衝壓機的製作方法

2023-09-11 01:54:00

專利名稱：衝壓機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種衝壓機，特別是涉及一種具有緩衝機構的衝壓機。
背景技術：
如圖1、2所示，為一般常見型態的防松螺帽，其製造方法是利用衝棒(圖未示)於已經鍛造成型且已攻設螺牙21的一般螺帽2頂面，衝壓產生多數預定深度且間隔對稱的凹槽22，而使鄰近凹槽22的部分螺牙21內縮，而如圖2所示的情形。因此當該防松螺帽與螺柱(圖未示)對應螺接時，由於該防松螺帽其中一端的部分螺牙21已內縮，因此可緊固地與該螺柱螺接而不易鬆脫。
然而，在一般螺帽2成型過程中，經常會因胚材(圖未示)的裁切長度與鍛造成型誤差，而造成螺帽2成型後的高度有所差異。而在衝壓凹槽22時，由於待衝壓螺帽2是定位於一水平座臺(圖未示)上，而該衝棒往下衝壓該螺帽2時的位移量與衝壓力量都是固定的，且衝壓力量是較螺帽2的抗形變力量大，因此當螺帽2高度有所差異時，會造成產生於不同高度的螺帽2頂面的凹槽22深度不一，凹槽22太淺會造成防松效果差，而太深會造成與螺柱的螺接的困難。

發明內容
本發明的目的在於提供一種可以於不同高度的螺帽頂面衝壓產生深度相同的凹槽的衝壓機。
本發明衝壓機適用於衝壓一胚材，並包含一中空機殼、一組裝於該機殼上的承衝機構，及一設置於該機殼上方的衝壓機構。該承衝機構包括一可上下位移地直立插裝於該機殼上而可供該胚材放置於其頂端的承接杆，而該衝壓機構包括一用來在該胚材頂面衝壓出至少一凹槽的衝棒，該衝壓機的特徵在於還包含一設置於該機殼中並恆往上彈性抵推該承衝機構的承接杆的緩衝機構。


下面結合附圖及實施例對本發明衝壓機進行詳細說明，附圖中圖1是一般防松螺帽的俯視圖；圖2是圖1的防松螺帽的側視剖面圖；圖3是本發明衝壓機的一實施例的側視剖面圖；圖4是圖3的局部放大圖，說明一承衝機構與一槓桿機構的組接關係；圖5是圖3的局部放大圖，說明該槓桿機構與一緩衝機構的組接關係；圖6是類似圖5的視圖，說明一樞擺座被頂推樞轉時的情況。
具體實施例方式
如圖3、4所示，本發明衝壓機的實施例適用於在一胚材(圖未示)頂面衝壓產生至少一凹槽，在本實施例中，是以該衝壓機在一般螺帽20頂面衝壓產生多數預定深度的凹槽(圖未示)為例作說明。
該衝壓機包含一內部中空的機殼30、一組裝於該機殼30上的承衝機構31、一組裝於該機殼30上並用以傳送待衝壓螺帽20至該承衝機構31頂端的輸送機構32、一裝設於該機殼30上方的傳動機構33、一組裝於該傳動機構33上並可被該傳動機構33傳動而往下衝壓位於該承衝機構31頂端的螺帽20的衝壓機構34、一組裝在該機殼30內並抵接於該承衝機構31底端的槓桿機構4，及一裝設在該機殼30內並與該槓桿機構4抵接的緩衝機構5。
該承衝機構31包括一固設於該機殼30內的固定座311、一可上下位移地插裝於該固定座311上的直立承接杆312，及一固設於該承接杆312下端部並可往上限位頂抵於該固定座311底面的限位塊313。
該輸送機構32主要是用以將欲製成防松螺帽的一般螺帽20輸送至該承接杆312頂端。該衝壓機構34包括一上下直立延伸並可往下衝壓位於該承接杆312頂端的螺帽20的衝棒341，而該傳動機構33是用以提供一驅動該衝棒341往下衝壓螺帽20的動力。由於該輸送機構32、傳動機構33，及衝壓機構34都為熟悉該項技術者所熟悉的技術，且非本發明的改良重點，因此不再詳述。
如圖5所示，該槓桿機構4包括一以其上端部沿一前後延伸的樞轉軸線40樞裝於該機殼30內的樞擺座41，及一左右延伸固接於該樞擺座41下端部的頂推桿42。該樞擺座41是以其上端部頂面偏心地抵接於該承接杆312底端，並可被該承接杆312的下移而驅動樞轉。
該緩衝機構5包括一固設於該機殼30內並位於該槓桿機構4右側邊的座體51、二固設於該座體51右端的塞套52、二水平插裝於該座體51中的活塞杆53、二分別固結於活塞杆53外部的活塞54、二分別套設於該活塞杆53上的彈簧55、一水平插裝於該座體51上並以其左端抵接於該槓桿機構4的頂推桿42右端的軸杆56，及一固接於軸杆56上並抵接於活塞杆53左端的連動杆57。
該座體51具有二左右延伸且上、下平行而開口朝右的水平滑槽511，及一介於該二滑槽511間並與滑槽511平行的軸孔512。該二塞套52是分別塞裝於該二滑槽511的開口端，而該二活塞杆53是可左右位移地分別插設於該二滑槽511中，且每一活塞杆53的兩相反端部是分別穿出該座體51左端與所對應的塞套52，每一活塞54是固結於所對應活塞杆53外部，而每一彈簧55是套置於所對應活塞杆53外部且彈性頂撐於所對應活塞54與塞套52的相向面。該軸杆56是可左右位移地插裝於該軸孔512中並頂抵於該頂推桿42右端，該連動杆57是直立地固接於該軸杆56的左端部，並以其右側面的頂、底端部分別頂抵於活塞杆53左端。
在本實施例中，彈簧55是為壓縮彈簧，且會恆往左頂推所對應活塞54，並連動使每一活塞杆53恆往左頂推該連動杆57，進而帶動該軸杆56往左頂推該頂推桿42，使得該樞擺座41恆往上頂推該承衝機構31的承接杆312，而使該限位塊313往上限位靠抵於該固定座311底面。在本實施例中，滑槽511與該軸孔512是上、下平行設置，但是實施時，滑槽511與該軸孔512也可設計成等高平行狀，且活塞杆53、活塞54、彈簧55的組接型態不以此為限。
如圖4、5所示，當以該衝壓機構34的衝棒341往下衝壓螺帽20，而於每一螺帽20頂面產生多數間隔對稱且深度都為d的凹槽時，由於一般螺帽20成型時的高度H具有一定的誤差範圍，因此假定該螺帽20的高度H的範圍為HL＜H＜HH。並假定該承接杆312頂推該樞擺座41的施力方向到該樞轉軸線40的垂直距離為D1，該緩衝機構5的軸杆56頂推該頂推桿42的施力方向到該樞轉軸線40的垂直距離為D2。而該衝棒341往下衝壓該螺帽20的力量為F1，該彈簧55產生的頂推力量為F2。而在高度分別為HL與HH的螺帽20頂面衝壓深度d的凹槽時，各螺帽20的抗形變力分別為FL與FH，且因螺帽20高度越高，抗形變力越大，所以FH大於FL，而F1大於FL與FH。
由於該衝棒341往下衝壓螺帽20時的下移距離與力量F1都固定不變，因此，當待衝壓的螺帽20的高度為HL，而以該衝棒341進行衝壓時，該螺帽20會同時產生一相對往下抵推該承接杆312的抗形變力FL。藉由調整彈簧55的頂推力量F2，及D1與D2的大小，並利用槓桿原理，使施加於該樞擺座41上的力矩相抵，如式(1)所示(F1+FL)×D1＝F2×D2(1)也就是，F2的大小剛好可抗衡衝力F1與抗形變力FL，所以該承接杆312不會往下位移，假定此時該衝棒341於該螺帽20上所衝壓出的凹槽的深度為d。
當待衝壓的螺帽20的高度大於HL時，例如高度為HH，由於FH大於FL，所以(F1+FH)×D1＞F2×D2(2)因此，F1與FH會迫使該承接杆312往下位移並頂推該樞擺座41樞轉，同時連動壓縮彈簧55變形且積存一回復彈力F』，而如圖6所示的狀態。如式(3)、(4)所示，在衝壓過程中，螺帽20的高度差ΔHH-L(ΔHH-L＝HH-HL)所產生的抗形變力差ΔFH-L(ΔFH-L＝FH-FL)會迫使該承接杆312往下位移，而使彈簧55被壓縮變形
(F1+FH)×D1＝(F2+F』)×D2(3)ΔFH-L×D1＝F』×D2(4)所以ΔFH-L會與F』成正比，由於該承接杆312的下移距離與彈簧55的壓縮比例成正比，因此可藉由設計彈簧55的彈性係數，使得抗形變力差ΔFH-L所造成的承接杆312的往下位移量剛好等於高度差ΔHH-L，也就是，當該衝棒341往下衝壓高度為HH的螺帽20時，該承接杆312會被往下頂推位移ΔHH-L，使得該螺帽20頂面會與高度為HL的螺帽20頂面位在同一水平位置，所以該衝棒341可在高度為HH的螺帽20頂面衝壓出深度為d的凹槽。
同理可知，當衝壓高度H的螺帽20時，HL＜H＜HH，該螺帽20與高度HL的螺帽20的高度差ΔH所造成的抗形變力差ΔF，會使該承接杆312被往下抵推位移ΔH，因此，同樣可於高度為H的螺帽20頂面產生深度為d的凹槽。
在本實施例中，主要是藉由該槓桿機構4的樞擺座41的外型設計，使得力臂D2大於力臂D1，因此彈簧55僅需提供較小的頂推力量F2，便可抗衡該衝壓機構34的衝棒341的大衝壓力量F1，且該活塞杆53、活塞54，及彈簧55等構件的數量可視需要而對應增加或減少，而可調整該軸杆56抵推該頂推桿42的力量F2。但是實施時，該槓桿機構4可不設置該頂推桿42，而使該緩衝機構5的軸杆56直接頂抵於該樞擺座41的下端部側邊。而該緩衝機構5也可不設置該軸杆56與連動杆57，而使活塞杆53直接頂抵於該樞擺座41的下端部側邊。
另外，實施時，也可不設置該槓桿機構4，而將該緩衝機構5設置於該承衝機構31下方，並使滑槽511、活塞杆53，及該軸杆56呈上下直立延伸狀，使該軸杆56頂端直接頂抵於該承接杆312底端。而該緩衝機構5也可僅設置該座體51，及一嵌置於該座體51上並往上頂推該承接杆312的彈簧55，該彈簧55頂端可套接固定於該承接杆312上，也可直接頂抵於該承接杆312底端，但是實施時不以上述的各組接型態為限。
而上述緩衝機構5的組接型態，都可藉由設計彈簧55的往上頂推力量，使螺帽20的高度H為HL時，該衝棒341剛好可於該螺帽20頂端衝壓出深度為d的凹槽，且使螺帽20在其高度誤差範圍內的高度差ΔH所產生的抗形變力變化ΔF，剛好可使該承接杆312往下位移ΔH，進而使該衝棒341可在螺帽20的高度誤差範圍內，於螺帽20頂面衝壓出深度為d的凹槽。
綜觀上述承衝機構31、槓桿機構4，及緩衝機構5的組接設計，可藉由調整該槓桿機構4的樞擺座41的外型設計，及該緩衝機構5的彈簧55的頂推彈力F2大小，使得衝壓力量F1與頂推彈力F2於該樞擺座41上所產生的力矩大小，剛好可使該衝棒341於高度H等於HL的螺帽20頂面衝壓產生深度為d的凹槽，並使高度H大於HL的螺帽20在被衝壓過程中，高度差ΔH所增加的抗形變力ΔF，剛好可使該承接杆312往下產生位移ΔH，所以該衝棒341可於高度介於誤差範圍內的各螺帽20頂面衝壓產生深度都為d的凹槽，因此可使所製成的防松螺帽的質量一致，所以的確非常實用與進步。
權利要求
1.一種衝壓機，適用於衝壓一胚材，並包含一內部中空的機殼、一設置於該機殼上的承衝機構，及一設置於該機殼上方的衝壓機構，該承衝機構包括一可上下位移地直立插裝於該機殼上而可供該胚材放置於其頂端的承接杆，該衝壓機構包括一用以在該胚材頂面衝壓出至少一凹槽的直立衝棒，該衝壓機的特徵在於還包含一設置於該機殼內並恆往上彈性抵推該承接杆的緩衝機構。
2.如權利要求1所述的衝壓機，其特徵在於該緩衝機構包括一恆往上彈性抵推該承接杆的彈簧。
3.如權利要求2所述的衝壓機，其特徵在於該緩衝機構還包括一設置於該機殼內且位於該承接杆下方的座體，而該壓縮彈簧是嵌裝於該座體上並恆往上頂抵於該承接杆底端。
4.如權利要求3所述的衝壓機，其特徵在於該座體具有一上下延伸的滑槽，該緩衝機構還包括一可上下位移地插裝於該滑槽中並以其頂端抵接於該承接杆底端的活塞杆，及一固結於該活塞杆外部且可被該活塞杆連動而於該滑槽內滑移的活塞，該壓縮彈簧是套置於該活塞杆外部並恆往上頂撐於該活塞底面。
5.如權利要求3所述的衝壓機，其特徵在於還包含一設置於該機殼內的槓桿機構，該槓桿機構包括一上下延伸且可被該承接杆往下抵推樞轉地以其上端部樞設於該機殼內的樞擺座，而該座體具有一左右延伸的滑槽，且該緩衝機構還包括一可左右滑移地插裝於該滑槽中並以其一端頂抵於該樞擺座下端部側面的活塞杆，及一固結於該活塞杆外部的活塞，該壓縮彈簧是套置於該活塞杆外部並頂撐於該活塞側面而使該活塞杆恆彈性頂推該樞擺座。
6.如權利要求5所述的衝壓機，其特徵在於該槓桿機構還包括一水平固設於該樞擺座的下端部並以其一末端頂抵於該活塞杆末端的頂推桿。
7.如權利要求5所述的衝壓機，其特徵在於該緩衝機構的座體還具有另一左右延伸的滑槽，而該緩衝機構還包括對應設置於該滑槽中的另一活塞杆、另一活塞，及另一壓縮彈簧，且活塞杆末端是同向頂抵於該樞擺座的下端部側邊。
8.如權利要求7所述的衝壓機，其特徵在於該緩衝機構還包括一可水平位移地插裝於該座體上並以其一端頂抵於該樞擺座下端部側邊的軸杆，及一固接於該軸杆上並頂抵於活塞杆末端的連動杆。
全文摘要
一種衝壓機，適用於衝壓一胚材，並包含一中空機殼、一組裝於機殼上的承衝機構、一設置於機殼中並提供恆往上抵推承衝機構的彈力的緩衝機構，及一設置於機殼上方並包括一用來在胚材頂面衝壓出至少一凹槽的衝棒的衝壓機構。該承衝機構包括一可上下位移地直立插裝於機殼上而可供胚材放置於其頂端的承接杆，而緩衝機構便是恆往上彈性頂推承接杆，使衝棒可於胚材頂面衝壓產生預定深度的凹槽。
文檔編號B30B15/00GK1778548SQ20041009610
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月26日 優先權日2004年11月26日
發明者王聖堯 申請人:恆耀工業股份有限公司