專利名稱：具重復(fù)使用效益的金屬薄板成型用下模裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種金屬薄板成型下模裝置，特別是一種具重復(fù)使用效益的金屬薄板成型下模裝置。
采用模具成型加工制作金屬簿板裝飾工件的技術(shù)，已廣為金屬加工業(yè)者所運(yùn)用，例如一些用金屬板制成的扣環(huán)、凹飾片、凸飾片、…等等，均利用成型加工技術(shù)所制成。
截至目前為止，工廠在實(shí)施金屬薄板的凹凸紋成型加工時，皆必須使用分形模具，即是包含一上模與另一下模，該上模是被架設(shè)于沖鍛機(jī)的下壓滑座上，而下模則被設(shè)置于沖鍛機(jī)的底座工作臺上，且上模的底面及下模的頂面是須配合所欲加工的金屬薄板的飾紋，事先挖設(shè)好成型工件型體的上(凹)、下(凸)模腔，才能在下壓上模時將金屬薄板加工制成上、下模腔結(jié)合輪廓的成品工件型體。
然而，該分形模具的上模及下模制作，是具有相當(dāng)高度的困難性，特別是在成型0.3mm厚度以下的金屬薄板時，不但加工費(fèi)時、成本高昂，且必須具有極高的精準(zhǔn)度，使得模腔的雕刻以及研磨打亮作業(yè)更顯困難重重，雖說現(xiàn)今的制模技術(shù)己進(jìn)步到可采用電腦數(shù)值控制的綜合切削加工機(jī)，或稱加工中心(MACHINE CENTER)進(jìn)行自動挖制模腔作業(yè)，惟精度上與控制上的苛求及仰賴，仍須靠電火花加工及手工研磨精修等手續(xù)來達(dá)成，因此，導(dǎo)致制模成本至今仍高居不下，特別是合模精度需求在0.5mm以下的凹凸飾紋的成形模具，更為凸顯。
換言之，以當(dāng)今的制模技術(shù)，若僅須挖制單面模腔形體的模具時(如僅制上(凹)模腔)，即可方便不少，相對于制模成本亦較低。
再者，工廠用以成型加工金屬薄板凹凸飾紋的專用模具，除了精度要求極高之外，尚會在裁板的刀刃部位使用高碳鋼或鎢鋼等具高硬度的鋼材來制作刀刃，但往往在使用時，因沖鍛機(jī)械運(yùn)作時的震動影響，該上、下模間的嵌合精度會逐漸降低，進(jìn)而造成刀刃變鈍甚至崩毀等品質(zhì)及壽命的經(jīng)濟(jì)效益不佳的困擾。
本實(shí)用新型的目的在于針對上述常用成型模具的現(xiàn)有缺失，而提出一種具重復(fù)使用效益的金屬薄板成型用下模裝置。該下模裝置備具有制作簡易、保護(hù)刀刃以及重復(fù)使用的效益。
本實(shí)用新型的上述目的是由下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
一種具重復(fù)使用效益的金屬薄板成型用下模裝置，主要是在一具定格轉(zhuǎn)動能力的轉(zhuǎn)臺上規(guī)劃設(shè)置出成型加工區(qū)、熱烘區(qū)以及急冷區(qū)，成型加工區(qū)內(nèi)的轉(zhuǎn)臺上方設(shè)有成型用上模及裁切用上模，成型用上模底部具工件輪廓的成型模腔，且裁切用上模底部設(shè)有刀刃，其特征為該轉(zhuǎn)臺上開設(shè)多個平凹狀的模槽，并在模糟內(nèi)載入一底層墊材及另一頂層墊材，該等模槽皆具有相同的定格轉(zhuǎn)動路徑，模槽中的底層墊材是使用低熔合金制成，并配合使用熱熔膠作為模槽中的頂層墊材；除上述必要技術(shù)特征外，在具體實(shí)施過程中，還可補(bǔ)充以下技術(shù)內(nèi)容該底層墊材所使用的低熔合金，是以選用鉍(Bi)、鉛(Pb)、錫(Sn)、鎘(Cd)、及銥(In)等元素混制而成的低熔合金為較佳。
該底層墊材亦可使用冰，并搭配使用臘作為頂層墊材。
底層墊材及頂層墊材皆具有熱熔及冷固特性，底層墊材的比重及硬度必須高于頂層墊材。
成型加工后頂層墊材與擠凸料間形成有缺口，底層墊材上形成有裁痕槽口，能接受熱烘區(qū)及急冷區(qū)的熱熔與固結(jié)作業(yè)，使缺口與裁痕槽口迅速的愈合并固化成原狀。
本實(shí)用新型在實(shí)施上，是使用一具定格轉(zhuǎn)動能力的轉(zhuǎn)臺，作為本實(shí)用新型設(shè)置下模裝置的基礎(chǔ)，并在此轉(zhuǎn)臺上設(shè)置多個平凹形的模槽，并在各模槽內(nèi)載入一底層墊材及另一頂層墊材，該等模槽具有相同的轉(zhuǎn)動路徑；并在轉(zhuǎn)動路徑的轉(zhuǎn)臺上方規(guī)劃設(shè)置出成型加工區(qū)、熱烘區(qū)以及急冷區(qū)；頂層墊材在成型用上模下壓加工金屬薄板時，能在模腔內(nèi)形成擠凸料，用以擠脹作用金屬薄板上形成模腔輪廓型體的坯部，供剪切用上模的刀刃下壓裁切該坯部周邊，使坯部能與金屬薄板分離成模腔輪廓型體的金屬薄板成品；成型加工后頂層墊材與擠凸料間形成有缺口，底層墊材上形成有裁痕槽口，通過熱烘區(qū)及急冷區(qū)的熱熔與固結(jié)作業(yè)，使缺口與裁痕槽口迅速的愈合并固化成原狀，以利重復(fù)使用；同時利用該二種墊材亦可達(dá)到保護(hù)并延長刀刃使用壽命之效，因此極具實(shí)用性與方便性。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型所提供的具重復(fù)使用效益的金屬薄板成型下模裝置，特別是針對使用上模及下模進(jìn)行成型加工金薄板的使用環(huán)境提供僅須將所要成型工件輪廓的凹模型腔挖設(shè)于上模，而無須在下模雕設(shè)對應(yīng)工件輪廓凸模的設(shè)計，并在下模裝設(shè)易于重復(fù)使用的墊材，該墊材具有保護(hù)刀刃復(fù)原刀口與刀痕的效用，固此具有提增上模及下模等模具使用壽命及降低下模制作成本等利用價值。
為進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型，請配合附圖及實(shí)施例詳加說明如后
圖1是本實(shí)用新型的俯視配置示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的正視局部剖示圖。
圖3是本實(shí)用新型下模裝置在接受成型用上模沖制金屬薄板前的放大剖示圖。
圖4是本實(shí)用新型下模裝置在接受成型用上模沖制金屬薄板時的放大剖示圖。
圖5是本實(shí)用新型下模裝置在退離成型用上模時的放大剖示圖。
圖6是本實(shí)用新型下模裝置在接受裁板用上模下壓裁板前的放大剖示圖。
圖7是本實(shí)用新型下模裝置在接受裁板用上模下壓裁板時放大剖示圖。
圖8是本實(shí)用新型下模裝置在退離裁板用上模并取出工件成品時的放大剖示圖。
圖9是本實(shí)用新型下模裝置經(jīng)成型加工后恢復(fù)原狀的剖示圖。
圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種具重復(fù)使用效益的金屬薄板成型用下模裝置，可使用一具定格轉(zhuǎn)動能力的轉(zhuǎn)臺1，作為本實(shí)用新型設(shè)置下模裝置的基礎(chǔ)，并在此轉(zhuǎn)臺1上設(shè)置多個平凹形的模槽11，該等模槽11皆具有相同的轉(zhuǎn)動路徑，且在轉(zhuǎn)動路徑上方規(guī)劃設(shè)置出成型加工區(qū)4、熱烘區(qū)5以及急冷區(qū)6；其中，在成型加工區(qū)4內(nèi)必須能容納至少二個定格轉(zhuǎn)動而至的模槽11，成型加工區(qū)4是由轉(zhuǎn)臺1上方組置一可下壓沖制的成型用上模42及另一裁切用上模44所構(gòu)成(如圖1所示)；成型用上模42底部具成型模腔43(如圖2所示)，裁切用上模44底部具裁板用刀刃45(如圖6所示)。
該下模裝置是由轉(zhuǎn)臺1上各個模槽11內(nèi)設(shè)置底層墊材2及頂層墊材3所構(gòu)成(如圖3所示)；底層墊材2及頂層墊材3皆具有熱熔及冷固特性，且底層墊材2的比重及硬度必須高于頂層墊材3。
在使用時，轉(zhuǎn)臺1上的各模槽11皆能載負(fù)底層墊材2及頂層墊材3，并陸續(xù)定格轉(zhuǎn)動至成型加工區(qū)4內(nèi)的成型用上模42底部以及裁切用上模44的底部，且必須先在成型用上模42底端所對應(yīng)的模槽11內(nèi)擺置金屬薄板7，使金屬薄板7正好擺置于頂層墊材3上(如圖3所示)，再驅(qū)動成型用上模42下壓加工金屬薄板7(如圖4所示)，使金屬薄板7上被加工形成模腔43型體的坯部71，隨后退回成型用上模42(如圖5所示)，并將該載負(fù)有坯部71的模槽11及其受壓的底層墊材2與頂層墊材3定格轉(zhuǎn)動至裁切用上模44的底部(如圖6所示)，使驅(qū)動裁切用上模44及其刀刃45下壓裁切金屬薄板7上的坯部71周邊，使坯部71被刀刃45裁切分離后成型為所需輪廓形體的金屬簿板成品72(如圖7所示)，然后退回裁切用上模44，并取出廢料73及具有成型模腔43輪廓的金屬薄板成品72(如圖8所示)，完成成型加工區(qū)4的加工作業(yè)。其中，該成型模腔43的外圍周壁是制成具斜傾度α(如圖3所示)，使成型用上模42下壓加工金屬薄板7時(如圖4所示)，較軟質(zhì)的頂層墊材3得以籍由能量不滅原理，均等的由外向內(nèi)(成型模腔方向，即如圖4中箭頭方向所示)擠脹作用金屬簿板7，使頂層墊材3能在模腔43內(nèi)形成擠凸料30，擠脹作用金屬薄板7上形成模腔輪廓型體的坯部71(如圖4及圖5所示)。
另當(dāng)在裁切用上模44上的刀刃45下壓裁切，以分離坯部71周邊的廢料73并形成成品72時(如圖6至圖7所示)，是同時讓刀刃45裁切頂層墊材3，使擠凸料30與軋形后的頂層墊材3分離，而后刀刃45會下壓觸及底層墊材2，因底層墊材2的硬度大于頂層墊材3并小于刀刃45硬度，因此下壓的刀刃45僅在底層墊材2上輾壓出裁痕槽口21(如圖8所示)，因此各模槽11內(nèi)的頂層墊材3及底層墊材2是作為保護(hù)刀刃45的護(hù)墊使用，具有延長刀刃使用壽命的效果。
在經(jīng)過成型加工區(qū)4運(yùn)作后，定格轉(zhuǎn)出的各模槽11內(nèi)的頂層墊材3與擠形料30之間具有被刀刃45裁切分離的缺口31，且底層墊材2上具有裁痕糟口21，這些缺口31與裁痕槽口21(如圖8所示)在未復(fù)合前是不利于再次供給作為成型加工區(qū)4的護(hù)墊使用，因此必須再逐步的定格轉(zhuǎn)動至熱烘區(qū)5接受熱溫熔融及后續(xù)急冷區(qū)6接受低溫固結(jié)等愈合缺口31與裁切口21的作業(yè)(如圖9所示)，藉使底模裝置具有重復(fù)使用的效益；然而此愈合技術(shù)能否被完美實(shí)行，是與頂層墊材3及底層墊材2所選用的材料內(nèi)容息息相關(guān)，陳如該底層墊材2是可使用低熔合金或冰制成；該頂層墊材3是可使用熱熔膠或臘制成；當(dāng)?shù)讓訅|材2使用低熔合金時，頂層墊材3是以使用熱熔膠為較佳；因為低熔合金及熱熔膠的硬度是小于一般的鋼制刀刃45的硬度，且低熔合金的硬度是高于熱熔膠的硬度，因此在裁切用上模44上的刀刃45下壓頂層墊材3的熱熔膠后，極易的順勢續(xù)壓該底層墊材2的低熔合金，并以底層墊材2的低熔合金作為刀刃護(hù)墊使用，具有保護(hù)暨延長刀刃45使用壽命的效果；且知，底層墊材2用的低熔合金，是可選用如下列表1所示配比元素的合金熔液合金熔點(diǎn)溫度 混合物百分比(％)(Alloys)(Melting Temperature) 鉍 鉛 錫 鎘℃ °F(Bi) (Pb) (Sn) (Cd) 其他A 47 11744.70 22.00 8.30 5.30 19.10銥(In)B 58 13649.00 18.00 12.00 ... 21.00銥(In)C 70 15850.00 26.70 13.30 10.00...D 91.5 19751.60 40.20 ...8.20 ...E 95 20352.50 32.00 15.50 ... ...[表1〕資料來源ASM lnternational，Metals of handbook，U.S.A.1990
從表一中可知，經(jīng)由鉍(Bi)、鉛(Pb)、錫(Sn)、鎘(Cd)及銥(In)等相異配比成份所混合成的低熔合金，其熔點(diǎn)溫度可達(dá)到如A種合金所示的47℃，或為B種合金所示的58℃低溫，亦或是E種合金所示的95℃，這顯示這些低熔合金的熔溫，皆可在一般設(shè)有上百度加熱設(shè)備的熱烘區(qū)5內(nèi)迅速被熔融；而頂層墊材3使用的熱熔膠，其熔點(diǎn)亦在100℃以下，因此亦極容易在熱烘區(qū)5內(nèi)被烘至熔融狀態(tài)；因此，使得頂層墊材3上缺口31以及底層墊材2上裁痕槽口21均能在熱烘區(qū)5內(nèi)被迅速愈合。此愈合作用，尚需仰賴二層墊材2及3間具有相異比重的關(guān)系，才能被完美的實(shí)行，亦即底層墊材2使用的低熔合金的比重是高于頂層墊材3使用的熱熔膠，因此在熔融后，較高比重的低熔合金是不會和熱熔膠相聚合的，也因此頂層墊材3上的缺口31以及底層墊材2上裁痕槽口21才會互不干擾，各自愈合，恢復(fù)原狀。這種使用低熔合金作為底層墊材2以及使用熱熔膠作為頂層墊材3的實(shí)施方式，特別適合用在以不銹鋼或鋁合金制成的較硬質(zhì)金屬薄板7的成型加工上被利用。
另外，當(dāng)?shù)讓訅|材2使用冰時，頂層墊材3是以使用臘為較佳；因為冰及臘的硬度皆小于一般的鋼制刀刃45，且冰的硬度又高于臘，因此在裁切用上模44的刀刃45下壓頂層墊材3的臘后，極易的順勢續(xù)壓該底層墊材2的冰，并以底層墊材的的冰作為刀刃45的護(hù)墊使用，具有保護(hù)暨延長刀刃45使用的壽命的效果；且知，底層墊材2使用的冰，處在常溫下一段時間即可熔化，因此配合上述轉(zhuǎn)臺1在急冷區(qū)6運(yùn)作后，將其迅速的定格轉(zhuǎn)移至成型加工區(qū)4供給使用，是可被實(shí)踐達(dá)成的，且該頂層墊材3使用的臘，其熔點(diǎn)僅略高于常溫一點(diǎn)點(diǎn)，因此在接受刀刃45裁壓后，形成于頂層墊材3上的缺口31，以及形成于底層墊材2上的裁痕槽口21，均易被熱烘區(qū)5內(nèi)的熱源烘至熔融狀態(tài)，使缺口31及裁痕槽口21迅速的愈合；此愈合作用，同需仰賴二層墊材2及3間具有相異比重的關(guān)系，才能被完美的實(shí)行，亦即底層墊材的使用的冰的比重是高于頂層墊材3使用的臘，因此在熔融后，比重較低的臘是會懸浮于冰上，而不會相聚合，也因此頂層墊材3上的缺口31以及底層墊材2上的裁痕槽口21才會互不干擾，各自愈合，恢復(fù)原狀。這種使用冰為底層墊材2以及使用臘作為頂層墊材3的實(shí)施方式，特別適合用在以鋁薄片或紙雕用厚紙板制成的硬度較低的薄板進(jìn)行成型加工時被利用。
綜上所述，本實(shí)用新型提供的一種具重復(fù)使用效益的金屬板成型用下模裝置，特別是運(yùn)用該下模裝置中所設(shè)置的底層墊材2與頂層墊材3，促使在經(jīng)過重復(fù)循環(huán)式的成型加工過程中，仍具有重復(fù)使用并保護(hù)刀刃的效用，因此在作為成型加工薄板用的下模時，備具有提增使用壽命及降低下模挖制成本等利用價值。
權(quán)利要求1.一種具重復(fù)使用效益的金屬薄板成型用下模裝置，主要是在一具定格轉(zhuǎn)動能力的轉(zhuǎn)臺上規(guī)劃設(shè)置出成型加工區(qū)、熱烘區(qū)以及急冷區(qū)，成型加工區(qū)內(nèi)的轉(zhuǎn)臺上方設(shè)有成型用上模及裁切用上模，成型用上模底部具工件輪廓的成型模腔，且裁切用上模底部設(shè)有刀刃，其特征為該轉(zhuǎn)臺上開設(shè)多個平凹狀的模槽，并在模糟內(nèi)載入一底層墊材及另一頂層墊材，該等模槽皆具有相同的定格轉(zhuǎn)動路徑，模槽中的底層墊材是使用低熔合金制成，并配合使用熱熔膠作為模槽中的頂層墊材。
2.依據(jù)權(quán)利要求1中所述的具重復(fù)使用效益的金屬薄板成型用下模裝置，其特征在于該底層墊材所使用的低熔合金，是以選用鉍(Bi)、鉛(Pb)、錫(Sn)、鎘(Cd)、及銥(In)等元素混制而成的低熔合金為較佳。
3.依據(jù)權(quán)利要求1中所述的具重復(fù)使用效益的金屬薄板成型用下模裝置，其特征在于該底層墊材亦可使用冰，并搭配使用臘作為頂層墊材。
4.依據(jù)權(quán)利要求1中所述的具重復(fù)使用效益的金屬薄板成型用下模裝置，其特征在于底層墊材及頂層墊材皆具有熱熔及冷固特性，底層墊材的比重及硬度必須高于頂層墊材。
專利摘要金屬薄板成型用下模裝置,在一具定格轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)臺上開設(shè)多個下模槽,各模槽內(nèi)載入底層及頂層墊材,轉(zhuǎn)臺上方設(shè)有成型加工、熱烘及急冷等區(qū),成型加工區(qū)內(nèi)設(shè)有成型上模及裁切上模;成型上模下壓飾紋時,頂層墊材受壓形成擠凸料,擠脹薄板成型,在裁切上模下壓裁板時,刀刃先裁斷頂層墊材作緩沖,再以底層墊材來制動保護(hù)刀刃,延長刀刃壽命,二墊材在成型加工后,受熱烘及急冷作業(yè),使缺口及裁痕槽口愈合固化,使具重復(fù)使用效益。
文檔編號B21D37/00GK2393665SQ9921723
公開日2000年8月30日 申請日期1999年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月28日
發(fā)明者曾紹謙 申請人:曾紹謙