杯狀部件的沖壓成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種杯狀部件的沖壓成型方法。
【背景技術(shù)】
[0002]杯狀部件是具有底部和從底部連續(xù)地立起的縱壁部的形狀的部件，在容器以及旋轉(zhuǎn)部件等的用途中被廣泛用作為機(jī)械部件。關(guān)于這種杯狀部件的底部以及縱壁部的壁厚，根據(jù)所使用的用途的不同而不是恒定的，對(duì)于特定的部位有時(shí)使壁厚局部地變化。關(guān)于使縱壁部的壁厚變化的方法，例如提出有專利文獻(xiàn)I?8、非專利文獻(xiàn)I所公開的較多方法。
[0003]另一方面，關(guān)于使底部的壁厚局部地變化的方法，例如在專利文獻(xiàn)9中公開有從板狀的原材料成型具有存在壁厚差的底部的杯狀部件的成型方法，但是與上述的使縱壁部的壁厚變化的方法相比公開例較少。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開昭61-140327號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開平07-155888號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)3:日本特開平07-256377號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)4:日本特開2000-24745號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)5:日本特開2000-288642號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)6:日本特開2000-317565號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)7:日本特開2001-47175號(hào)公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)8:日本特開2009-248092號(hào)公報(bào)
[0014]專利文獻(xiàn)9:日本特開2010-172916號(hào)公報(bào)
[0015]非專利文獻(xiàn)
[0016]非專利文獻(xiàn)1:《自動(dòng)車技術(shù)》，社團(tuán)法人自動(dòng)車技術(shù)會(huì)，1996年，Vol.50，N0.12，P.31-37

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]發(fā)明要解決的課題
[0018]專利文獻(xiàn)9公開了一種成型方法，使用組合模從板狀的原材料成型具有存在壁厚差的底部的杯狀部件。但是，該成型方法具有5個(gè)工序，因此需要大量的模具，會(huì)導(dǎo)致模具成本的增加、與大量模具的更換作業(yè)相伴隨的生產(chǎn)率的降低。
[0019]用于解決課題的手段
[0020]本發(fā)明的杯狀部件的沖壓成型方法為，在將平板狀的原材料成型為杯狀部件時(shí)，使上述杯狀部件的底部厚度局部地增加，其特征在于，使用第一模具實(shí)施第一工序和第二工序，上述第一模具具有中心軸相互配置在同軸上的圓柱狀的第一上工具、筒狀的第二上工具、筒狀的第三上工具以及第一下工具，上述第二上工具沿著上述第一上工具的外周配置、前端面由以隨著朝向下方而接近上述中心軸的方式傾斜的上工具傾斜部形成，上述第三上工具沿著上述第二上工具的外周配置，上述第一下工具具有容許上述第一上工具、上述第二上工具以及上述第三上工具進(jìn)入的孔部，該孔部包括:孔部縱壁部，沿著進(jìn)入上述孔部內(nèi)的上述第三上工具延伸；孔部傾斜部，與上述孔部縱壁部的下端部連續(xù)設(shè)置，以隨著朝向下方而接近上述中心軸的方式傾斜；以及孔部底面部，與上述孔部傾斜部的下端部連續(xù)設(shè)置，沿著與上述中心軸正交的方向延伸；在上述第一工序中，通過使上述第一上工具以及上述第二上工具朝接近上述第一下工具的方向相對(duì)移動(dòng)，由此將上述原材料壓入上述第一下工具的上述孔部，將上述原材料折彎，在上述第二工序中，通過使上述第三上工具朝接近上述第一下工具的方向相對(duì)移動(dòng)，而將上述原材料的上端部壓入，由此使上述原材料的一部分向上述上工具傾斜部與上述孔部傾斜部之間所形成的間隙流動(dòng)，使該部分增厚，使用與上述第一模具不同的第二模具實(shí)施第三工序，在第三工序中，將在上述第二工序中增厚的部分沖壓成型為沿著相對(duì)于杯狀部件的中心軸大致正交的方向延伸的形狀。
[0021]發(fā)明的效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明，能夠簡(jiǎn)化具有存在壁厚差的底部的杯狀部件的沖壓成型方法。
【附圖說明】
[0023]圖1是在粗成型工序中使用的模具的概要圖。
[0024]圖2是在精成型工序中使用的模具的概要圖。
[0025]圖3A是在粗成型工序中使用的模具的動(dòng)作說明圖(待機(jī)狀態(tài))。
[0026]圖3B是在粗成型工序中使用的模具的動(dòng)作說明圖(第一工序的夾壓工序)。
[0027]圖3C是在粗成型工序中使用的模具的動(dòng)作說明圖(第一工序的折彎工序)。
[0028]圖3D是在粗成型工序中使用的模具的動(dòng)作說明圖(第二工序)。
[0029]圖4A是在精成型工序中使用的模具的動(dòng)作說明圖(待機(jī)狀態(tài))。
[0030]圖4B是在精成型工序中使用的模具的動(dòng)作說明圖(第三工序)。
[0031]圖4C是在精成型工序中使用的模具的動(dòng)作說明圖(第三工序)。
[0032]圖5A是在第二實(shí)施方式中使用的模具的概要圖。
[0033]圖5B是在第二實(shí)施方式中使用的模具的動(dòng)作說明圖(增厚工序)。
[0034]圖6A是在第三實(shí)施方式中使用的模具的概要圖(第η-l次增厚處理)。
[0035]圖6B是在第三實(shí)施方式中使用的模具的概要圖(第η次增厚處理)。
[0036]圖7是在第五實(shí)施方式的粗成型工序中使用的模具的動(dòng)作說明圖。
[0037]圖8Α是作為比較例的一例使用的模具的動(dòng)作說明圖(成型前)。
[0038]圖SB是作為比較例的一例使用的模具的動(dòng)作說明圖(成型后)。
【具體實(shí)施方式】
[0039]首先，對(duì)比較例進(jìn)行說明。圖8Α以及圖SB是比較例的模具的動(dòng)作說明圖。圖8Α表示成型前的狀態(tài)，圖SB表示成型后的狀態(tài)。如圖8Α所示，比較例的模具具有第一上工具37、第二上工具38、第三上工具39以及下工具40。
[0040]作為從平板狀的原材料成型使底部的壁厚(底部厚度)局部地變化的杯狀部件的成型方法，較少工序且簡(jiǎn)單的方法如下所述。首先，在下工具40的上部設(shè)置平板狀的原材料I。接著，如圖8B所示，使第一上工具37、第二上工具38以及第三上工具39下降，由此在下工具40的孔部40a內(nèi)成型杯狀部件。此時(shí)，通過第三上工具39壓入縱壁上端部，由此能夠使材料朝使底部的壁厚變化的部分流動(dòng)。如此，使材料充滿在第二上工具38與下工具40的孔部40a之間形成的間隙，而使規(guī)定的底部的壁厚局部地變化。但是，在該情況下，如圖SB所示，縱壁下端部與底部之間的連接部P為大致直角形狀，因此材料通過該部分時(shí)的阻力變大。即，通過第三上工具39壓入縱壁上緣部并使材料朝使底部的壁厚變化的部分流動(dòng)所需要的載荷變得過大，產(chǎn)生沖壓成型裝置的載荷容量成為限制而在實(shí)用上無法成型的情況。
[0041]本發(fā)明對(duì)于所述課題，提供一種成型方法，能夠使沖壓載荷降低至在實(shí)用上沒有問題的程度，且能夠通過盡可能少的工序從平板狀的原材料成型使底部的壁厚局部地變化的杯狀部件。
[0042]參照附圖對(duì)用于解決上述課題的本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0043](第一實(shí)施方式)
[0044]本實(shí)施方式的沖壓成型方法包括粗成型工序以及精成型工序。粗成型工序具有技術(shù)方案I所記載的第一工序以及第二工序。精成型工序具有技術(shù)方案I所記載的第三工序。
[0045]圖1是用于有效地實(shí)施粗成型工序的模具的概要截面圖。粗成型工序所使用的模具(相當(dāng)于第一模具)包括第一上工具2、第二上工具3、第三上工具4以及第一下工具5。工具2?5的中心軸相互位于同軸上，且工具2?5相對(duì)于中心軸LI軸對(duì)稱地配置。第一下工具5具有相對(duì)于中心軸LI軸對(duì)稱的脫模(knock out)部件6。
[0046]此外，工具2?5以及脫模部件6為，分別與未圖示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(例如，馬達(dá)、液壓裝置)連結(jié)，通過各驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)作而沿中心軸LI方向獨(dú)立地進(jìn)行升降移動(dòng)。未圖示的控制器對(duì)各驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制，由此對(duì)工具2?5以及脫模部件6的升降動(dòng)作進(jìn)行控制。控制器能夠使用CPU、MPU。通過模具、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及控制器構(gòu)成沖壓成型裝置。
[0047]另外，脫模部件6也可以是不能移動(dòng)的固定形式。此外，在后述的其他工具中也設(shè)置有與第一模具相同的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0048]第一上工具2形成為圓柱狀。第二上工具3形成為筒狀，其內(nèi)周面沿著第一上工具2的外周配置。第二上工具3的前端面(下端面)由以隨著朝向下方而接近中心軸LI的方式傾斜的上工具傾斜部3a形成。第三上工具4形成為筒狀，沿著第二上工具3的外周配置。
[0049]第一下工具5具有容許第一上工具2、第二上工具3以及第三上工具4進(jìn)入的下工具孔部5a。下工具孔部5a包括:孔部縱壁部5b，沿著進(jìn)入下工具孔部5a的第三上工具4的外周面延伸；孔部傾斜部5c，與孔部縱壁部5b的下端部連續(xù)設(shè)置，以隨著朝向下方而接近中心軸LI的方式傾斜；以及孔部底面部5d，與孔部傾斜部5c的下端部連續(xù)設(shè)置，沿著與中心軸LI正交的方向延伸。圍繞孔部底面部5d的中心軸LI形成有沿著中心軸LI方向延伸的底面孔部5e。在底面孔部5e的內(nèi)側(cè)配置有脫模部件6。脫模部件6的前端面(上端面)被配置在相對(duì)于孔部底面部5d成為大致齊平面的位置。另外，通過孔部底面部5d以及脫模部件6的前端面形成技術(shù)方案I所記載的“孔部底面部”。另外，脫模部件6也可以與第一下工具5 —體地構(gòu)成。
[0050]此處，如圖1所示，在將孔部底面部5d與孔部傾斜部5c所成的角度(銳角側(cè))設(shè)為Al時(shí)，角度Al優(yōu)選設(shè)定為20°以上60°以下。角度Al的限定理由將后述。此外，如圖1所示，上工具傾斜部3a與水平面所成的角度也優(yōu)選成為與角度Al大致相同。
[0051]圖2是用于有效地實(shí)施精成型工序的模具的概要圖。在精成型工序中使用的模具(相當(dāng)于第二模具)包括第一精加工上工具7、第二精加工上工具8、第三精加工上工具9以及第一精加工下工具10。工具7?10的中心軸相互位于同軸上，該工具7?10相對(duì)于中心軸L2軸對(duì)稱地配置。第一精加工下工具10具有相對(duì)于中心軸L2軸對(duì)稱的脫模部件11。