TWI386259B - With the mold material within the heating function of the stamping die - Google Patents

Description

具備模內料件加熱功能的沖壓模具

本發明是有關於一種模具，且特別是有關於一種能夠將熱能傳導至料件加工區的具備模內料件加熱功能的沖壓模具。

金屬製品一直是人類日常生活中不可或缺的材料。舉例來說，日常生活上的鑰匙、湯匙、餐盤甚至是交通工具的板金等，皆是利用金屬材料所製成。一般而言，製造者必須運用各種不同的金屬加工技術才能夠製造出上述的這些金屬成品，而沖壓技術即是較為常見的金屬料件加工方式之一。

承上述，沖壓為一種金屬料件加工技術，其通常是利用一沖壓模具來執行金屬料件的加工。所述沖壓模具包含上模具結構以及下模具結構(上模具結構與下模具結構的組件通常為金屬材質，例如：鋼材)，並利用一沖床設備的驅動力能夠令上模具結構與下模具結構作出閉模或開模的動作，其中於閉模時，可利用上模具結構的一沖頭來對置放於下模具結構之料件加工區的金屬料件執行沖壓加工，之後於開模狀態時金屬料件即成為特定形狀的金屬成品。

而目前利用沖壓模具來執行金屬料件的加工方式大多於常溫下進行，因此，該常溫下的溫度未必能夠符合各種金屬料件(例如：鈦、鎂、銅、鐵或金屬化合物等)的物理特性，也就是說，於不同的溫度下對各種金屬料件執行沖壓加工時，亦會令該金屬料件產生不同的沖壓效果。

有鑑於此，本發明提供一種能夠將熱能傳導至料件加工區的具備模內料件加熱功能的沖壓模具。

依據上述之目的，本發明提供一種具備模內料件加熱功能的沖壓模具，包含第一模具結構以及第二模具結構。第一模具結構包含第一加熱件、第一基座部、熱傳導件、脫料部與沖頭，第一加熱件接觸第一基座部，熱傳導件具有位置相對的第一端與第二端，第一端接觸第一基座部，第二端接觸脫料部，沖頭具有位置相對的固定端與沖壓端，固定端配置在第一基座部，沖壓端位於脫料部；第二模具結構位置相對第一模具結構，第二模具結構包含第二加熱件與第二基座部，第二加熱件接觸第二基座部，第二基座部具有料件加工區且該料件加工區具有對應沖壓端的沖壓口。

依據本發明一實施例所提供之具備模內料件加熱功能的沖壓模具，其中上述第一基座部更配置一導柱，第二基座部更包含對應此導柱的導引口，且導柱更包含設置在脫料部的第一導柱襯套以及設置在此導引口的第二導柱襯套。

依據本發明一實施例所提供之具備模內料件加熱功能的沖壓模具，其中上述第一基座部更包含調節螺栓以及彈簧，所述彈簧的一端接觸調節螺栓；另一端接觸熱傳導件的此第一端。另外，熱傳導件能夠為金屬或金屬合金，所述金屬包含金、銀、銅或鐵；金屬合金包含銅合金。

依據本發明一實施例所提供之具備模內料件加熱功能的沖壓模具，其中上述第一基座部依序包含上模座、上墊板與固定板，所述第一加熱件接觸上模座，熱傳導件的此第一端接觸固定板，沖頭的此固定端配置在固定板。

依據本發明一實施例所提供之具備模內料件加熱功能的沖壓模具，其中上述第二基座部依序包含下模板、下墊板與下模座，料件加工區位於下模板，第二加熱件接觸下模座。

依據本發明一實施例所提供之具備模內料件加熱功能的沖壓模具，其中上述第一模具結構與第二模具結構受一驅動力後呈閉模狀態或開模狀態。

依據本發明一實施例所提供之具備模內料件加熱功能的沖壓模具為一剪切模具、一彎邊模具或一引伸模具。

運用本發明之功效在於：有別於習知的待加工料件置放在料件加工區時，皆以常溫進行沖壓作業，本發明所提供之具備模內料件加熱功能的沖壓模具將第一加熱件的熱能依序傳導至第一基座部、熱傳導件與脫料部；以及將第二加熱件的熱能傳導至第二基座部，使得料件加工區具有一高溫並對該料件加工區上的待加工料件進行沖壓作業。

為讓本發明之上述目的、特徵和特點能更明顯易懂，茲配合圖式將本發明相關實施例詳細說明如下。

請參閱圖1，圖1為本發明一實施例具備模內料件加熱功能的沖壓模具呈開模狀態的示意圖。如圖1所示，具備模內料件加熱功能的沖壓模具1包含第一模具結構11以及第二模具結構12。

第一模具結構11能夠作為具備模內料件加熱功能的沖壓模具1的上模部份，所述第一模具結構11包含第一加熱件111、第一基座部112、熱傳導件113、脫料部114與沖頭115。其中第一加熱件111接觸第一基座部112。所述第一加熱件111能夠由一加熱器或一溫度調節器來實現，利用第一加熱件111以施加一溫度(例如：高溫溫度)傳導至第一基座部112。

熱傳導件113具有位置相對的第一端113a與第二端113b。其中第一端113a接觸第一基座部112；第二端113b接觸脫料部114。所述熱傳導件113能夠由金屬或金屬合金來實現(例如：金、銀、銅、鐵或銅合金等)，其中於此實施例中，熱傳導件113以熱導係數較佳之一的銅合金為例，但不限定於此。

沖頭115具有位置相對的固定端115a與沖壓端115b。所述固定端115a配置在第一基座部112；沖壓端115b位於脫料部114，沖壓端115b用以對一金屬料件執行沖壓加工作業。

第二模具結構12能夠作為具備模內料件加熱功能的沖壓模具1的下模部份，所述第二模具結構12位置相對第一模具結構11，於實際運用時，第一模具結構11與第二模具結構12接受沖床設備的驅動力後，能夠呈閉模狀態(彼此相互接觸)或開模狀態(彼此相互分離)，如圖1所示，第一模具結構11與第二模具結構12呈開模狀態。

第二模具結構12包含第二加熱件121與第二基座部122。其中第二加熱件121接觸第二基座部122，所述第二加熱件121能夠由一加熱器或一溫度調節器來實現，利用第二加熱件121以施加一溫度(例如：高溫溫度)傳導至第二基座部122。其中，第二基座部122具有用以置放一金屬料件的料件加工區123，以對待加工的金屬料件進行沖壓加工作業；且料件加工區123具有對應沖壓端115b的沖壓口124，以於第一模具結構11與第二模具結構12呈閉模狀態時，利用此沖壓口124的預定空間，令待加工的金屬料件受沖壓端115b的沖壓後，得以塑性延伸至此沖壓口124而成形。

進一步地，第一基座部112更配置有導柱P，而第二基座部122包含對應此導柱P的導引口125，利用此對應結構，以確實導引第一模具結構11與第二模具結構12於閉模或開模時的動作；其中導柱P包含設置在脫料部114的第一導柱襯套P1以及設置在導引口125的第二導柱襯套P2，利用第一、第二導柱襯套以避免導柱P於閉模或開模的動作期間直接和脫料部114的內壁與導引口125的內壁直接摩擦而損壞設備。

另外，第一基座部112更包含調節螺栓T以及彈簧S。其中，彈簧S的一端S1接觸調節螺栓T；彈簧S的另一端S2接觸熱傳導件113的第一端113a。

所述調節螺栓T具有調節部T1以供操作者利用對應的工具(例如螺絲起子或板手等)能夠調整調節螺栓T於第一基座部112的鬆緊程度，而藉此調整彈簧S的緊迫程度，使得於閉模狀態時，第一基座部112與熱傳導件113之第二端113b接觸脫料部114的力量亦有所不同。舉例來說，當操作者將調節螺栓T調緊時，彈簧S受壓迫，以致熱傳導件113之第二端113b能夠緊密接觸脫料部114，因此當第一加熱件111施加一溫度(例如：高溫溫度)依序傳導至第一基座部112與熱傳導件113之第二端113b時，可確實將第二端113b的此溫度傳導至脫料部114，進而提升模具閉模時，施加於待加工之金屬料件的加熱程度。

更詳盡地，所述第一基座部112依序包含上模座112a、上墊板112b與固定板112c。其中，第一加熱件111接觸上模座112a(例如於圖1中，第一加熱件111配置在上模座112a的上表面，但不限定於此)；熱傳導件113的第一端113a接觸固定板112c，且熱傳導件113與固定板112c兩者之間為滑配接觸；沖頭115的固定端115a配置在固定板112c。並且，第二基座部122依序包含下模板122a、下墊板122b與下模座122c。其中，料件加工區123位於下模板122a的表面上；第二加熱件121接觸下模座122c(例如於圖1中，第二加熱件121配置在下模座122c的下表面)。以及，脫料部114更包含脫料背板114a與脫料板114b，其中第一導柱襯套P1能夠設置在脫料板114b；第二導柱襯套P2能夠設置在下模板122a的導引口125。

請參閱圖2，圖2為本發明圖1利用第一加熱件與第二加熱件分別對第一基座部與第二基座部施加溫度的示意圖。

如圖2所示，當操作者欲利用具備模內料件加熱功能的沖壓模具1對待加工的金屬料件2(例如：鎂合金，但不限定於此)執行沖壓加工時，操作者於第一模具結構11與第二模具結構12呈開模狀態時，能夠先將金屬料件2置於料件加工區123上，之後利用第二加熱件121以施加一高溫溫度H1(例如200度C)將熱能傳導至第二基座部122(例如：此高溫溫度H1依序由下模座122c、下墊板122b與下模板122a而被傳導至料件加工區123)，如此以對金屬料件2加熱，從而改變金屬料件2的物理特性；同時，操作者亦能夠利用第一加熱件111以施加另一高溫溫度H2(例如200度C)將熱能傳導至第一基座部112(例如：此另一高溫溫度H2由上模座112a、上墊板112b、固定板112c、熱傳導件113與脫料背板114a而被傳導至脫料板114b)。

請同時參閱圖3，圖3為圖1具備模內料件加熱功能的沖壓模具呈閉模狀態的示意圖。

承上述，當操作者利用第二加熱件121施加高溫溫度H1將熱能傳導至第二基座部122的下模板122a，以及利用第一加熱件111施加另一高溫溫度H2將熱能傳導至第一基座部112後，操作者便能夠利用沖床設備的驅動力，使第一模具結構11與第二模具結構12呈現如圖3的閉模狀態，此時另一高溫溫度H2的熱能亦經由上模座112a、上墊板112b、固定板112c、熱傳導件113與脫料背板114a而被傳導至脫料板114b(其中由於熱傳導件113與固定板112c兩者之間為滑配接觸，因此亦能夠利於傳導熱能)，使得金屬料件2的上表面亦得以受熱，隨後利用沖頭115的沖壓端115b即可對此具有高溫的金屬料件2進行沖壓加工作業。例如，當具備模內料件加熱功能的沖壓模具1為一剪切模具時，由於金屬料件2(例如：鎂合金)已成為高溫狀態，因此利用剪切模具沖頭115之沖壓端115b的沖壓，操作者能夠獲得更優越之金屬料件2的沖壓成形效果，其中鎂合金僅供參考說明，當然其他金屬或金屬合金亦適用，並不限定於此。

請同時參閱圖4與圖5，圖4為本發明一實施例具備模內料件加熱功能的沖壓模具之沖頭對金屬料件加工的示意圖；圖5為本發明一實施例具備模內料件加熱功能的沖壓模具之沖頭對金屬料件加工的示意圖。

如圖4所示，當具備模內料件加熱功能的沖壓模具1為一彎邊模具且呈閉模狀態時，相同地，於第二加熱件121所施加的高溫溫度H1經由下模板122a而被傳導至料件加工區123，使得金屬料件2得以被加熱，之後第一加熱件111的另一高溫溫度H2被傳導至脫料板114b(其中由於熱傳導件113與固定板112c兩者之間為滑配接觸，因此亦能夠利於傳導熱能，此部份請參考圖3即可)，使得金屬料件2的上表面亦得以受熱，隨後利用沖頭115的沖壓端115b即可對此具有高溫的金屬料件2進行彎邊的沖壓作業，而獲得較佳沖壓成形效果的金屬料件2之彎邊成品；或者，如圖5所示，當具備模內料件加熱功能的沖壓模具1為一引伸模具且呈閉模狀態時，相同地，於第二加熱件121所施加的高溫溫度H1經由下模板122a而被傳導至料件加工區123，使得金屬料件2得以被加熱，之後第一加熱件111的另一高溫溫度H2被傳導至脫料板114b(其中由於熱傳導件113與固定板112c兩者之間為滑配接觸，因此亦能夠利於傳導熱能，此部份請參考圖3即可)，使得金屬料件2的上表面亦得以受熱，隨後利用沖頭115的沖壓端115b即可對此具有高溫的金屬料件2進行引伸的沖壓作業，而獲得較佳沖壓成形效果的金屬料件2之彎邊成品。

由上述可知，本發明所述之具備模內料件加熱功能的沖壓模具，具有下列之特點：

1.利用第二加熱件能夠預先對金屬料件預熱，之後於模具呈閉模狀態時，利用第一加熱件另一高溫溫度之熱能傳導至金屬料件，使金屬料件均勻受熱後隨即對該金屬料件進行沖壓加工作業，因此能夠獲得更優越的沖壓成形效果。

2.利用調節螺栓之調緊，彈簧受壓迫，以致熱傳導件之第二端能夠緊密接觸脫料部，因此當第一加熱件施加溫度依序傳導至第一基座部與熱傳導件之第二端時，可確實將熱傳導件之第二端的此溫度傳導至脫料部，進而提升閉模時施加於待加工之金屬料件的加熱程度。

3.具備模內料件加熱功能的沖壓模具能夠運用在不同加工方式的沖壓模具，例如：剪切模具、彎邊模具或引伸模具。

綜上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之較佳實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

1．．．具備模內料件加熱功能的沖壓模具

11．．．第一模具結構

111．．．第一加熱件

112．．．第一基座部

112a．．．上模座

112b．．．上墊板

112c．．．固定板

113．．．熱傳導件

113a．．．第一端

113b．．．第二端

114．．．脫料部

114a．．．脫料背板

114b．．．脫料板

115．．．沖頭

115a．．．固定端

115b．．．沖壓端

12．．．第二模具結構

121．．．第二加熱件

122．．．第二基座部

122a．．．下模板

122b．．．下墊板

122c．．．下模座

123．．．料件加工區

124．．．沖壓口

125．．．導引口

2．．．金屬料件

H1．．．高溫溫度

H2．．．另一高溫溫度

P．．．導柱

P1．．．第一導柱襯套

P2．．．第二導柱襯套

S．．．彈簧

S1．．．一端

S2．．．另一端

T．．．調節螺栓

T1．．．調節部

圖1為本發明一實施例具備模內料件加熱功能的沖壓模具呈開模狀態的示意圖；

圖2為本發明圖1利用第一加熱件與第二加熱件分別對第一基座部與第二基座部施加溫度的示意圖；

圖3為圖1具備模內料件加熱功能的沖壓模具呈閉模狀態的示意圖；

圖4為本發明一實施例具備模內料件加熱功能的沖壓模具之沖頭對金屬料件加工的示意圖；以及

圖5為本發明一實施例具備模內料件加熱功能的沖壓模具之沖頭對金屬料件加工的示意圖。

11．．．第一模具結構

111．．．第一加熱件

112．．．第一基座部

112a．．．上模座

112b．．．上墊板

112c．．．固定板

113．．．熱傳導件

114a．．．脫料背板

114b．．．脫料板

115．．．沖頭

115b．．．沖壓端

12．．．第二模具結構

121．．．第二加熱件

122．．．第二基座部

122a．．．下模板

2．．．金屬料件

H1．．．高溫溫度

H2．．．另一高溫溫度

P．．．導柱

Claims (9)

1. 一種具備模內料件加熱功能的沖壓模具，包含：一第一模具結構，包含一第一加熱件、一第一基座部、一熱傳導件、一脫料部與一沖頭，該第一加熱件接觸該第一基座部，該熱傳導件具有位置相對的一第一端與一第二端，該第一端接觸該第一基座部，該第二端接觸該脫料部，該沖頭具有位置相對的一固定端與一沖壓端，該固定端配置在該第一基座部，該沖壓端位於該脫料部，該第一加熱件配置在該第一基座部的一上表面；以及一第二模具結構，位置相對該第一模具結構，該第二模具結構包含一第二加熱件與一第二基座部，該第二加熱件接觸該第二基座部，該第二基座部具有一料件加工區且該料件加工區具有對應該沖壓端的一沖壓口，該第二加熱件配置在該第二基座部的一下表面；其中，該第一基座部更包含一調節螺栓以及一彈簧，該彈簧的一端接觸該調節螺栓，該彈簧的另一端接觸該熱傳導件的該第一端。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具備模內料件加熱功能的沖壓模具，其中該第一基座部更配置一導柱，該第二基座部更包含對應該導柱的一導引口。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具備模內料件加熱功能的沖壓模具，其中該導柱更包含設置在該脫料部的一第一 導柱襯套以及設置在該導引口的一第二導柱襯套。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具備模內料件加熱功能的沖壓模具，其中該熱傳導件為一金屬。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具備模內料件加熱功能的沖壓模具，其中該熱傳導件為一金屬合金。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具備模內料件加熱功能的沖壓模具，其中該第一基座部依序包含一上模座、一上墊板與一固定板，該第一加熱件接觸該上模座，該熱傳導件的該第一端接觸該固定板，該沖頭的該固定端配置在該固定板。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具備模內料件加熱功能的沖壓模具，其中該第二基座部依序包含一下模板、一下墊板與一下模座，該料件加工區位於該下模板，該第二加熱件接觸該下模座。
8. 如申請專利範圍第1項所述之具備模內料件加熱功能的沖壓模具，其中該第一模具結構與該第二模具結構受一驅動力後呈一閉模狀態或一開模狀態。
9. 如申請專利範圍第1項所述之具備模內料件加熱功能的沖壓模具，其中該具備模內料件加熱功能的沖壓模具為一剪切模具、一彎邊模具或一引伸模具。