專利名稱：制造具有多個閉口凹槽的槽板的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在液壓機內(nèi)制造具有多個閉口凹槽的槽板的裝置，它具有一個帶下模的壓機工作臺和一個與此壓機工作臺相對運動的、帶有上模的沖壓梁。本發(fā)明還涉及一種制造槽板的方法。
這種槽板用于所謂的ISO-干貨集裝箱等場合，這種集裝箱由一集裝箱框架組成。在其上或其內(nèi)焊接上或焊入一層外罩板。迄今所用的頂板都是帶有端部閉口凹槽的槽板。在DD158519、DD152075和DE10022等中描述了這種板的制造方法。側(cè)壁板和前板通常為端部開口的梯形板。這種凹槽或端部開口的梯形板的缺點是，它們必須嵌入框架的上下翼緣之間，并且必須沿凹槽的輪廓進行焊接，而在使用帶閉口凹槽的頂板時則可以只進行鋪放，然后進行直線焊接。
EP06 54 312 B1描述了一種組合的解決方法，它結(jié)合了閉口凹槽和開口凹槽的制造方法的各種優(yōu)點。然而，在此文獻(xiàn)中描述的制造帶有平直外邊緣的槽板的方法只限于較小凹槽深度和材料厚度和具有較高延伸率的材料。
目前國際上集裝箱制造業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了這樣一種集裝箱，其側(cè)壁板不再嵌入上下翼緣之間，而是像頂板一樣，從側(cè)面附在上下翼緣邊上。采用根據(jù)DD152057、DD158057和DE36 10 022有專利保護權(quán)的方法，在技術(shù)上最大可達(dá)到的凹槽深度為25mm。按照EP 06 54 312 B1可達(dá)到的凹槽深度最大為10mm。
然而，新型ISO-干貨集裝箱的側(cè)壁板和前壁板的凹槽深度從最小25mm至最大46mm。由于在國際市場上沒有凹槽深度大于25mm的帶閉口凹槽的槽板，所以在新研制的側(cè)壁附在上下翼緣邊上的集裝箱中，上下都用金屬罩閉口。
一般來說，或者通過拉伸法或者通過深沖法將凹槽成型在板上。在拉伸法中，在材料的轉(zhuǎn)向區(qū)域存在著很大的撕裂的危險，其中主要是由于摩擦力造成的，通常采用相應(yīng)的潤滑來控制摩擦力。在制造較大深度的凹槽時，變形功相當(dāng)大，而且由于凹槽深度大，凹槽間距小，所以摩擦很大還是可能在轉(zhuǎn)向區(qū)域產(chǎn)生撕裂。
用DE 23 32 899中描述的方法制造凹槽深度較大的閉口凹槽同樣不是卓有成效。在該文獻(xiàn)中，這種方法稱為“控制材料流動的拉伸過程”，也就是一種深沖方法。這種成形以如下方式一步步進行，即，在凹槽的一側(cè)將板固定，而在另一側(cè)板可以進行塑性滯后變形。由于受到相對小的凹槽深度和相當(dāng)大的凹槽間距的限制，所述烤爐板的幾何條件只有相當(dāng)小的變形功，因此這種方法與本發(fā)明的方法無法進行比較。其它細(xì)節(jié)在Oehler-Kaiser的“切割模沖壓模和拉伸?！币粫谄甙嬷凶隽嗣枋?。
本發(fā)明的目的是創(chuàng)造一種用于制造具有多個閉口凹槽的槽板的裝置，用這種裝置可以制造凹槽深度大、凹槽間距小的閉口凹槽。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，即，在一液壓機的壓機工作臺上具有一個下模，該下模帶有一個由外液壓缸驅(qū)動的下模板，一個中間沖壓梁和兩個外沖壓梁穿過該下模板，其中，所述外沖壓梁固定地支撐在壓機工作臺上，中間沖壓梁由中間液壓缸控制運動，在上模上設(shè)有與沖壓梁相互匹配的凹模。
本發(fā)明的另一個目的是創(chuàng)造一種在一個工序中制成多個、優(yōu)選是三個閉口凹槽的方法。
本發(fā)明的這一目的是這樣實現(xiàn)的，首先在壓機的下模板的凹缺與上模的搭邊之間牢固地，將一待成形的板坯沿其外邊緣面夾緊，然后用中間沖壓梁對該板坯進行拉伸，直到將板坯壓入到朝向它的中間凹模中，然后壓力梁與下模板一起繼續(xù)向壓機工作臺方向下降，并通過外沖壓梁的作用將板坯壓入與其相配合的外凹模中。
使用本發(fā)明的裝置及與其相應(yīng)的方法，通過拉伸法與深沖法的組合可將板成形到預(yù)定的形狀。由于首先對第一凹槽的成形來說，板坯未被夾住的所有材料都可以向該凹槽的方向流動，因此就有比較多的材料供外凹槽的隨后成形過程即深沖使用，這樣，就可以可靠地避免轉(zhuǎn)向處的材料撕裂。
按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施形式，所述裝置在上模中沿著凹模轉(zhuǎn)向下模的外邊緣具有可旋轉(zhuǎn)鋼軸，該鋼軸滾動地靠在待成形的板坯上。通過這種輔助措施還有助于避免形成撕裂。
下面的詳細(xì)描述和附圖給出了本發(fā)明的細(xì)節(jié)，這些附圖以舉例的方式示出了本發(fā)明的一個優(yōu)選實施形式，附圖中

圖1是按照本發(fā)明的裝置的示意前視圖，
圖2是液壓缸的液壓系統(tǒng)線路的示意俯視圖。
本發(fā)明的裝置由一液壓機組成，該液壓機具有一個運動的帶有一個上模2的壓力梁1和一基板3，基板3位于壓機的壓機工作臺4上，用于控制地夾持待成形的板坯6的外液壓缸5處于該基板3上。此外，在基板3上還有中間液壓缸7，其上有一個中間沖壓梁8，基板3上還有兩個固定的外沖壓梁9和10。
在液壓缸5上有一個下模板11，該下模板上帶有通槽21，中間沖壓梁8和兩個與其平行的外沖壓梁9、10穿過這些通槽。下模板11在其邊緣區(qū)域內(nèi)帶有環(huán)形的凹缺12，當(dāng)壓機閉合時，上模2的外邊緣區(qū)域上的搭邊13插入到這些凹缺內(nèi)，這些搭邊13與下模板11上的凹缺12相匹配。外液壓缸彼此聯(lián)通，并經(jīng)過一止回閥14以及一壓力調(diào)節(jié)閥15接到一加壓器16上。中間液壓缸7也同樣彼此聯(lián)通，并經(jīng)一止回閥17和一壓力調(diào)節(jié)閥18接到一加壓器19上。
上模2具有一個中凹模22和兩個外凹模23，沿著其轉(zhuǎn)向下模板11的外邊緣具有旋轉(zhuǎn)的鋼軸20，該鋼軸滾動地靠在一待成形的板坯6上。
通過這種裝置，可以以如下的方式實現(xiàn)本發(fā)明的方法將板坯6放置在下模板11上并定位好。通過釋放一個電脈沖使液壓機的壓力梁1向下運行，待成形的板坯6因而夾緊在凹缺12與搭邊13的區(qū)域內(nèi)。外液壓缸5產(chǎn)生一個由壓力調(diào)節(jié)閥15調(diào)節(jié)的反作用力。中間液壓缸7也產(chǎn)生一個由壓力調(diào)節(jié)閥18調(diào)節(jié)的反作用力。液壓機的壓力梁1以及上模2繼續(xù)向下運動。在下降運動中，外液壓缸5、下模11的凹缺12和上模2的搭邊13將板坯幾乎絕對牢固地夾緊。夾緊了的材料的塑性滯后形變極小。在這種向下運動過程中，板坯6開始與中間沖壓梁8接觸。為了在繼續(xù)向下運動的過程中能夠用沖壓梁8使板坯6變形，必須使通過中間液壓缸7所引起的反作用力大于由待成形板坯材料6的面積、屈服極限和摩擦系數(shù)所決定的阻力。只有當(dāng)中間沖壓梁8使板坯6產(chǎn)生的變形結(jié)束且在沖壓梁8隔著板坯6與上模2的中間凹模22壓力合理地接觸時，外沖壓梁9和10才能使板坯6變形。
只要外沖壓梁9和10一與板坯6接觸，就要將中間液壓缸7上的壓力減小，使得中間沖壓梁8雖然施加了一個保持力，但由液壓機所預(yù)定的下降運動仍然進行。
外液壓缸5中的壓力也同時下降，但液壓系統(tǒng)是獨立的，以使得通過外沖壓梁9和10進行凹槽的成形所需的材料幾乎僅僅來自于從沖壓梁9和10的通槽21到凹缺12和搭邊13的區(qū)域。
一旦沖壓梁9和10隔著板坯6與上模2壓力合理地接觸，成形過程就結(jié)束。壓力梁1與上模2一起又重新向上運動。加壓器16和外液壓缸5重新將下模板11帶到初始位置。同時，加壓器19通過中間缸7和中間沖壓梁8也重新回到初始位置。
通過這種反復(fù)的分開但卻結(jié)合的拉伸和深沖方法，中間沖壓梁8可以在拉伸過程中進行凹槽的成形(為此可供成形的材料為從沖壓梁8中線向左右直到在上模2和下模11兩側(cè)的夾緊凹缺12和搭邊13之間的材料)，而在這一成形結(jié)束后，使液壓缸不間斷地向下運行，則外沖壓梁9和10在深沖過程中進行凹槽的成形。
使用由這種方法生產(chǎn)的帶有閉口凹槽的板，可以迅速而又簡便地制造新結(jié)構(gòu)的ISO-干貨集裝箱，這種集裝箱帶有向外接長的板，因為焊縫沿直線延伸，而且不必像在開口凹槽情況下那樣用罩子把所形成的開口蓋住。
權(quán)利要求
1.一種制造具有多個閉口凹槽的槽板的裝置，該裝置具有一個帶下模的壓機工作臺和一個與此壓機工作臺相對運動的、帶有上模的壓力梁，其特征在于所述下模帶有一個由外液壓缸(5)驅(qū)動的下模板(11)，一個中間沖壓梁和兩個外沖壓梁(8、9、10)可穿過該下模板，其中，所述外沖壓梁(9、10)固定地支撐在壓機工作臺(4)上，中間沖壓梁(8)由中間液壓缸(7)控制運動，在上模(2)上設(shè)有與沖壓梁(8、9、10)相互匹配的凹模(22、23)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于上模(2)沿著其轉(zhuǎn)向下模的外邊緣具有搭邊(13)，在壓機閉合時，這些搭邊插入到沿著下模板(11)的外邊緣設(shè)置的凹缺(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于凹模(22、23)沿著其轉(zhuǎn)向沖壓梁(8、9、10)的外邊緣具有旋轉(zhuǎn)鋼軸(20)，這些鋼軸滾動地靠在一待成形的板坯(6)上。
4.一種制造具有多個閉口凹槽的槽板的方法，其特征在于首先在壓機的下模板(11)的凹缺(12)與上模(2)的搭邊(13)之間，牢固地將一待成形的板坯(6)沿著其外邊緣面夾緊，然后用中間沖壓梁(8)對該板坯(6)進行拉伸，直到將該板坯壓入到朝向它的中間凹模(22)中，然后壓力梁(1)與下模板(11)一起繼續(xù)向基板(3)方向下降，并通過外沖壓梁的作用將板坯(6)壓入與其相配合的外凹模(23)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于在下模的凹缺(12)與上模的搭邊(13)之間對板坯(6)的邊緣區(qū)域進行卷邊并夾緊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于在壓力梁(1)的下降過程中，對外液壓缸和中間液壓缸(5、7)進行壓力控制，使其壓力小于由壓力梁(1)所施加的成形壓力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造具有多個閉口凹槽的槽板的裝置,該裝置具有一個帶下模的壓機工作臺和一個與此壓機工作臺相對運動的、帶有上模的壓力梁,所述下模帶有一個由外液壓缸驅(qū)動的下模板,一個中間沖壓梁和兩個外沖壓梁可穿過該下模板,其中,所述外沖壓梁固定地支撐在壓機工作臺上,中間沖壓梁由中間液壓缸控制運動,在上模上設(shè)有與沖壓梁相互匹配的凹模。本發(fā)明還涉及一種制造具有多個閉口凹槽的槽板的方法。
文檔編號B21D17/02GK1263801SQ9912298
公開日2000年8月23日 申請日期1999年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月10日
發(fā)明者英戈爾夫·杜斯 申請人:施塔德金屬成型技術(shù)有限責(zé)任公司