Консольная вставка отбортовочного штампа для поворотного кулачка, имеющего часть меньшего диаметра

Комплект штампа для формоизменяющих операций листовой штамповки содержит поворотный кулачок, который входит в полость одного из штампов. Поворотный кулачок имеет цилиндрическую корпусную часть и часть с коническим концом, которая меньше в диаметре корпусной части. Рядом с частью с коническим концом на штампе предусмотрена консольная вставка.

Область техники, к которой относится полезная модель

Данная заявка относится к штампу для формоизменяющих операций листовой штамповки, имеющему поворотный кулачок, используемому для формования сложных форм.

Уровень техники

Панели из листового металла формируются на комплектах штампов, которые изменяют форму заготовки из листового металла в требуемую форму в последовательности операций, включая штамповку для вытяжки, обрезку, отбортовку, прошивку и другие операции в последовательности стадий. Традиционно такие комплекты штампов содержали верхний штамп, совершавший возвратно-поступательное движение относительно неподвижного нижнего штампа для выполнения требуемой операции на панели или заготовке из листового металла. Верхний штамп может нести формоизменяющие кулачки для формоизменения различных поверхностей, которые невозможно легко формировать посредством штампа, совершающего вертикальное возвратно-поступательное движение. Поворотные кулачки используются для того, чтобы служить опорой или поддерживать части панелей, которые имеют подрезы или иные сложные формы. Поворотные кулачки являются цилиндрическими по форме и поворачиваются между положением формоизменения и отведенным положением. Поворотные кулачки поворачиваются в отведенное или разгрузочное положение, чтобы позволить вынуть панель из штампа после формоизменяющих операций на подрезанной или сложной зоне.

Например, из патента США 6263717 известна штамповочная установка, содержащая поворотный формоизменяющий кулачок, имеющий формоизменяющую часть и выполненный с возможностью поворота вокруг вертикальной оси. Известная установка содержит два штампа, взаимодействующие друг с другом и выполненные с возможностью линейного перемещения друг относительно друга.

Из патента США 6526797 известна штамповочная установка, содержащая нижний штамп и верхний штамп, взаимодействующий с нижним штампом для формоизменения. При этом на нижнем штампе выполнен поворотный кулачок, выполненный с возможностью вращения.

Из патента США 6539766 известен поворотный кулачок штампа штамповочной установки, который функционально собран на штампе и содержит корпусную часть и концевую часть, расположенные на одной оси вращения.

Из патента США 7316150, который может быть рассмотрен в качестве ближайшего аналога, известна штамповочная установка, содержащая неподвижный нижний штамп, верхний штамп, взаимодействующий с нижним штампом, и поворотный кулачок, собранный на верхнем штампе с возможностью вращения. Кроме того, из патента США 7316150 известен штамповочный узел штамповочной установки, содержащий штамп, имеющий полость, поворотный кулачок и формоизменяющую поверхность, предусмотренную на поворотном кулачке, которая поворачивается для формования.

Для того чтобы формовать сложные формы на некоторых панелях, раньше необходимо было предусматривать несколько штампов для отбортовки сложных криволинейных форм. Использование нескольких штампов для отбортовки увеличивает размерные колебания и может пагубно отразиться на внешнем виде готовой панели из-за колебания расположении детали относительно штампа. Обычные поворотные кулачки при их использовании в отбортовочных штампах могут оказаться не в состоянии непосредственно отбортовывать деталь из-за помех, которые создают друг другу штамп и деталь, когда поворотный кулачок отводится, чтобы выгрузить деталь. Это является характерным недостатком известных конструкций поворотного кулачка и может привести к местам обхода борта на сложных деталях. Места обхода борта - это зоны, где между поверхностями отбортовки на штампе, используемом для формования борта, имеются промежутки. Места обхода борта также могут пагубно отразиться на внешнем виде борта в готовой панели.

Подход к инструментальной оснастке, разработанный Заявителями, решает вышеупомянутые и другие проблемы, которые будут очевидны специалисту в данной области техники.

Раскрытие полезной модели

Техническим результатом заявленной полезной модели является устранение недостатков решений, известных из уровня техники, а именно избежание наличия мест обхода борта и избежание необходимости использования нескольких отбортовочных штампов для отбортовки сложных криволинейных форм. Указанный технический результат обеспечивается совокупностью признаков формулы заявленной полезной модели.

Комплект штампа, разработанный Заявителями, содержит поворотный кулачок, собранный в люльке в нижнем штампе. По меньшей мере на одном конце поворотного кулачка предусмотрена консольная вставка штампа над поворотным кулачком, имеющая меньший диаметр. Вставка штампа опирается на верх части меньшего диаметра поворотного кулачка для обеспечения опоры для консольной вставки штампа во время операции отбортовки. Вставка штампа и конец меньшего диаметра поворотного кулачка механически обработаны, чтобы иметь усеченно-коническую или сферическую форму, имеющую общий радиус, если смотреть под прямым углом к оси ротора. Этот радиус может меняться по длине вставки. Каждая часть имеет полный радиус, допускающий поворот поворотного кулачка, в том числе часть меньшего диаметра, относительно оси поворота поворотного кулачка. Поворотный кулачок имеет наружную поверхность, цилиндрическую по форме, и имеет цилиндрический радиус. Радиус части с коническим концом или меньшего диаметра находится между нулем и радиусом цилиндрической корпусной части поворотного кулачка.

Вставка и часть меньшего диаметра поворотного кулачка позволяют осуществлять непосредственную отбортовку на зонах панели, которые отгибаются назад в направлении, в котором поворотный кулачок отводится. Повышенная гибкость, обеспечиваемая консольной вставкой штампа и частью поворотного кулачка меньшего диаметра, может использоваться для сокращения числа мест обхода борта на панели. Консольная вставка штампа помогает обеспечить поворотный кулачок переменного диаметра в критическом месте.

В соответствии с одним аспектом раскрытия, предлагается комплект штампа для формоизменения панели в прессе. Комплект штампа содержит верхний штамп, предназначенный для установки в прессе. Нижний штамп также предназначен для установки в прессе для взаимодействия с верхним штампом. На нижнем штампе собран поворотный заполняющий кулачок. Поворотный заполняющий кулачок поворачивается относительно оси и содержит цилиндрическую часть и часть меньшего диаметра по меньшей мере на одном конце. Консольная вставка отбортовочного штампа прикреплена к нижнему штампу и проходит над частью меньшего диаметра поворотного заполняющего кулачка. Консольная вставка отбортовочного штампа заполняет пространство между верхним штампом и частью меньшего диаметра поворотного заполняющего кулачка.

В соответствии с другим аспектом раскрытия, поворотный заполняющий кулачок операционно собран на штампе. Поворотный заполняющий кулачок содержит корпусную часть, собранную со штампом и предназначенную для поворота в штампе. На одном конце корпусной части предусмотрена часть с коническим концом, которая поворачивается с корпусной частью. Штамп имеет консольную вставку отбортовочного штампа, которая во время формоизменяющей операции свешивается с части с коническим концом поворотного заполняющего кулачка и поддерживается частью с коническим концом.

В соответствии с еще одним аспектом раскрытия, предлагается узел штампа, используемый для формования панели. Штамп имеет полость, в которую входит поворотный кулачок. Поворотный кулачок имеет цилиндрическую часть и повторно входящую часть. К штампу прикреплен консольный удлинитель, проходящий в повторно входящую часть. На удлинителе предусмотрена первая формоизменяющая поверхность, а вторая формоизменяющая поверхность предусмотрена на поворотном кулачке и поворачивается в положение рядом с первой формоизменяющей поверхностью, чтобы формовать часть панели.

В соответствии с другими аспектами раскрытия, повторно входящая часть может иметь частично сферическую выпуклую поверхность, а удлинитель может иметь частично сферическую вогнутую поверхность, собираемые вместе. Может предусматриваться второй штамп, который содержит третью формоизменяющую поверхность, которая воздействует на панель на противоположной стороне панели от первой и второй формоизменяющих поверхностей, когда те находятся рядом друг с другом. Поворотный кулачок поворачивает вторую формоизменяющую поверхность в положение, находящееся не рядом с первой формоизменяющей поверхностью, чтобы облегчить извлечение панели из первого штампа.

Эти и иные отличительные признаки и аспекты раскрытия будут понятнее из прилагаемых чертежей и последующего подробного описания проиллюстрированного варианта осуществления.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой вид в перспективном изображении нижнего штампа, который содержит поворотный кулачок, расположенный в полости или люльке, выполненной в нижнем штампе.

Фиг.2 представляет собой схематический вид сбоку, на котором показана вставка штампа, консольно расположенная над повторно входящей частью поворотного кулачка, с верхним штампом и кулачковым копиром.

Фиг.3 представляет собой вид в перспективном изображении поворотного кулачка, имеющего выполненную на одном конце повторно входящую часть.

Фиг.4 представляет собой частичный вид в перспективном изображении части консольной вставки и поворотного кулачка.

Фиг.5 представляет собой частичный вид в перспективном изображении поворотного кулачка и консольной вставки.

Осуществление полезной модели

На Фиг.1 иллюстрируется нижний штамп 10, который содержит поворотный кулачок 12, вставленный в полость 14, или люльку, выполненную в нижнем штампе. Поворотный кулачок 12 содержит цилиндрическую корпусную часть 18 и часть с коническим концом 20. Обычные поворотные кулачки, как правило, являются цилиндрическими по форме и не содержат каких-либо частей, имеющих меньший радиус или диаметр по сравнению с цилиндрической частью 18. На нижнем штампе 10 собран консольный удлинитель 22, который проходит в полость, созданную частью с коническим концом 20 меньшего диаметра, и заполняет ее.

На Фиг.2 приведено схематическое представление поворотного кулачка 10 в зоне части с коническим концом 20 и консольного удлинителя 22. Поворотный кулачок 12 поворачивается относительно оси «А» в положение формоизменения, как показано на Фиг.2. Цилиндрическая корпусная часть 18 имеет радиус «R». На консольном удлинителе 22 предусмотрена формоизменяющая поверхность 26 вставки или удлиненная. На части с удлиненным концом 20 предусмотрена формоизменяющая поверхность 28 кулачка или удлиненная. Панель 30 формуется на формоизменяющей поверхности 26 вставки и формоизменяющей поверхности 28 кулачка, когда они расположены рядом.

Панель 30 может формоваться и на формоизменяющей поверхности 32 подреза, которая также предусмотрена на части с удлиненным концом 20 поворотного кулачка 12. Формоизменяющая поверхность 32 подреза может предусматриваться и на части с удлиненным концом 20. Панель 30 может формоваться на формоизменяющей поверхности 32 подреза, когда панель 30 формуется.

Верхний штамп 36 совершает возвратно-поступательное движение относительно нижнего штампа (не показанного на Фиг.2), чтобы полностью сформовать борт на формоизменяющей поверхности 26 вставки и формоизменяющей поверхности 28 кулачка. Кулачковый копир 38 может использоваться для формоизменения панели 30 из положения, показанного пунктирными линиями на Фиг.2, в положение, показанное сплошными линиями, на формоизменяющей поверхности 32 подреза. В этом положении извлечение панели 30 из штампа без использования поворотного кулачка 12 было бы невозможным. Поворотный кулачок 12 поворачивается в сторону от панели 30, создавая зазор для извлечения панели 30 из нижнего штампа 10.

На Фиг.3 и 4 показан поворотный кулачок 12, изготовленный в соответствии с одним вариантом осуществления данного изобретения. Поворотный кулачок 12 содержит цилиндрическую часть 18 и часть с удлиненным концом 20. Часть с удлиненным концом 20 содержит выпуклую сферическую опорную поверхность 40, используемую для того, чтобы служить опорой консольному удлинителю 22, имеющему дополняющую вогнутую сферическую поверхность 42. Сферическая опорная поверхность 40 служит опорой консольной вставки 22 во время формоизменяющей операции с тем, чтобы вставка не повредилась при формовании панели 30 верхним штампом.

На Фиг.5 показан поворотный кулачок 12 вместе с консольным удлинителем 22. Часть с удлиненным концом 20 имеет меньший диаметр по сравнению с цилиндрической частью 18. Часть с удлиненным концом 20 меньшего диаметра может именоваться также повторно входящей частью относительно цилиндрической корпусной части 18. Вставка 22 имеет формоизменяющую поверхность 26 вставки, которая взаимодействует с формоизменяющей поверхностью 28 кулачка, выполненной на части с удлиненным концом 20. Показана также формообразующая поверхность 32 подреза рядом с формоизменяющей поверхностью 28 кулачка, позволяющая формовать зону борта ниже формоизменяющей поверхности 28 кулачка, как уже объяснялось со ссылками на Фиг.2.

Хотя выше и описаны некоторые варианты осуществления, однако специалистам в данной области очевидно, что могут быть выполнены модификации без отклонения от объема правовой охраны изобретения. Все эти модификации и их эквиваленты определяются последующей формулой изобретения.

1. Штамповочная установка для формования отбортовкои панели в прессе, содержащая

верхний штамп,

нижний отбортовочный штамп, который взаимодействует с верхним штампом,

поворотный кулачок, который собран на нижнем отбортовочном штампе, причем поворотный кулачок поворачивается относительно оси и содержит цилиндрическую часть и часть меньшего диаметра по меньшей мере на одном конце, и

консольную вставку отбортовочного штампа, которая прикреплена к нижнему отбортовочному штампу и проходит над частью меньшего диаметра поворотного кулачка, заполняя пространство между верхним штампом и частью меньшего диаметра поворотного кулачка.

2. Штамповочная установка по п.1, отличающаяся тем, что часть меньшего диаметра поворотного кулачка выполнена по форме с коническим концом на одном конце цилиндрической части.

3. Штамповочная установка по п.1, отличающаяся тем, что поворотный кулачок имеет первую удлиненную формоизменяющую поверхность, а консольная вставка отбортовочного штампа имеет вторую удлиненную формоизменяющую поверхность нижнего штампа.

4. Штамповочная установка по п.3, отличающаяся тем, что первая удлиненная формоизменяющая поверхность поворотного кулачка расположена рядом со второй удлиненной формоизменяющей поверхностью поверхности нижнего штампа, когда панель формуется в прессе.

5. Поворотный кулачок отбортовочного штампа с консольной вставкой штамповочной установки для формирования отбортовкой панели в прессе, содержащий

корпусную часть, собранную со штампов и предназначенную для поворота в штампе,

часть с коническим концом, предусмотренную на одном конце корпусной части, которая поворачивается с корпусной частью, при этом штамп имеет консольную вставку отбортовочного штампа, которая свешивается с части с коническим концом поворотного кулачка и поддерживается частью с коническим концом.

6. Поворотный кулачок по п.5, отличающийся тем, что корпусная часть является цилиндрической.

7. Поворотный кулачок по п.6, отличающийся тем, что цилиндрическая корпусная часть имеет ось, относительно которой корпусная часть поворачивается, при этом наружная периферия корпусной части расположена с радиусом R от оси, а часть с коническим концом имеет формоизменяющую поверхность, расположенную на расстоянии от оси, меньшем, чем R.

8. Поворотный кулачок по п.5, отличающийся тем, что штамп имеет поверхность, а часть с коническим концом определяет первую удлиненную часть поверхности штампа.

9. Поворотный кулачок по п.8, отличающийся тем, что консольная вставка отбортовочного штампа определяет вторую удлиненную часть поверхности штампа.

10. Штамповочный узел штамповочной установки для формования отборотовкой панели в прессе, содержащий

штамп, имеющий полость,

поворотный кулачок, вставленный в полость, причем поворотный кулачок имеет цилиндрическую часть и повторно входящую часть,

консольный удлинитель, прикрепленный к штампу и проходящий в повторно входящую часть;

первую формоизменяющую поверхность, предусмотренную на консольном удлинителе, и

вторую формоизменяющую поверхность, предусмотренную на поворотном кулачке, которая поворачивается в положение рядом с первой формоизменяющей поверхностью, чтобы формовать часть панели.

11. Штамповочный узел по п.10, отличающийся тем, что повторно входящая часть имеет частично сферическую выпуклую поверхность, а удлинитель имеет частично сферическую вогнутую поверхность, собранную над частично сферической выпуклой поверхностью.

12. Штамповочный узел по п.10, отличающийся тем, что повторно входящая часть имеет частично сферическую выпуклую поверхность, а удлинитель имеет частично сферическую вогнутую поверхность, собранную над частично сферической выпуклой поверхностью.

13. Штамповочный узел по п.10, отличающийся тем, что первая и вторая формоизменяющие поверхности взаимодействуют, чтобы поддерживать сложную бортовую часть панели.

14. Штамповочный узел по п.10, отличающийся тем, что первая формоизменяющая поверхность является дугообразной по форме и расположена на одном краю удлинителя; при этом вторая формоизменяющая поверхность является дугообразной по форме и расположена на одном краю поворотного кулачка.

15. Штамповочный узел по п.10, отличающийся тем, что он дополнительно содержит второй штамп, который содержит третью формоизменяющую поверхность, которая воздействует на панель на противоположной стороне панели от первой и второй формоизменяющих поверхностей, когда те находятся рядом друг с другом, причем поворотный кулачок поворачивает вторую формоизменяющую поверхность в положение, находящееся не рядом с первой формоизменяющей поверхностью, чтобы облегчить извлечение панели из первого штампа.