CN1110636A - 冲模装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一冲模装置，它能消除热膨胀及凸缘 孔的数量变化的影响并能提高凸缘高度的精度。在 含有上模及下模的冲模装置中，具有凸缘孔的金属板 被安置在能使凸缘端部形成一翻边的上下模之间；一 扩口冲头安装在上模上并能在其内作垂直运动。为 了形成翻边，扩口冲头有一个翻边成型部分。一个偏 动件将扩口冲头朝下模偏动。限定扩口冲头下止点 的高度校正杆安装在下模上。当上模与下模闭合时， 该高度校正杆能与已在凸缘中的扩口冲头接触。

Description

本发明涉及一种冲模装置。更确切地讲是涉及一种冲模装置，它包括：一个上模;一个能相对于上模作上下运动的下模。其中，具有一通孔并在通孔周边有定高凸缘的金属板放置在上模与下模之间，通过冲模在凸缘的端部形成一个翻边口。

用于空调器中热交换器上的散热片有一个用例如一种矩形薄铝片制成的金属片部分，和多个打在此金属片中的周围有凸缘的孔。

在热交换器中，许多上述散热片被叠起来，并且每一散热片的周围有凸缘的孔同轴相连。具有高导热性的金属管子，例如铜管，同轴相连地穿过周围有凸缘的孔，以便散热片和金属管被组合成一体。从而，相邻散热片之间的间隙几乎是与周围有凸缘的孔的凸缘高度是相等的。

热交换器的散热片可以用例如已公布的美国专利4，055，067的方法制造。此方法示于图7A-7D。

在此方法中，首先在薄金属板上冲孔、去毛边以形成一个周边有伸出部份102的孔101（见图7A）。其次，扩大孔101的直径并压薄伸出部份102直到使伸出部份变成具有定高的凸缘104（见7B和7C）。

此外，凸缘104的上端被扩口形成翻边105（见图7D）。

上述散热片可以通过如图8所示的已有技术的冲模装置加以制造。金属板100以箭头A方向间歇传送进料。金属板100被顺序传送到安装在可垂直运动的上模与固定的下模之间的多级模14、16、18和200中。随后金属板从箭头B方向出来。

如图7A所示的冲孔和去毛边工序在多级模的14中完成，如图7B和7C所示的压薄工序在多级模的16和18中完成，如图7D所示的扩口工序在多级模的200中完成。

在具有模200的冲模装置中，在上模202中固定有一扩口冲头204（见图9），从便扩口冲头204的底部进入被安置在下模206上的金属板100的凸缘104中，并且在凸缘的端部形成翻边105。

在通过模200后，金属板100的凸缘高度等于扩口冲头204的翻边形成部份205到在下模206中的模200上表面之间的距离H。从而，凸缘高度或距离H取决于扩口冲头204向下运动的最低位置（下止点）。

注意，下模206有一个孔208，穿过周围有凸缘的孔102的扩口冲头204的下端部能进入此孔。

在已有技术中，在生产过程中扩口冲头204的下止点是不能调节的。

当具有该冲模装置的压力机在工作时，此冲模装置被加热，这样冲模装置的温度一直上升到加热热量和散热热量平衡为止。随着加热，压力机的各个部件膨胀。由于热膨胀的缘故，扩口冲头204的下止点随着时间的推移而改变。从而，压力机开始工作时的凸缘高度H就不同于压力机工作结束时的高度。

如上所述，如果一组凸缘高度H不固定的散热片重叠起来，热交换器的散热部份高度就彼此不同了。

通过一个冷却***能够解决这种不稳定的制造精度，此***通过流体例如在管中循环的油使压力机降温并保持稳定的温度。

然而，具有冷却***的压力机其结构复杂而尺寸庞大。

在压力机开始工作之前，扩口冲头204的下止点可先考虑热膨胀的因素而调节到适当位置。但在这种情况下，对于一个非熟练工来说要适当调节下止点是很困难的。再者，即使把下止点调节到适当位置，下止点还是要随热膨胀而改变的，这样制造精度还是不能稳定。

即使冲模装置设计成能同时形成三个翻边，但是也可以出现只制造一个或两个翻边的情况。在形成翻边的实际数量少于设计数量的情况下，不平衡力就会作用在装有扩口冲头的上模上，这样上模就会有所倾斜。即使压力机有冷却***，由上述原因引起的上模倾斜也不能避免。由于上模的倾斜，凸缘的高度必定是不均匀的。

为了解决这个问题，本发明的发明者之一发明了一种揭示在日本专利Kokai    Gazette    5-200450中的冲模装置。此冲模装置如图10所示。

在此冲模装置中，在下模206上安装一个测试传感器226，上模202则安装一个目标件225。当上模202的下表面与下模206的上表面之间的距离最短、或上模202到达下止点时，测试***224就通过传感器226测量到目标件225的距离。一个可升降的部件210能垂直调节下模，从而调节上模的下止点。一步进马达220根据由测试***224测得的距离来垂直移动升降部件210。

注意，升降部件210有一组固定的三角件212，它们被固定在下底座12的上平面并且它们的斜面朝上，另外还有一组其斜面朝下、能各自在固定的三角件212的斜面上滑动的三角件214。

在如图10所示的冲模装置中，如果随着时间的推移，通过测试***224测得的上模202下止点相对于初始位置有所改变或移动，步进马达220就使下模206向上移动。有了这个机构，上模202下止点就能尽可能的维持在初始位置，因而凸缘孔的凸缘的高度就能做到尽可能的相等。

然而，在如图10所示的冲模装置中，其制造精度受测试***224、步进马达220和升降部件210等等误差的影响，从而使凸缘高度的参差不齐不能完全消除。此外，此冲模装置必须安装用于驱动升降部件的设备如步进马达及用于控制的设备，这样此冲模装置必定是结构复杂而尺寸庞大的。

本发明的一个目的在于提供一种冲模装置，它能消除热膨胀和凸缘孔数量变化的影响从而能提高凸缘高度的精度。

本发明的另一个目的是提供一种结构简单的冲模装置。

本发明的发明在于能使扩口冲头的下止点能尽可能地固定，它是通过向下偏动安装在上模的扩口冲头以及安装一个在下模中的高度校正杆，从而尽管压力机有热膨胀存在也能限定扩口冲头的下止点。

换句话说，本冲模装置包括：

一个上模;

一个能相对于上模作上下运动的下模，

其中，其上具有通孔并在其周边有定高凸缘的金属板安置在上模与下模之间;当上模与下模闭合时，在凸缘的端部形成一个翻边，

其中，本发明的改进之处包括：

一个安装在上模并能在其内作垂直运动的扩口冲头，此扩口冲头有一个用于冲压凸缘的端部从而形成翻边的翻边成形部份，此翻边成形部份在扩口冲头的底部，当上模与下模闭合时它能进入凸缘之中;

一个使扩口冲头朝下模偏动的偏动件，偏动件的弹力等于或大于用于翻边成形的压力;

一个设置在下模中、限定扩口冲头下止点的高度校正杆，当上模与下模闭合、扩口冲头的端部在凸缘中时，此高度校正杆能与扩口冲头的底部相接触。

在本发明中，当上模向下运动使得冲模闭合时，扩口冲头的底部与上模一起向下移动直到扩口冲头底部在下止点与高度校正杆接触，从而通过扩口冲头的翻边成形部份使凸缘端部弯折而形成翻边。

当扩口冲头与高度校正杆接触并达到下止点而上模继续向下运动时，与将扩口冲头向下模偏动的偏动件的力相反的反作用力作用在扩口冲头上，此反作用力等于或大于形成翻边的冲压力。从而，在本发明的冲模装置中，大于偏动件弹力的、作用于扩口冲头的力能被偏动件所吸收，从而使得扩口冲头的下止点能被固定。

由于固定了下止点，本发明的冲模装置能消除压力机热膨胀及凸缘孔数量变化的影响并能提高凸缘高度的精度，从而使热交换器散热部份的高度处处相等。

此外，在此冲模装置中不需要例如步进马达等驱动装置。这样，本发明的冲模装置就结构简单、尺寸趋小。

下面将结合附图详细地描述本发明的实施例，此实施例仅作为举例说明本发明之用，本发明不限于下述实施例。

图1是本发明冲模装置的一个实施例的部分剖面侧视图;

图2示出了图1所示的一多级模的20的部分剖视图;

图3是上模与下模处于敞开状态时图2所示那部分的部分剖视图;

图4是上模与下模处于闭合状态时图2所示那部分的部分剖视图;

图5是第二个实施例的冲模装置部分剖视图;

图6是第三个实施例的冲模装置部分剖视图;

图7是热交换器散热片的制造工序的说明图;

图8是制造如图7所示的散热片的常规冲模装置的部分剖面侧视图;

图9是图8所示的常规冲模装置的扩口工序的部分剖视图;

图10是具有固定上模下止点设备的常规冲模装置的剖视图。

下面将结合附图对本发明的较佳实施例作详细的说明。

图1是此实施例的部分剖面侧视图。

在图1中，金属薄板（未图示）以箭头A方向在可垂直运动的上底座10与固定的下底座12之间进料。金属板以A方向被间歇地送入并顺序通过安装在上底座10与下底座12之间的多级模14、16、18、20和60，最后从箭头B的方向出料。

冲孔和去毛边工序（见图7A）是在多级模的14中完成;压薄工序（见图7B和7C）是在多级模的16和18中完成;扩口工序是在多级模的20中完成。

如图2所示，模20有一个固定于上底座10的上模22和一个固定于下底座12的下模24。上模22有一块垫板26、一块凸模固定板28、一块轴套固定板30;下模有一块凹模板32和一个垫块34。

一扩口冲头40装在上模22中。扩口冲头40的上端部42能在凸模固定板28中垂直滑动，这样扩口冲头40就能相对于上模22作垂直运动。通过与扩口冲头40的底端接触从而限定扩口冲头40的下止点的高度校正杆50安装在下模24的孔25中。

高度校正杆50安装在一对其斜面相互接触的镶条36和38中的一个36上。注意，镶条36能在另一镶条38的斜面上滑动。由于镶条36以垂直于图2的图纸方向在镶条38的斜面上滑动，所以能调节校正杆50的高度。

在图2中，上模22与下模24是闭合的;在图3中，上模22与下模24是敞开的。

在图3中，扩口冲头40的上端部42被安置在凸模固定板28中形成的空间29内，它能在空间29的内侧表面垂直滑动。扩大冲口40通过一个弹性地安装在空间29内的弹簧41朝下模偏动，并且扩口冲头40的下端部46从上模22的底面朝下伸出。

弹簧41的弹性提供了在凸缘104的端部形成翻边105的冲压力。因而，弹力必须等于或大于形成翻边105所需的力。注意，形成翻边105的详情将在后面说明。

扩口冲头40有一个翻边成形部分48用以冲压凸缘104的上端以形成翻边105。凹陷的翻边成形部分48设置在扩口冲头40的下端部46。

卸料轴套45被可滑动地安装在扩口冲头40的轴44上。卸料轴套45通过一个安装在在轴套固定板30中形成的空间31内的弹簧43向下偏置。有了弹簧43，卸料轴套45的底端就能位于扩口冲头的下端部附近。

在下模24中，高度校正杆50安装在固定于镶条36上的底座52上。为了将高度校正杆50朝上模22偏动，一弹簧54安装在高度校正杆50与底座52之间。有了弹簧54，当上模22与下模24打开时，高度校正杆50就能朝上移动直到高度校正杆50的上端与凹模板32的上平面重合，以使薄金属板100能平滑传送。

高度校正杆50的上端位置可以通过以垂直于图2图纸的方向移动镶条38来调节。注意，镶条38不仅能用手也能用任何驱动装置如马达来移动。

如图3所示，具有凸缘孔的金属板100被安置在打开的上模22与下模24之间。当金属板100安置好后，冲模22和24就如图4所示闭合。

当上模22与下模24闭合时，扩口冲头40和卸料轴套45与上模22一起向下移动，这样卸料轴套45的底端就与金属板100接触。

此外，扩口冲头40与上模一起向下移动，扩口冲头的下端部就进入凸缘104，从而扩口冲头40的向下运动就得到了引导。最后，扩口冲头40的底端与高度校正杆50的上端面接触。

注意，在卸料轴套45的底端与金属板100接触后，即使上模22继续向下移动，施加于卸料轴套45的力被弹簧43吸收。从而，卸料轴套45保持在接触位置并用弹簧43的弹力使金属板100向下模偏动。

其底端与高度校正杆50的上端接触的扩口冲头40克服在接触高度校正杆50状态中的弹簧54的弹力向下移动，从而在扩口冲头40的下端部46形成的翻边成形部分48接触并冲压凸缘104的上端。

当凸缘104的上端被翻边成形部分48折弯从而形成具有定高凸缘的翻边105时，高度校正杆50的下端与底座52接触，这样扩口冲头40就到达下止点。

当扩口冲头40到达下止点后，上模继续向下运动，从而上模使扩口冲头向下偏动，但是这种偏动力被弹簧41吸收。有了这个结构，扩口冲头40就能保持在由高度校正杆50限定的下止点。

在本发明冲模装置中，即使压力机有热膨胀及凸缘孔的数量有改变，模20的扩口冲头40的下止点也能维持不变，从而就能尽可能的提高凸缘高度的精度。

如上所述，扩口冲头40的下止点由底座52的位置所限定，所以底座52的垂直位置就必须通过镶条38加以调节，镶条38用作调节件，能调节高度校正杆50的高度，从而使凸缘104的高度得以固定。

冲压凸缘104上端的冲压力取决于使扩口冲头40向下模24偏动的弹簧41的弹力，而此冲压力要取决于金属板100的质量。

注意，使扩口冲头40向下偏动的装置可以用流体压力如油压、气压等来代替弹簧41。在这种情况时，偏动力或压力的调节就更容易。

如图4所示，翻边105在凸缘104的上端形成后，上座10就向上运动从而打开冲模22和24。在打开期间，尽管扩口冲头40与上模22一起向上运动，扩口冲头40的底端还是与高度校正杆50接触。但是，通过弹簧43而朝下模24偏动的卸料轴套45压住金属板100。压金属板的压力使得凸缘104与扩口冲头40的下端部46分离。从而，凸缘104就能容易地从部件46脱出，从而使金属板容易传送。

由于高度校正杆50通过弹簧54而朝上模22偏动，高度校正杆50在孔51内把扩口冲头40往上推并且朝上运动直到高度校正杆50的上端到达凹模板32的上平面。有了这个运动，掉进孔51中的油和边料就能可靠去除。此外，由于高度校正杆50一直运动到它的上端到达凹模板32的上平面为止，因此金属板100就能容易传送。

具有含翻边105的凸缘孔的金属板100从模20传送到模60，此时，下一块含有凸缘孔的金属板将被传送到模20上。

在如图2所示的冲模装置中，高度校正杆50装置在直接固定在镶条36上的底座52上;在如图5所示的冲模装置中，底座52安装在直接固定在镶条36上能垂直运动的平板37上，高度校正杆50安装在底座52上。在如图5所示的情况中，偏动件如弹簧35被弹性地安装在平板37与垫块34之间，使平板37朝镶条36偏动并且平板37能紧紧地与镶条36接触。有了这个结构，通过以垂直于图5的图面方向移动镶条38就能垂直移动平板37与高度校正杆50。注意，将高度校正杆50朝上模22偏动的偏动件如弹簧54可以安装在高度校正杆50与底座52之间（见图2）及平板37与底座52之间。

在图2和5中，凸缘高度是通过改变校正杆50的位置或扩口冲头的下止点而改变的，而高度校正杆50的位置则通过镶条36和38而加以改变。但是，在图6中，凸缘高度可以通过改变凹模板32的上平面垂直位置或凹模板32的上平面与扩口冲头40的翻边成形部份48（见图3）之间的距离而加以改变。

在图6中，其上安装凹模板32的垫块34安装在镶条36a和36b上并通过偏动件39朝底座12偏动。有了这个结构，凹模板32的垂直位置通过以垂直于图6的图面方向移动镶条38a和38b而得到调节。

其上装有高度校正杆50的底座52安装在固定于下座12上的平板55上。当冲模22和24闭合时，高度校正杆50的上端位置相对于下座12的上平面是固定的，从而扩口冲头40的下止点就能固定。

尽管扩口冲头40的下止点是固定的，下底座12的垂直位置是能改变的。因此，凹模板32上平面和扩口冲头40的翻边成形部份48之间的距离是能改变的。换句话讲，凸缘104的高度是可以加以改变的。

在如图6所示的实施例中，将高度校正杆50朝上模22偏动的偏动件54如弹簧也可安装在高度校正杆50与底座52（见图2）之间以及平板37与底座52之间。

以上所述实施例中，上模22能垂直运动;下模是固定的。但是也能下模作垂直运动而上模固定。或者，也可以使冲模22和24都能作垂直运动。

在实施例中，盘簧被用作偏动件，但是片簧、流体压力装置如液压装置、气缸装置等等也可被用作偏动件。

此外，用偏动件偏动的顶杆、卸料板等等也可用来代替卸料轴套45。

在本发明的精神实质和基本特征的范围内，本发明还可以以其它形式加以实施。因此，本实施例的各个方面都只是为了说明本发明之用，本发明并不限于上述实施例。本发明的范围如附属权利要求中所述而不限于上述说明书内容所述的范围，诸凡在权利要求书所述的意义及等效范围以内的所有变化均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1、一种冲模装置，包括：

一上模；

一能相对于上模作垂直运动的下模，

其特征在于，具有通孔并在其周边有定高凸缘的金属板被放置在该上模与下模之间，当该上、下模闭合时在凸缘的端部形成一个翻边口，

其中，主要的改进部分包括：

一个安装在该上模并能在其内作垂直运动的扩口冲头，该扩口冲头有一个冲压该凸缘的端部使之形成翻边口的翻边成形部份，此翻边成形部份在扩口冲头的底部，当该上模与下模闭合时它能进入该凸缘；

一个将该扩口冲头朝该下模偏动的偏动件，偏动的弹力等于或大于形成该翻边口所需的冲压力；

一个安装在该下模用于限定该扩口冲头下止点的高度校正杆，当该上模与下模闭合时，此高度校正杆能与已在该凸缘中的该扩口冲头底部接触。

2、如权利要求1所述的冲模装置，

其特征在于，进一步包括用于调节安装在该下模的该高度校正杆位置的一个调节件。

3、如权利要求2所述的冲模装置，

其特征在于，该调节装置包含一对安装在该下模、其斜面相互接触的镶条，该镶条之一能在另一个镶条的斜面上滑动以调节该高度校正杆的位置。

4、如权利要求3所述的冲模装置，

其特征在于，该高度校正杆安装在该镶条上。

5、如权利要求3所述的冲模装置，

其特征在于，该高度校正杆安装在置于该镶条上的一块平板上。

6、如权利要求1、2、3、4或5所述的冲模装置，

其特征在于，它进一步包括安装于该下模的第二块偏动件，当该上模与下模打开时，该第二偏动件能使该高度校正杆朝上移动使得该高度校正杆的上端与该下模的上平面重合。

7、如权利要求1所述的冲模装置，

其特征在于，该下模的上端部由一块凹模板组成，该凹模板能通过一对其斜面相互接触并且其中一块能在另一块的斜面上滑动的镶条作垂直运动。

8、如权利要求7所述的冲模装置，

其特征在于，还进一步包括安装于该下模的第二块偏动件，当该上模与下模打开时，该第二偏动件能使该高度校正杆朝上移动以使该高度校正杆的上端与该凹模板的上平面重合。

9、如以上权利要求之一所述的冲模装置，

其特征在于，进一步包括一个可滑动地安装在该扩口冲头轴上的卸料轴套;

第五偏动件，当该上模与下模闭合时，它偏动该卸料轴套以使该卸料轴套的端部与该金属板接触，同时使该卸料轴套的端部把金属板压向该下模。

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