工具滑动机构的制作方法

文档序号:11140776阅读:462来源:国知局
工具滑动机构的制造方法与工艺

工具滑动机构是已知的,其也被称为楔形传动机构。

楔形传动机构用于金属加工中的工具,例如成型压力机。这些楔形传动机构通常连接至装置或工具,使其可以执行冲压过程或一些其它的变形过程。传统楔形传动机构具有上引导器部分,其包括滑动元件和滑动引导元件;下引导器部分,其包括传动元件,反之亦然。在所述滑动引导元件的侧面上,所述楔形传动机构通过施加大体上垂直的压紧力的驱动来移动。在所述传动元件的侧面上,楔形传动机构在所述工具或压力机中被固定到底座板,其中待加工的工件直接或通过对应的支撑装置放置在该底座板上。

DE2640318B2公开了一种用于将垂直压力转换成倾斜地作用于其的力以进行成型过程的楔形传动机构。该楔形传动机构包括传动楔(对应的工作压力机的垂直力作用于其上)和滑动楔(其在水平方向上传递力)。传动楔和滑动楔在圆形配合区域上行进,或者在另外的实施方案中,在滚轮上行进。

DE2439217Al公开了一种带有棱柱形楔形引导件的楔形压力机,其中,接触面构造成顶盖形或沟槽型,并且其中顶盖或沟槽在楔子的整个吸收压力的宽度上延伸。

DE2329324B2公开了一种具有用于防止楔子做不希望的运动的装置的楔形压力机,该楔子具有棱柱形的楔形引导件。

通常情况下,用于车身工业的悬挂式楔形传动机构由传动装置、滑块和滑块凹部组成。滑块凹部的顶侧作用有垂直力,其向下推压滑块凹部。传动装置固定地锚接在工具中,使得在滑块凹部上施力时,锚接在滑块凹部中的滑块沿垂直工作方向之外的任意方向被推压。

悬挂式楔形传动机构被经常使用。在该设计中,滑块悬挂于其引导件中,使得其能够在滑块凹部中移动。传动装置刚性地支撑于下部中,并且预先确定了滑块的工作方向。在压力机的下行冲程时,被解压的滑块抵靠在传动装置上,并且通过滑块凹部的继续运动推动其在工作方向上滑过传动装置的面。

该现有技术的楔形传动机构具有缺点,使得被经常使用的滑块仅具有短暂的使用寿命,并且由于其设计结构而遭受高磨损。因此,必须经常进行更换,即便在其服务很短时间,这是因为其会经历磨损现象,使得垂直压力的精确变向不再可能,这会在金属加工中导致不可接受的公差。

DE19753549C2公开了一种楔形传动机构,其可以以连续的工业制造方法来制造,并且理应具有很长的使用寿命。为了在滑块凹部内引导滑块,设置了倾斜板条,其由青铜来制成,并且配备有安装在倾斜板条中的由石墨制成的滑动元件。通常,用于使垂直压力变向的楔形传动机构配备有传动装置、滑块和滑块凹部,其中传动装置具有棱柱形引导件,而滑块在传动装置上的行程比滑块在滑块凹部上的行程短,并且行程的比例彼此至少为1比1.5,而行程之间的角度α为50°至70°。在这种类型的滑动机构中,传动装置元件具有棱柱面,其中,棱柱面的侧翼形成为朝向外部向下倾斜。此外,该楔形传动机构的相对侧面上具有强制回位支架,每一个强制回位支架位于滑动元件和传动装置元件的对应槽内。如果使滑动元件返回至其初始位置的弹簧元件断裂,则这些支架确保滑动元件在弹簧断裂时回位,从而避免拧紧的冲压元件被扯掉。滑动元件通过倾斜板条和保持螺钉紧固至滑动引导元件,并且可沿着倾斜板条相对于滑动引导元件移动。

US5,101,705A公开了另一种楔形传动结构,其中滑动元件悬挂于倾斜板条,或借助于倾斜板条紧固至滑动引导元件。在这种情况下,彼此抵靠的板以及用于紧固所需的元件必须被精确地磨合,以保证滑动元件与滑动引导元件之间所必需的间隙。该楔形传动机构以及其它已知楔形传动机构(其中,滑动引导元件与滑动元件通过倾斜板条和螺钉彼此连接)的缺点在于,所有的拉力被导入到螺钉中,由于此,尤其是在螺钉及其周围的材料发生膨胀的瞬间,会对彼此相对运动的滑动引导元件与滑动元件之间的间隙产生负面影响。该区域的磨损由于工具在该区域的变形而尤其增大,因此这随后导致了使用寿命缩短。此外,被证实为不利的是,滑动元件在被加热时不能横向地膨胀,这是因为就此而言其受到倾斜板条的束缚。这同样可导致工具的磨损增大。

EP1197319A1公开了一种楔形传动机构,其中,滑动元件和滑动引导元件借助于引导支架保持在一起。因此,附加的倾斜板条或者连接这两个元件的其它元件无需为了确保所需的间隙而被精确地打磨。此外,即便当楔形传动机构和工具被加热时也不会对间隙造成负面影响,这是因为不仅是制造公差,而且伴随出现的材料膨胀也会借助于引导支架的连接而被吸收。因此,楔形传动机构的使用寿命同样不会受到不利影响或缩短。虽然不再有研磨,但仍可以获得很高的行进精度。在该情况下,引导支架以外形适配的方式接合在滑动引导元件中,以便引导支架通过该外形适配接合将滑动元件悬置于滑动引导元件上。由此,不必通过螺钉来提供与滑动引导元件的紧固,该螺钉一方面易于磨损,另一方面在被加热时可对上述间隙造成不利影响。

DE102007045703A1公开了一种具有滑动凹部的楔形传动机构,其中滑动元件与滑动元件凹部之间设有燕尾状或棱柱形引导装置。该文献阐述了通过冲压工具的大致接近垂直的运动(称为工作冲程),处于其后部位置的滑动元件开始抵靠在刚性的突出传动装置元件上,并且在由后者支撑的情况下,通过沿工作方向定位的倾斜位置的方式被传动。因此,可移动滑动元件仅由压力机工具传动,并向前或朝外部引导,以便能够执行冲压或成型工作。在后向冲程时,其中压力机工具已移动越过其下部抽吸点,并且其两个部件再次彼此移动分开,通常可移动滑动元件通过对应设计的弹簧弹性元件滑动返回其起始位置,之后可再次开始该过程。说明了用于使滑动元件回位所需的抽回力通常是滑动元件的实际工作力和重量的2%至10%。在这种情况下,压力大小的决定性因素应该是传输压力的面的尺寸(被称为滑动面)、线性引导件在滑动元件凹部中的对应倾斜度、传动装置元件的倾斜度、面积与倾斜度的互相作用以及滑动元件本身的设计。待传输的压力通常在小于100kN至高达几万kN之间。

还说明了滑动元件凹部内的线性引导件应无间隙地引导可移动滑动元件,并且如此做时必须承受强大的压力,实现很长的使用寿命。将可移动滑动元件的行进精度的公差设置为0.02mm。

如现有技术中还阐述的那样,这种楔形传动机构或滑动机构由滑动机构总成构成,滑动机构总成又由传动装置、滑动部分和滑动床体构成。在这一点上,滑动部分利用保持元件紧固至滑动床体,其中滑动部分以滑动方式悬置于传动装置与滑动床体之间。滑动床体和传动装置上的对应倾斜面沿相反方向倾斜,以便当滑动床体和传动装置放置在一起时,滑动部分在这两个部件之间被“推出”。如上所述,由于在这种情况下会产生非常强大的力,因此必须设置对应的引导件。

在该情况下,已知类型的引导件包括覆盖板条引导件、引导支架引导件、引导柱引导件以及燕尾引导件(DE102007045703A1)。

这些引导件的绝大部分安装至滑块的外面。在这种情况下,需要指出的是力的传输以及引导并非最佳。一方面,主要借助于滑动面的滑块引导件因此必须朝内侧偏移,这意味着力的传输可能减少。此外,由于引入了操作力(工作力和抽回力),这常常需要更多空间,并且可观察到变形。

利用已知的燕尾形引导件,不利的是必须经常重新加工间隙,这要求滑块必须完全拆卸下来。此外,在所有其它滑动机构中,安装和移除非常复杂且劳动强度大。一方面,由于滑动本体的重量大且安装空间非常有限,仅能朝整个滑动本体的后部来进行安装和移除(尤其是大滑块),必须借助起重机在狭窄的引导件中移动大滑块。利用支架滑块,必须提供进行滑动的空间以便进行安装和移除,因此对于某些应用场合,无法可靠地保证实现优化的滑块位置。

DE102012014546A1公开了一定楔形传动机构;该楔形传动机构应具有滑动元件凹部、可移动滑块托架和传动装置,并且在滑块托架与传动装置元件之间具有滑动面;在至少一个滑动面上,应设置张力装置,该张力装置以可调节的方式模拟工具安装期间的压力,以便在至少一个滑块托架与至少一个滑块凹部之间实现无间隙状态。根据本文献,应实现高公差精度,即当滑块上部(其一方面包括滑块托架和滑动元件凹部,另一方面包括传动装置)被安装在工具内时;这本应通过当操作工具被安装在滑块上,即,当例如开孔凿的操作工具被安装在滑块上时来实现,滑块通过模拟的压力被保持在一起。

本发明的目的旨在创造一种提高安装效率的同时具有优化的总尺寸和力的传递性能的滑动引导件。

本发明的目的通过具有权利要求1的特征的工具滑动机构来实现。

从属权利要求公开了有利的改进。

本发明的另一个目的旨在创造一种用于抵消滑动本体和传动装置之间的由于制造产生的偏移的方法。

该目的通过权利要求4的特征来实现。

根据本发明,滑动本体和滑动床体之间的滑动引导件为轨道形或柱形。具体而言,柱可以是棱柱形,尤其是燕尾形。然而,除了所述棱柱形或燕尾形实施方案之外,根据本发明,所述引导件间隙可借助于具有为此而设置的分离滑动元件的楔形面来调整。

具体而言,该引导件用于已知的滑动组件,其由传动装置、滑动部分和滑动床体组成,同时滑动部分以滑动的方式悬挂于滑动床体。在传动装置和滑动部分之间设置滑块对。

对于突入到对应凹槽的柱形凸缘,特别是棱柱形或燕尾形柱而言,例如滑动床体具有用于容纳凸缘的凹部,该滑动床体具有位于凸缘外侧以及实际滑动面上的滑动元件。该滑动元件具有楔形面或倾斜面。在这种情况下,该倾斜面或楔形可以表现为L形滑动元件的凹槽侧面上的略微类似楔形的方式。然后凹槽设有对应的面,特别是对应的倾斜面。在这种情况下,两个滑动元件或仅仅一个滑动元件可体现为略微楔形,并可具有倾斜面或楔形面。滑块借助于传动装置上的棱形引导件自行对中在工具的适当位置,滑动部分和滑动床体之间的滑动元件适合于滑动部分的中心位置。通过沿倾斜面的方向(通常是细长滑动板条的纵向方向)滑动所述滑动元件,滑动床体和滑动本体之间的引导件间隙被改变,即,具体而言该间隙被减小。

L形滑动元件在这种情况下还可以由扁平的单独滑动元件组成,其相对于彼此呈L形设置。

尤其是在这种情况下,两个滑动元件均具有倾斜面,滑动床体相对于滑动本体的调整可以通过在相反方向滑动所述滑动板条来实现。

下面将基于附图通过实例对本发明进行说明。在附图中:

图1:根据本发明的工具滑动机构的剖视图;

图2:示出了根据本发明的具有滑动板条调整的滑动床体;

图3:根据图2的调整状态的后视图;

图4:示出了在板条的另一个调整视图下根据图2的滑动床体;

图5:根据图4的调整的后视图;

图6:示出了提升状态下的工具滑动机构,其中传动装置位于底部并且棱柱引导件为非固定状态,并具有间隙尺寸;

图7:示出了处于拼合状态的根据图6的工具滑动机构;由制造产生的偏移通过间隙尺寸和传动装置上的对中来调整;

图8:示出了拼合状态的根据图6的工具滑动机构,具有借助于可调节的板条对引导件进行调整之后的固定间隙尺寸;

图9:示出了根据现有技术的具有盖板条引导件的滑动机构;

图10:示出了根据现有技术的具有柱引导件的滑动机构;

图11:示出了根据现有技术的具有支架引导件的滑动机构;

图12:示出了根据现有技术的具有燕尾形引导件的滑动机构;

图13:示出了根据本发明的滑动机构的另一个实施方案,具有可从外部调整的滑动板条;

图14:根据图13的滑动机构的局部侧视图;

图15:示出了根据本发明的滑动机构的另一个实施方案,具有可从外部进入的滑动板条固定装置;

图16:根据图15的滑动机构的局部侧视图。

根据本发明的工具滑动机构1具有滑动床体2、滑动本体3和传动装置4。

在示出的例子中,滑动部分3以悬挂在滑动床体2上的方式设置;滑动部分3可从传动装置4向上提升。传动装置4通常位于工具的第一半部(在所示情形中为下部),而滑动部分3位于工具的第二(上部)半部(未示出)的滑动床体2的上方。

滑动床体2大致为盒状,并具有长矩形凹槽5;螺钉孔6紧挨长矩形凹槽5设置,以接纳对应的螺钉(未示出)。凹槽和界定该凹槽的相邻面7形成用于支撑L形滑动板条8的支承面,该L形滑动板条8倚靠在面7上并且延伸进入具有L形腿9的凹槽。L形滑动板条8具有安装孔10,该安装孔10用于拧入插入到螺钉孔6的安装螺钉。

L形滑动板条8具有朝向凹槽中心定向的分散面11,该L形滑动板条8借助于分散面11在它们之间界定了棱形中间空间。L形滑动板条8具有朝向滑动本体3的滑动面12,该滑动面12为平面并定向为与被描述的x轴13垂直。

滑动本体3具有朝向面12的对应的滑动面或滑动板条14,用作L形滑动板条8的滑动配对。

引导件15关于垂直轴线对称,在实例中显示为凸缘15或引导柱15的引导件在滑动板条14之间向上延伸并进入凹槽5。具体而言,引导柱15具有棱柱形横截面。在这种情况下,引导柱15具有细长的棱柱面16,引导柱15可借助于该棱柱面16倚靠在L形滑动板条8的面11上。

滑动本体具有朝向传动装置定向的其他滑动板条17,其相对于x轴13倾斜并对应于传动装置4的棱柱形滑动面18。板条17由于其被连接到滑动本体而构成了可提升的滑动板条,当工具的上部和底部被拼合在一起时,板条17与面18可操作的连接。

由于L形滑动板条8的引导面以及板条14的对应面12垂直于x轴13,并且也垂直于引导柱15,本实施方案被称为所谓的平面引导。

位于滑动本体和传动装置之间的屋脊形倾斜的对应滑动元件17、18形成了所谓的棱形引导。

由于必须使工具滑动机构,尤其是滑动床体和滑动本体之间达到精确装配和引导,滑动本体在滑动床体中的引导必须是可调整的,或者更准确地说,滑动板条8和引导柱15必须相对于彼此调整。

为此,滑动板条8中的安装孔10为椭圆形孔(参见图2到图5),以使得板条可以沿安装螺钉20移动,并由此沿着调整方向21移动。

滑动板条8沿方向21的移动不会使滑动板条8的面之间或L形腿9和引导柱15的面16之间可能存在的间隙或间隔发生任何改变。因此,滑动床体2上的L形滑动板条的L形腿9的接触面22在纵向跨度或方向21上是倾斜的。这意味着突入到凹槽5的短的L形腿9在方向21呈略微的楔形,并且其厚度在纵向跨度上发生变化。例如,楔形或倾斜面具有1到5度的倾斜。

L形滑动板条8的L形腿9上的倾斜接触面11朝向凹槽引导柱15的对应面16定向。

为了调整间隙,凹槽壁19上也具有对应的倾斜面,或以类似楔形的方式倾斜。沿方向21的滑动因此引起滑动板条8朝向或远离引导柱15移动。由于这同时引起滑动板条在横向方向(即方向23)上彼此移近或远离,设置椭圆形孔10,以使得滑动板条还可以围绕螺钉20在方向23上浮动支撑。

由于对应的倾斜面19/22,沿方向21的滑动因此使得L形腿9和面16之间的距离将被减少或消除。在这种情况下,可使两个或仅一个滑动板条8移动。

为了使滑动板条8适配引导柱15,从而也为了适配滑动本体在滑动床体中的准确位置,例如从螺钉20在椭圆形孔10中的停止位置执行该调节是可能的(图4)。在该张开的调整(图4和5)中存在间隙25,例如该间隙位于引导柱15的对应壁16(图5)和滑动板条8的对应壁11之间。

如果L形滑动板条8随后沿方向21滑动(图2),则间隙25经由倾斜面11闭合(图3)。

如以上所解释的,这可用于调整位于滑块上部的具有滑动部分的滑动床体和位于下部的传动装置之间由于由制造产生的偏移(图6至8)。

为此,具有滑动部分的滑动床体被安装在工具上,其中滑动板条8和引导柱15之间具有间隙。L形腿9的对应面11和引导柱15的面16之间的间隙尺寸因此具有对应的间隙尺寸,该间隙尺寸取决于倾斜面的倾斜度、制造公差以及滑动部分相对于彼此的位置。在滑动板条17被放置在传动装置4上之后,具有滑动部分的滑动床体和传动装置之间的由制造产生的偏移被抵消了。而滑动本体也会自身对中。在此对中状态,L形滑动板条8仍可进一步滑动,以至于最终在接触状态时,引导件间隙和间隔被消除。这确保了即使在压力机处于拼合状态时,能够借助于可移动的滑动板条来设定极其严格的公差。

在拼合、对中状态,引导件间隙的调整仍然通过固定装置26来维持。引导件间隙因此在工具及工具滑动机构的打开期间不再改变。

这种固定装置26在图13至16的各种实施方案中示出。

举例来说,图15和16示出了引导板条8,其具有一定长度,以使得在滑动本体后端具有固定螺钉27的椭圆形孔20之一在拼合状态中外露,并且滑动板条8的位置可因此通过螺钉来固定。

图13和14示出了另一个用于定位固定装置26的解决方案。在此描述中,螺钉29通过椭圆形孔30插入到滑动板条8的扩孔28中,从而与滑动床体2和下部检查元件31接合。检查元件31可借助于连接到螺纹32的调整螺钉33滑入就位,从而调整滑动板条8的位置。螺钉29与滑动板条8的拧紧通过检查元件31将后者夹紧在滑动床体2中,这可确保可靠的引导件间隙调整。滑动板条的其它紧固元件在滑动本体的部件被移开之后是可以接近的。

在本发明中,有利的是,一方面可调整的滑动板条和它们的L形外形,另一方面棱柱形引导柱15,实现了非常的紧凑,但是同样实现了滑动本体3在滑动床体2内的非常稳定的引导。此外,可以简单的方式设置极其严格的公差。

因此,本发明涉及一种工具滑动机构,尤其是楔形传动机构,其具有至少一个滑动床体2和一个滑动部分3;滑动部分3以滑动方式支撑在滑动床体2上以吸收横向力,设置凹槽5和突入到该凹槽的柱15,用于限制滑动部分3在滑动床体2上的横向运动;在柱15和凹槽5之间设置至少一个滑动元件8;设置可从滑动部分3移除的传动装置4,在处于接触状态的滑动部分3和传动装置之间,设有由滑动本体3的倾斜元件17和传动装置4的对应倾斜面18组成的棱柱引导件;在滑动床体2和滑动本体3之间设置平面引导件,使得滑动床体2的滑动元件8和滑动本体3的对应滑动元件14垂直于x轴13,因此实现横向于x轴13的运动。

本发明还涉及一种工具滑动机构,其中滑动元件8具有朝向凹槽5定向的类似楔形的倾斜面22,其中滑动元件8借助于该倾斜面22倚靠在凹槽壁5的对应面19上,对应的凹槽壁19具有对应的类似楔形的倾斜面,以使得滑动元件8在纵向方向23上的轴向运动可使柱15和滑动元件8之间的间隙25减小或扩大。

本发明还涉及一种工具滑动机构,其中滑动元件是L形滑动板条8或滑动板8,其中滑动元件具有朝向凹槽中心定向的面11,并利用该凹槽中心界定自身之间的中间间隔,还具有朝向滑动本体3定向的滑动面12,该滑动面大体上是平的且垂直于x轴13;引导件15或引导柱15关于垂直轴线对称地向上延伸至凹槽5;并且引导柱15具有细长的面16,引导柱15借助于该面16倚靠在L形滑动板条8的面11上。

本发明还涉及一种用于抵消在工具滑动机构上由制造产生的偏移的方法;工具滑动机构包括滑动床体2、滑动本体3和传动装置4;在滑动本体3和传动装置4之间设置自动对中引导件,该自动对中引导件在滑动本体2被置于传动装置4上时,使传动装置4上的滑动本体3横向于x轴13对中,滑动本体3借助于平面引导件以浮动方式横向于x轴支撑在滑动床体2上,以使得当滑动本体3的一部分在传动装置4上横向对中时,由制造产生的偏移被抵消。在由制造产生的偏移被抵消后,滑动床体2和滑动本体3之间的滑动元件8滑动并被调整,以使得滑动面以形状配合的方式倚靠在沿x轴13突入到凹槽5的柱15中,从而抵消横向于x轴13的浮动支撑。

附图标记列表:

1 工具滑动机构

2 滑动床体

3 滑动本体

4 传动装置

5 长矩形凹槽

6 螺钉孔

7 界定面

8 L形滑动板条

9 L形腿

10 安装孔

11 接触面

12 滑动面

13 x轴

14 滑动板条

15 凸缘/引导部件/引导柱

16 细长棱柱面

17 滑动板条

18 传动装置上的滑动面

19 凹槽壁

20 安装螺钉

21 调整方向

22 接触面

23 横向方向

25 间隙

26 固定装置

27 固定螺钉

28 扩孔

29 螺钉

30 椭圆形孔

31 检查元件

32 螺纹

33 调整螺钉

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