TWI594816B - Deep groove hollow aluminum tube stamping equipment - Google Patents

Description

深槽型中空鋁筒的沖壓成型設備

本發明係關於一種深槽型中空鋁筒的沖壓成型設備，尤指一種可將鋁錠一次沖壓成型為一深槽型中空鋁筒的沖壓成型設備，該設備係特別包含一可活動升降的保護模板，用以保護沖頭在沖壓過程中不會發生彎曲變形。

習知中空鋁筒的沖壓成型，均必須通過很多道的沖壓工作，如第一圖依序所示，其係將一鋁板10先沖壓呈現一初期彎曲體101，進而再通過多數次的沖壓過程，使該鋁板彎曲體101逐漸從較寬口徑的鋁筒雛型102、103、104，沖壓漸縮至預定所需口徑的鋁筒成品105，換言之，依上述習知沖壓成型技術，均必須預先配置各種漸次不同規格的沖頭以供進行分次多段的沖壓，因此製造成型過程或整體工序均非常繁複不便，顯得相當費時費力，非常不適合量產，且作業成本也偏高。

依現有沖壓技術，因鋁錠(鋁料)是一種具有良好延展性與材料流動性的金屬材料，故針對鋁錠直接進行沖壓，亦可達到直接沖壓成型的目的，但在沖壓過程中，對於槽深超過8公分以上的中空鋁筒，就必須搭配使用較長型的沖壓沖頭，依申請人的實作經驗，對於超過8公分以上 各種不同槽深規格的中空鋁筒，其所匹配的沖頭應具有各種匹配長度(必須超過鋁筒槽深的長度)，始能沖壓成型各種不同槽深的中空鋁筒，但這種使用於深槽型中空鋁筒的沖頭，在沖壓過程中必然會產生程度不同的彎曲變形，由於沖頭的總長太長，所以會在沖壓瞬間產生變形，雖沖頭在沖壓回程時仍會自動復原，然該深槽型中空鋁筒於沖壓成型後，也都會發生相同的彎曲變形，彎曲變形後的深槽型中空鋁筒係無法復原，故該變形中空鋁筒無法符合實用需求，此乃現有已知直接沖壓技術所遇的共同瓶頸。

本發明之主要目的，乃在於提供一種深槽型中空鋁筒的沖壓成型設備，其係包括一上模板、一下模板與一保護模板，上模板係安裝結合一沖頭，下模板係安裝結合一成型模板，所述保護模板係相距設於成型模板的上方，並可於上模板與下模板之間活動升降，且保護模板係開設一可供沖頭匹配通過的開孔，成型模板則具有一可容納鋁錠的容納槽，該容納槽係匹配對應沖頭的沖壓位置，當沖頭向下沖壓鋁錠時，將使鋁錠產生瞬間的材料流動，鋁材料會沿著沖頭形成跑料，並瞬間一次成型為一中空鋁筒，所述保護模板於沖壓時係隨著沖頭向下移動，亦同步逆向上升，用以保護沖頭不會彎曲變形，確保中空鋁筒在一次沖壓成型過程中不會發生彎曲變形，故生產快速而適於量產，且能確保中空鋁筒的品質非常穩定，符合實用需求。

本發明之次要目的，乃在於提供一種深槽型中空鋁筒的沖壓成型設備，其中，該保護模板係通過一驅動裝置可匹配沖頭的向下沖壓，而呈逆向上升的同步驅動，因此在沖頭的沖壓瞬間過程中，保護模板仍一直保持位於沖頭的同一高度位置，因此使沖頭獲得極佳的保護，完全不會發生彎曲變形，且於中空鋁筒沖壓成型後可利用該保護模板而完成快速脫模工作。

本發明之又一目的，乃在於提供一種深槽型中空鋁筒的沖壓成型設備，其中，該保護模板的驅動裝置係可選用油壓驅動裝置或氣壓驅動裝置或電動驅動裝置。

本發明之再一目的，乃在於提供一種深槽型中空鋁筒的沖壓成型設備，其中，該沖頭的沖壓面係微小於成型模板所設容納槽的槽口，且沖頭的沖壓面與容納槽槽口所形成的間隙即等於該深槽型中空鋁筒沖壓成型後的壁厚。

習知部份：

10‧‧‧鋁板

101‧‧‧彎曲體

105‧‧‧鋁筒成品

102、103、104‧‧‧鋁筒雛型

本發明部份：

1‧‧‧上模板

2‧‧‧下模板

3、3’‧‧‧保護模板

31、31’‧‧‧開孔

4、4’‧‧‧沖頭

41‧‧‧沖壓面

5‧‧‧成型模板

51‧‧‧容納槽

6‧‧‧鋁錠

7‧‧‧驅動裝置

G‧‧‧間隙

20‧‧‧中空鋁筒

32’‧‧‧階級凸塊

第一圖為習知中空鋁筒通過多數道沖壓成型工序的狀態示意圖。

第二圖為本發明上、下模板呈分離的狀態示意圖。

第三圖為第二圖的斷面狀態示意圖。

第四圖為本發明沖壓成型設備的組合狀態圖。

第五圖為本發明剛開始啟動沖壓的動作示意圖。

第六圖所示為本發明保護模板呈同步逆向上升驅動的 動作示意圖。

第七圖所示為本發明保護模板逆向上升至極限的動作示意圖。

第八圖所示為本發明保護模板與沖頭移動時呈同步逆向上升的狀態示意圖。

第九圖所示為本發明保護模板逆向上升至極限的狀態示意圖。

第十圖所示為本發明通過一次沖壓成型並經修整後的中空鋁筒成品立體圖。

第十一圖所示為本發明沖頭與鋁錠容納槽相對位置的放大示意圖。

第十二圖所示為本發明在保護模板開孔週邊增設階級凸塊的另一實施例圖。

茲依附圖實施例將本發明結構特徵及其他作用、目的詳細說明如下：如第二圖至第五圖所示，本發明所為「深槽型中空鋁筒的沖壓成型設備」，其係包括一上模板1、一下模板2與一保護模板3，其中：上模板1，係安裝結合一沖頭4；下模板2，係安裝結合一成型模板5，該成型模板5係設有一可容納鋁錠6的容納槽51，且該容納槽51係匹配對應於沖頭4的沖壓位置；保護模板3，係相距設於成型模板5的上方，並 可於上模板1與下模板2之間活動升降，該保護模板3係開設一可供沖頭4匹配通過的開孔31；利用上述沖壓成型設備，當上模板1帶動沖頭4向下沖壓鋁錠6時(如第五圖)，將使鋁錠6產生瞬間的材料流動，而沿著沖頭4形成瞬間跑料，該保護模板3於沖壓時係隨著沖頭4向下移動，亦同步的逆向上升(如第六至九圖所示)，用以保護沖頭4不會彎曲變形，並瞬間獲得一次沖壓成型的中空鋁筒20(如第十圖所示)，由於沖壓成型過程中，沖頭4係已受到保護模板3本體相對移動的保護，故沖頭4絕不會發生彎曲變形，從而也能確保中空鋁筒20在一次沖壓成型時亦不會發生彎曲變形，是以其生產快速，很適於量產，且能確保中空鋁筒20的品質穩定，不會變形。

於完成沖壓後(如第九圖)，上述保護模板3係可配合下模板2而快速完成脫模，進而將中空鋁筒開口所出現的毛邊或不規則的凹凸延伸面，再進行適當修整或裁切，以使鋁筒開口呈平整化，以完成如第十圖所示中空鋁筒20成品。

如第十一圖的放大示意圖所示，上述成型模板5的容納槽51，係專供一鋁錠6容納，且沖頭4的沖壓面41必須微小於容納槽51的槽口大小，使沖頭4的沖壓面41與容納槽51之間係具有一細微的間隙G，而該間隙G即等於所述深槽型中空鋁筒20沖壓成型後的壁厚，故中空鋁筒20的壁片厚薄係由間隙G的大小以決定。

上述的保護模板3，其係通過一驅動裝置7而匹 配沖頭4的向下沖壓，呈逆向上升的同步驅動，使沖頭4在沖壓瞬間過程中，該保護模板3係以開孔31供沖頭4匹配通過，故可一直保持位於沖頭4的同一高度位置，因此使沖頭4可獲得極佳的支撐保護，完全不會發生彎曲變形，且於該中空鋁筒20沖壓成型後，亦可利用該保護模板3完成快速脫模。

上述可用於同步驅動保護模板3的驅動裝置7，該驅動裝置7係可選用油壓驅動裝置或氣壓驅動裝置或電動驅動裝置，並無限制。

本發明的沖頭4與成型模板5的容納槽51，其係呈相互匹配的形狀，並無特別限制的必要，亦即，本發明所實現的深槽型中空鋁筒，係可視沖頭4與容納槽51所匹配形狀的改變，而可沖壓成型為各種形狀的中空鋁筒，除實施例圖所揭的長方形中空鋁筒20，當然也能沖壓成型如圓形或矩形或多角形或其他規則或不規則形狀的任意中空鋁筒。

本發明所使用的沖頭4，對於各種不同槽深規格的中空鋁筒，其所匹配的沖頭應具有各種匹配長度，但沖頭4的總長必須超過鋁筒槽深的長度，始能沖壓成型各種不同槽深的中空鋁筒；但針對更深槽的中空鋁筒，如第十二圖的另一實施例所示，因所需匹配使用的沖頭4’總長將會更長，故所述的保護模板3’，亦可在開孔31’的週邊形成一階級凸塊32’，並利用階級凸塊32’相對產生一較深的開孔31’，以使沖頭4’貫穿後形成較佳的支撐保護，進而更有效 防止該沖頭4’在沖壓過程中所可能產生的彎曲情形，確保較長的沖頭4’也絕不會發生變形。

本發明所使用的鋁錠6，係採用定型定量的鋁料，而適配置入成型模板5的容納槽51，於沖頭4沖壓後，即可一次沖壓成型為一中空鋁筒20，因鋁錠6的用料係經過定量計算，於沖壓成型時，除了修整或裁切鋁筒開口的毛邊或些許的餘料，並不會產生過多廢料，故本發明的實施亦有助於降低材料的消耗成本，且方便物料管控。

上述實施例所揭，僅係本發明主要技術的例舉說明，並非用以限定本案的實施形態，舉凡涉及等效應用或基於相同技術手段所為的簡單改變或增減，均應視為不脫本案的技術特徵。

綜上所述，依本創作所提供涉及深槽型中空鋁筒的沖壓成型設備，特別是針對保護模板與沖頭所為同步匹配逆向上升的手段應用，確實能於瞬間一次沖壓成型為一品質優良的中空鋁筒，故該項沖壓成型設備已具備新穎性及進步性要件，能獲預期實用功效，為此申請專利，敬祈 依法賜准專利，實為德便。

1‧‧‧上模板

2‧‧‧下模板

3‧‧‧保護模板

31‧‧‧開孔

4‧‧‧沖頭

5‧‧‧成型模板

51‧‧‧容納槽

6‧‧‧鋁錠

7‧‧‧驅動裝置

Claims (9)

1. 一種深槽型中空鋁筒的沖壓成型設備，主要係包括一上模板、一下模板與一保護模板，其特徵在於：上模板，係安裝結合一沖頭；下模板，係安裝結合一成型模板，該成型模板係設有一可容納鋁錠的容納槽，且該容納槽係匹配對應於沖頭的沖壓位置；保護模板，係相距設於成型模板的上方，並可於上模板與下模板之間活動升降，該保護模板係開設一可供沖頭匹配通過的開孔；利用上述沖壓成型設備，當上模板帶動沖頭向下沖壓鋁錠時，將使鋁錠產生瞬間的材料流動，而沿著沖頭形成瞬間跑料，該保護模板於沖壓時係隨著沖頭向下移動，亦同步的逆向上升，並瞬間獲得一次沖壓成型的中空鋁筒。
2. 如申請專利範圍第1項所述深槽型中空鋁筒的沖壓成型設備，該沖頭的沖壓面係微小於成型模板容納槽的槽口大小，使沖頭的沖壓面與容納槽之間係具有一細微的間隙。
3. 如申請專利範圍第1項所述深槽型中空鋁筒的沖壓成型設備，該保護模板係通過一驅動裝置而呈逆向上升的同步驅動。
4. 如申請專利範圍第3項所述深槽型中空鋁筒的沖壓成型設備，該驅動裝置係一油壓驅動裝置。
5. 如申請專利範圍第3項所述深槽型中空鋁筒的沖壓成型設備，該驅動裝置係一氣壓驅動裝置。
6. 如申請專利範圍第3項所述深槽型中空鋁筒的沖壓成型設備，該驅動裝置係一電動驅動裝置。
7. 如申請專利範圍第1項所述深槽型中空鋁筒的沖壓成型設備，該沖頭與成型模板的容納槽，係呈相互匹配的形狀。
8. 如申請專利範圍第1項所述深槽型中空鋁筒的沖壓成型設備，該保護模板係在開孔的週邊形成一階級凸塊。
9. 如申請專利範圍第1項所述深槽型中空鋁筒的沖壓成型設備，該鋁錠係採用定型定量的鋁料，而適配置入成型模板的容納槽。