專(zhuān)利名稱(chēng)：使金屬薄板坯成型，特別是制造陰極射線管蔭罩的方法和裝置以及由此方法獲得的陰級(jí) ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使金屬薄板坯成形、特別是制造陰極射線管蔭罩的方法和裝置。
本發(fā)明還涉及根據(jù)上述方法獲得的陰極射線管蔭罩。
在傳統(tǒng)的金屬薄板坯成形方法中，薄板坯通過(guò)其中央部分被夾持住，然后該中央部分由沖頭向上方或下方?jīng)_壓，從而逐漸使板坯成形同時(shí)折出周邊。在這種方法中，周邊部分由于外側(cè)周長(zhǎng)減小而收縮，而中央部分則擴(kuò)展了。為了防止形成折疊層，須增加夾緊板坯的壓力，由于周向力的緣故，結(jié)果導(dǎo)致施加在中央部分上的張力的增加，因而使這一部分的金屬延展了。
然而，在一些實(shí)際應(yīng)用中是不允許由延展造成的變形出現(xiàn)的，特別是在用極薄和/或在微孔金屬板制造陰極射線管蔭罩的情況下。
事實(shí)上，用極薄的金屬板坯制造陰極射線管的蔭罩是公知的，該板坯的中央部分有網(wǎng)狀的微孔，這些微孔的位置和形狀必須滿足極其嚴(yán)格的要求。
至今為止，陰極射線管的蔭罩是用傳統(tǒng)的鍛壓工藝制造的，即用沖頭和沖模鍛壓薄板坯的中央部分，對(duì)薄板坯的周邊部分進(jìn)行加熱，使其到達(dá)易延展的溫度，從而有利于變形，同時(shí)限制中央部分中張力的產(chǎn)生。
然而，加熱有些缺點(diǎn)，它會(huì)產(chǎn)生氧化物，并且需要對(duì)薄板坯的中央部分進(jìn)行酸洗和冷卻，此外，由于鍛壓過(guò)程中沖頭的作用，考慮到金屬的延展，必須將薄板坯上用化學(xué)腐蝕方法制出的微孔做成一特別的初始形狀，使其在鍛壓后就可獲得所需形狀的微孔。
本發(fā)明的目的是提出一種使金屬薄板坯成形的冷加工方法，它可在一次操作中使中央部分彎成所需曲面并使薄板坯的周邊部分彎折或升起，而不會(huì)造成網(wǎng)狀微孔的變形，也避免了以前的工藝中加熱的缺點(diǎn)。
周邊成形所需的能量也不再是熱能和機(jī)械能的綜合，而只需機(jī)械能。
因此本發(fā)明是關(guān)于薄板坯的成形方法，特別是用壓力機(jī)制造陰極射線管蔭罩的方法，其特征是-把金屬薄板坯放置在一可變形的沖頭和一可變形的沖模之間;
-用一周向夾緊件夾住薄板坯周邊部分上很小的寬度，-薄板坯的中軸部分夾在可變形的沖頭和沖模之間，-使薄板坯的中央線相對(duì)沖頭沖模組件的中和軸位于一確定的位置上，通過(guò)一上支承板的作用，根據(jù)給定的曲度，使沖頭和沖模變形，由此成形出薄板坯的中央部分，從而有可能至少在薄板坯上有限的區(qū)域內(nèi)，產(chǎn)生可調(diào)的內(nèi)應(yīng)力，-在夾緊件上的有限區(qū)域內(nèi)施加一機(jī)械力，使所述夾緊件的相對(duì)構(gòu)件相互靠近，從而在薄板坯周邊部分上的一推力的導(dǎo)引下，在位于沖頭和沖模及夾緊件之間的薄板坯的無(wú)約束部分產(chǎn)生可控的彎曲，并確保薄板坯的厚度和周長(zhǎng)基本不變，
-同時(shí)通過(guò)夾緊件相對(duì)沖頭或沖模的運(yùn)動(dòng)，使薄板坯的周邊區(qū)域沿沖頭或沖模的壁延展，以獲得最終卷起的邊緣。
本發(fā)明還涉及在一壓力機(jī)上使薄板坯成形、特別是制造陰極射線管蔭罩的裝置，它包括一沖模和一沖頭，其特征是沖模和沖頭是由可變形的材料制成的，還包括一用于夾住薄板坯周邊的構(gòu)件，及向夾緊件的有限區(qū)域上施加一機(jī)械力的裝置，以便使夾緊件的相對(duì)構(gòu)件相互靠近，還有使夾緊件相對(duì)沖頭或沖模移動(dòng)的裝置，以及沿著沖?；驔_頭的側(cè)壁為控制彎曲和為延展薄板坯周邊部分的輔助裝置，以便獲得最終卷起的邊緣。
本發(fā)明還涉及根據(jù)上述方法制造的陰極射線管的蔭罩。
參照附圖和舉例對(duì)本發(fā)明的描述，可對(duì)本發(fā)明有更好的了解。其中

圖1是用于形成陰極射線管蔭罩的金屬薄板坯的透視圖，圖2是成形后的蔭罩的透視圖;
圖3是本發(fā)明裝置的一剖視圖，圖4是用于夾住薄板坯周邊部分的工件以及為所述板坯的無(wú)約束部分的彎曲導(dǎo)向的裝置的透視示意圖，圖5至圖11分別是形成蔭罩的各個(gè)步驟的剖視圖。
圖1表示出一厚度很小的薄金屬板坯1，陰極射線管的蔭罩就由此板坯1形成。該薄板坯有一中央部分1a和一周邊部分1b，中央部分1a上制有網(wǎng)狀的微孔，周邊部分1b上沒(méi)有打孔。
帶有網(wǎng)狀微孔的蔭罩的中央部分1a在蔭罩成形后呈瓢曲狀，而周邊部分1b則向上升起，如圖2所示。
圖3所示的用于形成陰極射線管蔭罩的裝置包括一個(gè)下支承板10，其上設(shè)有一沖模底部件11。該沖模底部件11的中央有一凹模槽12。
在沖模底部件11的上方，所述裝置包括有一可變形的沖模13，該沖模13通過(guò)其周邊14放置在沖模底部件11上。
沖模13通過(guò)一銷(xiāo)柱15與一鎖固系統(tǒng)1b聯(lián)結(jié)，該鎖固系統(tǒng)可由，比如千斤頂構(gòu)成。
所述裝置還包括一可變形的沖頭17，該沖頭17由一中間支承板18支撐，而中間支承板18通過(guò)小立柱20由上支承板19支撐，所述小立柱20可滑動(dòng)地裝置在上支承板中。在所述的兩支承板18和19之間還裝有壓簧21。
沖模13和沖頭17由可變形的材料制成，沖頭17的下表面上有一周邊壓條22，壓條22用于防止薄板坯在成形過(guò)程中向外側(cè)滑動(dòng)。
此外，上支承板19還裝有偏壓板23，偏壓板23通過(guò)開(kāi)口24穿過(guò)支承板18。
每一偏壓板23在下端都有若干個(gè)特殊的輪廓23a、23b、23c。
中間支承板18和沖頭17的垂直行程由裝在下支承板10上的立柱25限制。
圍繞沖模13和沖頭17，在兩部件分界面上有一周向夾緊件30，該夾緊件30以一較小的寬度夾住薄板坯1的周邊部分1b。夾緊件30由比如復(fù)合材料制成，它包括一上夾爪31和一下夾爪32，這些夾爪均是框形的，如圖4示。
上夾爪31通過(guò)螺釘34固定在一臺(tái)板33上，螺釘34安緊在上夾爪31上的長(zhǎng)孔35中，從而可允許所述夾爪相對(duì)臺(tái)板33側(cè)向位移。臺(tái)板33通過(guò)小立柱36支撐在中間支承板18上，立柱36可滑動(dòng)地安裝在所述支承板18中。在臺(tái)板33和中間支承板18之間裝有壓簧37。
最后，上夾爪31有一傾斜的側(cè)面31a，該側(cè)面31a與偏壓板23上的傾斜面23c配合，從而在有限的區(qū)域內(nèi)，向夾緊件30施加一側(cè)向機(jī)械力。
下夾爪32一方面包括一導(dǎo)向銷(xiāo)子38，銷(xiāo)子38可穿過(guò)上夾爪31上的孔39，另一方面還包括一些柱栓40，柱栓40均勻地分布在夾爪32的周邊上，用于使薄板坯1定位。當(dāng)夾緊件閉合后，柱栓40伸進(jìn)上夾爪31中的孔41中。
下夾爪32由一框架42支撐，框架42放置在逆偏壓板43上，而逆偏壓板43支撐在下支承板10上，框架42有一外傾斜面42a。
每一逆偏壓板43的上表面有一第一斜面43a，該斜面43a與偏壓板23的斜面23a配合，其第二斜面43b與框架42上的斜面42a配合，而第三斜面43c則與輔助裝置50配合，以便引導(dǎo)彎曲變形。這將在下面的描述中談及。
在沖模底部件11和每一逆偏壓件43之間裝有彈簧44。
用于引導(dǎo)彎曲的輔助裝置可以包括一可變形的周邊疊層板50，它插在沖模13和下夾爪32之間，以便向同一方向，以均勻的方式引引導(dǎo)薄板坯1的無(wú)約束部分1b的彎曲。
疊層板50是一由比如復(fù)合材料制造的彈性疊片。
根據(jù)圖示的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，疊層板50的第一部分50a靠在一圍繞沖模底部件11的框形支架51上。支架51有一垂直壁板51a和一水平底板51b，壁板51a與沖模底部件11的外壁接觸，水平底部51b與壁板51a的一個(gè)邊緣連接并與其成直角。底板51b的下表面51c是傾斜的，其傾角與逆偏壓板43上的斜面43c的傾角相同。
疊層板50的第二部分50b靠在一推板52上，推板52由一垂直板形成，推板52的底端放置在支架51的底板51b上。在壁板51a和板52之間裝有一彈簧53，以便使所述的板分開(kāi)而分別靠在沖模底部件11的外壁和下夾爪32的內(nèi)側(cè)壁上。
在圖示的實(shí)施例中，所示出的疊層板50位于薄板坯1的下方，這樣薄板坯的邊緣將被升起，然而顯而易見(jiàn)的是也可以想象一個(gè)對(duì)稱(chēng)的構(gòu)形，即將疊層板放置在板坯的上方，這樣在疊層板下降時(shí)就會(huì)使板坯邊緣向下彎折。
薄板坯1的成形過(guò)程如下首先，將薄板坯1放置在沖模13上，使其周邊的一小部分寬度部分?jǐn)R置在下夾爪32上并使薄板坯1位于由柱栓40界定的區(qū)域內(nèi)。
通過(guò)一作用在上支承板19上的一壓力機(jī)的滑塊的運(yùn)動(dòng)(圖未示)，裝置的上面部分降下，從而使沖頭17壓在薄板坯1上，并閉合夾緊件30，將所述板坯的周邊部分的一小寬度部分夾在夾爪31和32之間(見(jiàn)圖5)。導(dǎo)向銷(xiāo)子38和柱栓40則分別伸進(jìn)上夾爪31的孔39和41中。
仍然是通過(guò)壓力機(jī)滑塊的作用，由支承板18和19使可變形的沖頭17和沖模13撓曲，從而使薄板坯1的中央部分形成所需的曲度。這一位置由底部中心的千斤頂16保持(見(jiàn)圖6)。壓條22用于防止薄板坯的滑動(dòng)。
通過(guò)臺(tái)板33上的壓簧37的作用，上夾爪31被壓在下夾爪32上，下夾爪32由框架42和逆偏壓板43保持在位。這樣薄板坯1的周邊部分就被夾住了。
在中央部分的這一成形過(guò)程中，薄板坯的實(shí)際中軸線應(yīng)以沖頭17和沖模13構(gòu)成的組件的中和軸線為基準(zhǔn)作調(diào)整，從而有可能至少在所述薄板坯的有限區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生一可調(diào)節(jié)的內(nèi)應(yīng)力，以消除任何由外界因素，比如熱膨脹以及由聲響、磁場(chǎng)和其它因素產(chǎn)生的振動(dòng)，產(chǎn)生的應(yīng)力。
因此，通過(guò)對(duì)薄板坯相對(duì)沖頭17和沖模13組件的中和軸線位置的調(diào)整，就有可能至少在薄板坯的有限區(qū)域內(nèi)，根據(jù)所成形部分的實(shí)際用途，產(chǎn)生內(nèi)壓應(yīng)力或內(nèi)拉應(yīng)力。
此外，變形是以構(gòu)成薄板坯的金屬的中軸線為基準(zhǔn)進(jìn)行的，從而可確保變形度均勻，并且不會(huì)危及薄板坯中間部分的微孔的精確度。
在形成曲面的這一過(guò)程中，疊層板50的頂端作用在薄板坯周邊部分1b的下方(見(jiàn)圖6)。
在這一成形過(guò)程后期，位于沖頭17和夾緊件30之間的薄板坯的無(wú)約束部分1b在控制狀態(tài)下彎曲。
為達(dá)到這一目的，當(dāng)中間支承板18靠在立柱25上，同時(shí)夾緊件30通過(guò)彈簧37的作用夾住薄板坯1的周邊部分1b時(shí)，在夾緊件30的夾爪31和32的局部區(qū)域上施加一沿箭頭F1的機(jī)械力(見(jiàn)圖7至9)。
這一機(jī)械力是通過(guò)降下由上支承板19支撐的偏壓板23而獲得的，偏壓板降下時(shí)，其上的斜面23c與上夾爪31上的斜面31a接觸，其作用是使夾緊件30的相對(duì)臂相互靠近(見(jiàn)圖7至9)。
此外，施加在夾緊件30的每一相對(duì)的臂上的這一機(jī)械力還有一個(gè)作用，這一作用就是通過(guò)柱栓40在薄板坯的周邊部分上產(chǎn)生一推力，這一推力作用完全不同于傳統(tǒng)的鍛壓成形工藝，在傳統(tǒng)的鍛壓成形工藝中，變形是通過(guò)沖頭下方的板坯施加的張力完成的。
這樣，夾緊件30相對(duì)的臂相互靠近的運(yùn)動(dòng)引起薄板坯1的無(wú)約束部分1b可控地?fù)锨?。這一圍繞薄板坯的中軸線發(fā)生的引導(dǎo)撓曲使得薄板坯周邊部分的變形與材料的流動(dòng)對(duì)應(yīng)，從而使板坯以及其周邊的厚度保持基本不變。
在向夾緊件30施加這一機(jī)械力過(guò)程中，夾爪31和32的相對(duì)臂發(fā)生了變形，如圖8所示。薄板坯1的邊緣被柱栓40推動(dòng)。
這一機(jī)械力同時(shí)使疊層板50的兩部分50a和50b相互靠近，如箭頭F2所示，疊層板50同時(shí)還向上方移動(dòng)，如箭頭F3所示(見(jiàn)圖7和8)。
疊層板50的這一向上和靠近的組合運(yùn)動(dòng)具有引導(dǎo)位于沖頭沖模組件和夾緊件30之間的薄板坯1的無(wú)約束部分1b彎曲的作用。
由于壓力機(jī)中滑塊的作用，上支承板19和偏壓板23繼續(xù)向下移動(dòng)，使偏壓板23的斜面23a與逆偏壓板43上的斜面43a接觸。夾緊件30和疊層板50由偏壓板23的側(cè)壁保持在相互靠緊的位置，如圖9和10所示。
本發(fā)明方法的下一個(gè)步驟(見(jiàn)圖10和11)包括擴(kuò)展薄板坯1的邊緣1b，這一過(guò)程是通過(guò)使夾緊件30和疊層板50分別沿箭頭F4和F5的方向上移而進(jìn)行的。
為達(dá)到這一目的，上支承板19和偏壓板23須繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)。
偏壓板23通過(guò)斜面23a和43a，克服彈簧44的阻力使逆偏壓板43橫向移動(dòng)。逆偏壓板43沿箭頭F6的這一橫向移動(dòng)通過(guò)偏壓板的斜面43b和框架42的斜面42a使夾緊件30沿箭頭FF4上移，同時(shí)通過(guò)逆偏壓板向斜面43c和支架51的斜面51c使疊層板50沿箭頭F5上移。
斜面43b的斜度比斜面43c的斜度大，因此，夾緊件30的上升速度比疊層板50的要大。
在完成邊緣成形的最后步驟里，薄板坯1的無(wú)約束部分1b的末端由于疊層板50的上升被壓靠在沖頭17的側(cè)壁上。
為達(dá)到這一目的，上支承板19和偏壓板23繼續(xù)向下移動(dòng)，以便使逆偏壓板43繼續(xù)橫移?？蚣?2越過(guò)逆偏壓板43的斜面43b而到達(dá)上表面43d，這樣夾緊件30便停止了上移。然而疊層板50則繼續(xù)上移，使得薄板坯1的無(wú)約束部分1b的末端靠在沖頭17的側(cè)壁上(見(jiàn)圖11)。
然后將上支承板19提起，使偏壓板23、中間支承板18、沖頭17和上夾爪31上升，從而使裝置開(kāi)啟。
由于彈簧44和53的作用，逆偏壓板43、下夾爪32和疊層板50回到其原始位置。
千斤頂16則保持在底部死點(diǎn)不動(dòng)，以防止沖模13上移而造成已成形的薄板坯1變形。
最后，用適當(dāng)?shù)难b置將薄板坯邊緣的末端整平。
權(quán)利要求
1.在一壓力機(jī)上使金屬薄板坯(1)成形，特別是制造陰極射線管蔭罩的方法，其特征是薄板坯(1)放置在一可變形的沖頭(17)和沖模(13)之間，周向夾緊件(30)在一很小的寬度上夾住薄板坯的周邊部分，薄板坯(1)的中央部分夾在可變形的沖頭(17)和沖模(13)之間，使薄板坯(1)的中軸線相對(duì)沖頭(17)沖模(13)組件的中和軸位于一確定的位置上，通過(guò)一上支承板(19)的作用，根據(jù)給定的曲度，使沖頭(17)和沖模(13)變形，由此成形出薄板坯(1)的中央部分，從而有可能至少在薄板坯(1)上有限的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生可調(diào)的內(nèi)應(yīng)力，在夾緊件(30)上的有限區(qū)域內(nèi)施加一機(jī)械力，使所述夾緊件的相對(duì)構(gòu)件相互靠近，從而在薄板坯周邊部分上的一推力的導(dǎo)引下，在位于沖頭(17)和沖模及夾緊件(30)之間的薄板坯(1)的無(wú)約束部分(1b)產(chǎn)生可控的彎曲，并保持薄板坯的厚度和周長(zhǎng)基本不變，同時(shí)通過(guò)夾緊件(30)相對(duì)沖頭(17)或沖模(13)的運(yùn)動(dòng)，使薄板坯(1)的周邊區(qū)域(1b)沿沖頭(17)或沖模(13)的壁延展，以獲得最終卷起的邊緣。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在薄板坯(1)的無(wú)約束部分(1b)彎曲時(shí)，對(duì)該無(wú)約束部分的變形進(jìn)行引導(dǎo)。
3.在一壓力機(jī)上使薄板坯(1)成形，特別是制造陰極射線管蔭罩的裝置，它包括一沖模(13)和通過(guò)一中間支承板(18)支撐在一上支承板(19)上的一沖頭，其特征是沖模(13)和沖頭(17)是由可變形的材料制成的，該裝置還包括一用于夾住薄板坯(1)周邊的構(gòu)件(30)，向夾緊件(30)的有限區(qū)域施加一機(jī)械力的裝置，以便使夾緊件(30)的相對(duì)構(gòu)件相互靠近，使夾緊件(30)相對(duì)沖頭(17)和沖模(13)組件移動(dòng)的裝置(23，42，43)，以及沿沖頭(17)或沖模(13)的側(cè)壁控制彎曲和延展薄板坯(1)周邊部分的輔助裝置(50)，以獲得最終卷起的邊緣。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征是用于夾住薄板坯(1)周邊的夾緊件(30)是框形。
5.如權(quán)利要求3或4所述的裝置，其特征是用于周邊夾緊的夾緊件(30)包括支撐在中間支承板(18)上的一上夾爪(31)和一下夾爪(32)。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征是上夾爪(31)的外周區(qū)或上邊緣有一斜面(31a)。
7.如權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征是向夾緊件(30)的有限區(qū)域施加一機(jī)械力的裝置包括支撐在上支承板(19)上的偏壓板(23)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征是偏壓板(23)有一下端斜面(23a)和一帶有斜面(23c)的部分(23b)，斜面(23c)與夾爪(31)的斜面(31a)配合。
9.如權(quán)利要求3至8中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征是使夾緊件(30)垂直移動(dòng)的裝置包括一與偏壓板(23)配合的逆偏壓板(43)，以及一放置在逆偏壓板(43)和夾緊件(30)之間的框架(42)。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征是逆偏壓板(43)沿垂直于偏壓板(23)的運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)。
11.如權(quán)利要求9或10所述的裝置，其特征是逆偏壓板(43)的上壁有若干個(gè)不同斜度且方向不同的斜面(43a、43b、43c)。
12.如權(quán)利要求9或10所述的裝置，其特征是框架(42)的外周邊緣有一斜面(42a)，該斜面(42a)的斜度與逆偏壓板(43)上的斜面(43b)的斜度相同。
13.如權(quán)利要求3至12中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征是控制薄板坯(1)周邊部分(1b)彎曲的輔助裝置包括一周向的可變形疊層板(50)。
14.如權(quán)利要求3至13中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征是周向的可變形疊形板(50)是一彈性構(gòu)件，其第一部分(50a)靠在沖頭(17)和沖模(13)組件上，而其第二部分(50b)則靠在夾緊件(30)上。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征是疊層板(50)的第一部分(50a)擱置在一框形支架(51)上。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征是支架(51)包括一垂直壁板(51a)和一水平底板(51b)，水平底板(51b)與垂直底板(51a)的一邊緣連接且與垂直底板成直角。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征是底板(51b)有一下表面(51c)，其斜度與逆偏壓板(43)的斜面(43c)的斜度大致相同。
18.如權(quán)利要求14至17中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征是疊層板(50)的第二部分(50b)擱置在由一垂直板形成的推板(52)上，推板(52)的底端放置在支架(51)的底板(51b)上。
19.如權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征是在支架(51)的壁板(51a)和推塊(52)之間裝有一彈簧(53)。
20.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征是還包括在沖模(13)的底部死點(diǎn)將其鎖住的裝置(15、16)。
21.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2制造的陰極射線管蔭罩。
全文摘要
本發(fā)明涉及使薄板坯成型，特別是在一壓力機(jī)上制造陰極射線管蔭罩的方法，根據(jù)該方法，夾緊件在一很小的寬度上夾住薄板坯的周邊部分，通過(guò)一上支承板的作用，根據(jù)給定的曲度，使沖頭和沖模變形，由此成形出薄板坯的中央部分。在夾緊件的有限區(qū)域內(nèi)施加一機(jī)械力，使所述夾緊件的相對(duì)構(gòu)件相互靠近，同時(shí)通過(guò)夾緊件相對(duì)沖頭或沖模的運(yùn)動(dòng)，使薄板坯的周邊區(qū)域沿沖頭或沖模的側(cè)壁延展，以獲得最終卷起的邊緣。本發(fā)明還涉及用此方法制造的陰極射線管蔭罩。
文檔編號(hào)B21D22/10GK1041549SQ8910764
公開(kāi)日1990年4月25日 申請(qǐng)日期1989年10月5日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月5日
發(fā)明者斯邁特·蓋博爾里 申請(qǐng)人:索萊克公司