本公開涉及一種用于零件的小批量生產(chǎn)的混合沖壓系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

沖壓是一種制造工藝，其包括諸如沖孔、沖裁、壓印、壓彎、彎邊和壓花的成形操作。沖壓的過程典型地采用壓機(jī)來通過用模具使工件變形而將該工件定形或切割該工件。沖壓過程可以是單工步操作，在單工步操作中，壓機(jī)的每個(gè)沖程在工件上制造期望的形式，或沖壓過程可通過一系列工步發(fā)生。盡管沖壓過程通常在金屬板上實(shí)施，但其可還用于從其他材料形成部件，諸如聚苯乙烯。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種用于成形工件的混合沖壓系統(tǒng)包括沖壓機(jī)。沖壓系統(tǒng)還包括第一模具和第二模具，所述第一模具具有由模具基部材料(這里還稱為第一材料)形成的第一模具基部，且配置為安裝在所述沖壓機(jī)中，所述第二模具具有由所述模具基部材料形成的第二模具基部，且配置為對著第一模具安裝在所述沖壓機(jī)中。沖壓系統(tǒng)還包括由嵌體材料形成的第一嵌體。第一嵌體具有模具側(cè)和工件側(cè)。第一嵌體的模具側(cè)被鑄入且并入到第一模具中，而第一嵌體的工件側(cè)被配置輪廓為成形工件的一側(cè)。

沖壓系統(tǒng)還包括由嵌體材料(這里也稱為第二材料)形成的第二嵌體。第二嵌體具有模具側(cè)和工件側(cè)。第二嵌體的模具側(cè)被鑄入且并入到第二模具中，而第二嵌體的工件側(cè)被配置輪廓為成形工件的另一側(cè)。所述模具基部材料具有第一硬度，所述嵌體材料具有第二硬度，該第二硬度大于第一硬度。所述第一和第二模具安裝在所述沖壓機(jī)中，使得，當(dāng)所述沖壓機(jī)操作時(shí)，工件在第一嵌體的工件側(cè)和第二嵌體的工件側(cè)之間成形。

第一嵌體可包括第一和第二部段，第二嵌體可類似地包括第一和第二部段。在這樣的情況下，第一嵌體的第一部段鄰接第一嵌體的第二部段，且第 二嵌體的第一部段鄰接第二嵌體的第二部段。

第一和第二嵌體的第一和第二部段的每一個(gè)可包括基腳，所述基腳配置為將特定部段支撐在相應(yīng)的第一或第二模具基部中并提供用于其的基座。

第一嵌體的第一部段經(jīng)可由第一互鎖部與第一嵌體的第二部段聯(lián)接，第二嵌體的第一部段可經(jīng)由第二互鎖部與第二嵌體的第二部段聯(lián)接。

第一互鎖部和第二互鎖部的每一個(gè)可包括鳩尾榫連接部。另外，所述第一互鎖部和第二互鎖部的每一個(gè)可包括環(huán)氧粘合劑連結(jié)部，所述環(huán)氧粘合劑連結(jié)部配置為在相應(yīng)的第一和第二嵌體的第一和第二部段之間產(chǎn)生連續(xù)過渡部。

所述模具基部材料可以是Kirksite合金，所述嵌體材料可以是工具級鋼。

第一和第二嵌體的至少一個(gè)的第一和第二部段的至少一個(gè)可經(jīng)由三維(3D)打印工藝成形。

第一和第二嵌體的至少一個(gè)的第一和第二部段的至少一個(gè)可經(jīng)由鑄造工藝和機(jī)加工工藝的至少一個(gè)成形。

混合沖壓系統(tǒng)可還包括結(jié)合元件，所述結(jié)合元件具有由模具基部材料形成的結(jié)合基部。在這樣的情況下，結(jié)合元件可安裝在沖壓機(jī)中，且配置為相對于下模具位移，用于使工件從其排出。另外，所述結(jié)合元件可包括由所述嵌體材料形成的結(jié)合嵌體，使得結(jié)合嵌體具有模具側(cè)和工件側(cè)。結(jié)合嵌體的模具側(cè)則可鑄入且并入到結(jié)合基部中。

還披露了一種制造用于成形工件的混合沖壓系統(tǒng)的方法。該方法包括將第一嵌體定位在第一鑄模中。該方法還包括由模具基部材料將第一模具基部鑄造在第一鑄模中，以由此將第一嵌體的模具側(cè)固定至第一模具基部并成形第一模具。該方法還包括將第二嵌體定位在第二鑄模中。該方法還包括由模具基部材料將第二模具基部鑄造在第二鑄模中，以由此將第二嵌體的模具側(cè)固定至第二模具基部并成形第二模具。此外，該方法包括將第一模具和第二模具對著彼此安裝在沖壓機(jī)中。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體方面，提出一種制造用于成形工件的混合沖壓系統(tǒng)的方法，所述方法包括：

由嵌體材料提供第一嵌體，所述第一嵌體具有模具側(cè)和工件側(cè)，其中，所述第一嵌體的工件側(cè)被配置輪廓為成形工件的一側(cè)；

將第一嵌體定位在第一鑄模中；

從模具基部材料將第一模具基部鑄造在第一鑄模中，且由此將第一嵌體的模具側(cè)固定至第一模具基部以成形第一模具，其中，所述模具基部材料具有第一硬度，以及所述嵌體材料具有第二硬度，該第二硬度大于第一硬度；

由所述嵌體材料提供第二嵌體，第二嵌體具有模具側(cè)和工件側(cè)，其中，所述第二嵌體的工件側(cè)被配置輪廓為成形工件的另一側(cè)；

將第二嵌體定位在第二鑄模中；

從所述模具基部材料將第二模具基部鑄造在第二鑄模中，且由此將第二嵌體的模具側(cè)固定至第二模具基部以成形第二模具；和

在沖壓機(jī)中安裝所述第一模具，以及對著所述第一模具安裝第二模具。

優(yōu)選地，其中，第一嵌體包括第一和第二部段，第二嵌體包括第一和第二部段，且其中，所述提供第一嵌體包括使第一嵌體的第一部段鄰接第一嵌體的第二部段，所述提供第二嵌體包括使第二嵌體的第一部段鄰接第二嵌體的第二部段。

優(yōu)選地，其中，所述第一和第二嵌體的第一和第二部段的每一個(gè)包括基腳，且其中，所述將第一嵌體的模具側(cè)固定至第一模具基部和所述將第二嵌體的模具側(cè)固定至第二模具基部包括：將第一和第二嵌體的第一和第二部段經(jīng)由各基腳支撐在各第一和第二模具基部中。

優(yōu)選地，其中，所述提供第一嵌體包括經(jīng)由第一互鎖部聯(lián)接第一嵌體的第一部段與第一嵌體的第二部段，所述提供第二嵌體包括經(jīng)由第二互鎖部聯(lián)接第二嵌體的第一部段與第二嵌體的第二部段，

優(yōu)選地，其中，第一互鎖部和第二互鎖部每一個(gè)包括鳩尾榫連接部。

優(yōu)選地，其中，所述第一互鎖部和第二互鎖部每一個(gè)包括環(huán)氧粘合劑連結(jié)部，所述方法還包括經(jīng)由所述環(huán)氧粘合劑連結(jié)部在各第一和第二嵌體的第一和第二部段之間提供連續(xù)過渡部。

優(yōu)選地，其中，所述模具基部材料是Kirksite合金，所述嵌體材料是工具級鋼。

優(yōu)選地，其中，提供第一和第二嵌體的至少一個(gè)包括經(jīng)由三維(3D)打印工藝成形各嵌體的第一和第二部段的至少一個(gè)。

優(yōu)選地，其中，提供第一和第二嵌體中的至少一個(gè)包括：經(jīng)由鑄造工藝和機(jī)加工工藝的至少一個(gè)成形各嵌體的第一和第二部段的至少一個(gè)。

優(yōu)選地，其中：

所述提供第一嵌體包括提供結(jié)合嵌體；

所述鑄造第一模具基部包括由所述模具材料將結(jié)合基部鑄造在第一鑄模中，且由此將結(jié)合嵌體的模具側(cè)固定至結(jié)合基部，以形成結(jié)合元件；和

所述安裝第一模具包括將結(jié)合元件安裝在沖壓機(jī)中，使得所述結(jié)合元件布置為相對于第一模具位移，以用于使工件從其排出。

本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢及其他特征和優(yōu)勢將從用于實(shí)施所述公開的最佳模式(一個(gè)或多個(gè))和實(shí)施例(一個(gè)或多個(gè))的以下詳細(xì)描述連同附圖和所附權(quán)利要求時(shí)顯而易見。

附圖說明

圖1是沖壓機(jī)的示意性透視圖，所述沖壓機(jī)采用混合沖壓系統(tǒng)，該混合沖壓系統(tǒng)包括上模具、下模具、和結(jié)合元件，每一個(gè)具有嵌體，以及包括定位在嵌體之間的工件。

圖2是沿圖1中所示的截面2-2的、上模具和下模具與結(jié)合元件的示意性特寫橫截面?zhèn)纫晥D，每一個(gè)具有嵌體。

圖3是圖1-2中所示的嵌體的示意性特寫俯視圖。

圖4是在制造圖3中所示的嵌體的單獨(dú)部段中所采用的3D打印機(jī)的示意性透視圖。

圖5是制造圖1-3中所示的混合沖壓系統(tǒng)的方法的流程圖。

圖6是根據(jù)圖4中所示的方法的在圖1-3中所示的沖壓系統(tǒng)的制造和組裝期間所使用的工具的示意性透視圖。

具體實(shí)施方式

具有本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)的人將認(rèn)識到，諸如“之上”、“之下”、“上”、“下”、“頂部”、“底部”等的術(shù)語用來描述附圖，且不表示對本公開的范圍的限制，所述范圍如由所附的權(quán)力要求所限定的。

參考附圖，其中相同的附圖標(biāo)記貫穿幾幅視圖指向相同的零件，混合沖壓系統(tǒng)在圖1中的20處大致示出?；旌蠜_壓系統(tǒng)20可配置為用于形成部件10(圖2中示出)，諸如但不限于車身面板、支撐托架、熱屏蔽件、或可通過沖壓過程從工件或金屬板坯件32制造的一些其他物品，如圖1中所示的。如首先設(shè)想的，混合沖壓系統(tǒng)20可用于來自任何可成形基底金屬(base metal)(所述基底金屬諸如鋼、鋁、鎂、或鈦)的部件10的“小批量”生產(chǎn)，而不喪失對于被制造部件的期望輪廓的限定，但可類似地用于從其他材料形成部件，諸如聚苯乙烯。這樣的“小批量”生產(chǎn)運(yùn)行可有時(shí)產(chǎn)生許多主題部件。

混合沖壓系統(tǒng)20包括沖壓機(jī)22。如已知的，沖壓機(jī)通常是通過使用特定配置的模具來定形和/或切割材料(常常為金屬)的機(jī)床。相應(yīng)地，如所示的，沖壓機(jī)22包括第一或下成形模具24和第二或上成形模具26。上模具26配置為用于對著下模具24安裝在沖壓機(jī)22中。另外，典型的沖壓機(jī)包括支承板，描繪為元件28，和撞擊裝置(ram)，描繪為元件30。支承板28通常配置為大型靜止金屬塊體，下模具24夾在該金屬塊體上。大型沖壓機(jī)，類似于在汽車工業(yè)中所使用的沖壓機(jī)，可具有模具緩沖件(die cushion)(未示出)，所述模具緩沖件集成在支承板28中，以將保持力施加至工件或金屬板坯件32。當(dāng)單動(dòng)壓機(jī)(在該單動(dòng)壓機(jī)中，單個(gè)撞擊裝置既用于抵靠下模具保持工件，又用于形成工件)用于深拉時(shí)，這樣的模具緩沖件可以是必要的。類似于支承板28，撞擊裝置30通常配置為固體金屬塊體，其被夾到上模具26并在沖壓機(jī)22中提供沖程，即，上下運(yùn)動(dòng)。上模具26的上下動(dòng)作導(dǎo)致沖壓機(jī)22由被饋送通過其的工件32生產(chǎn)具有期望輪廓或形狀的零件。沖壓機(jī)22可以是多工步?jīng)_壓操作中的初始工步或中間工步的一部分，所述沖壓操作被設(shè)計(jì)為從工件32形成期望的最終形狀。

特別需要指出的是，這里描述的下和上模具24、26可還配置為拉伸、整修、翻邊、沖孔或擠壓模具，其中，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解這樣的特定采用的模具的應(yīng)用。因此，盡管在本公開中，下和上模具24、26主要描述為被設(shè)計(jì)和布置為執(zhí)行成形模具的功能，但不排除如下文詳細(xì)描述的下和上模具24、26構(gòu)造為應(yīng)用于上述拉伸、整修、翻邊、沖孔或擠壓模具。

如圖1中所示，下模具24包括第一或下模具基部25。下模具基部25通過鑄造工藝由模具基部或第一材料M1(諸如Kirksite合金)形成。第一材料M1具有第一硬度H1，且配置為安裝在沖壓機(jī)22中。硬度H1可在布氏硬度級別(HB)BN 98-100的范圍內(nèi)。另外，第一材料M1的沖擊強(qiáng)度可在40-50焦耳每立方米(J·m^–3)的范圍內(nèi)。通常，Kirksite材料具有作為基底金屬的鋅，且包括鋁、鎂、和銅的合金元素。由Kirksite鑄造的模具提供低成本工具作業(yè)，因?yàn)楹辖鹂杀粶?zhǔn)確地鑄造，需要最少的精加工。此外，Kirksite已經(jīng)被用作用于無應(yīng)力(典型地是非結(jié)構(gòu)化)部件的通用鑄造合金。 上模具26包括第二或上模具基部27。上模具基部27也由與下模具基部25相同的模具材料M1形成。Kirksite是中等強(qiáng)度合金，能夠用作用于部件的較小規(guī)模生產(chǎn)運(yùn)行的成形工具材料。但是，Kirksite相對較軟，例如與鋼相比，且因此趨于較快磨損。由此，具有Kirksite成形表面的模具不能支持大批量生產(chǎn)。通常，與常常被需要用于數(shù)以千計(jì)地生產(chǎn)零件的批量生產(chǎn)工具相比，Kirksite可承受數(shù)以百計(jì)的零件生產(chǎn)運(yùn)行。因此，Kirksite通常用于制造原型零件。

混合沖壓系統(tǒng)20還包括第一嵌體34和第二嵌體36。第一嵌體34和第二嵌體36二者均由嵌體或第二材料M2形成，該嵌體或第二材料M2具有大于第一硬度H1的第二硬度H2。用于第一和第二嵌體34、36的第二材料M2可以是工具級的鋼，諸如FCD25，鑄鐵、鑄鋼或具有類似適當(dāng)硬度的任何其他金屬。通常，工具級鋼為碳和合金鋼，其特別好地適于制成為工具，這是由于主體材料(subject materials)的獨(dú)特硬度、抗磨性、保持刃口的能力、和/或它們對在升高溫度下的變形的抵抗力。工具級鋼常常在熱處理狀態(tài)下使用。工具級鋼的碳含量通常在0.7-1.5％的范圍內(nèi)。以布氏硬度(HB)計(jì)，硬度H2可對于鑄鐵在BN 143-248的范圍內(nèi)，對于鑄鋼在HRB 85-HRC26的范圍內(nèi)，以及對于工具鋼在HRC 54-HRC65的范圍內(nèi)。另外，第一材料M2的代表性沖擊強(qiáng)度可對于鑄鐵的最小拉伸強(qiáng)度處于204-585MPa的范圍內(nèi)，或?qū)τ诟鞣N鋼在夏比沖擊(Charpy Impact)尺度上處于10.8-20.3焦耳的范圍內(nèi)。因而，用于第一和第二嵌體34、36的第二材料硬度針對以上材料特性選擇，同時(shí)用于下和上模具基部25、27的第一材料硬度H1為了易于可成形和減少成本而選擇。當(dāng)嵌體34、36與各下和上模具基部25、27組合時(shí)，得到的模具系統(tǒng)能夠支持小批量下的部件10的生產(chǎn)運(yùn)行，具有減少的工具成本、以及具有可替換的磨損零件-嵌體34、36。

第一嵌體34由模具側(cè)34A和相對的工件側(cè)34B限定。模具側(cè)34A固定在第一嵌體34的下模具基部25中，第一嵌體的工件側(cè)34B配置輪廓為形成工件32的一側(cè)，使得完工的部件10在下模具24的那側(cè)具有期望的形狀。第一嵌體34在形成下模具基部25之前形成，且隨后在下模具基部的鑄造期間并入或集成到下模具基部中。因而，在下模具基部25的鑄造之后，模具側(cè)34A變?yōu)楣潭ㄔ诘谝磺扼w34的下模具基部中而不使用任何分立的緊固件，諸如螺釘或夾具，且工件側(cè)34B被暴露以在下模具24的那側(cè)上形成完工部 件10的期望的輪廓。

類似地，第二嵌體34由模具側(cè)36A和相對的工件側(cè)36B限定。模具側(cè)36A固定在上模具基部27中，第二嵌體的工件側(cè)36B配置輪廓為形成工件32的另一側(cè)，即，相反側(cè)，使得完工的部件10在上模具26的那側(cè)具有期望的形狀。第二嵌體36在形成上模具基部27之前形成，且隨后在上模具基部的鑄造期間并入或集成到上模具基部中。因而，在上模具基部27的鑄造之后，模具側(cè)36A變?yōu)楣潭ㄔ诘诙扼w36的上模具基部中而不使用任何分立的緊固件，諸如螺釘或夾具，且工件側(cè)36B被暴露以在上模具26的那側(cè)上形成完工部件10的期望的輪廓。在嵌體34、36鑄入并入到各下和上模具基部25、27中之后，上和下模具24、26安裝在沖壓機(jī)22中。因而，在沖壓機(jī)22的操作期間，工件22形成在第一嵌體34的工件側(cè)34B和第二嵌體36的工件側(cè)36B之間，以產(chǎn)生部件10的期望形狀。

圖2描繪了具有第一和第二嵌體34、36的上和下模具24、26的橫截面?zhèn)纫晥D。圖2中所示的上和下模具24、26的橫截面?zhèn)纫晥D沿圖1中所示的截面2-2截取，其中為了清楚將沖壓機(jī)22的部件移除。如所示的，第一嵌體34可包括多個(gè)互鎖部段，如通過示例性第一部段34-1和第二部段34-2示出的。第一嵌體34的第一部段34-1鄰接第一嵌體的第二部段34-2。第一部段34-1與第二部段34-2經(jīng)由第一互鎖部38聯(lián)接。如圖3中所示，第一互鎖部38可以包括鳩尾榫連接部38A。第一互鎖部38可還包括環(huán)氧粘合劑結(jié)合部38B，其配置為在第一和第二部段34-1、34-2之間產(chǎn)生平滑且連續(xù)的過渡部，并且還密封第一互鎖部。類似地，第二嵌體36可包括相應(yīng)多個(gè)互鎖部段，例如第一部段36-1和第二部段36-2，如圖2所示。第二嵌體36的第一部段36-1鄰接第二嵌體36的第二部段36-2，且經(jīng)由第二互鎖部40與其聯(lián)接。類似于第一互鎖部38，第二互鎖部40可包括鳩尾榫連接部40A，如圖3所示。如圖3和4所示，每一個(gè)鳩尾榫連接部38A和40A包括凸出部分(male portion)39和凹下部分(female portion)41。

如圖3所示，第二互鎖部40可另外包括類似于粘合劑連結(jié)部38B的環(huán)氧粘合劑連結(jié)部40B，用于在第一和第二部段36-1、36-2之間產(chǎn)生平滑且連續(xù)的過渡部，且還密封第二互鎖部。盡管在各互鎖部38和40中示出鳩尾榫連接部，但可使用其他類型的連接部，諸如舌和溝槽接頭(未示出，但對本領(lǐng)域技術(shù)人員已知)，其有助于形成具有抗拉開性的可靠的互鎖接頭。另外， 如圖2所示，各第一和第二嵌體34、36的第一和第二部段34-1、34-2、36-1和36-2中的每一個(gè)可包括基腳42?；_42配置為在各下和上模具基部25、27中支持每一個(gè)部段34-1、34-2、36-1和36-2，并提供用于其的基座。

第一嵌體34的第一和第二部段34-1、34-2的每一個(gè)，以及第二嵌體36的第一和第二部段36-1、36-2的每一個(gè)可經(jīng)由三維(3D)打印工藝形成。通常，3D打印為一種用于從數(shù)字模型產(chǎn)生三維固體物體的制造工藝。3D打印使用增材過程實(shí)現(xiàn)，其中，連續(xù)層的材料以不同形狀放下。這樣，3D打印不同于傳統(tǒng)機(jī)加工技術(shù)，傳統(tǒng)機(jī)加工技術(shù)主要依賴于通過諸如切割或鉆孔的方法進(jìn)行材料移除，即，減材過程。通常，數(shù)字模型采用3D計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)軟件內(nèi)的3D數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，諸如固體模型、3D產(chǎn)品和制造信息以及相關(guān)元數(shù)據(jù)，以提供用于單獨(dú)部件或產(chǎn)品組件的規(guī)格。

通常被包括在用于3D打印的數(shù)字模型中的信息的類型為幾何尺寸和容差(GD&T)、部件層次材料(component level materials)、材料的組裝層次清單、工程配置、設(shè)計(jì)意圖等。圖4中示出了可用在第一和第二部段34-1、34-2和第一和第二部段36-1、36-2的制造中的3D打印機(jī)44的例子。3D打印機(jī)44是專門的工業(yè)機(jī)器人，其能夠在計(jì)算機(jī)控制下實(shí)施材料增加過程。在替換例中，第一嵌體34的第一和第二部段34-1、34-2的每一個(gè)，以及第二嵌體36的第一和第二部段36-1、36-2的每一個(gè)可經(jīng)由更多傳統(tǒng)鑄造和/或機(jī)加工工藝形成。

如圖1和2所示，混合沖壓系統(tǒng)20可還包括結(jié)合元件46，該結(jié)合元件46具有結(jié)合基部47，其由模具基部材料形成，即，由與下模具基部25和上模具基部27相同的材料形成。結(jié)合元件46安裝在沖壓機(jī)22中，且配置為相對于下模具24位移，用于在完成成形操作之后使工件32從其排出。結(jié)合元件46還包括結(jié)合嵌體48，結(jié)合嵌體48由嵌體材料形成，即，由與第一和第二嵌體34、36相同的材料形成。類似于下模具24，結(jié)合嵌體48具有模具側(cè)48A和工件側(cè)48B，其中，結(jié)合嵌體的模具側(cè)鑄入且并入到結(jié)合基部47中。類似于第一和第二嵌體34、36，結(jié)合嵌體48可包括多個(gè)互鎖部段，所述互鎖部段經(jīng)由互鎖部與彼此聯(lián)接，所述互鎖部諸如第一和第二互鎖部38、40以及全部它們的附帶特征，如以上詳細(xì)描述的且在圖3中所示的。結(jié)合嵌體48的單獨(dú)部段可經(jīng)由三維(3D)打印工藝形成，如以上關(guān)于圖4相對于部段34-1、34-2、36、1和36-2所描述的。

圖5描繪了制造圖1-4中所示的用于形成工件32的混合沖壓系統(tǒng)20的方法100，并參考圖6，圖6示出了在沖壓系統(tǒng)的制造和組裝期間所使用的附加工具。相應(yīng)地，方法100開始于框102，其中提供第一和第二嵌體34、36。如上參考圖1-3所述的，提供第一嵌體34可還包括使第一部段34-1鄰接第二部段34-2。類似地，提供第二嵌體36可包括使第一部段36-1鄰接第二部段36-2。另外，提供第一嵌體34可包括經(jīng)由第一互鎖部38聯(lián)接第一部段34-1和第二部段34-2。如上所述，第一互鎖部38可包括鳩尾榫連接部38A和環(huán)氧粘合劑連結(jié)部38B。類似地，提供第二嵌體36可包括經(jīng)由第二互鎖部40聯(lián)接第一部段36-1和第二部段36-2。第二互鎖部40可包括鳩尾榫連接部40A和環(huán)氧粘合劑連結(jié)部40B，如關(guān)于圖1-3詳細(xì)描述的。

如上關(guān)于圖1-4討論的，提供第一和第二嵌體34、36可包括經(jīng)由3D打印工藝在3D打印機(jī)44中成形各第一和第二嵌體的第一部段34-1、34-2和第二部段36-1、36-2中的至少一個(gè)。替代地，提供第一和第二嵌體34、36可包括經(jīng)由采用專用鑄造工具的鑄造工藝和/或機(jī)加工過程來成形各第一和第二嵌體的第一部段34-1、34-2和第二部段36-1、36-2中的至少一個(gè)。

在框102之后，方法100前進(jìn)至框104，在框104，方法包括將下嵌體34定位在第一鑄模50中。在框104之后，方法行進(jìn)至框106，在框106，方法包括在第一鑄模50中從第一材料M1鑄造下模具基部25，以由此將第一嵌體34的模具側(cè)34A固定至下模具基部，且由此將第一嵌體并入到下模具基部中。在框106之后，方法前進(jìn)至框108，在框108，方法包括將第二嵌體36定位在第二鑄模52中。在框108之后，該方法前進(jìn)至框110。在框110中，方法包括在第二鑄模52中從第一材料M1鑄造上模具基部27，以由此將第二嵌體36的模具側(cè)36A固定至第二模具基部，且由此將第二嵌體并入到下模具基部中。相應(yīng)地，上述方法步驟通過經(jīng)由鑄造工藝將嵌體34、36并入到各模具基部25、27中而產(chǎn)生各下和上模具24、26，如圖6中所示的。如上關(guān)于圖1-3所討論的，將第一嵌體34的模具側(cè)34A固定在下模具基部25中可包括經(jīng)由基腳42將第一嵌體的第一和第二部段34-1、34-2支持在下模具基部中。類似地，將第二嵌體36的模具側(cè)36A固定在上模具基部27中可包括經(jīng)由基腳42將第二嵌體的第一和第二部段36-1、34-2支持在上模具基部中。

另外，在框110中，方法可包括從犧牲性材料(諸如聚苯乙烯泡沫塑料) 定形單獨(dú)的鑄造模式部(pattern)54、56。鑄造模式部54、56可首先與嵌體34、36組裝，并隨后定位在各鑄模50、52中，以接收第一嵌體34的相應(yīng)模具側(cè)34A和第二嵌體36的模具側(cè)36A。在將鑄造模式部54、56與第一和第二嵌體34、36一起定位在各鑄模50、52中之后，型砂將被繞被組裝后的嵌體34、36和模式部54、56傾注。型砂將被壓緊，以繞組裝后的嵌體34、36和模式部54、56形成硬形狀。模式部54、56將隨后從鑄模50、52移除，以提供用于下和上模具基部25、27的第一材料M1的腔體，所述第一材料要被傾注到各鑄模中(如圖6所示)。因此，第一嵌體34將變?yōu)椴⑷牖蚬潭ㄔ谙履＞呋?5中，且第二嵌體36將變?yōu)椴⑷牖蚬潭ㄔ谏夏＞呋?7中。此外，結(jié)合嵌體48可經(jīng)由相同過程固定在結(jié)合基部47中，且在第一鑄模50中在上模具基部25旁邊，或在分立的模具中，如果期望的話。因此，完成的下模具24、上模具26、和結(jié)合元件46可隨后從各鑄模50和52移除。此外，方法100可包括各第一和第二嵌體34、36的工件側(cè)34B、36B以及結(jié)合嵌體48B的工件側(cè)的機(jī)加工和/或拋光，以實(shí)現(xiàn)被制造部件10的期望輪廓和表面精加工。

在框110之后，方法行進(jìn)至框112，在框112，方法包括將成形的下模具24連同對著上模具26的結(jié)合元件46一起安裝在沖壓機(jī)22中。在下模具24、上模具26和結(jié)合元件46已經(jīng)安裝在沖壓機(jī)22中之后，混合沖壓系統(tǒng)20可被初始地試驗(yàn)，以驗(yàn)證系統(tǒng)已經(jīng)準(zhǔn)備好用于批量生產(chǎn)，即，用于成形工件32。沖壓機(jī)22可以是多工步?jīng)_壓操作的一部分，所述沖壓操作被設(shè)計(jì)為從工件32形成期望的最終形狀。另外，作為沖壓工藝的一部分，在經(jīng)由圖1-3中所示的混合沖壓系統(tǒng)20成形工件32之后，可還發(fā)生附加的操作，諸如再?zèng)_制和穿孔。此外，可通過經(jīng)由單獨(dú)的修整模具或激光操作(二者都未示出，但對本領(lǐng)域技術(shù)人員已知)來修整成形的工件32，而產(chǎn)生部件10的期望的最后形狀。總體上，方法100可用于提供混合沖壓系統(tǒng)20，該混合沖壓系統(tǒng)能夠在減少的工具成本下支持部件10的“小批量”生產(chǎn)運(yùn)行。

詳細(xì)描述和附圖或視圖支持和描述本公開，但是本公開的范圍僅由權(quán)利要求限定。盡管已詳細(xì)描述了用于執(zhí)行要求保護(hù)的發(fā)明的最佳模式和其他實(shí)施例，存在各種替換涉及和實(shí)施例，用于實(shí)踐限定在所附權(quán)利要求中的本發(fā)明。此外，附圖中所示的實(shí)施例或本說明書中提到的各實(shí)施例的特征不必被理解為獨(dú)立于彼此的實(shí)施例。而是，實(shí)施例的例子中的一個(gè)中描述的每一個(gè) 特征可與來自其他實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)其他期望特征結(jié)合，得到在文中或通過參考附圖未描述的其他實(shí)施例。相應(yīng)地，這樣的其他實(shí)施例落入所附權(quán)利要求的范圍的框架中。