專利名稱：多過程壓床和壓力加工法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多過程壓床和通過多個過程壓力加工帶狀材料的壓力加工法。
背景技術：
近年來，壓力加工已變得更加自動，并且效率更高。利用單系統(tǒng)以同時進行多個成 形操作的多過程壓床正變得更加普遍。這種壓床具有布置在床上的多個底模。使曲軸旋轉 以升高和降低滑座，其中上模以成形順序從該滑座懸置。由輸送機系統(tǒng)輸送工件。以組合 的方式，進行自動壓力成形加工。也就是說，在第一過程的模具之間夾緊并擠壓工件。當一 個成形操作完成時，操作輸送機系統(tǒng)，以使工件水平地移動到進行下一成形操作的下一鄰 接的模具。通過重復該程序，可將單個壓床用于以集成的方式通過多個過程進行具有高的 加工率的成形操作，因而實現具有高的工作效率和良好的生產率的加工。然而，在與單根曲軸的旋轉相聯系的傳統(tǒng)多過程壓床中，同時升高和降低與偏心 部件接合的連桿，并升高和降低從它們底部懸掛的滑座，以一次擠壓幾個對準的工件。為 此，在這時候，向壓床施加的負荷變成多個模具中的所有工作負荷的總和。如果假定單個壓 床設置有三種模具并同時進行三種壓力成形過程，則如果在第一過程出現的負荷為K1，在 第二過程出現的負荷為K2，并且在第三步驟出現的負荷為K3，由于這些壓力成形操作同時 進行，所以在壓床出現的負荷的總和總體上變成單獨的負荷的總和或K1+K2+K3 = KT0當 然，如果工作過程的數量增加并且每過程的成形比率越高，則總值變得越大。為了經受住合 成的巨大負荷，必須使壓床在剛度上非常強。最后，壓床變得大而重，需要的安裝面積變大， 并且輔助設施也在尺寸上變大。此外，在新近的壓床中，成形的產品在形式上正變得日益多 樣化。甚至由單臺機器成形的產品達到成千上萬種。為此，在笨重的壓床中，通常過大的體 積降低普遍的適用性。特別地，如果生產可由笨重設施通過輕負荷形成的少量壓制產品，則 損耗變得太大并且主能量單位上升，導致較低的生產率。除主生產單位外，存在被感覺到的 大的不利影響的高風險。在這種情況下，變得需要并行地提供單獨的輕負荷壓床。在PLTl和2中公開了解決這樣的問題的壓床，也就是說盡管進行多個過程，但在 尺寸上相對小并且在結構上十分經濟的壓床。例如，在PLT2中公開的技術如下也就是說， 這提供多過程壓床，其提供具有三種模具的單個壓床并進行三個過程。在該壓床中，曲軸的 偏心部件不具有單根偏心軸線，而是設置有在相位上偏移的三根偏心軸線。為此，在進行第 一過程時，不執(zhí)行第二和第三過程。向壓床施加的載荷此時總體上正好變成第一過程的負 荷K1。在第一過程結束并且曲軸精確地旋轉預定的角度之后，執(zhí)行第二過程。向壓床施加 的載荷在這時總體上正好為第二過程的負荷K2。在第二過程結束并且曲軸精確地旋轉另一 預定的角度之后，第三過程開始并產生負荷K3。這樣，在時間上偏移地連續(xù)進行多個壓力加 工操作，因而對于總體上向壓床施加的最大負荷而言，足以假定最大的單獨負荷、也就是說 K3。然而，在上述多過程壓床中，在壓力加工工件的同時，工件有時移動或翹曲，或者 工件部分地裂縫，導致最終加工產品的質量大大下降。認為出現這樣的問題出現首先因為工件是帶狀材料并且必須在多個過程之間輸送工件，因而這樣的現象出現在塑性加工的時 候。引用錄專利文獻PLTl 日本專利公開(A)No. 8-206883PLTl 日本專利公開(A)No. 6-297195PLT3 日本專利公開(A)No. 2007-229738

發(fā)明內容
技術問題考慮到以上問題作出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種多過程壓床和通過多 個過程壓力加工帶狀材料的壓力加工方法，其能在壓力加工帶狀材料的同時防止帶狀材料 移動或翹曲、或防止帶狀材料部分地裂縫。根據本發(fā)明的第一方面，多過程壓床(100)是通過多個過程壓力加工帶狀材料 (W)的多過程壓床(100)，該多過程壓床(100)設置有驅動源(M)；由驅動源(M)驅動并具 有多個獨立的第一凸輪(la、lb、lc、ld、le、和If)和第二凸輪(lh、li、1 j、lk、11、和lm)的 凸輪軸(1)；多個模組，各模組均由與第一凸輪連接的沖頭( 和模具C3)組成；與第二凸 輪連接并在壓力加工的時候保持帶狀材料(W)靠著模具(3)的材料保持構件(7)；以及支 撐模組的基部(5)，多個模組沿凸輪軸(1)的軸向方向布置，各第一凸輪形成有適于各過程 的輪廓，使得各第一凸輪與各沖頭⑵和模具⑶合作，以在各過程進行壓力加工，以及使 帶狀材料(W)在各沖頭( 與各模具( 之間沿凸輪軸(1)的軸向方向移動各預定的間距， 使得彼此以時間間隔順序地執(zhí)行各過程的各沖頭( 與模具( 合作的壓力加工。在能通過單個壓床進行幾種加工過程的壓床中，連接至第二凸輪的材料保持構件 能在壓力加工帶狀材料的同時保持帶狀材料(W)靠著模具C3)。為此，在壓力加工帶狀材料 的同時，能夠防止帶狀材料移動或翹曲、或者帶狀材料部分地開裂。此外，當不壓力加工帶 狀材料(W)時，能解除保持狀態(tài)并能輸送帶狀材料(W)。根據本發(fā)明的第二方面，材料保持構件(7)具有保持帶狀材料(W)的部分(7d)。 由于該結構，所以能夠簡化多過程壓床，并且同樣能夠提高過程速度。根據本發(fā)明的第三方面，多過程壓床(100)將帶狀材料(W)加工成用于熱交換器 的部件。這清楚地示出特定形式的加工部件。根據本發(fā)明的第四方面，執(zhí)行壓力加工的一個過程的多個壓力加工單元彼此連 接，并執(zhí)行多個過程的壓力加工。通過由連接到一起的多個壓力加工單元構成多過程壓床(100)，當改變過程時，不 僅能改變凸輪軸，而且能添加、刪除、或改變壓力加工單元，并從而改變壓力加工的過程。也 就是說，能夠以低成本快速地并且靈活地處理壓力加工過程中的變化。利用多過程壓床(100)加工帶狀材料(W)的方法的特征在于多個壓力加工過程中 的每個過程包括保持帶狀材料(W)靠著模具( 的步驟，使沖頭朝帶狀材料(W)前進、撞擊 帶狀材料(W)、和壓力加工帶狀材料(W)的步驟，以及使帶狀材料(W)在各沖頭(2)與模具 ⑶之間沿凸輪軸⑴的軸向方向移動預定的間距的步驟。在能通過單個壓床進行多種加工過程的壓力加工法中，能夠在壓力加工帶狀材料的同時將材料保持構件用于保持帶狀材料(W)靠著模具C3)。為此，在壓力加工帶狀材料的 同時，能夠防止帶狀材料移動或翹曲、或者帶狀材料部分地裂縫。以下，將參考


本發(fā)明的實施例。應指出的是，在圖1至圖5中，具有相同 功能的構件或裝置被指定相同的標記或數字并且省略說明。

圖1是本發(fā)明的壓床的示意性剖視圖。圖2是圖1的壓力加工單元的詳細說明圖。圖3是從方向A看到的圖2的壓力加工單元的視圖。圖4是帶狀材料的連續(xù)壓力加工的示意圖。圖5是熱交換器的壓力加工部件的視圖。
具體實施例方式在圖1中示意性地示出根據本發(fā)明的多過程壓床100。壓床100設置有伺服電機 M、連接至伺服電機M并由該伺服電機M驅動的凸輪軸1、和六個連續(xù)的壓力加工單元10、 20、30、40、50、和60。應指出的是，由于空間限制，從示意圖省略壓力加工單元40、50、和60。多過程壓床100由彼此連接的多個執(zhí)行單個壓力加工過程的壓力加工單元組成， 從而進行多個過程的壓力加工。通過由連接到一起的多個壓力加工單元構成多過程壓床 100，當改變過程時，不僅能改變凸輪軸，而且能添加、刪除、或改變壓力加工單元，并從而改 變壓力加工的過程。也就是說，能夠以低成本快速地并且靈活地處理壓力加工過程中的變 化。凸輪軸1設置有(用于壓力加工工件的)六個第一凸輪la、lb、lc、Id、le、和If以 及(用于保持工件的)六個第二凸輪lh、li、lj、lk、ll和lm。第一凸輪和第二凸輪交替布 置。一個第一凸輪和鄰接該第一凸輪的一個第二凸輪形成一組凸輪。也就是說，第一凸輪 Ia和第二凸輪lh、第一凸輪Ib和第二凸輪li、以及第一凸輪Ic和第二凸輪Ij形成多組凸 輪。同樣地，第一凸輪和第二凸輪形成多組凸輪。在圖2中示出壓力工作單元10的詳細說明圖。如圖2所示，壓力工作單元10設置 有連接至第一凸輪Ia的壓力從動件4、通過壓力從動件4承受保持力的沖頭(上模)2、與 沖頭配對的模具(底模)3、以及支撐模具3的基部5。壓力從動件4布置成能夠在缸(未 示出)中滑動。該壓力從動件4被復位彈簧(未示出)向第一凸輪側(頂部方向)偏壓， 并恒定地抵靠第一凸輪輪廓表面。加工單元10還設置有與第二凸輪Ih連接的工件保持從動件6。保持從動件6被 復位彈簧(未示出)向第二凸輪側(頂部方向)偏壓。頂表面6a恒定地抵靠第二凸輪輪 廓表面。保持從動件6為約略地矩形形狀，其具有當從頂部看時位于其中心處的開口。用 于與第二凸輪Ih抵靠的部分從主體伸出。在中心處的孔內布置有壓力從動件4和沖頭2。 此外，在保持從動件6正下方布置有工件保持構件7。當壓力加工工件W時，保持從動件6 的底表面6b抵靠工件保持構件7的頂表面，向工件保持構件7傳遞凸輪升程位移(凸輪 力)，并保持工件W靠著模具3。應指出的是，除了當進行壓力加工工件W的過程時以外，在 保持從動件6與工件保持構件7之間存在間隙G。
在圖3中示出從工件W前進的方向A看到的圖2的壓力加工單元的視圖。如圖3 所示，工件保持構件7設置有用于在左右方向上保持工件W的工件保持構件7a、保持從動件 6抵靠凸輪Ih并且傳遞凸輪Ih的升程位移(凸輪力)的凸輪力傳遞構件7b、和設置在工 件保持構件7a與凸輪力傳遞構件7b之間的四根凸輪力傳遞柱7c。此外，工件保持構件7 通過工件保持構件支撐彈簧8布置在基部5上方。工件保持構件7a在左側和右側形成有 U形凹進部7d。由于兩個U形凹進部7d，所以限制工件W的運動。這保持工件W。與加工單元10相同地構成其他加工單元20、30、40、50、和60。此外，沿凸輪軸的 軸向方向布置有多個模組(沖頭和模具)。返回至圖1，穿過六個壓力加工單元10、20、30、40、50、和60設置有單根凸輪軸1。 凸輪彼此形狀(凸輪輪廓)不同。給出用于執(zhí)行壓力加工操作的最大升程的相位角也彼此 偏移。凸輪軸1例如以60rpm的速度旋轉。當凸輪軸1開始旋轉時，首先，開始壓力加工 單元10中的過程。當凸輪軸1旋轉時，布置在凸輪軸1處的第一凸輪Ia和第二凸輪Ih也 旋轉。當第二凸輪Ih旋轉時，布置在壓力加工單元10中的保持從動件6克服復位彈簧(未 示出)向下位移。此外，保持從動件6的底表面6b抵靠工件保持構件7的頂表面，向工件 保持構件7傳遞凸輪升程位移(凸輪力)，并保持工件W靠著模具3。與通過第二凸輪Ih的旋轉的工件W的保持操作同步，由第一凸輪Ia進行壓力加 工操作。也就是說，當第一凸輪Ia旋轉時，布置在壓力加工單元10中的壓力從動件4向下 位移。在這種情況下，連接至壓力從動件4的沖頭2也向下位移。結果，沖頭2朝工件W前 進、撞擊工件W、到達下止點、并將工件W保持在沖頭2與模具3之間，以便壓力成形。應指出的是，如以下所解釋地，正好在沖頭2到達下止點之前，也就是說正好在工 件W接收壓力加工之前，已通過工件保持構件7將工件W保持靠著模具3。在壓力加工工件 W的同時，由工件保持構件7持續(xù)地保持工件W。此外，在壓力加工結束之后，第二凸輪Ih撞 擊保持從動件6的位置上升。在工件W與模具3分開并且解除工件W的保持狀態(tài)的同時， 由工件保持構件支撐彈簧8向上將工件保持構件7推回。這樣，在壓力加工工件W的同時，由工件保持構件7保持工件W。為此，能夠在壓力 加工工件W的同時防止工件W移動或翹曲、或者帶狀材料部分地開裂。如果工件W在壓力 加工工件W的同時移動或翹曲，則加工精度顯著降低，并且缺陷發(fā)生率上升。此外，當凸輪軸1旋轉時，開始壓力加工單元20中的過程。如果凸輪軸1旋轉，則 布置在凸輪軸1處的第一凸輪Ib和第二凸輪Ii旋轉。在這種情況下，執(zhí)行與在壓力加工 單元10處所執(zhí)行的過程相同的過程。也就是說，工件W由保持從動件6和連接至第二凸輪 Ii的工件保持構件7保持。在保持狀態(tài)下，當布置在使工件W成形的壓力加工單元20中 的壓力從動件4到達下止點時，通過壓力從動件4和連接至第一凸輪Ib的沖頭2成形工件 I以同樣的方式隨著凸輪軸1的旋轉相繼地執(zhí)行壓力加工單元30至60中的過程。 過程的原理相同，所以將省略說明。這樣，隨著凸輪軸1的旋轉，各壓力從動件4相繼地到達下止點并相繼地進行成形 操作。各壓力加工操作在時間上不重疊，并且在一定的時間間隔之后單獨地進行。如果假 定在所有的過程產生的負荷(壓力負荷P)相同，則簡單地說在鍛壓時出現的負荷總體上可保持為現有技術的1/6。第一凸輪彼此形狀(凸輪輪廓)不同。提供用于執(zhí)行壓力加工的最大升程的相位 角也彼此偏移。通過形成具有適于不同過程的輪廓的凸輪使第一凸輪la、lb、lC、ld、le、和 If與沖頭2和模具3合作用于不同過程的壓力加工。壓力加工的工件W是具有例如60mm的寬度的帶狀材料。原始材料呈帶材卷C的 形狀。通過輸送輥11從帶材卷C輸送工件W，并使工件W間歇地通過加工單元10、20、30、 40、50、和60的沖頭2與模具3之間同時壓力加工工件。當被壓力加工時，工件W停止。每 當在各過程的壓力加工操作結束時，在向上方向離開模具3的情況下以預定的間距(例如 30mm)沿凸輪軸1的軸向方向間歇地輸送工件W，以完成壓力加工。圖4是帶狀材料W的連續(xù)壓力加工的示意圖。帶狀材料W為1. 2mm厚的鋁材料。 參考圖4，簡單地解釋六個過程。第一過程修整帶狀材料W、形成角部、將材料拉直、并形成 肋。第二過程弄直角部、修整材料、和對角部去毛刺。第三過程弄直直部、進行開槽、去毛刺、 和導引去毛刺(pilot burring)、以及壓擠導引部。第四過程修剪側邊并對側部去毛刺。第 五過程彎曲側部。第六過程拉制角部、彎曲嵌入件、并切割材料。通過這六個過程形成用于熱交換器的部件。在圖5中示出加工的熱交換器部件 90。在圖5中，(a)是用于熱交換器的部件的側視圖，(b)是從X方向看到的(a)的底視圖， 而(c)是從Y方向看到的(b)的端視圖。應指出的是，90a是通孔，冷卻水在其中流動的管 道通過該通孔插入。以以上的方式，通過多過程壓床和通過多個過程壓力加工帶狀材料的壓力加工 法，能夠提供一種壓床和利用該壓床的加工方法，其中該壓床在擠壓帶狀材料的同時能夠 防止帶狀材料移動或翹曲、或帶狀材料部分地開裂。
權利要求
1.一種通過多個過程壓力加工帶狀材料的多過程壓床， 所述多過程壓床設置有驅動源，凸輪軸，所述凸輪軸由所述驅動源驅動并具有多個獨立的第一凸輪和第二凸輪， 多個模組，所述各模組由與第一凸輪連接的沖頭和模具組成，材料保持構件，所述材料保持構件與所述第二凸輪連接并在所述壓力加工的時候保持 所述帶狀材料靠著所述模具，以及 基部，所述基部支撐所述模組， 所述多個模組沿所述凸輪軸的軸向方向布置，各第一凸輪形成有適于各過程的輪廓，使得各第一凸輪與各沖頭和模具合作，以在各 過程進行壓力加工，以及使所述帶狀材料在各沖頭與各模具之間沿所述凸輪軸的軸向方向移動各預定的間距， 使得各過程的各沖頭與模具的合作的壓力加工彼此以時間間隔順序地執(zhí)行。
2.根據權利要求1所述的多過程壓床，其特征在于，所述材料保持構件具有保持所述 帶狀材料的部分。
3.根據權利要求1所述的多過程壓床，其特征在于，所述多過程壓床將所述帶狀材料 加工成用于熱交換器的部件。
4.根據權利要求1所述的多過程壓床，其特征在于，多個執(zhí)行壓力加工的一個過程的 壓力加工單元彼此連接，并執(zhí)行多個過程的壓力加工。
5.一種利用根據權利要求1所述的多過程壓床加工帶狀材料的方法，其中，所述多個 壓力加工過程中的每個過程包括保持所述帶狀材料靠著模具的步驟，使所述沖頭朝所述帶狀材料前進、撞擊所述帶狀材料、和壓力加工所述帶狀材料的步 驟，以及使所述帶狀材料在各沖頭與各模具之間沿所述凸輪軸的軸向方向移動預定的間距的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及多過程壓床和壓力加工法。一種在壓力加工過程中能夠防止帶狀材料移動或翹曲或者能夠防止帶狀材料部分地裂縫的壓力加工帶狀材料的壓床，和利用該壓床的加工方法。多過程壓床設置有驅動源(M)、由驅動源(M)驅動并具有多個獨立的第一凸輪(1a、1b、和1c)和第二凸輪(1h、1i、和1j)的凸輪軸(1)、分別由與第一凸輪連接的一對沖頭(2)和模具(3)組成的多個模組、當與第二凸輪連接并按壓第二凸輪時將帶狀材料W壓在模具(3)上的材料保持構件(7)、以及支撐模具的基部(5)。
文檔編號B30B13/00GK102049877SQ20101053144
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權日2009年10月29日
發(fā)明者森川伸之, 竹下賢吾, 黑澤武司 申請人:株式會社電裝