具有承靠表面機構的模座組合件、用於保持模具的方法、以及適於與其一起使用的模具的製作方法

2023-10-11 02:09:04 5

具有承靠表面機構的模座組合件、用於保持模具的方法、以及適於與其一起使用的模具的製作方法
【專利摘要】一種裝置，所述裝置意味著包括位於裝入的夾具（10）中或位於機器操作位置下的衝頭和模具組的模具部分，其中鍵（22）與模座（12）一起使用以便防止模具（16）的側向移動，而與模具（16）被銳化的程度以及繼續與模座（12）一起使用無關，其中模具（16）與模座（12）一起使用以便使由其銳化處理所形成的鋸齒狀或鋒利邊緣最小。
【專利說明】具有承靠表面機構的模座組合件、用於保持模具的方法、以及適於與其一起使用的模具
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種衝壓模具，更具體地涉及一種裝置，所述裝置意味著包括位於裝入的夾具(catridge)中或位於機器操作位置下的衝頭和模具組的模具部分。
【背景技術】
[0002]工具機通常適於與許多不同的成套工具一起使用。典型的成套工具包括衝頭和相應的模具，其中通常也包括作為成套工具一部分的脫模板。在工件(例如，片材金屬件)的加工過程中，通常使用幾種不同的成套工具。在某些情況下，一旦第一套成套工具已經用完，則其替換為第二套成套工具，然後替換為第三套，依此類推。一旦已經使用所需序列的成套工具對第一工件進行了充分加工，則可以加工第二工件，在某些情況下再次以第一套成套工具開始。
[0003]在工具機上使用的成套工具通常存放於夾具內。有些夾具可存放於工具機內，而另一些夾具可能就保持在附近。當為了一項工作使用幾種不同的成套工具(例如不同的大小和/或形狀)時，工具機通常設有分別保持不同的成套工具的夾具。夾具不僅用於存放工具，而且它們還可用於促進將工具裝載到工具機上以及將工具從工具機卸載下來。例如，當希望使用特定的成套工具時，保持成套工具的夾具移動到工具機上的安裝位置。在安裝位置處，工具自動地從夾具取出並裝載到工具機上，其中模具通過相應的模座保持在位。一旦使用完該成套工具，該成套工具的工具從工具機卸載下來且裝載回到夾具上。然後，使得夾具背離安裝位置移動。接著，不同的夾具(保持另一套成套工具)可移動到安裝位置，這樣可由工具機使用一套新的工具。因為對於給定的工作而言需要許多不同的成套工具，因此重複上述過程。在一些情況下，工具機包括用於存放夾具的細長導軌。例如夾具可滑動地與導軌接合，這樣它們可並從安裝位置來回地滑動。在其它情況下，夾具存放於可旋轉的存放系統、圓盤傳送帶、或堆疊的存放系統內。在美國專利第4，951，375號中描述了成套工具的安裝和拆卸。該第4，951，375號美國專利以其示出和描述具有夾具引導系統的示例性工具機結構的程度通過引用併入本文。
[0004]如由這類夾具已知的那樣，模具經由模座保持於其內，其中模座和對應的模具被同時裝載到工具機上。如圖1和圖2中示出的那樣，示出夾具10保持模座12，其中模座12限定大小適於容納模具16的內部凹槽14,其中模座凹槽14具有大小與模具16外側表面20匹配的外表面18。模具16通常經由模座12的鍵22固定在模座凹槽14內以便防止旋轉。如圖所示，鍵22具有至少部分位於模座凹槽14內的部分24 (例如，上部部分)。如已知的那樣，模具(例如模具16)通常配置有沿著模具外側表面20豎直延伸的鍵通道26。因此，當被放置於模座諸如模座12內時，模具16定位成使其豎直鍵通道26與鍵22對準。依次地，鍵的上部部分24在模具的鍵通道26內滑動，以及依次地接觸通道26的側表面，從而防止模具16在模座12內旋轉。
[0005]在圖2至圖5中進一步示出會遇到的關於在模座和模具之間的上述類型組裝的一個問題。如已知的那樣，在模具16的銳化處理之後，模具16通常通過使用位於模具16和模座12之間的一個或多個墊片28而被帶回其在模座12內的初始高度。如圖2中所示，通常通過利用有限數量的墊片28來保持模具外側表面20和在模座12的鍵側30處的凹槽外表面18之間的接觸。然而，隨著進一步銳化模具16以及隨後更多的墊片28定位於模具16和模座12 (如圖3中所示)之間，模具16的一部分被升高到高度32 (如圖4中所示)處，在該高度32處在模具外側表面20和在模座12的鍵側30處的凹槽外表面18之間不再有明顯的接觸。因此，模具16可從模座12分開。其結果是，模具16可自由地側向移動，其中一種可能性是模具16 (連同最靠近模具16的一個或多個墊片28)可能從模座凹部14滑出。這種情況在圖5中示出，其中示出模具16和墊片28 (總體標記為34)開始側向滑出凹槽14，並與在模具鍵通道26內的鍵部分24相接觸。
[0006]鑑於上述情況，發現在模座12鍵側30處的凹槽外表面18或模座12的鍵側承靠表面是模具16可被銳化和墊高程度的限制因素，但仍保持在模座12內的可使用位置內。為此，在將成套工具從夾具裝載到工具機內的情況下，如果這種成套工具包括模具從其分開的模座時，已知的是機器傳感器將識別這種狀況並將錯誤信息返回給操作者。因此，當前的夾具可與模具一起使用，只要在模座承靠表面和模具之間保持足夠的接觸即可。遺憾的是，這會導致模具在達到模具可用時限之前需要更換此類模具。
[0007]此外，在模座內使用模具的期間，特別是在這種模具銳化之後，會出現問題。例如，當模具被銳化時，其邊緣往往成為鋸齒狀的。通常發現這種鋸齒狀邊緣幹涉滑過模具上表面的工件，其中抵靠邊緣捕獲工件。在工件和模具表面之間的這類捕獲或接觸可能會導致損害加工過程，這源於取決於工件的大小導致的工件不當定位，且在某些情況下源於模具的移動。因此，在該過程中材料最終被廢棄且浪費時間。
[0008]因此，當使用夾具時，由相應的模座和在其內使用的模具會出現問題。本發明解決了這些問題和其它問題。

【發明內容】

[0009]在本發明的某些實施例中，提供用於容納模具的裝置。該裝置包括模座，其限定大小適於容納模具的內部凹槽。凹槽的大小與所述模具的外表面匹配。模座包括設置於模座一側上的鍵。鍵具有背離鍵突出的延伸部。當將模具放置於模座凹槽內時，延伸部適於滑入到模具的鍵通道內。延伸部適於限制模具的側向移動，這樣當模具被升高到在模具和所述模座一側之間沒有明顯接觸的高度的情況下，模具被保持在與模座豎直對準的可使用位置內。
[0010]在本發明的另外實施例中，提供用於容納模具的裝置。該裝置包括模座，其限定大小適於容納模具的內部凹槽。凹槽的大小與所述模具的外表面匹配。模座包括設置於模座一側上的鍵。鍵具有動態機構，其背離鍵突出，且當將模具放置於模座凹槽內時，所述動態機構適於滑入到模具的鍵通道內。所述動態機構適於提供與模具鍵通道的後壁的接觸，這樣當模具被升高到在模具和所述模座一側之間沒有明顯接觸的高度的情況下，所述動態機構防止模具的側向移動。
[0011]在本發明的其它實施例中，提供用於容納模具的裝置。該裝置包括模座，其限定大小適於容納模具的內部凹槽。凹槽的大小與所述模具的外表面匹配。模座包括設置於模座一側上的鍵。鍵具有背離鍵突出的延伸部，當將模具放置於模座凹槽內時，延伸部適於滑入到模具的鍵通道內。延伸部包括第一延伸部和第二延伸部。當模具放置於模座凹槽內時，第一延伸部適於緊密接近模具鍵通道的後壁。當一個或多個墊片在模座凹槽內放置於模具和模座之間時，第二延伸部適於鄰近一個或多個墊片的鍵通道定位。所述第一延伸部和第二延伸部之間形成止動部，所述止動部配置成當從模座取出模具時將一個或多個墊片保持在模座凹槽內。
[0012]在本發明的另外實施例中，提供用於將模具在模座內保持在位的一種方法，而與模具從模座凸出的程度無關。該方法包括提供模座，其限定大小適於容納模具的內部凹槽。凹槽的大小與所述模具的外表面匹配。模座包括設置於模座一側上的鍵。所述鍵具有背離鍵突出的延伸部。該方法還包括將模具定位於在模座凹槽中的一個或多個墊片的頂部上。一旦定位，所述模具與所述模座一側沒有明顯的接觸。鍵的延伸部滑入到模具的鍵通道內，並適於限制模具的側向移動，使得模具被保持在與模座豎直對準的可使用位置內。
[0013]在本發明的進一步實施例中，提供模具和用於容納模具的裝置的組合體。該組合體包括模座，其限定大小適於容納模具的內部凹槽。凹槽的大小與所述模具的外表面匹配。模座包括設置於模座一側上的鍵。所述鍵具有背離鍵突出的延伸部。該組合體還包括將模具設置於模座凹槽內。模具具有上表面和從所述上表面延伸的平滑輪廓。該輪廓包括從模具的上表面延伸到模具初始未銳化高度的至少約1/5處的模具平滑連續部分。鍵定位於模具的鍵通道內。鍵延伸部適於限制模具的側向移動，這樣在模具和工件之間不和諧接觸的情況下，模具保持在與模座豎直對準的可使用位置內。模具適於提供在到達模具外側表面中的處理溝槽之前沿著模具平滑連續部分的多個銳化處理。所述銳化處理不易於在模具上表面上形成鋸齒狀邊緣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是通過鍵保持於成套工具的夾具內的模座的局部透視側視圖。
[0015]圖2是圖1所示模座和鍵的橫截面側視圖以及示出鍵的透明視圖，其中模具定位在模座內，以及通過使用多個墊片升高模具相對於模座的高度。
[0016]圖3是圖2所示模座、鍵、和模具的局部橫截面視圖，其中通過使用增加量的所述墊片來升高模具相對於模座的高度。
[0017]圖4是圖3所示模座、鍵、模具和墊片的局部透視圖，其示出上述在模座承靠表面處的局部剖視圖。
[0018]圖5是圖2所示模座、鍵和模具的另一橫截面側視圖，其中通過使用增加量的所述墊片來升高模具相對於模座的高度。
[0019]圖6是根據本發明某些實施例的保持在成套工具夾具內的模座、鍵和模具的透視圖。
[0020]圖7A是根據本發明某些實施例的圖6所示模座、鍵、和模具的橫截面側視圖，其中通過使用一定量的所述墊片來升高模具相對於模座的高度。
[0021]圖7B是圖7A所示模座、鍵、模具和墊片在模座承靠表面處的局部視圖，示出鍵的透明視圖。
[0022]圖8A是根據本發明某些實施例的另外鍵的橫截面視圖。[0023]圖SB是圖8A所示模座、鍵、根據本發明某些實施例的模具以及墊片的局部透視圖。
[0024]圖9是圖1所示模座以及根據本發明某些實施例的另外鍵的局部透視圖。
[0025]圖10是圖9所示模座和鍵的局部橫截面視圖，示出鍵的透明視圖。
[0026]圖11是圖10所示模座和鍵的橫截面側視圖，其中模具定位在根據本發明某些實施例的模座內，示出鍵的透明視圖。
[0027]圖12是圖11所示模座、鍵、和模具的俯視圖。
[0028]圖13是根據本發明某些實施例的圖11所示模座、鍵、和模具的局部橫截面視圖，其中通過使用增加量的所述墊片來升高模具相對於模座的高度。
[0029]圖14是圖13所示模座、鍵、模具和墊片的局部透視圖，其示出上述在模座承靠表面處的局部剖視圖。
[0030]圖15是圖9所示鍵的延伸部的側面透視圖。
[0031]圖16是圖7所示模座和模具、以及根據本發明某些實施例的另外鍵的橫截面側視圖，通過使用一定量的墊片來升高模具相對於模座的高度。
[0032]圖17是圖16所不模座、鍵、模具和墊片在模座承靠表面處的局部視圖。
[0033]圖18是圖16在模座承靠表面處的另外更詳細的局部視圖，示出鍵的透明視圖。
[0034]圖19是圖16所不模座、模具、和墊片的局部透視圖，不出上述在模座承靠表面處的局部剖面圖，示出鍵的透明視圖。
[0035]圖20是根據本發明某些實施例在被銳化之前的模具的透視圖。
[0036]圖21是圖20所示模具的前視圖。
[0037]圖22是根據本發明某些實施例的定位於圖6所示模座內的圖20所示模具的透視圖，兩者都保持在成套工具夾具內。
[0038]圖23是圖22所示模具、模座以及夾具組裝的前視圖。
[0039]圖24是圖22所示模具、模座以及夾具組裝的側視圖，示出鍵的透明視圖。
【具體實施方式】
[0040]應該參照附圖來閱讀下面的詳細描述，其中不同附圖中的相同元件被標以相同的附圖標記。附圖示出選定的實施例，且並不意旨限制本發明的範圍。應該理解在附圖中示出和在下面描述的實施例僅僅是為了說明的目的，而並非意旨限制如在權利要求書中所限定的本發明範圍。
[0041]如上所述，當使用夾具時，在模座(以及其在鍵側處的承靠表面)能夠將模具保持於其內超過模具可用時限時會出現問題。為了解決這些問題，參照圖6至圖12進行描述。
[0042]具體地，參照圖6，示出根據本發明某些實施例的位於成套工具夾具內的模座和模具。夾具10 (如上所提及的)具有主體36、兩個衝頭固定臂38、以及兩個模具固定臂40 (其中一個未以可見的方式示出)，其中衝頭固定臂38與模具固定臂40通常彼此間隔開。衝頭固定臂38配置成與衝頭(未示出)反覆地接合和脫離，以及模具固定臂40與如圖所示的模具(例如，與上面詳述的模具16)反覆地接合和脫離。模具16通過模座(例如，上面詳述的模座12)可操作地接合到臂40。如圖所示，脫模定位器基部42可進一步設置於夾具上，定位在衝頭固定臂38和模具固定臂40之間。脫模定位器基部42可限定適於接納脫模板(未示出)部分長度的擱板44。
[0043]夾具10可任選地進一步包括導軌接合部分46 (如示例性地示出的那樣)，適於附接到工具機的導軌(和/或導引系統的安裝主體)。憑藉該附接，夾具10可選擇性地朝向或背離工具安裝位置移動。如圖所示，導軌接合部分46可任選地位於夾具100的後部上。此外，如示例性地示出的那樣，手柄48可任選地設置於夾具10上，以便於手動搬運夾具。手柄48可附接(任選可移除地)到夾具主體36上。成套工具夾具(常規和其它)的結構和功能在美國專利第7，669，453號中進一步詳述，以其示出和描述這種夾具特徵和功能的程度通過引用併入本文。
[0044]進一步參照圖6，模具固定臂40通常可安裝到主體36，使得臂40具有朝向和背離彼此的有限移動範圍。在某些情況下，臂40可彈性地安裝(例如可樞轉地)到主體36，使得臂40彈性地朝向默認配置偏置，其特徵在於所述臂可比它們在其有限移動範圍內的任何其它配置彼此更靠近。在這種情況下，當模座12插入到臂40之間時，臂40起初向外樞轉以便在其間接納模座12，但是一旦臂40的端部在模座12內遇到合適的安置部41，則臂40的偏置導致它們將模座12鎖定在位。
[0045]如參照圖1至圖5所述(以及在此再次進行總結)，常規的模座12限定大小適於容納所述模具16的內部凹槽14，其中模座凹槽14具有大小與模具16的外側表面20匹配的外表面18。此外，模座12的鍵22用於防止模具16在模座凹部14內旋轉。如已知的那樣，模具16在其可用時限內需要被周期性地銳化，以便保持模具切削刃鋒利以及保持模具的上表面大致為平面以便適於在其上加工工件。然而，這種重複銳化的結果是模具的高度逐漸減小，這就需要模具16升高到其在模座12內的初始高度以備在工件加工過程中後續使用。
[0046]已知通過將一個或多個墊片28插入到模具16和模座12之間來完成將模具16升高到其初始高度。然而，這最終會導致模具16在模座12的鍵側30處升高超過凹槽14的高度，促使模具16可從模座12釋放的狀態。為此，如果模具16 (和潛在的在模具16下方的一個或多個墊片28)升高以便從模座12釋放，在常規的模具/模座組合件中沒有提供用於防止模具16相對於模座12側向移動的機構。
[0047]如圖6中所示，模座12在鍵側30處的高度通常可低於模座12相對側和相鄰側的高度。在鍵側30處的這種較低高度形成當模座12保持在夾具10內時適於模具16定位在模座12內的較大開口。然後，其也導致鍵側30成為模具16仍在模座12內保持在位時可被銳化和墊高程度的限制因素。換言之，模具通常可與夾具一起使用，只要在模具和由這種夾具承載的模座的鍵側承靠表面之間保持足夠的接觸即可。遺憾的是，這會導致模具在達到模具可用時限之前需要更換此類模具。為了解決該問題，提出一些解決方案，由此可主要保持模座的設計，從而為本領域內已經存在的系統提供可行的變型，同時還限制相應產品持續生產所需的更換量。
[0048]如上所述，除了模座凹槽14的外表面18之外，通常用於防止模具16運動的其它唯一機構是鍵(例如，圖1至圖5中所示的鍵22)。迄今為止，模座12的這種鍵22在傳統上用於防止模具16在模座12內旋轉。如上所述，這種鍵22包括位於模座凹槽14內的部分24，例如上部部分。因此，當模具16定位在模座12內時，鍵的部分24至少部分地在模具16的鍵通道26內滑動，使得鍵的部分24的側面與所述模具的鍵通道26的相應側表面接觸，從而防止模具16在模座12內旋轉。因此，當安裝在模座凹槽14內時，可通過鍵22的側表面和模具的鍵通道26的相應側表面之間的接觸防止模具16旋轉。
[0049]如圖6中所示，根據本發明的某些實施例給模座12提供新型的鍵50。在通常情況下，鍵50由一種或多種標準工具鋼製成，並且可操作地聯接到模座12，或與模座12—體地形成。例如，鍵50可通過緊固裝置可操作地聯接到所述模座12。在某些實施例中，所述緊固裝置可包括螺紋緊固件52，其延伸通過鍵50並配置成與模座12外表面56中的螺紋孔54對準；然而，應當理解可替代地使用其它的緊固裝置。如相對於圖7至圖18所圖示出的那樣，鍵50可具有特徵(如由圖7A和圖7B中的鍵50、由圖8A和圖8B中的鍵50'、由圖9至圖15中的鍵50"、由圖16至圖19中的鍵50'"所圖示出的那樣)的不同組合。
[0050]如圖7至圖19中所示，每個示例性的鍵50、50'、50"和5(V "分別具有部分58、58'、58"和58'"，其分別包括延伸部60、60'、60"和60'"。延伸部不必是鍵的整體延伸部分(如同下面進一步詳述的那樣);但是，當模具16安裝在模座12的凹槽14內時，這種延伸部適於突出到模具16的鍵通道26內，以便緊密靠近鍵通道26的後壁62。如下面進一步詳述的那樣，在某些實施例中，在鍵延伸部和鍵通道後壁62之間的這種「緊密靠近」可包括在延伸部60'"和後壁62之間的微小間隙(如圖15至圖18中所示)，或在替代性實施例中，這種「緊密靠近」可包括延伸部60、60'、60"和後壁62之間的連續接觸(如圖7B、8B和12中分別示出的那樣)。在某些實施例中，如圖16至圖19中所示，延伸部6(V "可與鍵50"是一體的。或者，在某些實施例中，延伸部可操作地聯接到鍵50。這種構造的實例在圖7A和7B中參照延伸部60和鍵50示出，在圖8A和圖8B中參照延伸部6(V和鍵50;示出，以及在圖9至圖14中參照延伸部60"和鍵50"示出。此外，在某些實施例中，以及如圖7B、8B、13和17中最佳示出的那樣，鍵50、50'、50"、50'"可分別具有第一延伸部 60a、60a'、60a"、60a'"和第二延伸部 60b、60b'、60b"、60b'"，其中第一延伸部60a、60a,、60a"、60a'"適於緊密靠近鍵通道後壁62，而第二延伸部60b、60b'、60b"、60b/ "比較之下凹入以便與位於模具16和模座12之間的墊片28 (如下文進一步詳述那樣)相作用。
[0051]如從圖7至圖19可以理解的那樣，當與模具16 (當定位在模座12內時)一起使用鍵50、50'、50"和50'"時，鍵的延伸部60、60'、60"和60'"分別緊密靠近模具鍵通道26的後壁62，而與模具16被銳化的程度無關。例如，如圖7A和7B中所示，多個墊片28位於模具16和模座12之間。因此，參照圖7B，模具16的高度可在模座12內升高，使得在模具外側表面20和模座12的在鍵側30處的凹槽外表面18之間不再有明顯的接觸。而如上所述，這種情況下將按常規形成一種方案，其中模具16在模座12內從其初始位置自由地側向運動，鍵50限制這種運動。具體地，鍵延伸部60和鍵通道後壁62保持緊密靠近(且在鍵50的情況下，保持連續接觸)，這樣在產生上述情況時，鍵延伸部60限制模具16在鍵50方向上的側向運動量，從而保持模具16處於與模座12豎直對準的可使用位置內。因此，在模具16從模座凹槽14凸出(通過使用所述墊片28)的情況下，鍵50提供相對於模座12保持模具16處於可使用位置內的備用形式的形狀。該相同效果適用於如圖8A和圖SB中所示的鍵50'、如圖9至圖15中所示的鍵50"、以及如圖16至圖19中所示的鍵50'"。
[0052]如上所述，參照鍵50、50'、50"和50'"的實施例，其中分別設有第一延伸部60a,60a/、60a"、60a'"和第二延伸部 60b、60b'、60b"、60b'"，第一和第二延伸部相對於模座12具有不同深度。例如，在如圖7A和7B中所示的某些實施例中，第一延伸部60a(緊密靠近模具鍵通道26的後壁62，以及在鍵50的情況下，與模具鍵通道26的後壁62連續接觸)具有的深度大於所述第二延伸部60b的深度。為此，在某些實施例中，第一延伸部60a位於第二延伸部60b的上方，從而沿著延伸部60形成倒置臺階部64。這種臺階部64(通過第一延伸部60a形成)形成用於在模具16之下並鄰近第二延伸部60b的墊片28的止動部或各種頂部。因此，在操作者需要將模具16從模座12拉出的情況下，第一延伸部60a允許模具16從模座12滑出，而不會拉出鄰近第二延伸部60b的墊片28，這是因為第一延伸部的更大深度(通過所形成的擱板64)也防止墊片28滑出。為此，在某些實施例中，第二延伸部60b的縱向延伸部分具有足夠的高度(相對於模座12)，以便保持相對於模具16而言最大程度銳化所需的墊片28量。應當理解的是，上述也適用於圖8A和圖SB中所示的鍵50;、圖9至圖15中所示的鍵50"、以及如圖16至圖19中所示的鍵50'"、以及分別通過它們的第一延伸部60a、60a'、60a"、60a'"和第二延伸部60b、60b'、60b"、60V "形成的相應的臺階部64'、64"、64'"。然而，還應當理解本發明並不限於上述內容。例如，圖7-19中所示鍵的任何第一和第二延伸部可代替性地具有相對於模座12的相同(或大致相同)深度。
[0053]進一步參照圖7-19，鍵可為靜態機構或動態機構的形式。如下面進一步描述的那樣，這種動態機構參照鍵的延伸部以及延伸部的長度是可調節的。為此，在某些實施例中，延伸部的長度可手動調節，而在其它替代性實施例中，延伸部的長度可自動地調節以符合模具鍵通道深度。例如，在某些實施例中，如圖7A和圖7B中所示，鍵的延伸部60可自動地調節到符合模具鍵通道26的深度59的長度。如圖所示，這種相符合的功能可源於延伸部60的構件66，其被偏置以便在背離鍵50並朝向模座凹槽14的方向上施加力。因此，當模具16定位在模座12中時，偏置構件66配置成接觸模具鍵通道26的後壁62並在其上施加持續的力。在鍵50包括第一和第二延伸部60a和60b的情況下，如在圖7B中進一步示出的那樣，在某些實施例中，第一延伸部60a可包括這種偏置構件66。在某些實施例中，如圖7A和7B中所示，構件66可為諸如球的彈簧加載元件。然而，應當理解可替代性地使用其它偏置構件(例如銷)和/或偏置裝置(例如，通過液壓裝置)。
[0054]圖9-15示出適於鍵50"的另外示例性形式的動態機構，其中鍵延伸部60"也可自動地調節到符合模具鍵通道26深度59的長度。如圖所示，鍵的延伸部60"包括可操作地聯接到鍵50"的舌形構件。為此，在圖13和圖15中所示的某些實施例中，延伸部60"在其內限定鑽孔61，緊固裝置可穿過鑽孔，以便將所述延伸部60"固定到模座12。在某些實施例中，如圖13中進一步所示的那樣，緊固裝置可包括用於可操作地將所述鍵50"聯接到模座12 (如上所述)的螺紋緊固件52，從而將延伸部60"保持在鍵50"和模座12之間。但是，應該理解的是可替代性地採用用於將延伸部60"聯接到鍵50"的其它緊固裝置和/或其它方式。
[0055]延伸部60"雖然不具有偏置構件，但是包括彎曲部63。如圖9中所示，延伸部60"(當安裝到鍵50"時，鍵50"依次用於模座12)在背離鍵50"和朝向模座凹槽14的方向上發出力。參照圖9-11，在某些實施例中，這種彎曲部63為凹狀形狀，其外表面65背離鍵50"彎曲。在某些實施例中，彎曲部63具有至少為0.1英寸的半徑，或許更優選地具有至少0.15英寸。在背離鍵50"的彎曲過程中，彎曲部63的外表面65配置成延伸到模座凹槽14內。依次地，當模具16定位在模座凹槽14內時，延伸部60"自動地調節到符合鍵通道26深度59的長度(通過與通道26的後壁62接觸)。如圖13中所示，在某些實施例中，延伸部60"背離鍵50"並朝向模座凹槽14突出大於模具鍵通道26深度的距離67 (當模具16定位在模座凹槽14內時)。在某些實施例中，如圖13和圖14中所示，該距離67為至少0.007英寸，更優選地為至少0.01英寸。因此，當模具16定位在模座凹槽14內時，彎曲部63的外表面65配置成接觸模具16的鍵通道後壁62，且在該壁62的方向上發出力。如圖所示，延伸部60"的彎曲部63 (或許如圖13中最佳示出的那樣)以不與鍵50"接觸的方式終止，在其間提供間隙69。在某些實施例中，該間隙69可為至少0.03英寸。如應當理解到的那樣，該間隙69使得延伸部60"的彎曲部63能夠朝向鍵50"向後偏轉，以便使得模具16能夠滑入到模座凹槽14內。
[0056]應當理解的是，雖然彎曲部63已被描述成為凹狀形狀和彎曲的，但是本發明並不應限制於此。相反，彎曲部63也可以正好包括背離鍵50'延伸的單個彎曲部。在鍵50"包括第一和第二延伸部60a"和60b"的情況下，在某些實施例中，例如如圖11中所示，第一延伸部60a"可包括這種彎曲部63，而第二延伸部60b"可包括直線部分。延伸部60"由任何材料形成，其屈服強度足以在將模具16關於延伸部60"裝上和卸下期間使延伸部60"保持彈性狀態。這種材料優選還需要抗塑性變形。在某些實施例中，這種材料可為未退火的彈簧鋼；但是，本發明並不應該限制於此。
[0057]圖8A和SB示出適於鍵50'的另一示例性形式的動態機構，其中鍵的延伸部60'可手動調節到符合模具鍵通道26深度59的長度。在某些實施例中，鍵的延伸部60'包括構件57，其設置於在鍵50'部分58'內限定的鑽孔55內。例如，在如圖8A和8B中所示的某些實施例中，構件57可為固定螺釘以及鑽孔55可帶有螺紋以便在其內選擇性地調節固定螺釘。在這種情況下，構件57可以旋轉使得其一個部段從鑽孔55突出以便將延伸部60'調節到符合模具鍵通道26深度59的長度。因此，當模具16定位在模座凹槽14內時，構件57的遠端部53配置成接觸模具16的鍵通道後壁62，提供抵靠該壁62的剛性體，從而防止模具16的側向移動。而構件57例示為固定螺釘，但是應當理解的是本發明並不應限制於此。例如，在某些實施例中，構件57可為軸狀體(例如，為任何所需形狀)，其大小適配於鑽孔55內，構件57在其長度上具有一系列孔洞。在這種情況下，通過將孔洞與延伸通過鍵50'的部分58'的另外孔對準以及利用銷通過孔和其中一個空洞以便如所需那樣將構件57鎖定在位，可以將不同尺寸範圍的構件57配置成如所需那樣從鑽孔55突出。
[0058]或者，在某些實施例中，如圖16至圖19中所示，鍵50'"可採取靜態機構的形式，由此鍵延伸部60'"是剛性的(無需自動符合構件或手動可調構件)。在這種實施例中，延伸部60'"提供鍵50'"和模具16的通道後壁62之間的間隙71，同時仍能使得模具16能夠保持在與模座12豎直對準的可用位置內。如上所述，且或許在圖17中最佳示出的那樣，該間隙71可允許模具16在從模座凹槽14凸出時的側向運動的有限程度，但仍限制這種運動量，從而保持模具16處於與模座12豎直對準的可用位置內。在某些實施例中，延伸部60'"和模具鍵通道26的後壁62之間的間隙71為至少約0.005英寸，或者更優選為在至少約0.005英寸和0.01英寸之間。
[0059]因此當使用夾具時，利用圖6-7的具體形式的鍵50、圖8的鍵50'、圖9至圖15的鍵50"、圖16至圖19的鍵50'"(或利用鍵50、50'、50"以及50'"特徵的不同組合的其它鍵設計)可解決相對於模座通常會出現的問題。此外，當使用鍵50、50'、50"以及50'"時，模具16可僅通過針對模具16的動作自由地插入到模座12內以及從模座12取出，相應鍵50'、50'"的鍵延伸部60' ,60'"使得這類模具能夠插入/取出，或相應鍵50;、50"的鍵延伸部60和60"響應於模具16的這種插入/取出而自動地偏轉或回縮。如已經詳述的那樣，關於模座會出現的常規問題主要由模具在其可用時限內所需的反覆銳化來推斷。為此，在這種銳化處理之後會面對關於模具(以及其最終的上表面)的另外問題。在處理這些另外的問題過程中，請注意圖6和圖19-20。
[0060]如上面參照圖6所提及的那樣，模具16在其與模座12 —起使用的過程中在其可用時限內重複地銳化(通常I毫米的最大銳化深度)。為此，通常需要進行模具16的銳化以便保持其上表面通常為平面以便在其上加工工件。然而，當模具被銳化時，其上表面的邊緣可成為鋸齒狀或鋒利的。會發現在工件捕獲在邊緣上的情況下這種鋸齒狀邊緣幹涉滑過模具上表面的工件。這類捕獲(其通常表現為在工件和模具表面之間的不和諧接觸)經由工件的不當定位和/或在某些情況下模具的運動(取決於工件的大小)會趨於負面地影響隨後的加工過程。為此，隨後的加工過程由於所感測到的誤差而被減少或完全避免。應當理解的是使用具體形式的鍵50、50'和50"將限制模具16的不和諧運動；但是，如果工件和模具16之間的不和諧接觸的影響可被最小化，如果不是被完全防止，衝壓工具將被進一步增強。
[0061]在解決上述問題的過程中，圖20和圖21示出根據本發明某些實施例的新型模具70 (在被銳化之前)。如圖所示，模具70可共享當前在傳統模具類型中所用的某些特徵，諸如在圖2-8、圖11-14和圖16-19中所示的模具16。例如，模具70包括沿著模具70的外側表面72豎直延伸的鍵通道71。此外，模具70的初始高度大致類似於傳統模具16的初始高度。因此，模具70的使用時限與傳統模具16的壽命大致相同。此外，模具70的周長大致類似於傳統模具16的周長，從而使其能夠容易地適應常規模座，諸如模座12。但是，模具70也具有與常規模具16的顯著區別。
[0062]例如，相比於常規模具(例如模具16)，圖20和圖21中所示的模具70在其背離其上表面74延伸時具有平滑的輪廓。具體地，模具70具有平滑的連續部分76，其從模具上表面74的邊緣78向下彎曲並沿著模具的外側表面72延伸。在某些實施例中，該部分76沿著模具初始未銳化高度80的至少約1/5延伸，或許更優選沿著模具初始未銳化高度80的至少約1/4延伸，甚至更優選地沿著模具初始未銳化高度80的至少約1/3延伸。將其與例如如圖7和圖8中所示的傳統模具16的輪廓相比，，其包括在模具上表面17正下方沿著模具外側表面20設置的一系列溝槽82。
[0063]在模具側表面上設置這種溝槽82的目的之一是用於夾緊模具，例如，當移動模具進出夾具時。為此，參照常規模具16，其內的每個溝槽82通常包括圍繞模具16的圓周形成的軸向延伸進入到模具外側表面20中的切口。然而，這種溝槽82相對於常規模具16上表面17的緊密靠近導致沿著溝槽82'之一的延伸部分進行銳化。例如參照圖16和圖17示出上述內容。為此，在這種銳化過程中，鋸齒狀或鋒利邊緣19通常形成於模具的上表面IT上。在使用模具70的多種方式中可避免形成這種鋸齒形或鋒利的邊緣19。
[0064]例如，雖然在模具中跨過各槽82銳化可能導致在銳化表面上形成鋸齒狀或鋒利的邊緣，但是具有大致平滑側表面的銳化的模具表面導致形成這種邊緣的可能性有限。因此，在如圖20和圖21中所示以及如上所述的某些實施例中，模具70設有在上表面74下方相當大距離處的溝槽82。在某些實施例中，最上部溝槽82的上邊緣84從模具的上表面74向下定位在模具初始未銳化高度80的至少約1/5處，或許更優選地定位在模具初始未銳化高度80的至少約1/4處，甚至更優選地定位在模具初始未銳化高度80的至少約1/3處。因此，在到達溝槽82之前可以在模具70上執行一系列的銳化處理，通過這種銳化最大限度地減少在模具70中形成鋸齒狀或鋒利邊緣的可能性以及最大化可在模具70上進行的銳化處理系列。例如，模具70可銳化用於模具的標準銳化建議值的至少2倍和通常至少4倍。
[0065]此外，雖然常規模具16在銳化之前具有一系列這樣的溝槽82，其以並排方式設置於模具外側表面20內(例如，如圖6-8中所示)，圖20和圖21中所示的模具70沒有以這種並排方式設置於其上的任何溝槽82。因此，通過到達模具70上的溝槽82之一，可在模具70進行銳化處理，以便圍繞溝槽82的整個高度進行銳化，從而避免從其形成鋸齒狀或鋒利邊緣的情形。此外，模具70設置有限量的溝槽82。具體地，如圖21中所示，模具70在模具的外側表面72內只具有單個溝槽82。因此，將在模具70銳化過程中形成鋸齒狀或鋒利邊緣的情形進一步最小化。
[0066]圖22-24示出根據本發明某些實施例的圖20和圖21所示模具70的視圖，所述模具70利用圖6-8所示的鍵50定位在保持於成套工具夾具10內的模座12內。然而，如上文所詳述的那樣，如圖9-15和圖16-19的鍵50'或50"分別可代替鍵50使用。如圖24中所示，當模具70安裝在模座12的凹槽14 (未以可見的方式示出)內時，該鍵上部部分58的延伸部60沿軸向突出到模具70的鍵通道71內，以便與鍵通道71的後壁86緊密靠近(在這種情況下與鍵通道71的後壁86接觸)。保持在鍵延伸部60和鍵通道71的後壁86之間的緊密靠近防止模具70朝向鍵50的側向運動，甚至在模具71從模座凹槽14凸出(通過使用墊片28)的情況下。
[0067]下述模具70易於限制銳化模具70時形成鋸齒裝或鋒利邊緣的可能性，所述模具具有平滑的連續部分76，所述部分從模具上表面74的邊緣78向下彎曲且沿著模具的外側表面72延伸。此外，當結合模座12和鍵50使用時，防止模具70在模座12內的側向運動。因此，即使在工件和模具表面之間意外地發生不和諧的接觸，已知由此導致模具的運動，通過使用鍵50來防止這種運動。
[0068]因此，公開了具有承靠表面機構的模座組合件以及適於與其一起使用的模具的實施例。本領域技術人員將會理解的是本發明可以本公開那些之外的方式實施。所公開的實施例是為了說明目的而非限制性的，且本發明僅由所附的權利要求限定。
【權利要求】
1.一種用於容納模具的裝置，所述裝置包括: 模座，其限定大小適於容納模具的內部凹槽，凹槽的大小與所述模具的外表面匹配，模座包括設置於模座一側上的鍵； 其中所述鍵帶有背離鍵突出的延伸部，當將模具放置於模座凹槽內時，所述延伸部適於滑入到模具的鍵通道內，延伸部適於限制模具的側向移動，這樣在模具被升高到在模具和所述模座一側之間沒有明顯接觸的高度的情況下，模具被保持在豎直對準模座的可使用位置內。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於模座配置成由成套工具夾具保持，模座相鄰側的每一個具有在其內的安置部，夾具的模具固定臂適於與所述安置部對準。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述鍵經由緊固裝置可操作地聯接到所述模座。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述延伸部至少部分地可操作地聯接到所述鍵。
5.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述延伸部突出到模座凹槽內，當模具被放置於模座凹槽內時，所述延伸部緊密靠近模具鍵通道的後壁。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於所述延伸部突出到模座凹槽內，當模具被放置於模座凹槽內時，所述延伸部提供與模具鍵通道的後壁的接觸。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於所述延伸部包括如下構件，所述構件配置成自動地調節延伸部的長度，以便符合模具鍵通道的深度。
8.根據權利要求7所述的 裝置，其特徵在於所述構件包括可操作地聯接到所述鍵的偏置構件，當所述模具被放置在模座凹槽內時，所述偏置構件適於在模具鍵通道的後壁上施加連續的力。
9.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於所述構件保持在鍵和模座之間，所述延伸部具有延伸到模座凹槽內的彎曲部，當所述彎曲部放置在模座凹槽內時適於在模具鍵通道的後壁上施加連續的力。
10.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於所述延伸部包括如下構件，所述構件配置成被手動地調節以便延伸所述延伸部的長度，從而符合模具鍵通道的深度。
11.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於模座凹槽的大小適於容納一個或多個墊片，所述一個或多個墊片在模座凹槽內定位於模具和模座之間以便升高模具在模座內的高度。
12.根據權利要求11所述的裝置，其特徵在於所述延伸部包括第一延伸部和第二延伸部，其中當模具被放置在模座凹槽內時，所述第一延伸部適於緊密靠近模具鍵通道的後壁，以及當一個或多個墊片在模座凹槽內被放置在模具和模座之間時，所述第二延伸部與一個或多個墊片的鍵通道相適合。
13.根據權利要求12所述的裝置，其特徵在於所述第一延伸部包括適於在模具鍵通道的後壁上施加連續力的動態機構。
14.根據權利要求13所述的裝置，其特徵在於所述動態機構包括偏置構件。
15.根據權利要求13所述的裝置，其特徵在於所述動態機構包括彎曲部。
16.根據權利要求12所述的裝 置，其特徵在於所述第一延伸部和第二延伸部在其間形成止動部，所述止動部配置成當模具從模座滑出時將一個或多個墊片保持在模座凹槽內。
17.根據權利要求16所述的裝置，其特徵在於所述第一和第二延伸部均被限定為關於它們相對於模座突起具有不同深度，所述第一延伸部的深度大於第二延伸部的深度，所述止動部包括在第一和第二延伸部之間的倒置臺階部。
18.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述模座一側具有低於模座相鄰側和相對側的一個或多個的高度。
19.一種用於容納模具的裝置，所述裝置包括: 模座，其限定大小適於容納模具的內部凹槽，凹槽的大小與所述模具的外表面匹配，模座包括設置於模座一側上的鍵； 其中所述鍵具有動態機構，其背離鍵突出，且當將模具放置於模座凹槽內時，所述動態機構適於滑入到模具的鍵通道內，所述動態機構適於提供與模具鍵通道的後壁的接觸，這樣當模具被升高到在模具和所述模座一側之間沒有明顯接觸的高度的情況下，所述動態機構防止模具的側向移動。
20.根據權利要求19所述的裝置，其特徵在於所述動態機構包括如下構件，所述構件配置成自動地調節所述動態機構的長度，從而符合模具鍵通道的深度。
21.根據權利要求20所述的裝置，其特徵在於所述構件包括在背離鍵並朝向模座凹槽的方向上發出力的偏置構件，當所述模具被放置在模座凹槽內時，所述偏置構件適於在模具鍵通道的後壁上施加連續的力。
22.根 據權利要求21所述的裝置，其特徵在於所述偏置構件包括彈簧加載的元件。
23.根據權利要求22所述的裝置，其特徵在於所述彈簧加載元件包括球。
24.根據權利要求20所述的裝置，其特徵在於所述構件適於經由用於可操作地將鍵聯接到模座的相同緊固裝置可操作地聯接到鍵。
25.根據權利要求24所述的裝置，其特徵在於所述動態機構具有彎曲部，其延伸到模座凹槽內，並且當模具被放置在模座凹槽內時所述彎曲部適於在模具鍵通道的後壁上施加連續的力。
26.根據權利要求25所述的裝置，其特徵在於所述彎曲部是凹狀形狀，其具有背離鍵彎曲的外表面。
27.根據權利要求25所述的裝置，其特徵在於所述彎曲部延伸到模座凹槽內的距離大於模具的模具鍵通道的深度。
28.根據權利要求19所述的裝置，其特徵在於所述動態機構包括如下構件，所述構件配置成被手動地調節以延伸所述動態機構的長度，從而符合模具鍵通道的深度。
29.一種用於容納模具的裝置，所述裝置包括: 模座，其限定大小適於容納模具的內部凹槽，凹槽的大小與所述模具的外表面匹配，模座包括設置於模座一側上的鍵； 其中所述鍵具有背離鍵突出的延伸部，當將模具放置於模座凹槽內時，所述延伸部適於滑入到模具的鍵通道內，所述延伸部包括第一延伸部和第二延伸部，其中當模具被放置在模座凹槽內時，所述第一延伸部適於緊密靠近模具鍵通道的後壁，以及當一個或多個墊片在模座凹槽內被放置在模具和模座之間時，所述第二延伸部適於鄰近一個或多個墊片的鍵通道定位，所述第一延伸部和第二延伸部在其間形成止動部，所述止動部配置成當從模座取出模具時將一個或多個墊片保持在模座凹槽內。
30.根據權利要求29所述的裝置，其特徵在於所述第一和第二延伸部均被限定為關於它們相對於模座突起具有不同深度，所述第一延伸部的深度大於第二延伸部的深度，所述止動部包括在第一和第二延伸部之間的倒置臺階部。
31.根據權利要求29所述的裝置，其特徵在於所述第一延伸部分包括適於在模具鍵通道的後壁上施加連續力的動態機構。
32.根據權利要求31所述的裝置，其特徵在於所述動態機構包括偏置構件。
33.根據權利要求31所述的裝置，其特徵在於所述動態機構包括彎曲部。
34.一種用於將模具在模座內保持在位的方法，而與模具從模座凸出的程度無關，所述方法包括: 提供模座，其限定大小適於容納模具的內部凹槽，凹槽的大小與所述模具的外表面匹配，模座包括設置於模座一側上的鍵，所述鍵具有背離鍵突出的延伸部；以及 將模具定位於在模座凹槽中的一個或多個墊片的頂部上，其中一旦定位，所述模具與所述模座一側沒有明顯的接觸，鍵的延伸部滑入到模具的鍵通道內，並適於限制模具的側向移動，使得模具被保持在與模座豎直對準的可使用位置內。
35.根據權利要求34所述的方法，其特徵在於還包括將所述模座插入到成套工具夾具內的步驟，其中夾具的模具固定臂的每一個被偏置成在模座的鄰近安置部內樞轉。
36.根據 權利要求34所述的方法，其特徵在於所述延伸部包括在模具鍵通道的後壁上施加連續力的動態機構。
37.根據權利要求34所述的方法，其特徵在於所述延伸部包括第一延伸部和第二延伸部，其中所述第一延伸部緊密靠近模具鍵通道的後壁，以及第二延伸部鄰近於一個或多個墊片的鍵通道定位。
38.根據權利要求37所述的方法，其特徵在於所述第一延伸部和第二延伸部在其間形成止動部，且當模具從模座滑出時，所述止動部將一個或多個墊片保持在模座凹槽內。
39.模具和用於容納模具的裝置的組合體，所述組合體包括: 模座，其限定大小適於容納模具的內部凹槽，凹槽的大小與所述模具的外表面匹配，模座包括設置於模座一側上的鍵，其中所述鍵具有背離鍵突出的延伸部；以及 設置於模座凹槽內的模具，所述模具具有上表面和從所述上表面延伸的平滑輪廓，所述平滑輪廓包括從模具的上表面延伸到模具初始未銳化高度的至少約1/5處的模具平滑連續部分； 其中所述鍵定位於模具的鍵通道內，鍵延伸部適於限制模具的側向移動，這樣在模具和工件之間不和諧接觸的情況下，模具保持在與模座豎直對準的可使用位置內； 其中模具適於提供在到達模具外側表面中的處理溝槽之前沿著模具平滑連續部分的多個銳化處理，其中所述銳化處理不易於在模具上表面上形成鋸齒狀邊緣。
40.根據權利要求39所述的組合體，其特徵在於所述延伸部包括適於在模具鍵通道的後壁上施加連續力的動態機構。
41.根據權利要求39所述的組合體，其特徵在於所述模具的平滑連續部分從模具的上表面延伸到模具初始未銳化高度的至少約1/3處。
42.根據權利要求39所述的組合體，其特徵在於所述模具的處理溝槽與模具外表面上的任何其它處理溝槽間隔開。
43.根據權利要求42所 述的組合體，其特徵在於所述模具外側表面包括單個處理溝槽。
【文檔編號】B21D37/14GK103889611SQ201280037802
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年2月22日 優先權日:2011年6月8日
【發明者】J·D·布羅德本特, B·P·舒爾特, B·J·李 申請人:威爾遜模具國際公司