專利名稱：沖壓板材的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及沖壓板材的裝置，尤其是沖壓大規(guī)格特薄的金屬板材。
法國專利FR-A-2564339公開一種在彈性墊上沖壓的方法。用此法，把要成形的板料放在一個彈性墊上，具有板料壓邊圈的外滑塊作用在板料的周邊上，具有板料壓邊圈的外滑塊作用在板料的周邊上，從而使彈性墊的物質(zhì)流動，其目的使板料的中部變形，并在預(yù)成形階段結(jié)束時，使其表面積基本上等于獲得成品件的表面積。隨后，通過沖頭作用的中心滑塊，作用在板料中部，目的在于完成另外最終的成形。
此法可用于沖壓板材，尤其是對延伸率低的材料。尤其是例如鋼的金屬板材。雖然這種方法不局限于對金屬板材的沖壓，但它不適用于塑料材料和任何其他復(fù)合材料。
尤其是被稱作復(fù)合支撐的彈性材料的軟墊，包括具有低回彈(肖氏)硬度的硅樹脂彈性材料作成的具有平行側(cè)面的塊狀物。該材料可用由強度和硬度都更高的材料構(gòu)成相當(dāng)薄的蒙皮，復(fù)蓋在軟墊的上表面或者整個表面或一部分側(cè)面。
將板料直接放在彈性材料的軟墊上的這種技術(shù)，可制得具有基本上厚度不變的沖壓件，尤其適用于特薄板材。然而，這種方法不能有效地避免在板料的高起皺區(qū)，尤其是角部形成的皺紋。
的確，為了對具有各種形狀和拐角形狀的另件沖壓成形，在這些區(qū)域必然產(chǎn)生劇烈的起皺，這導(dǎo)致形成皺折。這只能通過提高壓邊圈施加在板料上的壓力來減少形成皺紋的趨勢?，F(xiàn)在，用法國專利FR-A-2564339所公開的技術(shù)，不足以使板料保持在壓邊圈下的區(qū)域，即不能保持在板料壓邊圈和彈性材料的軟墊之間，因為后者本身沒有足夠的剛性。這一現(xiàn)有技術(shù)另一缺點是在于板料壓邊圈下方區(qū)域的構(gòu)成彈性墊的材料的表面破損，這是不利于另件大量生產(chǎn)的。
一種在彈性墊上的沖壓方法在法國專利FR-A-2590814中也被公開，其中，把要成形的板料放在作為彈性墊的保持箱體的支撐上，板料壓邊圈作用在板料周邊上，從而在局部區(qū)域制成板料邊部的凸緣并使彈性墊的物質(zhì)流動，其目的是使板料中部變形以完成另件的最后成形。
本發(fā)明的目的在于克服上述這些缺點并提高效率，延長彈性材料軟墊的使用壽命，而且可在板料的邊緣處形成整體或局部的凸緣，以便大量生產(chǎn)大規(guī)格中等深度的沖壓件。例如，中部幾乎沒有回轉(zhuǎn)體形狀而是表現(xiàn)為不可展開的復(fù)雜形狀的汽車另件。
為此，本發(fā)明還提供一種沖壓板材的裝置，尤其是沖壓金屬板材的裝置。該裝置有一個裝在保持箱體中由彈性材料制成的軟墊，一個具有一個板料上壓邊圈的外滑塊的供板料預(yù)成形的部件，一個作用在沖頭上的中心滑塊的供板料最后成形的部件，該裝置還有一個由支撐和壓緊直接放在彈性墊上的板料的至少一部分的部件所構(gòu)成的板料下壓邊圈，而該下壓邊圈與壓緊板料的至少一部分的板料上壓邊圈協(xié)同操作。
根據(jù)本發(fā)明另外的特征是該支撐和壓緊部件有一個與所制得成品件周邊輪廓相一致的成形面輪廓;
該支撐和壓緊部件的截面厚度不變，它由成形方法或其他方法制得;
該支撐和壓緊部件具有厚度有變化的截面;
該支撐和壓緊部件是一個具有封閉輪廓的框架;
該支撐和壓緊部件是一個放在壓緊板料區(qū)域中的獨立另件;
該支撐和壓緊部件有一L形截面。
根據(jù)本發(fā)明的特征還有，該裝置有一補償件。
通過下面參照附圖作為實施例的描述，對本發(fā)明將有更好的理解。


圖1表示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的沖壓裝置的各部分的分解立體圖;
圖2至圖4是沿圖1的2-2線的剖視圖，表示形成一個另件連續(xù)幾個階段的過程;
圖5是該沖壓裝置的第一種變型的分解立體圖;
圖6至圖8是沿圖5的6-6線的剖視圖，表示形成一個另件連續(xù)幾個階段的過程;
圖9是該沖壓裝置的第二種變型的分解立體圖;
圖10是該沖壓裝置的第三種變型的分解立體圖;
圖11是該沖壓裝置的第四種變型的分解立體圖。
如圖1至圖4所示的沖壓裝置，包括一箱體1，其中部有凹槽用以容納由彈性材料制成的彈性墊2。放在彈性墊2上表面是一框架3，該框架3有一封閉輪廓，作為板料的下壓邊圈，同時該輪廓與箱體1的內(nèi)凹槽的輪廓基本上相配合，以便成形另件時，框架3可進入該凹槽中。
在箱體上方，該沖壓裝置有一固定在由外滑塊28帶動的提升件11上的件5，該件5的下部6作為板料的上壓邊圈。
上壓邊圈6的外周邊比箱體1的內(nèi)凹槽的輪廓略小些，以便其同框架3一起進入凹槽中。
沖頭8上部有一底板9，沖頭8插入件5的中心孔7內(nèi)，提升件11也有一供沖頭8和底板9通過的中心孔。
沖頭8下底面有一個與所制得的成品件的輪廓相一致的型腔。
板料以下列方法成形。
首先，把板料10放在框架3上，隨后沖床的外滑塊28(圖2)下降并與提升件11接觸，外滑塊28逐漸下降并通過提升件11使5也下降，結(jié)果也使板料的上壓邊圈6也下降。上壓邊圈6下降與板料10接觸，板料10的周邊被逐漸壓緊在上壓邊圈6和框架3之間，其目的是避免板料起皺。與此同時由于反作用而壓縮彈性墊2。
在這周邊壓緊的作用下(圖3)，彈性墊2作用于板料的中部并實現(xiàn)了該板料的預(yù)成形。
板料中部的隆起受到?jīng)_頭8底面的限制，從而避免失控的無規(guī)則的變形。提升件11的下降受到柱12的限制。
圖4表示另件最后成形階段，沖床的中心滑塊30下降并與沖頭8的底板9接觸，從而使沖頭8下降到下限位置。與此同時，沖頭通過桿13使板料的上壓邊圈6一起向下移動(圖4)，從而使在前階段已預(yù)成形的板料作最后成形。
由沖頭8對板料上部所施加的壓應(yīng)力，在板料相反一面的彈性墊2的作用下，轉(zhuǎn)變成為遍及板料整個面積的拉應(yīng)力，并使板料在整個可利用的體積內(nèi)產(chǎn)生流動。
板料的上壓邊圈6和由框架3構(gòu)成的下壓邊圈相結(jié)合，使板料在兩壓邊圈之間的部分在預(yù)成形和最后成形中都具有足夠的剛性。
取出成品件的階段是通過同時升起中心滑塊30和外滑塊28實現(xiàn)的。外滑塊28通過提升件11同時帶動件5，而件5又通過桿13和底板9同時帶動沖頭8上升。
根據(jù)圖5至圖8所表示的一種變型，放在彈性墊2上的下壓邊圈由框架21構(gòu)成，該框架21有一與所制得的成品件的周邊區(qū)域的輪廓相一致的封閉輪廓和規(guī)定相應(yīng)的成形部分21a。
象在上述的變型一樣，該裝置還有一個件22，它由外滑塊28帶動并具有由板料的上邊圈23構(gòu)成的下部。沖頭25的下底面的型腔與所制得的成品件的輪廓相一致并插入件22的中心孔24中，沖頭25上部有一底板26。
提升件27與件22相連接，而且也有一個供沖頭25穿過的中心孔。
此外，在箱體1上表面有一預(yù)定區(qū)域1a，它與板料的上壓邊圈23協(xié)同操作，以便在板料20的邊部局部區(qū)域形成一凸緣。
板料20以下述方法成形。
首先，把板料20放在適當(dāng)位置，即放在區(qū)域1a和框架21高處的成形部21a上。
在第一階段，沖床的外滑塊28(圖6)通過提升件27作用在件22上。外滑塊28的下降是逐漸進行的，于是，件22的上壓邊圈23在板料的邊部局部區(qū)域1a處壓出折起的凸緣。因此，在這第一階段中，板料20經(jīng)受高度收縮的邊部局部區(qū)域被壓緊在預(yù)定區(qū)域1a和上壓邊圈23之間，以便在該區(qū)域板料的邊部加工出一凸緣，從而可減少金屬起皺的體積。
隨后，外滑塊28繼續(xù)下降，板料20在上壓邊圈23和由框架21構(gòu)成的下壓邊圈之間壓緊并進行預(yù)成形。同時，彈性墊2在周邊壓力作用下(圖7)受到壓縮，并通過彈性墊的物質(zhì)流動而作用下板料20的中部并使該板料進行預(yù)成形。
板料20中部的隆起受到?jīng)_頭25底部的限制，從而避免失控的無規(guī)則的變形。象在上述的變型中一樣，提升件27和外滑塊28的下降受到柱29的限制。
此后，沖床的中心滑塊30下降，與沖頭25的底板26接觸并使沖頭下降。與此同時，沖頭25通過桿13(圖8)使上壓邊圈23下降，從而使板料20的中部完成最后的成形。
根據(jù)圖9表示的另一個實施例，放在彈性墊2上的下壓邊圈是由框架41構(gòu)成。在框架二個相對分支上各有一凸起，其高度與成形后所制得的成品件40的周邊區(qū)域輪廓相一致。
象在上述的變型中一樣，該裝置包括件42，其下部構(gòu)成板料的上壓邊圈43，沖頭44和提升件45。板料的預(yù)成形和最后成形都是用以前相同方法實現(xiàn)的。
圖10表示另一個變型，放在處于箱體1中的彈性墊2上面的板料下壓邊圈是由框架51構(gòu)成，其截面呈L形。在框架51二個相對分支上各有一凸起，它與成品件形狀相適應(yīng)。
當(dāng)需要時，該裝置還可包括至少一個補償件，該補償件的用處是減少彈性墊2上表面和壓緊在上壓邊圈和由框架構(gòu)成的下壓邊圈之間的板料下表面之間的體積，從而使得上壓邊圈正好開始下降時使板料開始預(yù)成形。
在圖10所示的實施例中，一個補償成形件52插在箱體1底面和彈性墊2之間。在這種情況下，該補償成形件52由不可壓縮的板構(gòu)成，它有一個與框架51的輪廓基本一致的輪廓。這種裝置可使彈性墊2預(yù)成形，以便使彈性墊的形狀與框架51的形狀相吻合，從而在預(yù)成形和最后成形該另件50時，避免彈性墊發(fā)生過度的變形。
當(dāng)然，該裝置還包括一個件53，其下部構(gòu)成上壓邊圈54，一個沖頭55和一個提升件56。
根據(jù)圖10變型的另一個實施例已在圖11中說明，下壓邊圈也由具有L形截面的框架51構(gòu)成，然而，在這種情況下，在彈性墊2上表面和框架51之間的體積，是由補償件60所充滿。該補償件由象彈性墊2一樣的彈性材料制成的小彈性墊所構(gòu)成。
在該變型中，還有件53，沖頭55和提升件56。
因此，補償件52和60的用處在于減小板料和彈性墊之間的體積，從而使得上壓邊圈正好開始作用在框架上時，預(yù)成形階段也就開始了。
根據(jù)本發(fā)明，通常，板料的下壓邊圈制成與所制得的成品件的周邊區(qū)域的輪廓基本一致的表面輪廓，而截面厚度不變，它可用成形法或其他方法制成。為了頂出制成品，它還可作為一個裝置使用。
再有，該下邊圈也可由與彈性墊周邊合理的相隔開的獨立另件構(gòu)成，但板料的周邊區(qū)域必須壓緊。
因此，根據(jù)本發(fā)明的裝置，在成形作業(yè)時，能有效地壓緊另件的周邊區(qū)域并能提高其生產(chǎn)效率，延長彈性墊使用壽命，用以制造大規(guī)格中等深度的沖壓件，例如另件中部一點也沒有回轉(zhuǎn)體形狀而且不可展開的復(fù)雜形狀的汽車另件。
權(quán)利要求
1.一種沖壓板材的裝置，尤其是沖壓金屬板材，其特征是它有一個放在保持箱體中由彈性材料制成的彈性墊，一個帶有板料上壓邊圈的外滑塊對板料進行預(yù)成形的部件，一個作用在沖頭上的中心滑塊對板料進行最后成形的部件，該裝置還有一個對直接放在彈性墊上的板料的至少一部分進行支撐和壓緊的部件所構(gòu)成的板料下壓邊圈，而且該下壓邊圈與壓緊板料的至少一部分的板料上壓邊圈協(xié)同操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征是該支撐和壓緊部件有一個與所制得的成品件周邊區(qū)域的輪廓一致的成形面輪廓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其特征是該支撐和壓緊部件的截面厚度是不變的，它是用成形方法或其他方法制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其特征是該支撐和壓緊部件的截面厚度是有變化的。
5.根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求的裝置，其特征是該支撐和壓緊部件構(gòu)成一個具有封閉輪廓的框架。
6.根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求的裝置，其特征是該支撐和壓緊部件構(gòu)成一個放在板料的壓緊區(qū)域中的獨立另件。
7.根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求的裝置，其特征是該支撐和壓緊部件有一L形的截面。
8.根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求的裝置，其特征是它包含補償件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征是該補償件放在彈性墊的下方。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其特征是該補償件由不可壓縮的金屬塊構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征是該補償件放入支撐和壓緊部件與彈性墊之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置，其特征是該補償件是一個由象所說的彈性墊一樣的彈性材料制成的小彈性墊。
全文摘要
一種沖壓板材的裝置，尤其是沖壓金屬板材(10)，它有一個放在保持箱體(1)中由彈性材料制成的彈性墊(2)，一個由帶有板料上壓邊圈(6)的外滑塊構(gòu)成的對板料進行預(yù)成型的部件，一個由作用在沖頭(8)上的中心滑塊構(gòu)成的對板料進行最后成型的部件，該裝置還有一個對直接放在彈性墊(2)上的板料(10)的至少一部分進行支撐和壓緊零件(3)構(gòu)成的板料下壓邊圈，而且該下壓邊與壓緊板料的至少一部分的板料的上壓邊圈(6)協(xié)同操作。
文檔編號B21D24/04GK1043893SQ8910985
公開日1990年7月18日 申請日期1989年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月30日
發(fā)明者迪·斯米特·加布里爾 申請人:伊索弗姆公司