具有承靠表面机构的模座组合件、用于保持模具的方法、以及适于与其一起使用的模具

摘要

一种装置，所述装置意味着包括位于装入的夹具（10）中或位于机器操作位置下的冲头和模具组的模具部分，其中键（22）与模座（12）一起使用以便防止模具（16）的侧向移动，而与模具（16）被锐化的程度以及继续与模座（12）一起使用无关，其中模具（16）与模座（12）一起使用以便使由其锐化处理所形成的锯齿状或锋利边缘最小。

说明书

技术领域

本发明涉及一种冲压模具，更具体地涉及一种装置，所述装置意味 着包括位于装入的夹具（catridge）中或位于机器操作位置下的冲头和模 具组的模具部分。

背景技术

机床通常适于与许多不同的成套工具一起使用。典型的成套工具包 括冲头和相应的模具，其中通常也包括作为成套工具一部分的脱模板。 在工件（例如，片材金属件）的加工过程中，通常使用几种不同的成套 工具。在某些情况下，一旦第一套成套工具已经用完，则其替换为第二 套成套工具，然后替换为第三套，依此类推。一旦已经使用所需序列的 成套工具对第一工件进行了充分加工，则可以加工第二工件，在某些情 况下再次以第一套成套工具开始。

在机床上使用的成套工具通常存放于夹具内。有些夹具可存放于机 床内，而另一些夹具可能就保持在附近。当为了一项工作使用几种不同 的成套工具（例如不同的大小和/或形状）时，机床通常设有分别保持不 同的成套工具的夹具。夹具不仅用于存放工具，而且它们还可用于促进 将工具装载到机床上以及将工具从机床卸载下来。例如，当希望使用特 定的成套工具时，保持成套工具的夹具移动到机床上的安装位置。在安 装位置处，工具自动地从夹具取出并装载到机床上，其中模具通过相应 的模座保持在位。一旦使用完该成套工具，该成套工具的工具从机床卸 载下来且装载回到夹具上。然后，使得夹具背离安装位置移动。接着， 不同的夹具（保持另一套成套工具）可移动到安装位置，这样可由机床 使用一套新的工具。因为对于给定的工作而言需要许多不同的成套工具， 因此重复上述过程。在一些情况下，机床包括用于存放夹具的细长导轨。 例如夹具可滑动地与导轨接合，这样它们可并从安装位置来回地滑动。 在其它情况下，夹具存放于可旋转的存放系统、圆盘传送带、或堆叠的 存放系统内。在美国专利第4,951,375号中描述了成套工具的安装和拆 卸。该第4,951,375号美国专利以其示出和描述具有夹具引导系统的示例 性机床结构的程度通过引用并入本文。

如由这类夹具已知的那样，模具经由模座保持于其内，其中模座和 对应的模具被同时装载到机床上。如图1和图2中示出的那样，示出夹 具10保持模座12，其中模座12限定大小适于容纳模具16的内部凹槽 14，其中模座凹槽14具有大小与模具16外侧表面20匹配的外表面18。 模具16通常经由模座12的键22固定在模座凹槽14内以便防止旋转。 如图所示，键22具有至少部分位于模座凹槽14内的部分24（例如， 上部部分）。如已知的那样，模具（例如模具16）通常配置有沿着模具 外侧表面20竖直延伸的键通道26。因此，当被放置于模座诸如模座12 内时，模具16定位成使其竖直键通道26与键22对准。依次地，键的上 部部分24在模具的键通道26内滑动，以及依次地接触通道26的侧表面， 从而防止模具16在模座12内旋转。

在图2至图5中进一步示出会遇到的关于在模座和模具之间的上述 类型组装的一个问题。如已知的那样，在模具16的锐化处理之后，模具 16通常通过使用位于模具16和模座12之间的一个或多个垫片28而被 带回其在模座12内的初始高度。如图2中所示，通常通过利用有限数量 的垫片28来保持模具外侧表面20和在模座12的键侧30处的凹槽外表 面18之间的接触。然而，随着进一步锐化模具16以及随后更多的垫片 28定位于模具16和模座12（如图3中所示）之间，模具16的一部分被 升高到高度32（如图4中所示）处，在该高度32处在模具外侧表面20 和在模座12的键侧30处的凹槽外表面18之间不再有明显的接触。因此， 模具16可从模座12分开。其结果是，模具16可自由地侧向移动，其中 一种可能性是模具16（连同最靠近模具16的一个或多个垫片28）可能 从模座凹部14滑出。这种情况在图5中示出，其中示出模具16和垫片 28（总体标记为34）开始侧向滑出凹槽14，并与在模具键通道26内 的键部分24相接触。

鉴于上述情况，发现在模座12键侧30处的凹槽外表面18或模座 12的键侧承靠表面是模具16可被锐化和垫高程度的限制因素，但仍保 持在模座12内的可使用位置内。为此，在将成套工具从夹具装载到机床 内的情况下，如果这种成套工具包括模具从其分开的模座时，已知的是 机器传感器将识别这种状况并将错误信息返回给操作者。因此，当前的 夹具可与模具一起使用，只要在模座承靠表面和模具之间保持足够的接 触即可。遗憾的是，这会导致模具在达到模具可用时限之前需要更换此 类模具。

此外，在模座内使用模具的期间，特别是在这种模具锐化之后，会 出现问题。例如，当模具被锐化时，其边缘往往成为锯齿状的。通常发 现这种锯齿状边缘干涉滑过模具上表面的工件，其中抵靠边缘捕获工件。 在工件和模具表面之间的这类捕获或接触可能会导致损害加工过程，这 源于取决于工件的大小导致的工件不当定位，且在某些情况下源于模具 的移动。因此，在该过程中材料最终被废弃且浪费时间。

因此，当使用夹具时，由相应的模座和在其内使用的模具会出现问 题。本发明解决了这些问题和其它问题。

发明内容

在本发明的某些实施例中，提供用于容纳模具的装置。该装置包括 模座，其限定大小适于容纳模具的内部凹槽。凹槽的大小与所述模具的 外表面匹配。模座包括设置于模座一侧上的键。键具有背离键突出的延 伸部。当将模具放置于模座凹槽内时，延伸部适于滑入到模具的键通道 内。延伸部适于限制模具的侧向移动，这样当模具被升高到在模具和所 述模座一侧之间没有明显接触的高度的情况下，模具被保持在与模座竖 直对准的可使用位置内。

在本发明的另外实施例中，提供用于容纳模具的装置。该装置包括 模座，其限定大小适于容纳模具的内部凹槽。凹槽的大小与所述模具的 外表面匹配。模座包括设置于模座一侧上的键。键具有动态机构，其背 离键突出，且当将模具放置于模座凹槽内时，所述动态机构适于滑入到 模具的键通道内。所述动态机构适于提供与模具键通道的后壁的接触， 这样当模具被升高到在模具和所述模座一侧之间没有明显接触的高度的 情况下，所述动态机构防止模具的侧向移动。

在本发明的其它实施例中，提供用于容纳模具的装置。该装置包括 模座，其限定大小适于容纳模具的内部凹槽。凹槽的大小与所述模具的 外表面匹配。模座包括设置于模座一侧上的键。键具有背离键突出的延 伸部，当将模具放置于模座凹槽内时，延伸部适于滑入到模具的键通道 内。延伸部包括第一延伸部和第二延伸部。当模具放置于模座凹槽内时， 第一延伸部适于紧密接近模具键通道的后壁。当一个或多个垫片在模座 凹槽内放置于模具和模座之间时，第二延伸部适于邻近一个或多个垫片 的键通道定位。所述第一延伸部和第二延伸部之间形成止动部，所述止 动部配置成当从模座取出模具时将一个或多个垫片保持在模座凹槽内。

在本发明的另外实施例中，提供用于将模具在模座内保持在位的一 种方法，而与模具从模座凸出的程度无关。该方法包括提供模座，其限 定大小适于容纳模具的内部凹槽。凹槽的大小与所述模具的外表面匹配。 模座包括设置于模座一侧上的键。所述键具有背离键突出的延伸部。该 方法还包括将模具定位于在模座凹槽中的一个或多个垫片的顶部上。一 旦定位，所述模具与所述模座一侧没有明显的接触。键的延伸部滑入到 模具的键通道内，并适于限制模具的侧向移动，使得模具被保持在与模 座竖直对准的可使用位置内。

在本发明的进一步实施例中，提供模具和用于容纳模具的装置的组 合体。该组合体包括模座，其限定大小适于容纳模具的内部凹槽。凹槽 的大小与所述模具的外表面匹配。模座包括设置于模座一侧上的键。所 述键具有背离键突出的延伸部。该组合体还包括将模具设置于模座凹槽 内。模具具有上表面和从所述上表面延伸的平滑轮廓。该轮廓包括从模 具的上表面延伸到模具初始未锐化高度的至少约1/5处的模具平滑连续 部分。键定位于模具的键通道内。键延伸部适于限制模具的侧向移动， 这样在模具和工件之间不和谐接触的情况下，模具保持在与模座竖直对 准的可使用位置内。模具适于提供在到达模具外侧表面中的处理沟槽之 前沿着模具平滑连续部分的多个锐化处理。所述锐化处理不易于在模具 上表面上形成锯齿状边缘。

附图说明

图1是通过键保持于成套工具的夹具内的模座的局部透视侧视图。

图2是图1所示模座和键的横截面侧视图以及示出键的透明视图， 其中模具定位在模座内，以及通过使用多个垫片升高模具相对于模座的 高度。

图3是图2所示模座、键、和模具的局部横截面视图，其中通过使 用增加量的所述垫片来升高模具相对于模座的高度。

图4是图3所示模座、键、模具和垫片的局部透视图，其示出上述 在模座承靠表面处的局部剖视图。

图5是图2所示模座、键和模具的另一横截面侧视图，其中通过使 用增加量的所述垫片来升高模具相对于模座的高度。

图6是根据本发明某些实施例的保持在成套工具夹具内的模座、键 和模具的透视图。

图7A是根据本发明某些实施例的图6所示模座、键、和模具的横 截面侧视图，其中通过使用一定量的所述垫片来升高模具相对于模座的 高度。

图7B是图7A所示模座、键、模具和垫片在模座承靠表面处的局部 视图，示出键的透明视图。

图8A是根据本发明某些实施例的另外键的横截面视图。

图8B是图8A所示模座、键、根据本发明某些实施例的模具以及垫 片的局部透视图。

图9是图1所示模座以及根据本发明某些实施例的另外键的局部透 视图。

图10是图9所示模座和键的局部横截面视图，示出键的透明视图。

图11是图10所示模座和键的横截面侧视图，其中模具定位在根据 本发明某些实施例的模座内，示出键的透明视图。

图12是图11所示模座、键、和模具的俯视图。

图13是根据本发明某些实施例的图11所示模座、键、和模具的局 部横截面视图，其中通过使用增加量的所述垫片来升高模具相对于模座 的高度。

图14是图13所示模座、键、模具和垫片的局部透视图，其示出上 述在模座承靠表面处的局部剖视图。

图15是图9所示键的延伸部的侧面透视图。

图16是图7所示模座和模具、以及根据本发明某些实施例的另外键 的横截面侧视图，通过使用一定量的垫片来升高模具相对于模座的高度。

图17是图16所示模座、键、模具和垫片在模座承靠表面处的局部 视图。

图18是图16在模座承靠表面处的另外更详细的局部视图，示出键 的透明视图。

图19是图16所示模座、模具、和垫片的局部透视图，示出上述在 模座承靠表面处的局部剖面图，示出键的透明视图。

图20是根据本发明某些实施例在被锐化之前的模具的透视图。

图21是图20所示模具的前视图。

图22是根据本发明某些实施例的定位于图6所示模座内的图20所 示模具的透视图，两者都保持在成套工具夹具内。

图23是图22所示模具、模座以及夹具组装的前视图。

图24是图22所示模具、模座以及夹具组装的侧视图，示出键的透 明视图。

具体实施方式

应该参照附图来阅读下面的详细描述，其中不同附图中的相同元件 被标以相同的附图标记。附图示出选定的实施例，且并不意旨限制本发 明的范围。应该理解在附图中示出和在下面描述的实施例仅仅是为了说 明的目的，而并非意旨限制如在权利要求书中所限定的本发明范围。

如上所述，当使用夹具时，在模座（以及其在键侧处的承靠表面） 能够将模具保持于其内超过模具可用时限时会出现问题。为了解决这些 问题，参照图6至图12进行描述。

具体地，参照图6，示出根据本发明某些实施例的位于成套工具夹 具内的模座和模具。夹具10（如上所提及的）具有主体36、两个冲头固 定臂38、以及两个模具固定臂40（其中一个未以可见的方式示出），其 中冲头固定臂38与模具固定臂40通常彼此间隔开。冲头固定臂38配置 成与冲头（未示出）反复地接合和脱离，以及模具固定臂40与如图所示 的模具（例如，与上面详述的模具16）反复地接合和脱离。模具16通 过模座（例如，上面详述的模座12）可操作地接合到臂40。如图所示， 脱模定位器基部42可进一步设置于夹具上，定位在冲头固定臂38和模 具固定臂40之间。脱模定位器基部42可限定适于接纳脱模板（未示出） 部分长度的搁板44。

夹具10可任选地进一步包括导轨接合部分46（如示例性地示出的 那样），适于附接到机床的导轨（和/或导引系统的安装主体）。凭借该附 接，夹具10可选择性地朝向或背离工具安装位置移动。如图所示，导轨 接合部分46可任选地位于夹具100的后部上。此外，如示例性地示出的 那样，手柄48可任选地设置于夹具10上，以便于手动搬运夹具。手柄 48可附接（任选可移除地）到夹具主体36上。成套工具夹具（常规和 其它）的结构和功能在美国专利第7,669,453号中进一步详述，以其示出 和描述这种夹具特征和功能的程度通过引用并入本文。

进一步参照图6，模具固定臂40通常可安装到主体36，使得臂40 具有朝向和背离彼此的有限移动范围。在某些情况下，臂40可弹性地安 装（例如可枢转地）到主体36，使得臂40弹性地朝向默认配置偏置， 其特征在于所述臂可比它们在其有限移动范围内的任何其它配置彼此更 靠近。在这种情况下，当模座12插入到臂40之间时，臂40起初向外枢 转以便在其间接纳模座12，但是一旦臂40的端部在模座12内遇到合适 的安置部41，则臂40的偏置导致它们将模座12锁定在位。

如参照图1至图5所述（以及在此再次进行总结），常规的模座12 限定大小适于容纳所述模具16的内部凹槽14，其中模座凹槽14具有大 小与模具16的外侧表面20匹配的外表面18。此外，模座12的键22用 于防止模具16在模座凹部14内旋转。如已知的那样，模具16在其可用 时限内需要被周期性地锐化，以便保持模具切削刃锋利以及保持模具的 上表面大致为平面以便适于在其上加工工件。然而，这种重复锐化的结 果是模具的高度逐渐减小，这就需要模具16升高到其在模座12内的初 始高度以备在工件加工过程中后续使用。

已知通过将一个或多个垫片28插入到模具16和模座12之间来完成 将模具16升高到其初始高度。然而，这最终会导致模具16在模座12 的键侧30处升高超过凹槽14的高度，促使模具16可从模座12释放的 状态。为此，如果模具16（和潜在的在模具16下方的一个或多个垫片 28）升高以便从模座12释放，在常规的模具/模座组合件中没有提供用 于防止模具16相对于模座12侧向移动的机构。

如图6中所示，模座12在键侧30处的高度通常可低于模座12相对 侧和相邻侧的高度。在键侧30处的这种较低高度形成当模座12保持在 夹具10内时适于模具16定位在模座12内的较大开口。然后，其也导致 键侧30成为模具16仍在模座12内保持在位时可被锐化和垫高程度的限 制因素。换言之，模具通常可与夹具一起使用，只要在模具和由这种夹 具承载的模座的键侧承靠表面之间保持足够的接触即可。遗憾的是，这 会导致模具在达到模具可用时限之前需要更换此类模具。为了解决该问 题，提出一些解决方案，由此可主要保持模座的设计，从而为本领域内 已经存在的系统提供可行的变型，同时还限制相应产品持续生产所需的 更换量。

如上所述，除了模座凹槽14的外表面18之外，通常用于防止模具 16运动的其它唯一机构是键（例如，图1至图5中所示的键22）。迄今 为止，模座12的这种键22在传统上用于防止模具16在模座12内旋转。 如上所述，这种键22包括位于模座凹槽14内的部分24，例如上部部分。 因此，当模具16定位在模座12内时，键的部分24至少部分地在模具 16的键通道26内滑动，使得键的部分24的侧面与所述模具的键通道26 的相应侧表面接触，从而防止模具16在模座12内旋转。因此，当安装 在模座凹槽14内时，可通过键22的侧表面和模具的键通道26的相应侧 表面之间的接触防止模具16旋转。

如图6中所示，根据本发明的某些实施例给模座12提供新型的键 50。在通常情况下，键50由一种或多种标准工具钢制成，并且可操作地 联接到模座12，或与模座12一体地形成。例如，键50可通过紧固装置 可操作地联接到所述模座12。在某些实施例中，所述紧固装置可包括螺 纹紧固件52，其延伸通过键50并配置成与模座12外表面56中的螺纹 孔54对准；然而，应当理解可替代地使用其它的紧固装置。如相对于图 7至图18所图示出的那样，键50可具有特征（如由图7A和图7B中的 键50、由图8A和图8B中的键50′、由图9至图15中的键50″、由图 16至图19中的键50′″所图示出的那样）的不同组合。

如图7至图19中所示，每个示例性的键50、50′、50″和50′″分别具 有部分58、58′、58″和58′″，其分别包括延伸部60、60′、60″和60′″。延 伸部不必是键的整体延伸部分（如同下面进一步详述的那样）；但是，当 模具16安装在模座12的凹槽14内时，这种延伸部适于突出到模具16 的键通道26内，以便紧密靠近键通道26的后壁62。如下面进一步详述 的那样，在某些实施例中，在键延伸部和键通道后壁62之间的这种“紧 密靠近”可包括在延伸部60′″和后壁62之间的微小间隙（如图15至图 18中所示），或在替代性实施例中，这种“紧密靠近”可包括延伸部60、 60′、60″和后壁62之间的连续接触（如图7B、8B和12中分别示出的那 样）。在某些实施例中，如图16至图19中所示，延伸部60′″可与键50″ 是一体的。或者，在某些实施例中，延伸部可操作地联接到键50。这种 构造的实例在图7A和7B中参照延伸部60和键50示出，在图8A和图 8B中参照延伸部60′和键50′示出，以及在图9至图14中参照延伸部60″ 和键50″示出。此外，在某些实施例中，以及如图7B、8B、13和17中 最佳示出的那样，键50、50′、50″、50′″可分别具有第一延伸部60a、60a′、 60a″、60a′″和第二延伸部60b、60b′、60b″、60b′″，其中第一延伸部60a、 60a′、60a″、60a′″适于紧密靠近键通道后壁62，而第二延伸部60b、60b′、 60b″、60b′″比较之下凹入以便与位于模具16和模座12之间的垫片28（如 下文进一步详述那样）相作用。

如从图7至图19可以理解的那样，当与模具16（当定位在模座12 内时）一起使用键50、50′、50″和50′″时，键的延伸部60、60′、60″和 60′″分别紧密靠近模具键通道26的后壁62，而与模具16被锐化的程度 无关。例如，如图7A和7B中所示，多个垫片28位于模具16和模座 12之间。因此，参照图7B，模具16的高度可在模座12内升高，使得 在模具外侧表面20和模座12的在键侧30处的凹槽外表面18之间不再 有明显的接触。而如上所述，这种情况下将按常规形成一种方案，其中 模具16在模座12内从其初始位置自由地侧向运动，键50限制这种运动。 具体地，键延伸部60和键通道后壁62保持紧密靠近（且在键50的情况 下，保持连续接触），这样在产生上述情况时，键延伸部60限制模具16 在键50方向上的侧向运动量，从而保持模具16处于与模座12竖直对准 的可使用位置内。因此，在模具16从模座凹槽14凸出（通过使用所述 垫片28）的情况下，键50提供相对于模座12保持模具16处于可使用 位置内的备用形式的形状。该相同效果适用于如图8A和图8B中所示的 键50′、如图9至图15中所示的键50″、以及如图16至图19中所示的 键50′″。

如上所述，参照键50、50′、50″和50′″的实施例，其中分别设有第 一延伸部60a、60a′、60a″、60a′″和第二延伸部60b、60b′、60b″、60b′″， 第一和第二延伸部相对于模座12具有不同深度。例如，在如图7A和7B 中所示的某些实施例中，第一延伸部60a（紧密靠近模具键通道26的后 壁62，以及在键50的情况下，与模具键通道26的后壁62连续接触） 具有的深度大于所述第二延伸部60b的深度。为此，在某些实施例中， 第一延伸部60a位于第二延伸部60b的上方，从而沿着延伸部60形成倒 置台阶部64。这种台阶部64（通过第一延伸部60a形成）形成用于在 模具16之下并邻近第二延伸部60b的垫片28的止动部或各种顶部。因 此，在操作者需要将模具16从模座12拉出的情况下，第一延伸部60a 允许模具16从模座12滑出，而不会拉出邻近第二延伸部60b的垫片28， 这是因为第一延伸部的更大深度（通过所形成的搁板64）也防止垫片 28滑出。为此，在某些实施例中，第二延伸部60b的纵向延伸部分具有 足够的高度（相对于模座12），以便保持相对于模具16而言最大程度锐 化所需的垫片28量。应当理解的是，上述也适用于图8A和图8B中所 示的键50′、图9至图15中所示的键50″、以及如图16至图19中所示 的键50′″、以及分别通过它们的第一延伸部60a、60a′、60a″、60a′″和第 二延伸部60b、60b′、60b″、60b′″形成的相应的台阶部64′、64″、64′″。 然而，还应当理解本发明并不限于上述内容。例如，图7-19中所示键的 任何第一和第二延伸部可代替性地具有相对于模座12的相同（或大致相 同）深度。

进一步参照图7-19，键可为静态机构或动态机构的形式。如下面进 一步描述的那样，这种动态机构参照键的延伸部以及延伸部的长度是可 调节的。为此，在某些实施例中，延伸部的长度可手动调节，而在其它 替代性实施例中，延伸部的长度可自动地调节以符合模具键通道深度。 例如，在某些实施例中，如图7A和图7B中所示，键的延伸部60可自 动地调节到符合模具键通道26的深度59的长度。如图所示，这种相符 合的功能可源于延伸部60的构件66，其被偏置以便在背离键50并朝向 模座凹槽14的方向上施加力。因此，当模具16定位在模座12中时，偏 置构件66配置成接触模具键通道26的后壁62并在其上施加持续的力。 在键50包括第一和第二延伸部60a和60b的情况下，如在图7B中进一 步示出的那样，在某些实施例中，第一延伸部60a可包括这种偏置构件 66。在某些实施例中，如图7A和7B中所示，构件66可为诸如球的弹 簧加载元件。然而，应当理解可替代性地使用其它偏置构件（例如销） 和/或偏置装置（例如，通过液压装置）。

图9-15示出适于键50″的另外示例性形式的动态机构，其中键延伸 部60″也可自动地调节到符合模具键通道26深度59的长度。如图所示， 键的延伸部60″包括可操作地联接到键50″的舌形构件。为此，在图13 和图15中所示的某些实施例中，延伸部60″在其内限定钻孔61，紧固装 置可穿过钻孔，以便将所述延伸部60″固定到模座12。在某些实施例中， 如图13中进一步所示的那样，紧固装置可包括用于可操作地将所述键 50″联接到模座12（如上所述）的螺纹紧固件52，从而将延伸部60″保持 在键50″和模座12之间。但是，应该理解的是可替代性地采用用于将延 伸部60″联接到键50″的其它紧固装置和/或其它方式。

延伸部60″虽然不具有偏置构件，但是包括弯曲部63。如图9中所 示，延伸部60″（当安装到键50″时，键50″依次用于模座12）在背离键 50″和朝向模座凹槽14的方向上发出力。参照图9-11，在某些实施例中， 这种弯曲部63为凹状形状，其外表面65背离键50″弯曲。在某些实施 例中，弯曲部63具有至少为0.1英寸的半径，或许更优选地具有至少0.15 英寸。在背离键50″的弯曲过程中，弯曲部63的外表面65配置成延伸 到模座凹槽14内。依次地，当模具16定位在模座凹槽14内时，延伸部 60″自动地调节到符合键通道26深度59的长度（通过与通道26的后壁 62接触）。如图13中所示，在某些实施例中，延伸部60″背离键50″并朝 向模座凹槽14突出大于模具键通道26深度的距离67（当模具16定位 在模座凹槽14内时）。在某些实施例中，如图13和图14中所示，该距 离67为至少0.007英寸，更优选地为至少0.01英寸。因此，当模具16 定位在模座凹槽14内时，弯曲部63的外表面65配置成接触模具16的 键通道后壁62，且在该壁62的方向上发出力。如图所示，延伸部60″ 的弯曲部63（或许如图13中最佳示出的那样）以不与键50″接触的方式 终止，在其间提供间隙69。在某些实施例中，该间隙69可为至少0.03 英寸。如应当理解到的那样，该间隙69使得延伸部60″的弯曲部63能 够朝向键50″向后偏转，以便使得模具16能够滑入到模座凹槽14内。

应当理解的是，虽然弯曲部63已被描述成为凹状形状和弯曲的，但 是本发明并不应限制于此。相反，弯曲部63也可以正好包括背离键50′ 延伸的单个弯曲部。在键50″包括第一和第二延伸部60a″和60b″的情况 下，在某些实施例中，例如如图11中所示，第一延伸部60a″可包括这种 弯曲部63，而第二延伸部60b″可包括直线部分。延伸部60″由任何材料 形成，其屈服强度足以在将模具16关于延伸部60″装上和卸下期间使延 伸部60″保持弹性状态。这种材料优选还需要抗塑性变形。在某些实施 例中，这种材料可为未退火的弹簧钢；但是，本发明并不应该限制于此。

图8A和8B示出适于键50′的另一示例性形式的动态机构，其中键 的延伸部60′可手动调节到符合模具键通道26深度59的长度。在某些实 施例中，键的延伸部60′包括构件57，其设置于在键50′部分58′内限定 的钻孔55内。例如，在如图8A和8B中所示的某些实施例中，构件57 可为固定螺钉以及钻孔55可带有螺纹以便在其内选择性地调节固定螺 钉。在这种情况下，构件57可以旋转使得其一个部段从钻孔55突出以 便将延伸部60′调节到符合模具键通道26深度59的长度。因此，当模具 16定位在模座凹槽14内时，构件57的远端部53配置成接触模具16的 键通道后壁62，提供抵靠该壁62的刚性体，从而防止模具16的侧向移 动。而构件57例示为固定螺钉，但是应当理解的是本发明并不应限制于 此。例如，在某些实施例中，构件57可为轴状体（例如，为任何所需形 状），其大小适配于钻孔55内，构件57在其长度上具有一系列孔洞。在 这种情况下，通过将孔洞与延伸通过键50′的部分58′的另外孔对准以及 利用销通过孔和其中一个空洞以便如所需那样将构件57锁定在位，可以 将不同尺寸范围的构件57配置成如所需那样从钻孔55突出。

或者，在某些实施例中，如图16至图19中所示，键50′″可采取静 态机构的形式，由此键延伸部60′″是刚性的（无需自动符合构件或手动 可调构件）。在这种实施例中，延伸部60′″提供键50′″和模具16的通道 后壁62之间的间隙71，同时仍能使得模具16能够保持在与模座12竖 直对准的可用位置内。如上所述，且或许在图17中最佳示出的那样，该 间隙71可允许模具16在从模座凹槽14凸出时的侧向运动的有限程度， 但仍限制这种运动量，从而保持模具16处于与模座12竖直对准的可用 位置内。在某些实施例中，延伸部60′″和模具键通道26的后壁62之间 的间隙71为至少约0.005英寸，或者更优选为在至少约0.005英寸和0.01 英寸之间。

因此当使用夹具时，利用图6-7的具体形式的键50、图8的键50′、 图9至图15的键50″、图16至图19的键50′″（或利用键50、50′、50″ 以及50′″特征的不同组合的其它键设计）可解决相对于模座通常会出现 的问题。此外，当使用键50、50′、50″以及50′″时，模具16可仅通过针 对模具16的动作自由地插入到模座12内以及从模座12取出，相应键 50′、50′″的键延伸部60′、60′″使得这类模具能够插入/取出，或相应键 50′、50″的键延伸部60和60″响应于模具16的这种插入/取出而自动地偏 转或回缩。如已经详述的那样，关于模座会出现的常规问题主要由模具 在其可用时限内所需的反复锐化来推断。为此，在这种锐化处理之后会 面对关于模具（以及其最终的上表面）的另外问题。在处理这些另外的 问题过程中，请注意图6和图19-20。

如上面参照图6所提及的那样，模具16在其与模座12一起使用的 过程中在其可用时限内重复地锐化（通常1毫米的最大锐化深度）。为 此，通常需要进行模具16的锐化以便保持其上表面通常为平面以便在其 上加工工件。然而，当模具被锐化时，其上表面的边缘可成为锯齿状或 锋利的。会发现在工件捕获在边缘上的情况下这种锯齿状边缘干涉滑过 模具上表面的工件。这类捕获（其通常表现为在工件和模具表面之间的 不和谐接触）经由工件的不当定位和/或在某些情况下模具的运动（取决 于工件的大小）会趋于负面地影响随后的加工过程。为此，随后的加工 过程由于所感测到的误差而被减少或完全避免。应当理解的是使用具体 形式的键50、50′和50″将限制模具16的不和谐运动；但是，如果工件 和模具16之间的不和谐接触的影响可被最小化，如果不是被完全防止， 冲压工具将被进一步增强。

在解决上述问题的过程中，图20和图21示出根据本发明某些实施 例的新型模具70（在被锐化之前）。如图所示，模具70可共享当前在传 统模具类型中所用的某些特征，诸如在图2-8、图11-14和图16-19中所 示的模具16。例如，模具70包括沿着模具70的外侧表面72竖直延伸 的键通道71。此外，模具70的初始高度大致类似于传统模具16的初始 高度。因此，模具70的使用时限与传统模具16的寿命大致相同。此外， 模具70的周长大致类似于传统模具16的周长，从而使其能够容易地适 应常规模座，诸如模座12。但是，模具70也具有与常规模具16的显著 区别。

例如，相比于常规模具（例如模具16），图20和图21中所示的模 具70在其背离其上表面74延伸时具有平滑的轮廓。具体地，模具70 具有平滑的连续部分76，其从模具上表面74的边缘78向下弯曲并沿着 模具的外侧表面72延伸。在某些实施例中，该部分76沿着模具初始未 锐化高度80的至少约l/5延伸，或许更优选沿着模具初始未锐化高度80 的至少约1/4延伸，甚至更优选地沿着模具初始未锐化高度80的至少约 1/3延伸。将其与例如如图7和图8中所示的传统模具16的轮廓相比，， 其包括在模具上表面17正下方沿着模具外侧表面20设置的一系列沟槽 82。

在模具侧表面上设置这种沟槽82的目的之一是用于夹紧模具，例 如，当移动模具进出夹具时。为此，参照常规模具16，其内的每个沟槽 82通常包括围绕模具16的圆周形成的轴向延伸进入到模具外侧表面20 中的切口。然而，这种沟槽82相对于常规模具16上表面17的紧密靠近 导致沿着沟槽82′之一的延伸部分进行锐化。例如参照图16和图17示 出上述内容。为此，在这种锐化过程中，锯齿状或锋利边缘19通常形成 于模具的上表面17′上。在使用模具70的多种方式中可避免形成这种锯 齿形或锋利的边缘19。

例如，虽然在模具中跨过各槽82锐化可能导致在锐化表面上形成锯 齿状或锋利的边缘，但是具有大致平滑侧表面的锐化的模具表面导致形 成这种边缘的可能性有限。因此，在如图20和图21中所示以及如上所 述的某些实施例中，模具70设有在上表面74下方相当大距离处的沟槽 82。在某些实施例中，最上部沟槽82的上边缘84从模具的上表面74 向下定位在模具初始未锐化高度80的至少约l/5处，或许更优选地定位 在模具初始未锐化高度80的至少约l/4处，甚至更优选地定位在模具初 始未锐化高度80的至少约l/3处。因此，在到达沟槽82之前可以在模 具70上执行一系列的锐化处理，通过这种锐化最大限度地减少在模具 70中形成锯齿状或锋利边缘的可能性以及最大化可在模具70上进行的 锐化处理系列。例如，模具70可锐化用于模具的标准锐化建议值的至少 2倍和通常至少4倍。

此外，虽然常规模具16在锐化之前具有一系列这样的沟槽82，其 以并排方式设置于模具外侧表面20内（例如，如图6-8中所示），图20 和图21中所示的模具70没有以这种并排方式设置于其上的任何沟槽 82。因此，通过到达模具70上的沟槽82之一，可在模具70进行锐化处 理，以便围绕沟槽82的整个高度进行锐化，从而避免从其形成锯齿状或 锋利边缘的情形。此外，模具70设置有限量的沟槽82。具体地，如图 21中所示，模具70在模具的外侧表面72内只具有单个沟槽82。因此， 将在模具70锐化过程中形成锯齿状或锋利边缘的情形进一步最小化。

图22-24示出根据本发明某些实施例的图20和图21所示模具70的 视图，所述模具70利用图6-8所示的键50定位在保持于成套工具夹具 10内的模座12内。然而，如上文所详述的那样，如图9-15和图16-19 的键50′或50″分别可代替键50使用。如图24中所示，当模具70安装 在模座12的凹槽14（未以可见的方式示出）内时，该键上部部分58的 延伸部60沿轴向突出到模具70的键通道71内，以便与键通道71的后 壁86紧密靠近（在这种情况下与键通道71的后壁86接触）。保持在键 延伸部60和键通道71的后壁86之间的紧密靠近防止模具70朝向键50 的侧向运动，甚至在模具71从模座凹槽14凸出（通过使用垫片28）的 情况下。

下述模具70易于限制锐化模具70时形成锯齿装或锋利边缘的可能 性，所述模具具有平滑的连续部分76，所述部分从模具上表面74的边 缘78向下弯曲且沿着模具的外侧表面72延伸。此外，当结合模座12 和键50使用时，防止模具70在模座12内的侧向运动。因此，即使在工 件和模具表面之间意外地发生不和谐的接触，已知由此导致模具的运动， 通过使用键50来防止这种运动。

因此，公开了具有承靠表面机构的模座组合件以及适于与其一起使 用的模具的实施例。本领域技术人员将会理解的是本发明可以本公开那 些之外的方式实施。所公开的实施例是为了说明目的而非限制性的，且 本发明仅由所附的权利要求限定。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于容纳模具的装置，所述装置包括：

模座，其限定大小适于容纳模具的内部凹槽，凹槽的大小与所述模 具的外表面匹配，模座包括设置于模座一侧上的键；

其中所述键带有背离键突出的延伸部，当将模具放置于模座凹槽内 时，所述延伸部适于滑入到模具的键通道内，延伸部适于限制模具的侧 向移动，这样在模具被升高到在模具和所述模座一侧之间没有明显接触 的高度的情况下，模具被保持在竖直对准模座的可使用位置内。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于模座配置成由成套工具夹 具保持，模座相邻侧的每一个具有在其内的安置部，夹具的模具固定臂适 于与所述安置部对准。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述键经由紧固装置可操 作地联接到所述模座。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述延伸部至少部分地可 操作地联接到所述键。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述延伸部突出到模座凹 槽内，当模具被放置于模座凹槽内时，所述延伸部紧密靠近模具键通道的 后壁。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于所述延伸部突出到模座凹 槽内，当模具被放置于模座凹槽内时，所述延伸部提供与模具键通道的后 壁的接触。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于所述延伸部包括如下构件， 所述构件配置成自动地调节延伸部的长度，以便符合模具键通道的深度。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于所述构件包括可操作地联 接到所述键的偏置构件，当所述模具被放置在模座凹槽内时，所述偏置构 件适于在模具键通道的后壁上施加连续的力。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于所述构件保持在键和模座 之间，所述延伸部具有延伸到模座凹槽内的弯曲部，当所述弯曲部放置在 模座凹槽内时适于在模具键通道的后壁上施加连续的力。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于所述延伸部包括如下构 件，所述构件配置成被手动地调节以便延伸所述延伸部的长度，从而符合 模具键通道的深度。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于模座凹槽的大小适于容 纳一个或多个垫片，所述一个或多个垫片在模座凹槽内定位于模具和模座 之间以便升高模具在模座内的高度。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于所述延伸部包括第一延 伸部和第二延伸部，其中当模具被放置在模座凹槽内时，所述第一延伸部 适于紧密靠近模具键通道的后壁，以及当一个或多个垫片在模座凹槽内被 放置在模具和模座之间时，所述第二延伸部与一个或多个垫片的键通道相 适合。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于所述第一延伸部包括适 于在模具键通道的后壁上施加连续力的动态机构。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于所述动态机构包括偏置 构件。

15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于所述动态机构包括弯曲 部。

16.根据权利要求12所述的装置，其特征在于所述第一延伸部和第二 延伸部在其间形成止动部，所述止动部配置成当模具从模座滑出时将一个 或多个垫片保持在模座凹槽内。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于所述第一和第二延伸部 均被限定为关于它们相对于模座突起具有不同深度，所述第一延伸部的深 度大于第二延伸部的深度，所述止动部包括在第一和第二延伸部之间的倒 置台阶部。

18.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述模座一侧具有低于 模座相邻侧和相对侧的一个或多个的高度。

19.一种用于容纳模具的装置，所述装置包括：

模座，其限定大小适于容纳模具的内部凹槽，凹槽的大小与所述模具 的外表面匹配，模座包括设置于模座一侧上的键；

其中所述键具有动态机构，其背离键突出，且当将模具放置于模座凹 槽内时，所述动态机构适于滑入到模具的键通道内，所述动态机构适于提 供与模具键通道的后壁的接触，这样当模具被升高到在模具和所述模座一 侧之间没有明显接触的高度的情况下，所述动态机构防止模具的侧向移动。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于所述动态机构包括如下 构件，所述构件配置成自动地调节所述动态机构的长度，从而符合模具键 通道的深度。

21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于所述构件包括在背离键 并朝向模座凹槽的方向上发出力的偏置构件，当所述模具被放置在模座凹 槽内时，所述偏置构件适于在模具键通道的后壁上施加连续的力。

22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于所述偏置构件包括弹簧 加载的元件。

23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于所述弹簧加载元件包括 球。

24.根据权利要求20所述的装置，其特征在于所述构件适于经由用于 可操作地将键联接到模座的相同紧固装置可操作地联接到键。

25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于所述动态机构具有弯曲 部，其延伸到模座凹槽内，并且当模具被放置在模座凹槽内时所述弯曲部 适于在模具键通道的后壁上施加连续的力。

26.根据权利要求25所述的装置，其特征在于所述弯曲部是凹状形状， 其具有背离键弯曲的外表面。

27.根据权利要求25所述的装置，其特征在于所述弯曲部延伸到模座 凹槽内的距离大于模具的模具键通道的深度。

28.根据权利要求19所述的装置，其特征在于所述动态机构包括如下 构件，所述构件配置成被手动地调节以延伸所述动态机构的长度，从而符 合模具键通道的深度。

29.一种用于容纳模具的装置，所述装置包括：

模座，其限定大小适于容纳模具的内部凹槽，凹槽的大小与所述模具 的外表面匹配，模座包括设置于模座一侧上的键；

其中所述键具有背离键突出的延伸部，当将模具放置于模座凹槽内时， 所述延伸部适于滑入到模具的键通道内，所述延伸部包括第一延伸部和第 二延伸部，其中当模具被放置在模座凹槽内时，所述第一延伸部适于紧密 靠近模具键通道的后壁，以及当一个或多个垫片在模座凹槽内被放置在模 具和模座之间时，所述第二延伸部适于邻近一个或多个垫片的键通道定位， 所述第一延伸部和第二延伸部在其间形成止动部，所述止动部配置成当从 模座取出模具时将一个或多个垫片保持在模座凹槽内。

30.根据权利要求29所述的装置，其特征在于所述第一和第二延伸部 均被限定为关于它们相对于模座突起具有不同深度，所述第一延伸部的深 度大于第二延伸部的深度，所述止动部包括在第一和第二延伸部之间的倒 置台阶部。

31.根据权利要求29所述的装置，其特征在于所述第一延伸部分包括 适于在模具键通道的后壁上施加连续力的动态机构。

32.根据权利要求31所述的装置，其特征在于所述动态机构包括偏置 构件。

33.根据权利要求31所述的装置，其特征在于所述动态机构包括弯曲 部。

34.一种用于将模具在模座内保持在位的方法，而与模具从模座凸出 的程度无关，所述方法包括：

提供模座，其限定大小适于容纳模具的内部凹槽，凹槽的大小与所述 模具的外表面匹配，模座包括设置于模座一侧上的键，所述键具有背离键 突出的延伸部；以及

将模具定位于在模座凹槽中的一个或多个垫片的顶部上，其中一旦定 位，所述模具与所述模座一侧没有明显的接触，键的延伸部滑入到模具的 键通道内，并适于限制模具的侧向移动，使得模具被保持在与模座竖直对 准的可使用位置内。

35.根据权利要求34所述的方法，其特征在于还包括将所述模座插入 到成套工具夹具内的步骤，其中夹具的模具固定臂的每一个被偏置成在模 座的邻近安置部内枢转。

36.根据权利要求34所述的方法，其特征在于所述延伸部包括在模具 键通道的后壁上施加连续力的动态机构。

37.根据权利要求34所述的方法，其特征在于所述延伸部包括第一延 伸部和第二延伸部，其中所述第一延伸部紧密靠近模具键通道的后壁，以 及第二延伸部邻近于一个或多个垫片的键通道定位。

38.根据权利要求37所述的方法，其特征在于所述第一延伸部和第二 延伸部在其间形成止动部，且当模具从模座滑出时，所述止动部将一个或 多个垫片保持在模座凹槽内。

39.模具和用于容纳模具的装置的组合体，所述组合体包括：

模座，其限定大小适于容纳模具的内部凹槽，凹槽的大小与所述模具 的外表面匹配，模座包括设置于模座一侧上的键，其中所述键具有背离键 突出的延伸部；以及

设置于模座凹槽内的模具，所述模具具有上表面和从所述上表面延伸 的平滑轮廓，所述平滑轮廓包括从模具的上表面延伸到模具初始未锐化高 度的至少约1/5处的模具平滑连续部分；

其中所述键定位于模具的键通道内，键延伸部适于限制模具的侧向移 动，这样在模具和工件之间不和谐接触的情况下，模具保持在与模座竖直 对准的可使用位置内；

其中模具适于提供在到达模具外侧表面中的处理沟槽之前沿着模具平 滑连续部分的多个锐化处理，其中所述锐化处理不易于在模具上表面上形 成锯齿状边缘。

40.根据权利要求39所述的组合体，其特征在于所述延伸部包括适于 在模具键通道的后壁上施加连续力的动态机构。

41.根据权利要求39所述的组合体，其特征在于所述模具的平滑连续 部分从模具的上表面延伸到模具初始未锐化高度的至少约1/3处。

42.根据权利要求39所述的组合体，其特征在于所述模具的处理沟槽 与模具外表面上的任何其它处理沟槽间隔开。

43.根据权利要求42所述的组合体，其特征在于所述模具外侧表面包 括单个处理沟槽。

44.一种模具，其包括：

上表面和侧表面，所述侧表面从上表面延伸并限定用于模具上部部分 的平滑轮廓，所述平滑轮廓包括适于模具上部部分的平滑连续的表面，所 述平滑连续的表面沿其整个长度弯曲；以及

围绕模具的周边所形成的沟槽，除了在模具侧表面内限定的键通道处 之外，所述平滑连续的表面从上表面延伸到所述沟槽。

45.根据权利要求44所述的模具，其特征在于所述平滑连续的表面具 有沿其整个长度的凹曲度。

46.根据权利要求44所述的模具，其特征在于所述平滑连续的表面沿 其整个长度从所述上表面向下弯曲。

47.根据权利要求44所述的模具，其特征在于所述光滑连续的表面沿 其整个长度向内朝向模具的中心竖直轴线轴向弯曲。

48.根据权利要求44所述的模具，其特征在于所述模具的平滑连续的 表面从上表面延伸到模具初始未锐化高度的至少约1/5处。

49.根据权利要求48所述的模具，其特征在于所述模具的平滑连续的 表面从上表面延伸到模具初始未锐化高度的至少约1/3处。

50.根据权利要求44所述的模具，其特征在于所述模具的沟槽与围绕 模具周边所形成的任何其它类似沟槽彼此间隔开。

51.根据权利要求50所述的模具，其特征在于所述沟槽包括沿轴向延 伸到所述模具外侧表面内的切口。