[发明专利]带有可动模具的旋转装置

说明书

本发明关系到在运动工件上进行各种操作的旋转装置。工件可以是一条连续的带状物，或者可以是连续运动地通过此旋转装置的一系列分开的带状物。在许多情况，其材料是带钢，但本发明有非常广泛的应用。

在连续带状物上，例如带钢上进行各种操作的旋转装置至少已有五十年的历史。但是，仍旧需要一种旋转装置能在运动着的带上非常完善地执行准确的操作。必需有相互配套对准的上、下旋转装置，它们分别带有上、下旋转模。大家知道，对于所有的工作模具，两个模子在它们闭合之前，必须在工件的两个相对的侧面精确地对准。对于这个问题，早期的许多方案都不是成功的，没有找到一种方法使一对模子准确地对齐。

然而，Ernest R.Bodnar在1991年8月20日获得了美国专利5,040,397旋转装置，该专利揭示了一种旋转装置，它带有半旋转模具夹头的上、下旋转装置。此模具夹头由导销引导运动。此导销处于凸轮轨道之中。此导销成对地安装在每一半旋转装置的端部，每个端部一个，此引导凸轮是安装在此旋转装置的相反的端部。

相对于另一端的导销、偏置其一端的一个导销，并且使在每个旋转装置每一端的引导凸轮精确成形，就可以使半旋转模子托架在闭合之前、在工件上闭合之中以及刚刚闭合之后能精确对准。已经证明该方案在许多应用中性能是令人满意的。加拿大的专利申请号2,066,803对美国专利5,040,397的上述装置作了一种改进。在该专利申请中，发明者Ernest R.Bodner叙述了在每一个半旋转模子托架上装备导销。在各自的导轨托架上分别向前和向后偏置导销，在旋转装置的每一端装有两个分开的引导凸轮，那么就可能在闭合之前、闭合过程以及刚刚闭合之后使所有的四个销子分别与引导凸轮啮合。这方案可以在模具托架上装的各模具之间的对准配合得到很大的改进。对于大功率的应用场合或希望提高线速度的应用场合，这具有特别重大的意义。但是，即使在这系统中，还有许多局限性。例如，从一简单的几何分析可以知道，尽管两个模子在闭合之前、闭合之中以及闭合之后可以相互对准，事实上当旋转的托架旋转时，它们分别是在一个圆的圆弧上运动。

这就意味着，在两个模的闭合点，模子的线速度达到最大，在刚刚闭合之前和刚刚闭合之后线速度有某些降低。

在另一方面，由于要求模具在一个平的工件上、不管是连续的带状物或不连续的带状物上进行工作，显然，在刚刚闭合之前和刚刚闭合之后，在一对模具和他们之间的工件之中，前进的速度有很小程度的不一致。只有在两个模具完全在工件上闭合的那一点，并且两个模具的平面完全相切时，精确的速度配合才能达到。

当加工比较薄的工件或成型比较浅的形状时，这种速度上的微小差别不会产生任何严重后果。然而，我们希望将这技术应用到更加广泛的范围。最好能将这技术应用到生产比较薄的金属片状零件厚得多的产品中去，同样也希望将这技术应用到工件的较深冲压成型之中。

在这两种情况下，两个模具与工件的接触时间比加工薄片工件、例如薄金属片和/或冲压较浅形状时有某些明显的增加。在这些情况下，工件和两个模具之间任何程度的线速度不一致都会造成相当大的影响。

因此，最好首先提供一种能适应在以沿圆弧运动的模具和沿直线运动的工件之间有速度差异的加工方法。

然而，进一步的问题是关系到旋转装置本身的设计问题。

在上面提到的美国专利中，上面叙述的改进在这里分别称为“双销旋转”和“四销旋转”，模具本身所能够经过的圆弧轨道是由半旋转模具托架自身所能够经过的圆弧轨道所决定的。这就意味着，如果要增加模具的尺寸，特别是深度，就需要重新设计整个旋转装置来适应这些变化。

这显然限制了这旋转装置的应用范围，或者意味着每次设计旋转装置来适应模具的特殊尺寸和深度时，要有相当大的工程投资。

很明显，最好确定一个多少有些标准的旋转装置尺寸，以适应不同尺寸的模具，而不要再设计、制造整个旋转装置，所有需要做的事情是将旋转支持装置放置在若干中心上，对于较深的模具，其中心离远一些，或对于较浅的模具其中心较近一些，以及改变相互连接它们的齿轮尺寸和周节，以保证它们回转协调。这与重新设计、制造整个一对回转装置相比，是一个相当简单的任务。

为了此技术的应用，认为术语“成型”含有可以在一工件上进行的、前面提到的任何模具加工，在该行业中，它也可以称为“压花”“造型”“冲压”“模压”“切割”，或者是由一对模具对一工件进行的任何其它加工，并且在本文任何地方所使用的术语“成型”就意味着包含任何和所有那些在上面没有特别提到的加工。