專利名稱：壓制加工方法和壓制加工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用伺服壓制加工壓制成形產(chǎn)品的壓制加工方法和壓制加工設(shè)備。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的機(jī)械壓制中，在曲柄軸旋轉(zhuǎn)馬達(dá)將連接到曲柄軸的滑件向上和向下驅(qū)動(dòng) 時(shí)進(jìn)行壓制加工。在這種機(jī)械壓制中，因?yàn)槟＞?die)持續(xù)地上下移動(dòng)，所以很難根據(jù)加工 條件來(lái)改變模具的速度。此外，也很難使模具暫時(shí)停止。由于以上情況，近來(lái)已經(jīng)使用了伺服壓制，該伺服壓制可利用伺服馬達(dá)來(lái)靈活控 制模具的運(yùn)動(dòng)。關(guān)于該主題，請(qǐng)參照日本特開第2001-150200號(hào)公報(bào)和日本特許第3537287 號(hào)公報(bào)。在此類型的伺服壓制中，可以將模具停止在該模具上下移動(dòng)的一個(gè)沖程中間的預(yù) 定位置處。關(guān)于這一點(diǎn)，在制造壓制成形產(chǎn)品的情況下，有時(shí)根據(jù)產(chǎn)品的形狀執(zhí)行多個(gè)壓制 成形步驟。例如，在日本特許第3537287號(hào)公報(bào)中描述了以下內(nèi)容。當(dāng)利用在日本特許第 3537287號(hào)公報(bào)中描述的壓制成形機(jī)對(duì)加工件進(jìn)行加工時(shí)，必需執(zhí)行多個(gè)壓制成形步驟。作 為另一選擇，在某些情況下，執(zhí)行復(fù)合加工步驟，在該復(fù)合加工步驟中交替重復(fù)進(jìn)行壓制加 工和另一加工。然而，根據(jù)日本特許第3537287號(hào)公報(bào)，對(duì)于需要多級(jí)步驟(多級(jí)運(yùn)動(dòng))的加工 件，需要對(duì)上模具的多級(jí)步驟的停止位置進(jìn)行設(shè)置。對(duì)于無(wú)法僅由上模具進(jìn)行的其他加工， 必需提供另一獨(dú)立的加工設(shè)備，這會(huì)成為增加加工時(shí)間和加工成本的因素。尤其在需要多次壓制成形的板的情況下，實(shí)際上必需提供數(shù)量與壓制成形步驟的 數(shù)量相同的壓制成形設(shè)備。因此，增加了用于安裝壓制成形設(shè)備的空間。此外，需要耗費(fèi)人 工以在設(shè)備之間傳送板。此外，在壓制加工中，在待壓部分的外周由預(yù)定保持器夾持的情況下進(jìn)行加工時(shí)， 能夠防止產(chǎn)生皺褶。在日本特開第2005-199318號(hào)公報(bào)中描述了一種方法，其中在鋼板由 保持器來(lái)保持的情況下，對(duì)鋼板進(jìn)行加工。關(guān)于這一點(diǎn)，當(dāng)在壓制加工時(shí)用保持器來(lái)保持板時(shí)，根據(jù)待成形的產(chǎn)品的形狀，該 板會(huì)受到過高的張力。因此產(chǎn)生了更多皺褶。此外，在待成形的產(chǎn)品上可能產(chǎn)生壁厚過小 的部分。根據(jù)在日本特開第2005-199318號(hào)公報(bào)中描述的方法，鋼板被與保持器相對(duì)應(yīng)的 壓模(blank)輕推。因此，在加工時(shí)，鋼板被沖壓到模具內(nèi)部，即，壓模并不總是持續(xù)地推壓 鋼板。因此，能夠稍微防止產(chǎn)生皺褶。也能夠稍微防止產(chǎn)生壁厚小的部分。然而，在日本特開第2005-199318號(hào)公報(bào)中描述的方法是所謂的深沖(de印 drawing)。因此，無(wú)法有效地將專利文獻(xiàn)3中所描述的方法應(yīng)用于批量生產(chǎn)的產(chǎn)品的成形。
應(yīng)用在日本特開第2005-199318號(hào)公報(bào)中描述的方法要基于以下假設(shè)在加工 時(shí)，在模具上滑動(dòng)的幾乎所有鋼板都被沖壓到模具內(nèi)部。因此，必需根據(jù)成形產(chǎn)品的形狀以 及鋼板的材料和表面粗糙度對(duì)壓模所提供的推力進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)。此外，操作者對(duì)選擇用于 壓制成形的合適潤(rùn)滑劑必須有足夠的經(jīng)驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供了一種壓制加工方法和壓制加工設(shè)備，所述壓制加工方法和壓制加工設(shè)備能夠在短加工時(shí)段內(nèi)有效地對(duì)板進(jìn)行多次壓制加工。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，提供了一種使用伺服壓制對(duì)壓制成形產(chǎn)品進(jìn) 行加工的壓制加工方法，所述方法包括如下步驟壓制成形步驟，其中，在使第一模具接近 第二模具時(shí)對(duì)板進(jìn)行壓制成形；沖頭伸出步驟，其中，將所述第一模具與所述第二模具分離 并且使可移動(dòng)沖頭從所述第一模具向所述第二模具伸出并被鎖定；以及附加成形步驟，其 中，在完成所述沖頭伸出步驟之后，使所述第一模具再次接近所述第二模具，并且通過所述 第一模具對(duì)已經(jīng)進(jìn)行過壓制成形的所述板進(jìn)行壓制，并且通過所述可移動(dòng)沖頭對(duì)所述板的 一部分進(jìn)行推壓并使其變形。如上所述，在完成壓制成形之后，使第一模具與第二模具分離，隨后使可移動(dòng)沖頭 伸出并被鎖定，然后使第一模具再次接近第二模具。由于前面的描述，在不使用另一獨(dú)立加 工裝置的情況下，可以對(duì)已完成第一次壓制成形的板再次進(jìn)行作為附加加工步驟的壓制成 形步驟。在此情況下，當(dāng)由用于進(jìn)行控制以使所述第一模具接近所述第二模具的控制器來(lái) 設(shè)置在完成壓制成形之后的所述沖頭伸出步驟和所述附加成形步驟中的控制的操作時(shí)間 時(shí)，可以進(jìn)行精確同步。當(dāng)把在所述沖頭伸出步驟中將所述第一模具分離的位置設(shè)置在與距離所述第一 模具的上死點(diǎn)相比更接近下死點(diǎn)的位置時(shí)，上模具不必返回上死點(diǎn)，從而可以減少周期時(shí) 間。此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，提供了一種進(jìn)行伺服壓制控制的壓制 加工設(shè)備，所述壓制加工設(shè)備具有可移動(dòng)沖頭，所述可移動(dòng)沖頭被設(shè)置在第一模具中，并 且能夠從壓制成形面伸出；和鎖裝置，所述鎖裝置用于將所述可移動(dòng)沖頭鎖定在從所述壓 制成形面伸出的位置，其中，在已使所述第一模具接近第二模具并且已對(duì)板進(jìn)行壓制之后， 使所述第一模具與所述第二模具分離，并且使所述可移動(dòng)沖頭從所述第一模具向所述第二 模具伸出并被所述鎖裝置鎖定，使所述第一模具再次接近所述第二模具以利用所述第一模 具對(duì)已經(jīng)受過壓制成形的所述板進(jìn)行推壓，并利用所述可移動(dòng)沖頭對(duì)所述板的一部分進(jìn)行 推壓并使其變形。如上所述，在完成壓制成形之后，使第一模具與第二模具分離，隨后使可移動(dòng)沖頭 伸出并被鎖定，然后使第一模具再次接近第二模具。由于前面的描述，在不使用另一獨(dú)立加 工裝置的情況下，可以對(duì)已完成第一次壓制成形的板再次進(jìn)行作為附加加工步驟的壓制成 形步驟。當(dāng)由同一控制器來(lái)設(shè)置使所述沖頭伸出的時(shí)間以及使所述第一模具接近所述第 二模具的時(shí)間時(shí)，可以進(jìn)行精確同步。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的壓制加工方法和壓制加工設(shè)備，在完成壓制成形之后，使第一模具與第二模具分離，隨后使可移動(dòng)沖頭伸出并被鎖定，然后使所述第一 模具再次接近所述第二模具。由于前面的描述，在不使用另一獨(dú)立加工裝置的情況下，可以 對(duì)已完成第一次壓制成形的板再次進(jìn)行壓制成形步驟。由于所述可移動(dòng)沖頭設(shè)置在第一模具中，所以整個(gè)設(shè)備可變得緊湊。因此，可使得 用于安裝所述設(shè)備的空間變小。此外，僅當(dāng)可移動(dòng)沖頭從第一模具伸出并被鎖定時(shí)，才準(zhǔn)備 第二次壓制成形。因此，可以在較短時(shí)段內(nèi)有效地對(duì)板進(jìn)行多個(gè)壓制成形步驟。由于可由一個(gè)壓制加工設(shè)備進(jìn)行兩次壓制加工，所以不需要在設(shè)備之間傳送板。此外，本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供可適用于除了深沖壓之外的鋼板加工的 壓制成形方法和壓制成形設(shè)備，其中，可以防止產(chǎn)生皺褶，還可以防止產(chǎn)生壁厚小的部分。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，提供了一種利用伺服壓制對(duì)壓制成形產(chǎn)品進(jìn) 行加工的壓制加工方法，該方法包括如下步驟壓制成形步驟，其中，在板被第一保持器和 第二保持器所夾持的情況下，當(dāng)使第一模具接近第二模具時(shí)，對(duì)所述板進(jìn)行壓制；和夾持釋 放步驟，在開始了所述壓制成形步驟中對(duì)所述板的壓制成形之后，并且在所述兩個(gè)模具都 到達(dá)使這兩個(gè)模具彼此接近的下死點(diǎn)之前，釋放由所述第一保持器和所述第二保持器對(duì)所 述板進(jìn)行的夾持。如上所述，當(dāng)在第一保持器和第二保持器到達(dá)使所述兩個(gè)模具彼此接近的下死點(diǎn) 之前，釋放由所述第一保持器和第二保持器進(jìn)行的夾持時(shí)，所述板可以移動(dòng)。因此，能夠防 止產(chǎn)生在所述板被過度強(qiáng)烈拉伸時(shí)所產(chǎn)生的皺褶。此外，能夠防止產(chǎn)生在所述板被過度強(qiáng) 烈拉伸時(shí)所產(chǎn)生的壁厚小的部分。在此情況下，段落“在所述第一保持器和所述第二保持器 到達(dá)下死點(diǎn)之前”包括如下意思第一保持器和第二保持器已到達(dá)下死點(diǎn)。在此情況下，由用于控制所述第一模具以使所述第一模具接近所述第二模具的控 制器來(lái)設(shè)置在所述夾持釋放步驟中的控制操作時(shí)間。此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，提供了一種進(jìn)行伺服壓制控制的壓制 加工設(shè)備，該壓制加工設(shè)備具有第一模具和第二模具，所述第一模具和第二模具用于對(duì)板 進(jìn)行壓制成形；第一保持器，其設(shè)置在所述第一模具中；第二保持器，其設(shè)置在與所述第一 保持器相對(duì)的位置處，用于與所述第一保持器一起夾持所述板；以及控制器，其用于使所述 第二保持器前進(jìn)和回退，其中，在進(jìn)行壓制成形步驟的時(shí)候，即當(dāng)在所述板被所述第一保持 器和所述第二保持器夾持的情況下使第一模具接近第二模具時(shí)對(duì)所述板進(jìn)行壓制的時(shí)候， 在開始對(duì)所述盤的壓制成形之后并且在所述第一保持器和所述第二保持器到達(dá)使所述兩 個(gè)模具彼此接近的下死點(diǎn)之前，所述控制器釋放被所述第一保持器和所述第二保持器所夾 持的所述板。如上所述，當(dāng)在所述兩個(gè)模具都到達(dá)使所述兩個(gè)模具彼此接近的下死點(diǎn)之前，釋 放由第一保持器和第二保持器進(jìn)行的夾持時(shí)，能夠防止產(chǎn)生在所述板被過度強(qiáng)烈拉伸時(shí)所 產(chǎn)生的皺褶。此外，能夠防止產(chǎn)生在所述板被過度強(qiáng)烈拉伸時(shí)所產(chǎn)生的壁厚小的部分。在 此情況下，段落“在所述第一保持器和所述第二保持器到達(dá)下死點(diǎn)之前”包括如下意思第 一保持器和第二保持器已到達(dá)下死點(diǎn)。在此情況下，當(dāng)所述控制器進(jìn)行控制以使所述第一模具接近所述第二模具時(shí)，可 以與所述壓制成形精確同步地釋放對(duì)所述盤的夾持。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的壓制加工方法和壓制加工設(shè)備，當(dāng)在所述第一保持器和所述第二保持器到達(dá)使所述兩個(gè)模具彼此接近的下死點(diǎn)之前釋放由所述第一 保持器和所述第二保持器進(jìn)行的夾持時(shí)，所述板可以移動(dòng)。因此，能夠防止產(chǎn)生在所述板被 過度強(qiáng)烈拉伸時(shí)所產(chǎn)生的皺褶。此外，能夠防止產(chǎn)生在所述板被過度強(qiáng)烈拉伸時(shí)所產(chǎn)生的 壁厚小的部分。至少在開始?jí)褐萍庸さ臅r(shí)候，板確實(shí)被第一保持器和第二保持器夾持。因此，可以 進(jìn)行精確定位，并且能夠防止在加工的初始階段產(chǎn)生皺褶。此外，可通過開-關(guān)(ON-OFF)控 制來(lái)充分進(jìn)行第一保持器和第二保持器對(duì)板的夾持和釋放操作，并且不必考慮板的滑動(dòng)。 因此，不需要調(diào)節(jié)推力。此外，不是特別需要潤(rùn)滑劑。因此，可簡(jiǎn)單地執(zhí)行操作。本發(fā)明的 方法和設(shè)備可適用于除了深沖壓之外的壓制加工。本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)將通過下面的描述和所附權(quán)利要求變得明了。


圖1是示出了第一示例性實(shí)施例的壓制加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2是示出了在可移動(dòng)沖頭縮回的狀態(tài)下的附加加工機(jī)的放大圖。圖3是示出了在可移動(dòng)沖頭伸出的狀態(tài)下的附加加工機(jī)的放大圖。圖4是示出了壓制驅(qū)動(dòng)部和模具緩沖(cushion)驅(qū)動(dòng)部的結(jié)構(gòu)框圖。圖5是示出了第一示例性實(shí)施例的壓制加工方法的過程的流程圖⑴。圖6是示出了第一示例性實(shí)施例的壓制加工方法的過程的流程圖(2)。圖7是示出了在滑件停在下死點(diǎn)的情況下的上模具、下模具、鋼板的被附加加工 部以及附加加工部的局部截面放大圖。圖8是示出了在滑件升到可移動(dòng)沖頭準(zhǔn)備位置并且可移動(dòng)沖頭伸出并被鎖定的 情況下的上模具、下模具、鋼板的被附加加工部以及附加加工部的局部截面放大圖。圖9是示出了滑件從圖8所示的狀態(tài)再次下降到下死點(diǎn)的狀態(tài)的局部截面放大 圖。圖10是示出了可移動(dòng)沖頭從圖9所示的狀態(tài)縮回的狀態(tài)的局部截面放大圖。圖11是示出了在壓模保持器的上升暫時(shí)停在板傳送位置的狀態(tài)下的設(shè)備體的示 意圖。圖12是示出了車輛軀干部的片狀金屬構(gòu)件的立體圖。圖13A是示出了滑件在一個(gè)周期中的位移的曲線圖，圖13B是示出了壓模保持器 在一個(gè)周期中的位移的曲線圖，以及圖13C是示出了可移動(dòng)沖頭在一個(gè)周期中的位移的曲 線圖。圖14是示出了第二示例性實(shí)施例的壓制加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖15是示出了壓制驅(qū)動(dòng)部和模具緩沖驅(qū)動(dòng)部的結(jié)構(gòu)框圖。圖16是示出了第二示例性實(shí)施例的壓制加工方法的過程的流程圖。圖17是示出了在壓模保持器到達(dá)夾持釋放位置時(shí)的上模具、下模具、保持器以及 壓模保持器的局部截面圖。圖18是示出了在滑件到達(dá)下死點(diǎn)時(shí)的上模具、下模具、保持器以及壓模保持器的 局部截面圖。
圖19是在壓模保持器的上升暫時(shí)停在板傳送位置的狀態(tài)下的壓制成形設(shè)備的示意圖。圖20A是示出了滑件在一個(gè)周期中的位移的曲線圖，圖20B是示出了壓模保持器 在一個(gè)周期中的位移的曲線圖。
具體實(shí)施例方式<第一示例性實(shí)施例>將參照?qǐng)D1至圖13C對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的壓制加工方法和壓制加 工設(shè)備進(jìn)行說明。在第一示例性實(shí)施例的壓制加工設(shè)備10中，在對(duì)作為加工件的鋼板(板 狀構(gòu)件)12進(jìn)行了第一次壓制加工之后，對(duì)其進(jìn)行作為附加加工的第二次壓制加工。如圖1所示，該壓制加工設(shè)備10包括用于進(jìn)行加工的設(shè)備體14 ；和用于對(duì)設(shè)備 體14進(jìn)行控制的控制部16。設(shè)備體14包括上模具機(jī)構(gòu)18 ；下模具機(jī)構(gòu)20 ；以及設(shè)置在上模具機(jī)構(gòu)18內(nèi)部 的附加加工部22。上模具機(jī)構(gòu)18包括伺服馬達(dá)24，其為驅(qū)動(dòng)源；由伺服馬達(dá)24驅(qū)動(dòng)并 旋轉(zhuǎn)的減速齒輪26 ；由減速齒輪26以高扭矩驅(qū)動(dòng)并旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤28 ；以及連桿30，其上端部 與轉(zhuǎn)盤28的一側(cè)以樞軸連接，從而可使連桿30擺動(dòng)。伺服馬達(dá)24例如是交流(AC)型的。 因此，伺服馬達(dá)24的響應(yīng)特性高，并且伺服馬達(dá)24產(chǎn)生的扭矩很少偏離。通過編碼器24a 來(lái)檢測(cè)伺服馬達(dá)24的軸的旋轉(zhuǎn)位置并將其發(fā)送到控制部16。上模具機(jī)構(gòu)18包括滑件32，其被連桿30的一端部以樞軸支承；多個(gè)軌道 (rail) 34 (例如四個(gè)軌道34)，其用于沿垂直方向弓丨導(dǎo)滑件32 ；第一線性傳感器36，其用于 檢測(cè)滑件32的位置并將其發(fā)送到控制部16 ；以及上模具(第一模具)38，其設(shè)置在滑件32 的下表面上。上模具38與下模具(第二模具)52 一起夾持鋼板12以進(jìn)行壓制加工。在上模具 38的下表面上設(shè)置有模具面38a，模具面38a會(huì)與鋼板12的上表面接觸。布置有從上模具 38的邊緣稍微伸出的環(huán)形保持器40，其用于在進(jìn)行壓制成形時(shí)防止在鋼板12上產(chǎn)生皺褶 并且防止鋼板12發(fā)生位置偏離。因此，保持器40會(huì)在模具面38a之前與鋼板12接觸。將 保持器40的下表面形成為與成形形狀相對(duì)應(yīng)的形狀，例如，將保持器40的下表面形成為水 平的面。此外，上模具38包括附加加工部22。出于以下原因設(shè)置該附加加工部22。在通 過上模具機(jī)構(gòu)18和下模具機(jī)構(gòu)20對(duì)鋼板進(jìn)行了第一次壓制加工之后，附加加工部22進(jìn)行 第二次壓制加工以對(duì)鋼板進(jìn)行附加加工。如圖2所示，附加加工部22包括可移動(dòng)沖頭(punch) 90，其能夠從模具面38a伸 出；彈簧91，其用于推壓可移動(dòng)沖頭90以使可移動(dòng)沖頭90能夠從模具面38a縮回；驅(qū)動(dòng)桿 92，當(dāng)該驅(qū)動(dòng)桿92在可移動(dòng)沖頭90的傾斜面上滑動(dòng)時(shí)，其使可移動(dòng)沖頭90從模具面38a 伸出；致動(dòng)器93，其用于推出驅(qū)動(dòng)桿92 ；以及機(jī)械鎖94，當(dāng)該機(jī)械鎖94與形成在已被推出 的驅(qū)動(dòng)桿92上的切口(cutout)部92a嚙合時(shí)，其鎖住驅(qū)動(dòng)桿92。當(dāng)推出機(jī)械鎖94的預(yù) 定致動(dòng)器(未示出)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)械鎖94沿垂直于驅(qū)動(dòng)桿92的前進(jìn)和縮回方向(圖2中的 橫向方向)垂直的方向前進(jìn)和縮回。因此，機(jī)械鎖94可與切口部92a結(jié)合和分離。致動(dòng)器 93的示例是缸(cylinder)。
可移動(dòng)沖頭90與設(shè)置在上模具38中的導(dǎo)孔38b嚙合。例如，可移動(dòng)沖頭90可如 圖2所示地沿傾斜方向前進(jìn)和縮回，該傾斜方向的傾角為約45°。在可移動(dòng)沖頭90的前端 部的邊緣處設(shè)置有斜面部90a。當(dāng)機(jī)械鎖94松開并且致動(dòng)器93未推壓驅(qū)動(dòng)桿92時(shí)，彈簧91的彈力作用向可移動(dòng) 沖頭90施加力，從而使可移動(dòng)沖頭90能夠縮進(jìn)導(dǎo)孔38b中。因此，驅(qū)動(dòng)桿92向圖2中的 右方移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)桿92移動(dòng)到驅(qū)動(dòng)桿92的伸出部92b與上模具38的臺(tái)階部95接觸為止。 此時(shí)，可移動(dòng)沖頭90的前端面90b被設(shè)置在與模具面38a相同的面上。在模具面38a是曲 面的情況下，將可移動(dòng)沖頭90的前端面90b形成為相同的曲面。如圖3所示，當(dāng)驅(qū)動(dòng)桿92被致動(dòng)器93推壓從而向圖3中的左方移動(dòng)時(shí)，可移動(dòng)沖 頭90抵抗彈簧91的彈力前進(jìn)。因此，可移動(dòng)沖頭90的前端面90b從模具面38a伸出了寬 度H。此時(shí)，機(jī)械鎖94與切口部92a嚙合并鎖住驅(qū)動(dòng)桿92，從而可將可移動(dòng)沖頭90固定。 被諸如機(jī)械鎖94的鎖裝置鎖住的物體不必限于驅(qū)動(dòng)桿92，也可以鎖住可移動(dòng)沖頭90。在 此情況下，用xh來(lái)表示可移動(dòng)沖頭90從模具面38a向下伸出的量。當(dāng)導(dǎo)孔38b的傾角為 45°時(shí)，由下式來(lái)表示xh, xh = H/21/2。再次參照?qǐng)D1，下模具機(jī)構(gòu)20包括固定臺(tái)50，其用作基座；下模具52，其布置在 固定臺(tái)50的上部；環(huán)形壓模保持器54，其用于支承鋼板12的邊緣；以及模具緩沖機(jī)構(gòu)56， 其用于升起壓模保持器54。將壓模保持器54布置為與保持器40相對(duì)。因此，壓模保持器 54與保持器40 —起夾住鋼板12的端部。下模具52在其與上模具38 —起夾住鋼板12時(shí)用于壓制加工。在下模具52的上 表面上布置有模具面52a，模具面52a會(huì)與鋼板12的下表面接觸。將該模具面52a形成為 與前述模具面(壓制成形面)38a相對(duì)應(yīng)的形狀。在下模具52中，在與(圖7所示的)被 附加加工部12a相對(duì)應(yīng)的位置處設(shè)置有凹進(jìn)部58，其在完成第一次壓制加工之后對(duì)鋼板12 進(jìn)行附加加工。該凹進(jìn)部58的面積被設(shè)置為使可移動(dòng)沖頭90可將鋼板12推進(jìn)該凹進(jìn)部 58中并進(jìn)行壓制成形。將凹進(jìn)部58的深度設(shè)置為這樣的值，該值使得在可移動(dòng)沖頭90插 入凹進(jìn)部58中時(shí)，鋼板12能夠被前端面90b與凹進(jìn)部58的底面58a夾住。模具緩沖機(jī)構(gòu)56包括多個(gè)銷60，其從下側(cè)穿透固定臺(tái)50與下模具52的接合部 52b，并且固定在壓模保持器54的下部；板62，其用于連接這些銷60的下端部；多個(gè)缸64， 其用于使板62升起；以及第二線性傳感器66，其用于檢測(cè)板62的位置并將板62的位置信 號(hào)發(fā)送到控制部16。模具緩沖機(jī)構(gòu)56包括液壓馬達(dá)68，其用于向缸64提供液壓流體以及從缸64收 回液壓流體；和伺服馬達(dá)70，其用于旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)68。伺服馬達(dá)70的旋轉(zhuǎn)通過傳動(dòng)部72 而傳遞給液壓馬達(dá)68，該傳動(dòng)部72包括耦合器、減速齒輪等。伺服馬達(dá)70驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)68 正向或反向旋轉(zhuǎn)。因此，液壓馬達(dá)68可選擇性地向缸64的桿側(cè)或罩側(cè)提供液壓流體。由 于上述構(gòu)造，在進(jìn)行預(yù)定壓力控制時(shí)，鋼板12的邊緣被保持器40和壓模保持器54兩者適 當(dāng)推壓。因此，可防止產(chǎn)生皺褶?？刂撇?6包括壓制驅(qū)動(dòng)部16a，其在參考從編碼器24a和第一線性傳感器36發(fā) 送的信號(hào)的同時(shí)對(duì)伺服馬達(dá)24進(jìn)行驅(qū)動(dòng)并控制；附加加工機(jī)驅(qū)動(dòng)部16b，其用于對(duì)致動(dòng)器 93和機(jī)械鎖94進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和控制；以及模具緩沖驅(qū)動(dòng)部16c，其通過在參考從第二線性傳感 器66發(fā)送的信號(hào)的同時(shí)對(duì)伺服馬達(dá)70進(jìn)行驅(qū)動(dòng)來(lái)升起壓模保持器54。壓制驅(qū)動(dòng)部16a、附加加工機(jī)驅(qū)動(dòng)部16b以及模具緩沖驅(qū)動(dòng)部16c彼此連接。因此，壓制驅(qū)動(dòng)部16a、附加加 工機(jī)驅(qū)動(dòng)部16b以及模具緩沖驅(qū)動(dòng)部16c可以彼此同步地工作。如圖4所示，壓制驅(qū)動(dòng)部16a包括伺服電源部104，其被提供有從電源100獲得 的由變壓器102提升了電壓后的電力；和伺服放大器106，其利用經(jīng)伺服電源部104調(diào)節(jié)的 電力來(lái)驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)24。在伺服放大器106中，在軟件功能部108的作用下，由伺服放大 器106設(shè)置伺服馬達(dá)24的驅(qū)動(dòng)量。在伺服電源部104和伺服放大器106之間設(shè)置有大容 量電容器110。模具緩沖驅(qū)動(dòng)部16c包括伺服電源部112，其被提供有來(lái)自電源100的電力；和 伺服放大器114，其利用經(jīng)伺服電源部112調(diào)節(jié)的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)70。在軟件功能部 116的作用下，由伺服放大器114設(shè)置伺服馬達(dá)70的驅(qū)動(dòng)量。在伺服電源部112和伺服放大器114中可以使電流沿正向和負(fù)向流動(dòng)。在伺服馬 達(dá)70由一負(fù)載旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生電的情況下可以進(jìn)行電力再生，其中將通過電力生成而獲得的 電流提供給壓制驅(qū)動(dòng)部16a。這樣再生的電力被存儲(chǔ)在大容量電容器110中并用于驅(qū)動(dòng)伺 服馬達(dá)24。因此，可以抑制電源容量的增加。將參照?qǐng)D5和6來(lái)說明利用如上所述構(gòu)成的壓制加工設(shè)備10對(duì)作為加工件的鋼 板12進(jìn)行加工的加工方法。首先，在圖5的步驟Sl中進(jìn)行初始設(shè)置。即，在壓模保持器54上升到預(yù)定位置之 后，由壓模保持器54支承尚未加工的鋼板12。在附加加工部22中，致動(dòng)器93縮回并且將 上模具38上升到上死點(diǎn)。在步驟S2中，在壓制驅(qū)動(dòng)部16a的作用下，伺服馬達(dá)24被驅(qū)動(dòng)并旋轉(zhuǎn)以使滑件32 下降。當(dāng)滑件32稍微下降時(shí)，保持器40接觸到鋼板12的上表面。因此，鋼板12插在保 持器40與壓模保持器54之間。此刻(由圖13A中的位移x3示出)，在模具緩沖驅(qū)動(dòng)部16c 的作用下使壓模保持器54下降(步驟S3)。模具緩沖驅(qū)動(dòng)部16c進(jìn)行壓力控制，使得當(dāng)壓 模保持器54推壓鋼板12的下表面時(shí)，壓模保持器54可以在鋼板12確被壓模保持器54所 產(chǎn)生的適當(dāng)?shù)牧Ρ３值耐瑫r(shí)下降。即，保持器40經(jīng)由鋼板12推壓壓模保持器54。因此，在 向鋼板12給出適當(dāng)?shù)牧Φ那闆r下，壓模保持器54下降。由于前面的描述，在鋼板12的邊緣部被保持器40和壓模保持器54保持時(shí)，鋼板 12被上模具38和下模具52逐漸壓成產(chǎn)品形狀。在降下壓模保持器54的情況下，當(dāng)伺服馬達(dá)70產(chǎn)生電力時(shí)可進(jìn)行前述再生。在步驟S4中，根據(jù)從第一線性傳感器36發(fā)送的信號(hào)，壓制驅(qū)動(dòng)部16a確認(rèn)滑件32 的位置是否已到達(dá)下死點(diǎn)(即，上模具38的一個(gè)行程中的最低位置)。當(dāng)滑件32到達(dá)下死 點(diǎn)時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S5。當(dāng)滑件32未到達(dá)下死點(diǎn)時(shí)，滑件32繼續(xù)下降。在步驟S5中，暫時(shí)停止降低滑件32和壓模保持器54的操作。此時(shí)，如圖7所示，鋼板12被夾在上模具38的模具面38a與下模具52的模具面52a之間，并且壓制加工已完 成。 在步驟S6中，在壓制驅(qū)動(dòng)部16a的作用下，伺服馬達(dá)24被驅(qū)動(dòng)并旋轉(zhuǎn)以使滑件32升高。 在步驟S7中，確認(rèn)滑件32是否已升到可移動(dòng)沖頭準(zhǔn)備好沖壓操作的預(yù)定位置。當(dāng)滑件32升到可移動(dòng)沖頭準(zhǔn)備好沖壓操作的預(yù)定位置時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S8。當(dāng)滑件32尚 未升到可移動(dòng)沖頭準(zhǔn)備好沖壓操作的預(yù)定位置時(shí)，滑件32繼續(xù)上升。在步驟S8中，在壓制驅(qū)動(dòng)部16a的作用下，伺服馬達(dá)24停止以將滑件32停在可 移動(dòng)沖頭準(zhǔn)備位置。可移動(dòng)沖頭準(zhǔn)備位置可以是任意位置，只要可移動(dòng)沖頭90可在該位置 伸出即可?？梢苿?dòng)沖頭準(zhǔn)備位置充分低于當(dāng)在前述步驟S3中保持器40接觸到鋼板12的 上表面時(shí)的位移x3的位置。關(guān)于該主題，請(qǐng)參照?qǐng)D13A。具體地說，從下死點(diǎn)到可移動(dòng)沖頭準(zhǔn)備位置的距離xp優(yōu)選地為可移動(dòng)沖頭90的 向下伸出量xh(圖3中示出)的約1至5倍。更優(yōu)選的是，從下死點(diǎn)到可移動(dòng)沖頭準(zhǔn)備位 置的距離xp為向下伸出量xh的約1. 1至3倍。當(dāng)如上所述地設(shè)置了距離xp時(shí)，可移動(dòng)沖 頭90可確實(shí)伸出來(lái)。此外，可以減少升起滑件32所需的時(shí)段。因此，可縮短周期時(shí)間。在步驟S9(沖頭伸出步驟)中，在附加加工機(jī)驅(qū)動(dòng)部16b的作用下，通過致動(dòng)器93 使驅(qū)動(dòng)桿92伸出。由于該操作，可使可移動(dòng)沖頭90的前端面90b從模具面38a伸出寬度 H，如圖3所示。此時(shí)，滑件32被升到可移動(dòng)沖頭準(zhǔn)備位置。因此，可移動(dòng)沖頭90可以確實(shí) 伸出來(lái)。因?yàn)槲磳?duì)可移動(dòng)沖頭90施加負(fù)載，所以用弱力即可使可移動(dòng)沖頭90伸出。因此， 使用性能低的致動(dòng)器93就足夠了。例如，使用氣缸就足夠了。按如下方式設(shè)置驅(qū)動(dòng)桿92 當(dāng)驅(qū)動(dòng)桿92在致動(dòng)器93的作用下前進(jìn)至最大時(shí)，可 移動(dòng)沖頭90的前端面90b從模具面38a伸出了寬度H。作為另一選擇，可如下控制驅(qū)動(dòng)桿 92。當(dāng)設(shè)置線性傳感器或限制開關(guān)并且參考驅(qū)動(dòng)桿92的前進(jìn)距離時(shí)，驅(qū)動(dòng)桿92在前進(jìn)到 適當(dāng)位置時(shí)停止。在步驟SlO (沖頭伸出步驟)中，如圖8所示，在附加加工機(jī)驅(qū)動(dòng)部16b的作用下， 對(duì)機(jī)械鎖94進(jìn)行驅(qū)動(dòng)以使機(jī)械鎖94與驅(qū)動(dòng)桿92的切口部92a嚙合，從而使驅(qū)動(dòng)桿92和 可移動(dòng)沖頭90彼此鎖定?？赏ㄟ^由螺線管執(zhí)行的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開和關(guān)來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)械鎖94。作 為另一選擇，當(dāng)設(shè)置有線性傳感器或限制開關(guān)時(shí)，可通過該線性傳感器或限制開關(guān)來(lái)控制 機(jī)械鎖94的前進(jìn)量。在圖6所示的步驟Sll (附加成形步驟)中，在壓制驅(qū)動(dòng)部16a的作用下，伺服馬 達(dá)24被驅(qū)動(dòng)并旋轉(zhuǎn)以再次使滑件32下降。在步驟S12(附加成形步驟)中，壓制驅(qū)動(dòng)部16a在參考從第一線性傳感器36發(fā) 送的信號(hào)的同時(shí)確認(rèn)滑件32是否到達(dá)下死點(diǎn)。當(dāng)滑件32到達(dá)下死點(diǎn)時(shí)，程序進(jìn)行到步驟 S 13。當(dāng)滑件32尚未到達(dá)下死點(diǎn)時(shí)，滑件32繼續(xù)下降。在步驟S13 (附加成形步驟)中，暫時(shí)停止滑件32的下降以及壓模保持器54的下 降。此時(shí)，如圖9所示，已經(jīng)壓制成形的鋼板12被上模具38和下模具52推壓。此外，當(dāng)把 可移動(dòng)沖頭90插入凹進(jìn)部58中時(shí)，被附加加工部12a被推壓并變形。當(dāng)進(jìn)行壓制加工時(shí)， 可移動(dòng)沖頭90受到反作用力。然而，因?yàn)榭梢苿?dòng)沖頭90被機(jī)械鎖94固定，所以可以穩(wěn)定 地進(jìn)行壓制成形。因?yàn)楸桓郊蛹庸げ?2a的邊緣部被上模具38的模具面38a和下模具52的模具 面52a所限制，所以不會(huì)在鋼板上產(chǎn)生皺褶并且能夠以高精度進(jìn)行壓制成形。在步驟S4和 S5中進(jìn)行的初次壓制加工中以及在步驟S13中進(jìn)行的第二次壓制加工中，都不必移動(dòng)鋼板 12。此外，因?yàn)榛?2僅在足夠短的位移xp的距離內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所以加工間隔短。因此， 可減小周期時(shí)間。因?yàn)榈谝淮螇褐萍庸ず偷诙螇褐萍庸な窃谕徊襟E中連續(xù)進(jìn)行的，所以可提高加工精度。在步驟S14中，在附加加工機(jī)驅(qū)動(dòng)部16b的作用下，對(duì)機(jī)械鎖94進(jìn)行驅(qū)動(dòng)以使其從驅(qū)動(dòng)桿92的切口部92a中抽出，即，使驅(qū)動(dòng)桿92與可移動(dòng)沖頭90解鎖。在步驟S15中，如圖10所示，在附加加工機(jī)驅(qū)動(dòng)部16b的作用下，通過致動(dòng)器93 使驅(qū)動(dòng)桿92縮回并移動(dòng)，直到伸出部92b接觸到上模具38的臺(tái)階部95為止。由于以上操 作，在彈簧91表現(xiàn)出彈性作用的情況下，使可移動(dòng)沖頭90縮回到如下位置，在該位置處可 移動(dòng)沖頭90的前端面90b位于與模具面38a相同的面上。在步驟S 16中，在壓制驅(qū)動(dòng)部16a的作用下，伺服馬達(dá)24被驅(qū)動(dòng)并旋轉(zhuǎn)以使滑件 32上升。同時(shí)，在模具緩沖驅(qū)動(dòng)部16c的作用下，使壓模保持器54上升。此時(shí)，壓模保持器 54是停止的。在步驟S17中，確認(rèn)滑件32是否到達(dá)板傳送位置。當(dāng)滑件32到達(dá)板傳送位置時(shí)， 程序進(jìn)行到步驟S18。當(dāng)滑件32尚未到達(dá)板傳送位置時(shí)，滑件32繼續(xù)上升。在步驟S18中，在模具緩沖驅(qū)動(dòng)部16c的作用下，使壓模保持器54上升。由于該 操作，壓模保持器54上升得比滑件32遲一點(diǎn)。在步驟S19中，模具緩沖驅(qū)動(dòng)部16c確認(rèn)壓模保持器54是否到達(dá)板傳送位置。當(dāng) 壓模保持器54到達(dá)板傳送位置時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S20。當(dāng)壓模保持器54尚未到達(dá)板傳送 位置時(shí)，壓模保持器54繼續(xù)上升。在步驟S20中，如圖11所示，暫時(shí)停止壓模保持器54的上升，并且通過預(yù)定傳送 裝置將已經(jīng)過壓制加工和附加加工的鋼板12傳送到下一步驟，例如焊接步驟。在步驟S21中，模具緩沖驅(qū)動(dòng)部16c將壓模保持器54再次升起。在步驟S22中，模具緩沖驅(qū)動(dòng)部16c確認(rèn)壓模保持器54是否到達(dá)加工等待位置。 當(dāng)壓模保持器54到達(dá)加工等待位置時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S23。當(dāng)壓模保持器54尚未到達(dá)加 工等待位置時(shí)，使壓模保持器54繼續(xù)上升。在步驟S23中，停止壓模保持器54的上升，并將尚未加工的鋼板12布置在預(yù)定位 置。關(guān)于這一點(diǎn)，即使在該時(shí)段內(nèi)，也使滑件32繼續(xù)上升。在步驟S24中，壓制驅(qū)動(dòng)部16a參考從第一線性傳感器36發(fā)送的信號(hào)，確認(rèn)滑件 32是否到達(dá)上死點(diǎn)。當(dāng)滑件32尚未到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)，使其繼續(xù)上升。當(dāng)滑件32到達(dá)上死點(diǎn) 時(shí)，圖5和圖6中示出的此次處理完成。當(dāng)滑件32到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)，可使滑件32暫時(shí)停止， 以與其他步驟的周期時(shí)間保持適當(dāng)關(guān)系。在對(duì)其他步驟沒有影響的情況下，可以不暫時(shí)停 止滑件32，并且可對(duì)下一鋼板12繼續(xù)加工。以一個(gè)流程圖表示了以上處理。然而，例如，壓制驅(qū)動(dòng)部16a、附加加工機(jī)驅(qū)動(dòng)部 16b以及模具緩沖驅(qū)動(dòng)部16c可以在確定它們之間相互同步的情況下獨(dú)立地運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)上述壓制加工方法和壓制加工設(shè)備10，例如，可以對(duì)圖12所示的車用軀干部 片狀金屬140進(jìn)行壓制成形。在此情況下，通過第一次壓制成形來(lái)加工彎曲部140a，彎曲 部140a位于上表面與后表面之間的邊界上。通過第二次壓制成形來(lái)加工安裝牌照的凹陷 部140b。關(guān)于這一點(diǎn)，上面的凹陷部140b無(wú)法通過傳統(tǒng)的壓制加工方法和壓制加工設(shè)備形 成。因此，傳統(tǒng)上將另一部件安裝在要形成該凹陷部的位置。根據(jù)第一示例性實(shí)施例的壓 制加工方法和壓制加工設(shè)備10，可以用一塊鋼板12形成該凹陷部140b。因此，可以減少部 件數(shù)量和組裝所需的工時(shí)數(shù)。
由圖13A至13C所示的時(shí)序圖來(lái)表示一系列的上述加工周期。在圖13A至13C的 曲線圖中，在表示時(shí)間的橫軸上，上述處理中的步驟編號(hào)被附于對(duì)應(yīng)部分。如圖13A所示，滑件32的位移χ如下變化?；?2的位移χ從上死點(diǎn)xl變化到 下死點(diǎn)x2。然后，滑件32的位移χ—次返回位移xp。在可移動(dòng)沖頭90的伸出和鎖住處理 (步驟S9和S10)之后，滑件32的位移χ再次到達(dá)下死點(diǎn)x2。在完成了步驟S18之后，滑 件32的位移χ再次返回到上死點(diǎn)xl。在與步驟S3相對(duì)應(yīng)的時(shí)間，滑件32的位移χ到達(dá) 位移χ3，在位移χ3保持器40接觸到鋼板12的上表面。在步驟S 18的時(shí)間點(diǎn)處的位移χ4 是板傳送位置，即，在步驟S18的時(shí)間點(diǎn)處的位移χ4是與壓模保持器54的位移y3相對(duì)應(yīng) 的位置。如圖13B所示，在與步驟Sl至S3相對(duì)應(yīng)的時(shí)段內(nèi)以及在步驟S23之后的時(shí)段內(nèi)， 壓模保持器54的位移y停在加工等待位置yl。在步驟S5與步驟S18之間，壓模保持器54 的位移1停在位移為!2的位置。在步驟S3與步驟S5之間、步驟S18與步驟S20之間以及 步驟S21與步驟S23之間的時(shí)段內(nèi)，壓模保持器54以與滑件32大致相同的速度上升和下 降。在步驟S20與步驟S21之間的時(shí)段內(nèi)，壓模保持器54停在板傳送位置y3。如圖13C所示，在步驟Sl與步驟S9之間以及在步驟S15之后的時(shí)段內(nèi)，可移動(dòng)沖 頭90的位移ζ停在等待位置zl。可移動(dòng)沖頭90在緊跟步驟S8之后的步驟S9中開始伸 出，并且位移了寬度H。此后，在步驟S15中，可移動(dòng)沖頭90返回到等待位置zl。如上所述，根據(jù)第一示例性實(shí)施例的壓制加工方法和壓制加工設(shè)備10，在完成第 一次壓制成形之后，上模具38與下模具52分離并且可移動(dòng)沖頭90伸出并被鎖定，隨后使 上模具38再次靠近下模具52。由于以上操作，在不使用另一獨(dú)立加工裝置的情況下，可以 使已完成第一次壓制成形的鋼板12再次經(jīng)歷壓制成形。因?yàn)閷⒖梢苿?dòng)沖頭90設(shè)置在上模具38中，所以可使整個(gè)壓制成形設(shè)備變緊湊。因 此，可減小安裝空間。此外，僅當(dāng)可移動(dòng)沖頭90從上模具38伸出并被鎖定時(shí)，才完成第二 次壓制成形的準(zhǔn)備。因此，可以在較短加工時(shí)段內(nèi)對(duì)鋼板12進(jìn)行多次壓制成形。此外，因 為可由一個(gè)壓制加工設(shè)備10進(jìn)行兩次加工，所以不需要費(fèi)力在設(shè)備之間傳送鋼板12。由用于進(jìn)行控制以使上模具38靠近下模具52的控制部16來(lái)設(shè)置進(jìn)行使可移動(dòng) 沖頭90伸出的步驟的時(shí)間和操作附加加工部22的時(shí)間。因此，可移動(dòng)沖頭90可與壓制加 工精確地同步?！吹诙纠詫?shí)施例〉將參照?qǐng)D14至圖20B來(lái)說明根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的壓制加工方法和壓制加工設(shè)備。在第二示例性實(shí)施例的壓制加工設(shè)備210中，對(duì)作為加工件的鋼板212進(jìn) 行壓制加工。如圖14所示，該壓制加工設(shè)備210設(shè)置有用于進(jìn)行加工的設(shè)備體214 ；和用于控 制設(shè)備體214的控制部216。設(shè)備體214設(shè)置有上模具機(jī)構(gòu)218 ；和下模具機(jī)構(gòu)220。上模具機(jī)構(gòu)218設(shè)置有 伺服馬達(dá)224，其為驅(qū)動(dòng)源；由伺服馬達(dá)224驅(qū)動(dòng)并旋轉(zhuǎn)的減速齒輪226 ；由減速齒輪226以 高扭矩驅(qū)動(dòng)并旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤228 ；以及連桿230，其上端部與轉(zhuǎn)盤228的一側(cè)以樞軸連接，從而 可使連桿230擺動(dòng)。伺服馬達(dá)224例如是交流型的。因此，伺服馬達(dá)224的響應(yīng)特性高，并 且伺服馬達(dá)224產(chǎn)生的扭矩很少偏離。通過編碼器224a來(lái)檢測(cè)伺服馬達(dá)224的軸的旋轉(zhuǎn)位置并將其發(fā)送到控制部216。上模具機(jī)構(gòu)218包括滑件232，其被連桿230的一端部以樞軸支承；多個(gè)軌道234 (例如四個(gè)軌道234)，其用于沿垂直方向弓丨導(dǎo)滑件232 ；第一線性傳感器236，其用于檢 測(cè)滑件232的位置并將其發(fā)送到控制部216 ；以及上模具(第一模具)238，其設(shè)置在滑件 232的下表面上。上模具238與下模具(第二模具)252 —起夾持鋼板212以進(jìn)行壓制加工。在上 模具238的下表面上設(shè)置有模具面238a，模具面238a會(huì)與鋼板212的上表面接觸。布置 有從上模具238的邊緣稍微伸出的環(huán)形保持器(第一保持器)240，其用于在壓制加工時(shí)防 止在鋼板212上產(chǎn)生皺褶以及防止鋼板212發(fā)生位置偏離。因此，保持器240會(huì)在模具面 238a之前與鋼板212接觸。將保持器240的下表面形成為與成形形狀相對(duì)應(yīng)的形狀，例如， 將保持器240的下表面形成為水平面。下模具機(jī)構(gòu)220包括固定臺(tái)250，其用作基座；下模具252，其布置在固定臺(tái)250 的上部；環(huán)形壓模保持器(第二保持器)254，其用于支承鋼板212的邊緣；以及模具緩沖機(jī) 構(gòu)256，其用于升起壓模保持器254。將壓模保持器254布置為與保持器240相對(duì)。因此， 壓模保持器254與保持器240 —起夾持鋼板212的端部。下模具252在其與上模具238 —起夾持鋼板212時(shí)用于壓制加工。在下模具252 的上表面上布置有模具面252a，模具面252a會(huì)與鋼板212的下表面接觸。將該模具面252a 形成為與前述模具面(壓制成形面)238a相對(duì)應(yīng)的形狀。模具緩沖機(jī)構(gòu)256包括多個(gè)銷260，其從下側(cè)穿透固定臺(tái)250和下模具252的接 合部252b，并且固定在壓模保持器254的下部；板262，其用于連接這些銷260的下端部； 多個(gè)缸264，用于使板262升起；以及第二線性傳感器266，其用于檢測(cè)板262的位置并將板 262的位置信號(hào)發(fā)送到控制部216。模具緩沖機(jī)構(gòu)256包括液壓馬達(dá)268，其用于向缸264提供液壓流體以及從缸 264收回液壓流體；和伺服馬達(dá)270，其用于旋轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)268。伺服馬達(dá)270的旋轉(zhuǎn)通過 傳動(dòng)部272傳遞給液壓馬達(dá)268，該傳動(dòng)部272包括耦合器、減速齒輪等。伺服馬達(dá)270驅(qū) 動(dòng)液壓馬達(dá)268正向或反向旋轉(zhuǎn)。因此，液壓馬達(dá)268可選擇性地向缸264的桿側(cè)或罩側(cè) 提供液壓流體。由于上述構(gòu)造，在進(jìn)行預(yù)定壓力控制時(shí)，鋼板212的邊緣被保持器240和壓 模保持器254兩者適當(dāng)推壓。因此，可防止產(chǎn)生皺褶?？刂撇?16包括壓制驅(qū)動(dòng)部216a，其在參考從編碼器224a和第一線性傳感器 236發(fā)送的信號(hào)的同時(shí)對(duì)伺服馬達(dá)224進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和控制；和模具緩沖驅(qū)動(dòng)部216b，其通過在 參考從第二線性傳感器266發(fā)送的信號(hào)的同時(shí)對(duì)伺服馬達(dá)270進(jìn)行驅(qū)動(dòng)來(lái)升起壓模保持器 254。壓制驅(qū)動(dòng)部216a和模具緩沖驅(qū)動(dòng)部216b彼此連接。因此，壓制驅(qū)動(dòng)部216a和模具 緩沖驅(qū)動(dòng)部216b可以彼此同步地工作。當(dāng)模具緩沖驅(qū)動(dòng)部216b與壓制驅(qū)動(dòng)部216a同步 時(shí)，模具緩沖驅(qū)動(dòng)部216b可在預(yù)定時(shí)間改變壓模保持器264的上升速度。如圖15所示，壓制驅(qū)動(dòng)部216a包括伺服電源部304，其被提供有從電源300獲 得的由變壓器302提升了電壓后的電力；和伺服放大器306，其利用經(jīng)伺服電源部304調(diào)節(jié) 的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)224。在伺服放大器306中，在軟件功能部308的作用下，由伺服放 大器306設(shè)置伺服馬達(dá)224的驅(qū)動(dòng)量。在伺服電源部304與伺服放大器306之間設(shè)置有大 容量電容器310。
模具緩沖驅(qū)動(dòng)部216b包括伺服電源部312，其被提供有來(lái)自電源300的電力；和 伺服放大器314，其利用經(jīng)伺服電源部312調(diào)節(jié)的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)伺服馬達(dá)270。在軟件功能部 316的作用下，由伺服放大器314設(shè)置伺服馬達(dá)270的驅(qū)動(dòng)量。在伺服電源部312和伺服放大器314中可以使電流沿正向和負(fù)向流動(dòng)。在伺服馬 達(dá)270由一負(fù)載旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生電的情況下可以進(jìn)行電力再生，其中將通過電力生成而獲得的 電流提供給壓制驅(qū)動(dòng)部216a。這樣再生的電力被存儲(chǔ)在大容量電容器310中并用于驅(qū)動(dòng)伺 服馬達(dá)224。因此，可以抑制電源容量的增加。將參照?qǐng)D16來(lái)說明利用如上所述構(gòu)成的壓制加工設(shè)備210對(duì)作為加工件的鋼板 212進(jìn)行加工的加工方法。首先，在圖16的步驟S201中進(jìn)行初始設(shè)置。即，在將壓模保持器254上升到預(yù)定 位置之后，由壓模保持器254支承尚未加工的鋼板212。將上模具238上升到上死點(diǎn)。在步驟S202中，在壓制驅(qū)動(dòng)部216a的作用下，伺服馬達(dá)224被驅(qū)動(dòng)并旋轉(zhuǎn)以使滑 件232下降。當(dāng)滑件232稍微下降時(shí)，保持器240接觸到鋼板212的上表面。因此，鋼板212插 在保持器240與壓模保持器254之間。此刻(由圖20A中的位移x3示出)，在模具緩沖驅(qū) 動(dòng)部216b的作用下壓模保持器254下降(步驟S203)。模具緩沖驅(qū)動(dòng)部216b進(jìn)行壓力控 制，使得當(dāng)壓模保持器254推壓鋼板212的下表面時(shí)，壓模保持器254可以在鋼板212確被 壓模保持器254所產(chǎn)生的適當(dāng)?shù)牧Ρ３值耐瑫r(shí)下降。即，保持器240經(jīng)由鋼板212推壓壓 模保持器254。因此，在向鋼板212施加適當(dāng)力的同時(shí)，壓模保持器254下降。由于前面的描述，當(dāng)鋼板212的邊緣部被保持器240和壓模保持器254保持時(shí)，鋼 板212被上模具238和下模具252逐漸壓成產(chǎn)品形狀。在降下壓模保持器254的情況下，當(dāng)伺服馬達(dá)270產(chǎn)生電力時(shí)可進(jìn)行前述再生。在步驟S204中，根據(jù)從第一線性傳感器236發(fā)送的信號(hào)，壓制驅(qū)動(dòng)部216a確認(rèn)保 持器240和壓模保持器254的位置是否已到達(dá)預(yù)定的夾持釋放位置。當(dāng)保持器240和壓模 保持器254的位置到達(dá)預(yù)定的夾持釋放位置時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S205。當(dāng)保持器240和壓 模保持器254的位置未到達(dá)預(yù)定的夾持釋放位置時(shí)，繼續(xù)下降。根據(jù)壓制形狀預(yù)先將該夾 持釋放位置設(shè)置在適當(dāng)位置處。通常，將該夾持釋放位置設(shè)置在比下死點(diǎn)(其為上模具238 的一個(gè)行程中的最低點(diǎn))高一點(diǎn)的位置處，在該處鋼板212被模具面238a和252a壓制。根 據(jù)通過壓制加工而產(chǎn)生的變形來(lái)調(diào)節(jié)夾持釋放位置。在塑流小并且僅通過彎曲來(lái)進(jìn)行壓制 成形的情況下，將從下死點(diǎn)到夾持釋放位置的距離xp(在圖20B中示出)設(shè)置為非常小的 值。在塑流大并且通過深沖壓進(jìn)行壓制成形的情況下，將距離xp設(shè)置為較大值。在產(chǎn)品形狀是其中壓制線幾乎不能被識(shí)別出的平緩形狀的情況下，夾持釋放位置 可與下死點(diǎn)重合，即，XP = 0。換言之，可以將夾持釋放位置設(shè)置在開始?jí)褐其摪?12的時(shí) 間點(diǎn)(參照?qǐng)D20A的位移x3)之后并且在到達(dá)下死點(diǎn)之前的位置。如圖17所示，在該夾持釋放位置，上模具238和下模具252已經(jīng)開始對(duì)鋼板212的 壓制成形。然而，因?yàn)樯夏＞?38和下模具252尚未到達(dá)下死點(diǎn)，所以壓制成形還未完成。在步驟S205中，在模具緩沖驅(qū)動(dòng)部216b的作用下，增加壓模保持器254的下降 速度使其高于保持器240的下降速度，從而可將壓模保持器254與保持器240和鋼板212 分離。由于前面的描述，對(duì)鋼板212的保持被釋放，并且鋼板212可以自由移動(dòng)。因此，使得鋼板212的一部分進(jìn)行塑性流動(dòng)。因?yàn)榇藭r(shí)基本完成了壓制加工，所以鋼板212的產(chǎn)品形狀幾乎形成。因此，即使沒有通過保持而確定的定位基準(zhǔn)，也不可能使產(chǎn)品的形狀瓦解 (collapsed)0此時(shí)，壓模保持器254不必向鋼板212施加推力。因此，壓模保持器254會(huì)與保持 器240分開一小的距離。作為另一選擇，如圖18中的虛線所示，鋼板212的一部分可以與 壓模保持器254接觸。此外，通過預(yù)定的減壓機(jī)構(gòu)可以充分降低由于缸264內(nèi)的壓力而施 加的力。在步驟S206中，壓制驅(qū)動(dòng)部216a參考從第一線性傳感器236發(fā)送的信號(hào)，確認(rèn)滑 件232是否已到達(dá)下死點(diǎn)。當(dāng)滑件232到達(dá)下死點(diǎn)時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S207。當(dāng)滑件232 尚未到達(dá)下死點(diǎn)時(shí)，滑件232繼續(xù)下降。如步驟S207所示，停止滑件232的下降以及壓模保持器254的下降。此時(shí)，如圖 18所示，鋼板212夾在上模具238的模具面238a與下模具252的模具面252a之間，并且 壓制加工已完成。因?yàn)閴耗１３制?54與保持器240分離，所以鋼板212被從夾持中釋放。 另一方面，在壓制加工時(shí)，當(dāng)使這兩個(gè)模具在彼此最接近的下死點(diǎn)處時(shí)，在壓制加工過程中 的壁厚削減就會(huì)變得最大。因此，由于鋼板212此時(shí)被從夾持中釋放，所以能夠有效地防止 在鋼板212被過度強(qiáng)烈拉伸時(shí)所引起的皺褶以及壁厚小的部分的產(chǎn)生。在步驟S208中，確認(rèn)是否已經(jīng)過預(yù)定的停止時(shí)段。當(dāng)已經(jīng)過預(yù)定的停止時(shí)段時(shí)， 程序進(jìn)行到步驟S209。當(dāng)滑件232停在下死點(diǎn)處持續(xù)預(yù)定時(shí)段時(shí)，能夠在壁厚方向上提供 應(yīng)變(strain)。因此，可使鋼板212的產(chǎn)品形狀更加穩(wěn)定。在步驟S209中，在壓制驅(qū)動(dòng)部216a的作用下，伺服馬達(dá)224被驅(qū)動(dòng)并旋轉(zhuǎn)以使滑 件232升起。此時(shí)，使壓模保持器254仍然停止。在步驟S210中，確認(rèn)滑件232是否到達(dá)板傳送位置。當(dāng)滑件232到達(dá)板傳送位置 時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S211。當(dāng)滑件232尚未到達(dá)板傳送位置時(shí)，滑件232繼續(xù)下降。在步驟S211中，在模具緩沖驅(qū)動(dòng)部216b的作用下，使壓模保持器254上升。由于 前面的描述，壓模保持器254上升得比滑件232稍遲并且與鋼板212的端部再次接觸，從而 可使鋼板上升。在步驟S212中，模具緩沖驅(qū)動(dòng)部216b確認(rèn)壓模保持器254是否到達(dá)板傳送位置。 當(dāng)壓模保持器254到達(dá)板傳送位置時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S213。當(dāng)壓模保持器254尚未到達(dá) 板傳送位置時(shí)，壓模保持器254繼續(xù)上升。在步驟S213中，如圖19所示，暫時(shí)停止壓模保持器254的上升。隨后，通過預(yù)定 傳送裝置將已被壓制加工的鋼板212傳送到下一步驟，例如焊接步驟。在步驟S214中，模具緩沖驅(qū)動(dòng)部216b將壓模保持器254再次升起。在步驟S215中，模具緩沖驅(qū)動(dòng)部216b確認(rèn)壓模保持器254是否到達(dá)加工等待位 置。當(dāng)壓模保持器254到達(dá)加工等待位置時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S216。當(dāng)壓模保持器254尚 未到達(dá)加工等待位置時(shí)，使壓模保持器254繼續(xù)上升。在步驟S216中，停止壓模保持器254的上升，并將尚未加工的鋼板212布置在預(yù) 定位置。關(guān)于這一點(diǎn)，即使在該時(shí)段內(nèi)，也使滑件232繼續(xù)上升。在步驟S217中，壓制驅(qū)動(dòng)部216a參考從第一線性傳感器236發(fā)送的信號(hào)，確認(rèn)滑 件232是否到達(dá)上死點(diǎn)。當(dāng)滑件232尚未到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)，使其繼續(xù)上升。當(dāng)滑件232到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)，圖16中示出的此次處理完成。當(dāng)滑件232到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)，可使滑件232暫時(shí)停 止，以與其他步驟的周期時(shí)間保持適當(dāng)關(guān)系。在對(duì)其他步驟沒有影響的情況下，可以不用暫 時(shí)停止滑件232，并且可對(duì)下一鋼板212繼續(xù)加工。以一個(gè)流程圖表示了以上處理。然而，例如，壓制驅(qū)動(dòng)部216a、和模具緩沖驅(qū)動(dòng)部 216b可以在確定它們之間相互同步的同時(shí)獨(dú)立地運(yùn)轉(zhuǎn)。由圖20A和20B所示的時(shí)序圖來(lái)表示一系列的上述加工周期。在圖20A和20B的 曲線圖中，在表示時(shí)間的橫軸上，上述處理中的步驟編號(hào)被附于對(duì)應(yīng)部分。如圖20A所示，滑件232的位移χ在上死點(diǎn)xl與下死點(diǎn)x2之間往復(fù) (reciprocate)。在下死點(diǎn)x2處，滑件232停止持續(xù)預(yù)定時(shí)段(步驟S205與S208之間的 時(shí)段)。在與步驟S203相對(duì)應(yīng)的時(shí)間，保持器240到達(dá)位移x3，在該處保持器240接觸到 鋼板212的上表面。在步驟S211的時(shí)間點(diǎn)處的位移x4處是板傳送位置，即，在步驟S211 的時(shí)間點(diǎn)處的位移x4處是與壓模保持器254的位移y3處相對(duì)應(yīng)的位置。
如圖20B所示，在與步驟S201至S203相對(duì)應(yīng)的時(shí)段內(nèi)以及在步驟S215之后的時(shí) 段內(nèi)，壓模保持器254的位移y停在加工等待位置yl。在滑件232停在下死點(diǎn)x2處的步 驟S207與步驟S211之間，壓模保持器254也停在位移為y2的位置。在步驟S203與步驟 S204之間，壓模保持器254以與滑件232的速度基本相同的速度下降。在步驟S204與步驟 S205之間，在壓模保持器254超過夾持釋放位置y4之后，壓模保持器254以比滑件232的 速度稍高的速度下降。在步驟S213與S214之間的時(shí)段內(nèi)，壓模保持器254停止在板傳送 位置y3。如上所述，根據(jù)第二示例性實(shí)施例的壓制加工方法和壓制加工設(shè)備210，在到達(dá)下 死點(diǎn)(在該處使得兩個(gè)模具彼此接近)之前，釋放由保持器240和壓模保持器254對(duì)鋼板 212的夾持。因此，鋼板212可移動(dòng)，并且可以防止在鋼板212被過度拉伸時(shí)所引起的褶皺 和壁厚小的部分的產(chǎn)生。至少當(dāng)開始?jí)褐萍庸r(shí)，鋼板212確被保持器240和壓模保持器254夾持。因此， 鋼板212被精確定位，并且能夠防止在加工過程中產(chǎn)生皺褶。此外，基本上不必滑動(dòng)夾持部中的鋼板212，在該夾持部中鋼板212被夾在保持器 240與壓模保持器254之間。因此，不必精細(xì)調(diào)節(jié)向鋼板212施加的推力?？赏ㄟ^用于改變 壓模保持器254的下降速度的開-關(guān)(ON-OFF)控制來(lái)充分控制對(duì)鋼板212的夾持和釋放。 在鋼板212被保持器240和壓模保持器254夾住的夾持部中，不必將潤(rùn)滑劑涂在鋼板212 上。因此，第二示例性實(shí)施例的壓制加工方法和壓制加工設(shè)備210可適用于除了深沖壓之 外的壓制加工。因此，第二示例性實(shí)施例的壓制加工方法和壓制加工設(shè)備210可適用于批 量生產(chǎn)。在對(duì)加工件進(jìn)行加工的情況下，加工件的形狀和大小彼此近似，塑流和沖壓的等 級(jí)越大，鋼板212的壓制加工部被夾持部(其中鋼板212被保持器240和壓模保持器254 夾住)拉伸的等級(jí)就越高。因此，可以根據(jù)塑流和沖壓的等級(jí)來(lái)設(shè)置從下死點(diǎn)到夾持釋放 位置的距離xp?？刂撇?16進(jìn)行使上模具238接近下模具252的控制，并且還進(jìn)行釋放對(duì)鋼板的 夾持的控制，其中，使上模具238接近下模具252的控制以及釋放對(duì)鋼板的夾持的控制被彼 此合成地組合起來(lái)。因此，使壓制加工與釋放鋼板的夾持可精確地同步。
關(guān)于這一點(diǎn)，在上述實(shí)施例中，當(dāng)在夾持釋放位置增加壓模保持器254的下降速 度時(shí)，釋放了對(duì)鋼板212的夾持。然而，當(dāng)通過預(yù)定機(jī)構(gòu)以減少下降速度的方式將保持器 240與模具面238a分離時(shí)，也可以釋放夾持。 應(yīng)該注意的是，本發(fā)明的壓制加工方法和壓制加工設(shè)備并不限于上面的具體實(shí)施 例，在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行改變。本申請(qǐng)要求于2006年4月14日提交的第2006-112242號(hào)以及于2006年4月14日 提交的第2006-112256號(hào)日本專利申請(qǐng)的外國(guó)優(yōu)先權(quán)，通過引用將其全部?jī)?nèi)容合并于此。
權(quán)利要求
一種利用伺服壓制對(duì)壓制成形產(chǎn)品進(jìn)行加工的壓制加工方法，所述壓制加工方法包括如下步驟壓制成形步驟，其中，當(dāng)在板被第一保持器和第二保持器所夾持的同時(shí)使第一模具接近第二模具時(shí)，對(duì)所述板進(jìn)行壓制；和夾持釋放步驟，其中，在所述壓制成形步驟中開始對(duì)所述板的壓制成形之后并且在所述兩個(gè)模具都到達(dá)使所述兩個(gè)模具彼此接近的下死點(diǎn)之前，釋放由所述第一保持器和所述第二保持器對(duì)所述板進(jìn)行的夾持。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓制加工方法，其中，由用于控制所述第一模具以使所述第 一模具可以接近所述第二模具的控制器來(lái)設(shè)置在所述夾持釋放步驟中的控制操作時(shí)間。
3.一種進(jìn)行伺服壓制控制的壓制加工設(shè)備，所述壓制加工設(shè)備包括第一模具和第二模具，所述第一模具和第二模具用于對(duì)板進(jìn)行壓制成形；第一保持器，所述第一保持器設(shè)置在所述第一模具中；第二保持器，所述第二保持器設(shè)置在與所述第一保持器相對(duì)的位置處，用于與所述第 一保持器一起夾持所述板；以及控制器，所述控制器用于使所述第二保持器前進(jìn)和回退，其中，當(dāng)進(jìn)行壓制成形步驟的時(shí)候，即當(dāng)在所述板被所述第一保持器和所述第二保持 器所夾持的情況下使所述第一模具接近所述第二模具時(shí)對(duì)所述板進(jìn)行壓制的時(shí)候，在開始 對(duì)所述盤的壓制成形之后并且在所述第一保持器和所述第二保持器到達(dá)使所述兩個(gè)模具 彼此接近的下死點(diǎn)之前，所述控制器釋放由所述第一保持器和所述第二保持器所夾持的所 述板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓制加工設(shè)備，其中，所述控制器進(jìn)行控制以使所述第一模 具可以接近所述第二模具。
全文摘要
本發(fā)明提供了壓制加工方法和壓制加工設(shè)備。一種利用伺服壓制對(duì)壓制成形產(chǎn)品進(jìn)行加工的壓制加工方法，所述壓制加工方法包括如下步驟壓制成形步驟，其中，當(dāng)在板被第一保持器和第二保持器所夾持的同時(shí)使第一模具接近第二模具時(shí)，對(duì)所述板進(jìn)行壓制；和夾持釋放步驟，其中，在所述壓制成形步驟中開始對(duì)所述板的壓制成形之后并且在所述兩個(gè)模具都到達(dá)使所述兩個(gè)模具彼此接近的下死點(diǎn)之前，釋放由所述第一保持器和所述第二保持器對(duì)所述板進(jìn)行的夾持。
文檔編號(hào)B21D37/10GK101817043SQ201010145719
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2007年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月14日
發(fā)明者廻秀夫, 武田謙三, 永井裕一, 江河隆幸 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社