉凸輪5的端部， 該彈性機構也就是圏簧10施加使該凸輪滑動體9從回轉凸輪5的回轉 中心離開的方向的力，該上模驅動件11在側面下端部具有與形成在該 凸輪滑動體9的側面上端部的凸輪面9b抵接而強制地使其向橫向移動 的凸輪面lla，并且被固定在上模2上。
如上那樣構成的負角成形用沖壓金屬模具1，如圖1所示，在上 模2位于上止點位置，襯墊3、吊桂凸輪4和上模驅動件11都處于上 止點位置的初期位置狀態(tài)下，車身側部外板等工件12被投入金屬模具 內，首先驅動驅動才幾構6。
驅動機構6被驅動，氣缸桿伸出，前端的滑動塊6b在板子13上 滑動前進。這樣，該滑動塊6b的錐部6c與滑動板5d抵接并將其上推， 然后回轉凸輪5以回轉中心5c為軸順時針方向轉動，進一步前進后， 滑動板5d到達滑動塊6b的水平上面，于是回轉凸輪5的轉動停止。
隨著回轉凸輪5的上述轉動，支撐在該回轉凸輪5上的滑動體7 和凸輪滑動件9也一起轉動，凸輪滑動件9的側方端面9c與上模驅動 件11的垂直側面lib平4亍。
然后，上模2朝下模14下降，則首先上模驅動件11的凸輪面lla 與凸輪滑動件9的凸輪面9b抵接，把該凸輪滑動件9抵抗著圏簧10 的彈力向右方移動。通過移動所迷凸輪滑動件9使滑動體7的下端面 在凸輪面9a上滑動而將滑動體7向斜上方上推，保持部7a的上面與 彎曲部5a的上面對齊，成為使這二者在工件12的下面抵接的狀態(tài)。
然后，彈簧15 (參照圖1)等支撐著的襯墊3從上壓接工件12。 上模2進一步下降，上模驅動件11的垂直側面lib與凸輪滑動件9 的側方端面9c滑動接觸，維持使凸輪滑動件9向右方移動的狀態(tài)。另 一方面，吊掛凸輪4的凸輪面4a與回轉凸輪5的凸輪面5b抵接，隨 著上模2進一步下降，朝向斜向左方的彎曲部5a在凸輪面5b上移動。 上模驅動件11的垂直側面lib與凸輪滑動件9的側方端面9c以謀求 上下方向的時間同步(夕4 ^ ^夕')的方式形成并配置著。這樣，吊掛凸輪4的彎曲刃4c與回轉凸輪5的彎曲部5a之間夾 著工件12進行擠壓，完成深的彎曲加工(參照圖2)。
然后，如圖3所示，上模2上升，同時，吊掛凸輪4與上模驅動 件11也移動，彎曲刃4c從彎曲部5a離開，凸輪滑動件9與上模驅動 件11的接觸位置從垂直側面llb和側方端面9c之間向凸輪面lla和 凸輪面9b之間移動，于是該凸輪滑動件9受到圏簧10的彈力而向左 橫向移動。由此，滑動體7在凸輪面9a上向斜下方滑動下降。因此， 保持部7a從工件12的下面離開。襯墊3通過彈簧15等被向上拉起。
接著，如圖4所示，上模2進一步向上升，上模驅動件ll和吊掛 凸輪4向上移動。而且，通過驅動;f幾構6的氣缸6a^f吏滑動塊6b向右 方后退。由此，回轉凸輪5以回轉中心5c為中心向逆時針方向轉動， 彎曲部5a從工件12的內側離開。結果，如圖4所示，確保了工件12 的下面具有用來取出板材的充足的空間。因此，可以進行這樣深的彎 曲負角成形。
彎曲加工后的工件12從金屬模具l取出之后，回到圖1所示的初 期狀態(tài)。這樣，本發(fā)明涉及的負角成形用沖壓金屬模具1,把設有構 成用來將工件成形加工的陽模形狀的一部分的保持部7a和在上下方 向進行滑動的滑動體7設于該回轉凸輪5，由此，將工件12彎曲成形 之后，使該保持部7a分離到最初狀態(tài)，使彎曲部5a轉動分離到由該 保持部7a分離而形成的空間中。
圖5是表示本發(fā)明的另一實施例的圖，相對于工件12a,由固定 沖頭16、具有保持部7a并向斜向自由升降滑動的滑動體7、具有彎曲 部5a的回轉凸輪5，和支撐在下模上在回轉凸輪5的上面在橫向自由 滑動的滑動凸輪4d構成，構成把回轉中心5c設定在適當位置的負角 成形用沖壓金屬模具la。通過該構成，與上述實施例同樣地，使回轉 凸輪5向逆時針方向回轉，使彎曲部5a從工件12a的下面離開，可以 確保板材取出用的間隙。
權利要求
1. 一種負角成形用沖壓金屬模具，其特征在于，由襯墊、滑動凸輪、回轉凸輪、滑動體、驅動機構和滑動驅動機構構成；所述襯墊固定在上模上并且升降自如；所述滑動凸輪支撐在所述上模上或支撐在下模上，并在一端部形成彎曲刃，在上下兩側設有凸輪面，沿所述兩凸輪面在橫向進行滑動地支撐著；所述回轉凸輪在一端具有用來在工件上形成負角部的彎曲部，并具有與該滑動凸輪的一個凸輪面抵接的凸輪面，以轉動中心為軸自由轉動；所述滑動體配置在該襯墊的下方，把用來在上部進行工件成形加工的構成陽模形狀的一部分的保持部設置在所述回轉凸輪的彎曲部側，而且升降自如地保持著并與該回轉凸輪一起進行轉動；所述驅動機構使所述回轉凸輪轉動到工件加工位置；所述滑動驅動機構使所述滑動體在上下方向滑動。
2. 如權利要求l所述的負角成形用沖壓金屬模具，其特征在于， 所述驅動機構配置在所述回轉凸輪的下側，并在氣缸的驅動軸前端設 有水平自由移動的滑動塊，該滑動塊在前端側的上面具有錐部，該錐 部抵接在該回轉凸輪的下部并向上推壓，由此使該回轉凸輪轉動。
3. 如權利要求1或2所述的負角成形用沖壓金屬模具，其特征在 于，所述滑動驅動機構由凸輪滑動件、彈性機構和上模驅動件構成；該凸輪滑動件在上側具有供該滑動體自由滑動的凸輪面，而且下 端可在橫向自由移動地支撐在回轉凸輪的端部；所述彈性機構在使所述凸輪滑動件從回轉凸輪的轉動中心離開的 方向上施力；所述上模驅動件在側面下端部具有與形成在該凸輪滑動件的側面 上端部的凸輪面抵接而強制使所述凸輪滑動件在橫向移動的凸輪面， 并且固定在上模上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種負角成形用沖壓金屬模具，其可進行彎曲程度深的負角成形并可進行高質量的板材成形，由襯墊、滑動凸輪、回轉凸輪、滑動體、驅動機構和滑動驅動機構構成；襯墊固定在上模上并且升降自如；滑動凸輪支撐在上?；蛳履Ｉ希⒃谝欢瞬啃纬蓮澢?，在橫向自由滑動；回轉凸輪在一端具有用來在工件上形成負角部的彎曲部，并具有與該滑動凸輪的一個凸輪面抵接的凸輪面，以轉動中心為軸自由轉動；滑動體配置在該襯墊的下方，把用來在上部進行工件成形加工的構成陽模形狀的一部分的保持部設置在回轉凸輪的彎曲部側，而且升降自如地保持著并與該回轉凸輪一起進行轉動；驅動機構使回轉凸輪轉動到工件加工位置；滑動驅動機構使滑動體在上下方向滑動。
文檔編號B21D19/08GK101428315SQ20081013796
公開日2009年5月13日 申請日期2008年7月17日 優(yōu)先權日2007年11月6日
發(fā)明者木下忠俊 申請人:優(yōu)爾商業(yè)株式會社