專利名稱：用于在根據(jù)內(nèi)高壓成型法構(gòu)成的部件的壁體中產(chǎn)生切口或者破口的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在根據(jù)內(nèi)高壓成型法構(gòu)成的部件比如仍然處于成 型模具中的空心體的壁體中用隨后對表面進(jìn)行的精加工來產(chǎn)生切口或 者破口的一種方法和一種裝置。
背景技術(shù)：
已知內(nèi)高壓成型法，所述內(nèi)高壓成型法能夠如在DE 43 22 063 C2 中所說明的一樣從外向里從部件壁體中切出切口 。借助于從外面作用 在模具的外殼表面上的沖孔沖頭執(zhí)行這種已知的方法，從而首先在內(nèi) 壓最大時(shí)將切口粗切割到剩余壁體厚度并且隨后在內(nèi)壓降低的情況下 將其切出。
但是也可以從里向外產(chǎn)生破口或切口 (DE 1 552 122 Al),方法 是通過內(nèi)壓的提高朝模具凹槽里面穿破或者說切開壁體，其中在所述 模具凹槽中可以設(shè)置能夠向外移動的支承沖頭。
在這些已知的方法中，在切出切口時(shí)會出現(xiàn)材料再流入 (Nachfliessen )，也就是說會導(dǎo)致部件的壁體表面發(fā)生變化，比如在 切口周圍的區(qū)域中會出現(xiàn)棱邊的傾斜和毛邊(Franse)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，公開了一系列在冷狀態(tài)中通過無切屑的成型(沖 壓、彎曲、擠壓、切割、沖孔、拉伸等)實(shí)現(xiàn)的方案，用于加入具有 特定的形狀輪廓的破口或切口并且獲得部件的更窄的壁厚公差和橫截 面公差以及更好的表面質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，提供開頭所述類型的一種方法和一種裝置，利 用所述方法和裝置避免上述困難并且在所述方法和裝置中也使得上述 措施或類似措施成為多余。
所提出的任務(wù)在一種開頭所述類型的方法中通過以下方式得到解 決，即首先借助于沖孔沖頭將支承在成型模具中的并且通過密封沖頭 固定和定位的原始工件的壁體瞬間預(yù)切割到剩余壁體厚度。在此，所的間距來實(shí)現(xiàn)。這個(gè)間距用于避免液壓缸的加速距離。
在此實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，即以高精度從根據(jù)內(nèi)高壓成型法制造的部件比 如仍然處于成型模具中的空心體的壁體中切出并且成型具有特定的形 狀輪廓的破口或切口，并且對部件的表面進(jìn)行精加工。以往這只有在 分開的工序中在內(nèi)高壓成型模具之外才能實(shí)現(xiàn)。
在另一個(gè)方法步驟中，所述沖孔沖頭被拉回到模具的外殼表面上。 密封沖頭將原始工件推到一個(gè)新的位置中，用于對原始工件的形狀變 化比如在內(nèi)高壓成型中的伸長進(jìn)行補(bǔ)償并且使所述預(yù)切割的區(qū)域也就 是解裂槽相對于沖孔沖頭進(jìn)行精確定位。而后提升內(nèi)壓，并且在成型
述部件中切出切口的切割過程。在此，通過所述沖孔沖頭在下死點(diǎn)和 上死點(diǎn)之間的瞬間的和/或多次的運(yùn)動輕易地和干凈地分開所述部件的 壁體的被預(yù)切割的部分也就是事先借助于沖孔沖頭的沖壓棱邊產(chǎn)生的
在降低內(nèi)壓之后，通過前面所說明的無切屑的成型來實(shí)現(xiàn)完整的
下部結(jié)構(gòu)(Unterbauung)，用于防止切口的傾斜、邊緣形成和毛刺形 成并且加入具有特定的形狀輪廓的破口或切口。這個(gè)工序借助于所述 密封沖頭以及在端面表面和/或側(cè)面表面中具有相應(yīng)的模腔的沖孔沖頭 的垂直運(yùn)動通過工件的軸向運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)。
在最后一個(gè)工序中，對部件的表面進(jìn)行精加工。在從模具中取出 部件的取出過程中通過密封沖頭借助于所述工件的同時(shí)進(jìn)行的軸向移 動和旋轉(zhuǎn)通過裝入模具中的拉模環(huán)對所述工件進(jìn)行的冷拉來實(shí)現(xiàn)對所 述工件的表面的這種精加工。
按本發(fā)明的組合的內(nèi)高壓及無切屑成型法允許在一個(gè)唯一的組合 的成型、沖壓、彎曲、型腔擠壓、拉削加工模具中在工件上產(chǎn)生任意 的破口和切口并且對部件的表面以高精度進(jìn)行精加工。在此，實(shí)際上 也在一個(gè)工序中通過對所述沖孔沖頭的內(nèi)高壓、進(jìn)給、死點(diǎn)間隙及速 度、所述原始工件的推入和軸向位置以及工件的軸向進(jìn)給、移動和旋 轉(zhuǎn)進(jìn)行相應(yīng)的共同控制來實(shí)施這種方法。


本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中示出，并且下面借助于附圖詳細(xì)說明。 其中
5圖l是用于實(shí)施所述方法的裝置的縱剖面圖； 圖2是按圖2的裝置的橫截面圖3、 6、 11、 14和19是按圖1的裝置在不同的工作階段中的縱剖 面圖4、 7、 8、 9、 10、 12、 15、 16、 17、 18是所述裝置在不同的工 作階段中的放大的局部縱剖面圖5是所述裝置的放大的局部橫截面圖21是用于對所述裝置的作用原理進(jìn)行解釋的圖表。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了用于實(shí)施所述方法的裝置的縱剖面圖，而圖2則示出 了在開始所述方法時(shí)一個(gè)這樣的裝置在原始位置中的橫截面圖。所述 裝置或模具具有一個(gè)模具1，工件2尤其是用于汽車座椅的頭枕的支架 管被放入該模具l中。由密封沖頭3、 4在端部側(cè)向所述工件2進(jìn)行加 載。通過開口5，可以將流體加入所述空心的工件2中用于實(shí)施內(nèi)高壓 成型。液壓缸6、 7作用于沖孔沖頭8、 10上，借助于沖孔沖頭8、 10 在工件2的壁體中加入破口或切口。所述沖孔沖頭通過具有支承區(qū)域 12、 14的支架9、 ll得到保持，所述支承區(qū)域12、 14在其高度方面能 夠變化調(diào)節(jié)。通過這種方式獲得到液壓缸6、 7的不同的間距A^ A2。 借助于能夠調(diào)節(jié)的支架腳14、 16進(jìn)行高度調(diào)節(jié)。通過同樣能夠進(jìn)行高 度調(diào)節(jié)的支座13、 15來限制所述支架9、 11向下的運(yùn)動以及由此限制 所述沖孔沖頭8、 IO向下的運(yùn)動。所述支架腳14、 16以及支座13、 15 支承在活塞板18、 20上，所述活塞板18、 20能夠借助于液壓流體19、 21進(jìn)行高度調(diào)節(jié)。
為了對模具中的工件2進(jìn)行精加工，在所述模具的放入和取出工 件的一側(cè)上布置了凹模17或者說拉模環(huán)。此外，在所述沖孔沖頭8、 10中加入一個(gè)或兩個(gè)部分圓形的槽22，所述槽22用于在所加入的破 口或切口上進(jìn)行棱邊整平。
下面借助于示出不同的工作階段的附圖3、 6、 11、 14和19對所述 方法進(jìn)行說明。在第一步驟中，由密封沖頭3定位的工件2通過沖孔 沖頭8、 10瞬間地或者沖擊式地進(jìn)行預(yù)切割。在使用隨后引起完整的 切口的沖孔沖頭10的情況下，使所述支架11繼續(xù)移出來，從而獲得 一個(gè)較小的間距A^如在圖3中所示，沖擊通過垂直的板碰到支座13
6上而停止。此外，圖4和5示出有關(guān)的放大圖。通過沖擊，在材料中 產(chǎn)生預(yù)損壞。
隨后，在將所述沖孔沖頭8、 10 —直拉回到模具的外殼表面上之 后將作用流體泵入所述工件2的內(nèi)部。因?yàn)樵谡嬲膬?nèi)高壓成型期間 會出現(xiàn)材料的伸長，所以事先通過所述密封沖頭3、 4的軸向移動將所 述工件2置于一個(gè)位置中，該位置使解裂槽精確地相對于相應(yīng)的沖孔 沖頭進(jìn)行定位(圖6)。圖7-10示出了在內(nèi)高壓的作用下接下來的切 割過程。在此存在所述能夠移動的沖孔沖頭從外向里(圖8、 9)或者 從里向外(圖7、 IO)運(yùn)動的可能性。在內(nèi)高壓成型時(shí)，所述工件2的 壁體抵靠在所述模具的內(nèi)側(cè)24、 25上。在所述切口或斷面上形成切割 邊26、 27。
圖ll示出了緊接著的方法步驟，該方法步驟用于對棱邊進(jìn)行后處 理或者說用于加入具有特定的形狀輪廓的破口或切口 。所述沖孔沖頭 8、 10連同切出的板材28或成型的板材區(qū)段31仍然沿移動方向進(jìn)一步 導(dǎo)入所述模具中，使得所述切口或破口的棱邊區(qū)域29、 30與上托沖頭 帽中的模膛加工的槽22齊平。所述密封沖頭3、 4軸向移動，并且通 過這種方式通過朝所述槽22中的強(qiáng)制運(yùn)動對可能由于切割過程變形的 棱邊進(jìn)行整平。從圖14-18中可以看出一種這樣的來回運(yùn)動以及所述棱 邊區(qū)域(29、 30、 32)的整平效果。
為了對表面進(jìn)行校準(zhǔn)，隨后進(jìn)行拉伸過程。在這種情況下，成型 的工件2在優(yōu)選同時(shí)旋轉(zhuǎn)的情況下通過所述凹模17來拉伸，并且由于 拉模環(huán)在其外殼表面33方面得到整平。
最后借助于圖21-27來示出方法次序。所述工件2被所述密封沖頭 3、 4所接納，并且通過軸向運(yùn)動定位到模具中。借助于以沖擊方式作 用的沖孔沖頭8、 IO在壁體中產(chǎn)生預(yù)損壞。而后在提高內(nèi)壓的情況下， 通過沖孔沖頭的瞬間的和/或多次的運(yùn)動產(chǎn)生真正的切口或斷面。為了 對棱邊進(jìn)行后處理，通過所述工件的軸向運(yùn)動使棱邊強(qiáng)制進(jìn)入所述沖 孔沖頭中的模膛加工的槽22中。隨后進(jìn)行校準(zhǔn)過程并且接下來取出工 件。
圖28示出了相應(yīng)的沖孔沖頭的速度，其由在所述沖孔沖頭的上面 部分和液壓缸之間的各個(gè)間距Ai、 ^2中獲得。附圖標(biāo)記列表
1模具
2工件
3密封沖頭
4密封沖頭
5輸入開口
6液壓缸
7液壓缸
8沖孔沖頭
9支架
10沖孔沖頭
11支架
12支承區(qū)域
13支座
14支架腳
15支座
16支架腳
17凹模
18活塞板
19流體
20活塞板
21流體
22槽
23槽
24模具內(nèi)側(cè)
25模具內(nèi)側(cè)
26切割邊
27切割邊
28切出的板材
29棱邊區(qū)域
30棱邊區(qū)域
31成型的板材區(qū)段32 棱邊區(qū)域
33 外殼表面
權(quán)利要求
1. 用于在根據(jù)內(nèi)高壓成型法構(gòu)成的部件比如仍然處于成型模具(1)中的空心體的壁體中借助于能夠從外向里或者從里向外移動的、壓入所述空心體的壁體中的沖孔沖頭(8、10)產(chǎn)生切口或者破口的方法，其特征在于，首先借助于所述沖孔沖頭(8、10)將支承在所述成型模具(1)中的并且優(yōu)選用密封沖頭(3、4)固定和定位的原始工件或者工件的壁體瞬間預(yù)切割到剩余壁體厚度，并且在模具(1)中對所述部件或所述部件的一部分進(jìn)行無切屑的成型和/或精加工。
2. 按權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述壁體的經(jīng)過預(yù)切 割的部分在解裂槽的意義上在所述部件的內(nèi)高壓成型過程中通過所述 沖孔沖頭(8、 10)的瞬間的或者非瞬間的和/或多次的前進(jìn)和回程運(yùn)動 來分開。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過無切屑的成 型來加工所述破口和切口并且/或者通過拉伸過程對成型的工件的外殼 表面進(jìn)行校準(zhǔn)。
4. 按權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述破 口或切口的特定的形狀輪廓通過無切屑的冷成型通過所述工件(2)的 軸向移動和/或所述沖孔沖頭(8、 10)的垂直運(yùn)動在無內(nèi)壓的情況下實(shí) 現(xiàn)。
5. 按權(quán)利要求l到4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過用伸實(shí)現(xiàn)對工件(2)表口面的精加工。 '； '、-、'
6. 按權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述部 件是用于固定頭枕以鎖止在汽車座椅上的管子。
7. 用于實(shí)施按權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的方法的裝置，包括 用于實(shí)施內(nèi)高壓成型的成型模具(1)以及至少一個(gè)用于在工件尤其空 心體的壁體中加入切口或破口的沖孔沖頭(8、 10)，其特征在于，為 使所述沖孔沖頭(8、 10)瞬間起作用，在所述沖孔沖頭的上面部分和 沖孔液壓缸(6、 7)之間的可變的間距能夠調(diào)節(jié)。
8. 按權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述沖孔沖頭(8、 10)設(shè)有上面的和下面的能夠移動的限制止擋。
9. 按權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述沖孔沖頭(8、10)在其側(cè)面表面上具有根切(22)，所述根切(22)的上面部分在 所述工件的在圍繞著所述破口或切口的區(qū)域中的外殼表面的意義上相 應(yīng)于所述工件的破口或切口的形狀輪廓。
10. 按權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述根切是楔形的。
11. 按權(quán)利要求7到10中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在所 述模具的內(nèi)部空腔中安裝了拉模環(huán)(17)。
12. 按權(quán)利要求7到11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 工件由密封沖頭(3、 4)接納，它們同軸地布置在所述模具(1)的內(nèi) 部的空腔中，并且在內(nèi)高壓成型中通過同步的軸向運(yùn)動和/或旋轉(zhuǎn)相對切割的解裂槽"定位，并且i無切屑的成型過考i中實(shí)現(xiàn)工^的軸向移動并且/或者實(shí)現(xiàn)表面的精加工。
13. 按權(quán)利要求7到12中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述 能夠同步軸向運(yùn)動的密封沖頭(3、 4)接納著原始工件(2)并且將其 導(dǎo)入所述模具(1)中并且同樣再度將其從中導(dǎo)出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在根據(jù)內(nèi)高壓成型法構(gòu)成的部件比如仍然處于成型模具(1)中的空心體的壁體中借助于能夠從外向里或者從里向外移動的、壓入所述空心體的壁體中的沖孔沖頭(8、10)產(chǎn)生切口或者破口的方法。為了在模具中實(shí)施切割過程，在此提出，首先借助于所述沖孔沖頭(8、10)將支承在所述成型模具(1)中的并且優(yōu)選用密封沖頭(3、4)固定和定位的原始工件或者工件的壁體瞬間預(yù)切割到剩余壁體厚度。成型過程與在模具中進(jìn)行的、用于加工破口或切口的無切屑成型過程及精加工相組合。此外提出一種相應(yīng)的裝置。
文檔編號B21D26/035GK101454093SQ200780005508
公開日2009年6月10日 申請日期2007年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月15日
發(fā)明者A·W·謝弗, B·威廉, C·哈勒, I·阿布拉莫夫, M·赫爾姆 申請人:西德科汽車座椅技術(shù)有限責(zé)任公司