專利名稱：板材加工設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種帶有模具和沖頭用于加工板材的設備。
各種各樣的模具和加工設備通常用來在工件上沖出孔眼或開孔。比如，已知一種順序模具裝置，具有可彼此相向和背離的模具和沖頭，接續地在穿過模具和沖頭給進的工件上沖出孔眼，以及一種組合式模壓和沖切模具裝置，用于以一模具一次模壓和沖切工件，此模具具有符合一工件加工型板的各孔眼以及與模具中這些孔眼同樣數量的許多沖頭。
在順序模具裝置中，由于只是工件移動，所以要施加外力以推動工件。工件通常是與模具間隔開來的，以致它可以穿過模具和沖頭接續地被給進。因而，工件在內沖頭沖孔時會承受外力。如果工件是一塊薄和/或軟的板材，則板材趨向于由所施加的用以推動板材的外力和所施加的用以沖切板材的外力使之扭歪。當板材被扭歪時，它減低了在其中沖出的孔眼精度，特別是在如果要在板材上沖出許多細小孔眼，而板材又不能以很精確的速度穿過模具和沖頭予以給進的時候。
組合式模壓和沖切模具裝置具有與模具中符合工件加工型板的孔眼同樣數量的許多沖頭。如果加工型板具有許多細小孔眼，則要求模壓和沖切模具裝置具有與模具中的孔眼同樣數量的許多細小直徑的沖頭。制作這種細小直徑的沖頭是比較昂貴的，而且這種細小直徑的沖頭在使用中是易于損壞的。結果，帶有許多細小直徑的沖頭的組合式模壓和沖切模具裝置就需要一種相當復雜的維修方法。
因而本發明的目的是，提供一種板材加工設備，能夠高度精確地加工各種各樣的板材并且結構比較簡單。
為了達到上述目的，按照本發明，一種板材加工設備具有一種帶有一加工型板和一排沖頭的模具。一塊裝在模具上的板材和模具由一給進機構使之彼此相對地移動，而板材在接續的各加工循環中由模具和各沖頭在給進機構上的各接續位置處予以加工。由于板材與模具成一體地移動，所以在板材被加工時沒有不當的外力作用于它。因而，即使板材是一種薄和/或軟的板材，當它被加工時，也可防止它被過分扭歪。由于沖頭的數量較小，此板材加工設備要以比較便宜地制作出來并按照一種比較簡單的維修方法予以維修。
此板材加工設備還具有一推送裝置，用于當每一加工循環把模具與置放于其上的板材一起推送一予定的距離，以及一定位裝置，用于相對于各沖頭定位模具。結果可以對于模具和各沖頭的相對位置精確地予以調節，使板材以高精度得到加工。
本發明的其他一些目的、特別和優點從結合附圖所作的以下說明中將顯然可見，附圖中通過演示性范例表明本發明的一項優先實施例。
圖1是符合本發明的一種板材加工設備的透視圖；圖2是該板材加工設備的立面側視圖；圖3是該板材加工設備的鉛直剖面視圖，表明彼此離開的一上沖頭座和一下模具座；圖4是該板材加工設備的放大的片斷鉛直剖面視圖，表明各沖頭正在進入相應的各孔眼；圖5是一放大的片斷鉛直剖面視圖，表明該板材加工設備在一塊板材中沖出各孔眼的方式；圖6a是一放大的片斷鉛直剖面視圖，表明一在其相對于一下模具座移動之前的模具；圖6b是一放大的片斷鉛直剖面視圖，表明一插在模具上兩個相鄰滾柱之間的指狀桿；圖6c是一放大的片斷鉛直剖面視圖，表明相對于該下模具座移動一個間距之后的該模具；以及圖6d是一放大的片斷鉛直剖面視圖，表明已定位的該模具，板材上的一個新的加工位置與各沖頭對齊。
如圖1中所示，一種符合本發明板材加工設備10包括一固定的下模具座12；一上沖頭座14，可在箭頭A所示的兩個方向上沿鉛直方向5A向和遠離下模具座12而移動；一模具20，支承一塊有待加工的板材16并可移動地設置在下模具座12上面，以便在箭頭B所示的方向上作水平移動，模具20具有一用于加工(比如沖孔)的加工型板18；板材16；一排沖頭22，支承在上沖頭座14上面，用于在一預定次數的加工循環中按照加工型板18作板材沖孔；以及一給進機構，在箭頭B所示的方向上推動模具20和裝于其上的板材16，該板材16上面的下一加工位置每當板材16由模具20沖孔時對齊于一排沖頭22和在一加工循環中對齊于一排沖頭22。
上沖頭座14由四根主立柱26沿鉛直方向可移動地支承在下模具座的上方。下模具座12具有一導槽28，形成在上沖頭座14下方的下模具座12的上表面，導槽28在箭頭B所示的方向上伸展。模具20可移動地裝進導槽28，并具有兩排形成在模具20上表面上和各自設置在加工型板18每側的定位孔眼32a、32b。定位孔眼32a、32b在箭頭B所示的方向上以相等間距間隔開來。定位孔眼32a、32b可用作相對于各種頭22定位模具20的定位裝置30的一部分。
模具20具有一槽道34，沿著模具20的一側形成在其上表面上，靠近在箭頭B所示的方向上的那一排定位孔眼32a。槽道34在其中容納一排等間距的滾柱36，它們可以圍繞相應的各水平軸線轉動。
如圖2和3中所示，下模具座12具有一定位缸體37，裝在下模具座12之中導槽下面并具有一向上伸展的直桿37a，此桿每次可以使之適配模具20中的一個定位孔眼32a。
如圖1中所示，給進機構24包括一第一缸體38，具有一在與箭頭B所示的方向相反的方向上伸展的直桿37a。直桿37a具有一聯接于一可移動臺座40的遠端，臺座40可移動地設置在一條軌道42上，軌道42從下模具座12向上突出并平行于第一缸體38而伸展。
給進機構24還包括一第二缸體44，裝在可移動臺座40上并具有一向下伸展的直桿44a(見圖2)，一接合臂桿(推送裝置)46的一端與之聯接。接合臂桿46沿水平方向伸向槽道34上方的某一位置并在其相反一端具有一指狀桿48，向下伸出，用于旋轉在相鄰的兩個滾柱36之間。
上沖頭座14具有兩根副立柱50a，50b，沿水平方向彼此間隔開來，用于有選擇地插進模具20中的各定位孔眼30a，30b。副立柱50a，50b用作定位裝置30的一部分。
如2和3中所示，各沖頭22支承在一沖頭托架52的下表面上，托架52則裝在上沖頭座14的下表面上。一沖孔模板54也裝在上沖頭座的下表面上，用于相對于各沖頭22作鉛直運動。模板54通常受各彈簧的推壓而向下移動。如圖4中所示，模板54具有一排沖頭導向孔58，它們分別容放各沖頭。各沖頭導向孔58的直徑小于形成在加工型板18中的孔眼18a的直徑。
下面說明板材加工設備10的操作。
如圖1至3中所示，板材16置放在模具26上面，而上沖頭座14正在上提而離開下模具座12。此時，操作定位缸體37，把直桿37a插進一個空位孔眼32a，借以暫時地相對于下模具座12定位模具20。
然后，沿著主立柱26、朝著下模具座12下放上沖頭座14。副立柱50a.50b配裝在相應的各定位孔眼32a、32b之中。模具20此時相對于上沖頭座14準確地定好位置，如圖4中所示。在模具20上的板材16正在被由各彈簧56推壓的模板54壓緊的同時，板材16由各沖頭22沖孔，在板材上的某一加工位置處制成板材16上的各孔眼60，如圖5和6A中所示。
此后，上沖頭座14抬起，而操作定位缸體37以收進直桿37a，脫出定位孔眼32a。啟動第二缸體44以與缸體直桿44a一起下放接合臂桿46，直至指狀桿48插在相鄰的兩個滾柱36之間為止，如圖6B中所示。然后啟動第一缸體38以使直桿38a在箭頭B所示的方向上使可移動的臺座40移動一預定的距離。模具20此時被接合各滾柱36的指狀桿48在箭頭B所示的方向上移動一給定的距離，比方各滾柱36之間的間距，如圖6C中所示。
隨后，操作定位缸體37，把直桿37a插進另一定位孔眼32a。接合臂桿46由第二缸體44抬起，而后與可移動的臺座4a一起由第一缸體38使之返回到一給定的備用位置。模具20上面的板材16被定位得以其新的加工位置對齊于各沖頭22，如圖60中所示。
各沖頭22放下以便以上述方式在新的加工位置處在板材16上制成另一排孔眼60。在板材16按照加工型板18全部沖出孔眼之后，板材16從模具20上取掉。
如上所述，板材16置放在模具20的加工型板18上面，然后間斷地與模具20一起在箭頭B所示的方向上由給進機構給進，在此期間，板材16由各沖頭22和模具沖出孔眼。
由于板材16總是與緊貼它的模具20成一體地移動，所以沒有不連續的外力作用于板材16。即使板材16無一種薄而軟的板材，在它由各沖頭22和模具沖孔時，也可以防止承受不當的扭歪。因而，板材16可以加工得具有加工型板18的加工精度，即使型板是一個細密的沖孔型板，大致各孔眼60可以高度精確而有效地制度成在板材16上。
由于沖頭22的數量較少，比方沖頭22可以設置成單獨一排，板材加工設備10的成本就較低，且因而在任何沖頭22受損或達到其使用壽命未尾時所需用于維修板材加工設備10的任何維修方法的成本也較低。由于孔眼60的精度決定于沖頭22的尺寸精度，所以隨著沖頭22的數量較小，孔眼比精度方面的過分變化也是較小的。
如果加工型板18是一塊用于沖出許多細小孔眼的型板，沖孔22通常是用磨削加工方法制作的，而孔眼18a通常是用放電加工方法制成的。因而，模具20的使用壽命由于存在一個在放電加工過程中生成的變質層而趨向于較短。由于沖頭22用得要比孔眼18a較為頻繁，所以沖頭22和模具26的維修次數基本上彼此一致。結果，沖頭22和模具20的維修過程可以有效地予以實施。
在演示性實施例中，給進機構24具有第一和第二缸體38、44，以推動接合臂桿46。不過給進機構24可以包括一計算機化數控(CNC)裝置，包含一CNC致動器用于相對于下模具座12定位模具20。如果采用這樣一種CNC裝置，考慮到可能由下模具座12和模具20導致的相對定位誤差，則最好是，模具20和CNC致動器可以彼此相對地在一預定范圍內移動。
在板材加工設備10中，如上所述，由于板材16彼此一起成一體地移動，所以當板材16被加工時沒有不當的外力作用于板材16。因而，即使板件16是一種薄和/或軟的板材，所以當它被加工時也可防止受到過分的扭歪。由于沖頭的數量較小，板材加工設備10可以比較便宜地制造出來并按照一種比較簡單的維修方法予以維修。
板材加工設備10具有推送裝置，用于為每一加工循環把模具10連同置放于其上的板材16推送一段預定的距離，以及空位裝置，有于相對于沖頭22定位模具20。結果，可以對于模具20和沖頭22的相對位置予以精確調節，使得板材16以高精度被加工出來。
盡管本發明的一個優選實施例已經詳細地予以圖示和說明，但應當理解，其中可以做出各種各樣的變動和修改而不偏離所附各項權利要求的范疇。
權利要求
1.一種用于加工板材(16)的設備(10)，包括一模具(20)，用于在其上置放有待加工的板材(16)，所述模具(20)具有一用于板材(16)的加工型板(18)；多個沖頭(22)，可朝向和離開所述模具(20)而移動，用于按照所述加工型板(18)在一預定數量的加工循環中與所述模具(20)協同動作而加工板材(16)；一給進機構(24)，用于每當板材(16)由所述模具(20)和所述各沖頭(22)加工時彼此相對地推動所述模具(20)，連同置放于其上的板材(16)，以及所述各沖頭(22)以使板材(16)上的一加工位置對齊于所述各沖頭(22)。
2.一種按照權利要求1所述的設備(10)，其中所述給進機構(24)具有推送裝置(46)，用于每當板材(16)被加工時，推移所述模具(20)，連同置放于其上的板材(16)一預定的距離。
3.一種按照權利要求1所述的設備，其特征在于，所述給進機構(24)具有推送裝置(46)，用于每當板材(16)被加工時推移所述模具(20)，連同置放于其上的板材(16)，一預空的距離，還包括定位裝置(36)，用于相對于各沖頭(22)定位所述模具(20)。
全文摘要
一種板材加工設備(10)具有一模具(20)，用于在其上置放有待加工的板材(16)，模具(20)若在一在箭頭B所示方向上從事運動的下模具座(12)上面并具有一用于板材(16)的加工型板；多個沖頭(22)，裝在一上沖頭座(14)上，用于按照加工型板(18)在一預定數量的加工循環中與模具(20)協同動作而加工板材(16)；以及一給進機構(24)，用于每當板材(16)由模具(20)和各沖頭(22)予以加工時沿水平方向推動模具(20)以使板材(16)上的一加工位置對齊于各沖頭(22)。板材加工設備(10)結構比較簡單并可以高精度加工各種各樣的板材。
文檔編號H05K3/00GK1157204SQ9611795
公開日1997年8月20日 申請日期1996年12月25日 優先權日1995年12月25日
發明者松林敏, 辻裕之, 北村和正, 則竹基生 申請人:日本礙子株式會社, 三井高科技股份公司