[发明专利]旋转冲压设备

说明书

本发明涉及旋转冲压设备，其用于在移动的带材中冲孔，特别是沿移动带材的纵轴线冲出具有显著长度的孔。

多年以来一直通过冲切移动带材来制孔。在许多情形中，如果孔相对较小，即，沿移动带材的纵轴线短，那么就可以满意地采用简单的旋转模具。但是，如果孔较长，即，沿移动带材具有显著的长度，那么就不能采用简单的旋转模具，即，装在旋转鼓或辊上的模具了。在这种情形中，工业中已经采用了所谓的飞模(flying die)。它们是安装在可沿直线轨道移动的滑架上的模具。滑架可沿移动中的带材的纵轴线往复间歇地在直线上移动。滑架从静止位置加速，达到移动带材的线速度。在此时滑架彼此相向移动，在带材上闭合模具，从而在模具正随带材纵向移动时冲出或穿透出孔。然后，模具打开，滑架沿轨道移回开始位置。这种系统要求使用相对较昂贵的设备，滑架的控制需要复杂的计算机控制装置，以便保证滑架达到与移动带材速度相匹配的速度，以及保证模具严格地在正确时间闭合，从而在需要的精确的点上制孔。另一个更为严重的问题在于，滑架的停止及其逆向，然后再一次为下一个孔使其加速，需要一个可测量的时间长度。在这个时间过程中，在带材上不能制孔。如果带材产品的设计具有间隔紧密的孔，那么，解决方案就是下述两者之一：

1.带材必须降速，使其速度慢得足以使模具滑架有时间返回其开始位置，然后开始其下一次加速，或者

2.生产线需构制两个或更多的飞模滑架，前后地安装并顺序地工作。

其中任一种解决方案在实际上都是昂贵及不可接受的。带材降速会减少每班的产量，从而增加生产成本。安装两个或更多飞模滑架的成本高，而且需要更为复杂的控制装置以保证孔在移动带材的正确位置上。

金属板工业尤其需要生产孔的间距相对较密的带材产品，这些孔沿带材纵轴线具有显著的长度。例如，一种广泛应用的金属板带材产品是所谓的清水墙柱(dry Wall stud)。这是一种基本呈C形的槽，由金属板带材制成，用于在各种办公室、商业和工业建筑中竖立墙和隔墙，通过是内部隔墙。尤其是这种产品的市场竞争性很高，厂商一直在寻求降低其成本、维持市场份额的方法。这种清水墙柱以紧密的间隔制有相对较大或长的孔。这些孔用于在建筑中使管道、电气或其它服务设施可以沿墙的内部穿过。

这只是可以用连锁移动的带材制造的典型产品的一个实例，无数其它产品可以用这种移动带材制造。带材可以是金属的或非金属的。最终产品可以是带有孔的带材产品，或者，在其它情形中，最终产品可以是从带材冲切成的带材部分。

显然一直需要有一种冲压或冲孔设备，这种设备可以在移动带材上冲出相对较大或长的孔而不致发生与飞模和移动滑架有关的上述问题。这种设备最好是以旋转鼓或辊为基础的，在其上安装模具，从而可以根据需要的间隔及需要的紧密程度冲出或制孔，在本说明书中称为“冲孔”，不致降低生产速度或引起额外的费用。相对较简单的控制装置可用来保证旋转模具，即，辊承载的模具按照与带材沿生产线的运动成定时关系工作，并保证当不需要孔时，辊不起作用，带材可在辊间通过而不被冲孔。具有沿带材轴线的“显著”长度的孔在本说明书中称为长孔而不管它们是圆形、矩形或任何其它形状的。“长孔”也包括从带材冲掉的物质或构件。

为了实现前述目的，本发明提供一种旋转冲压装置，其用于在移动的带材工件中冲孔，所述孔具有沿带材纵轴线的显著长度，该设备具有在带材工件的路径的相对两侧的一对辊；用作转动所述辊的动力装置，并且有安装在所述辊之一上的至少一个前模具，以及运动装置，用于相对于所述辊基本向外地移动所述模具，以便穿过所述带材冲出前模具孔，所述前模具孔限定一个前缘和一个后带材部分，在所述辊的另一个中有一个配合的前模具凹部，还具有一个与上述第一模具相邻的第二模具，所述第二模具设置得在一个与主导模具孔的带材后部相邻的点上接合并冲压带材，从而在所述带材中冲出所述主导模具孔的延续部分，因而所述第一模具孔限定一个连续的孔，它具有沿所述带材的所述纵轴线的显著长度，并限定一个远离所述前缘的后缘。

在本发明中，一个中间模具最好在前缘和后缘之间固定在所述辊上，使其不向外移动，以这种方式用于继续和延伸主导模具孔。

在本发明的一个特别有利的实施例中，设有一个活动的后模具，以便冲压所述带材，形成所述孔的后缘。

本发明也设置至少一个冲孔模具，它可相对于所述辊向外移动，用于在带材中冲出另一个孔，该孔沿带材纵轴线与被主、后模具冲出的所述长孔轴向间隔开来。