沖壓金屬板的沖頭單元以及具有該沖頭單元的金屬板沖壓設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種沖壓薄金屬板的設(shè)備（1），設(shè)有：上模保持件（2），其通過液壓缸等升高和降低；壓制板（3），其牢固地附連到上模保持件（2）；壓制墊（5），其通過設(shè)置在其間的彈性件（4）懸置于上模保持件（2）；沖頭保持件（7），其用作通過螺栓（6）固定到壓制墊5的沖頭單元；下模（9），要經(jīng)受沖壓的金屬板（8）放置在該下模（9）上；以及沖模（10），其嵌入下模（9）內(nèi)。
【專利說明】沖壓金屬板的沖頭單元以及具有該沖頭單元的金屬板沖壓設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于沖壓金屬板的沖頭單元以及具有該沖頭單元的金屬板沖壓設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]已經(jīng)提出這樣的沖壓設(shè)備:其中，沖頭包括圓柱形沖頭本體和一體地形成在該沖頭本體一端面上的圓錐形突起，該沖頭本體的外徑小于沖模的孔直徑，該沖頭壓抵金屬板以通過沖頭的突起在金屬板上預(yù)先形成穿孔。在金屬板的運(yùn)動(dòng)由插入穿孔內(nèi)的突起限制的狀態(tài)下，當(dāng)沖頭本體從沖模的圓孔的一端進(jìn)一步插入沖模的圓孔時(shí)，金屬板通過沖模的圓柱形內(nèi)表面的圓環(huán)形邊緣的周界與沖頭本體合作而破裂以在金屬板中形成通孔，該圓環(huán)形邊緣的周界限定了沖模圓孔的一端(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I JP-A-2008-155216
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明需解決的問題
[0007]在專利文獻(xiàn)I提出的沖壓設(shè)備中，沖頭單元(沖頭保持件)包括:通過螺栓等固定至壓制墊的外殼；可垂直滑動(dòng)地安裝至該外殼的滑塊；可垂直滑動(dòng)地安裝在滑塊中的沖頭；布置在該滑塊中并適于通過經(jīng)由沖頭彈性地向上推壓的滑塊而將沖頭和滑塊返回至其初始位置的卷簧；以及設(shè)置在外殼中從而引導(dǎo)沖頭的垂直運(yùn)動(dòng)的滑塊引導(dǎo)件。如此，當(dāng)組裝沖頭單元時(shí)，將沖頭和卷簧插入地附連至滑塊的凹陷部分，且隨后將滑塊、沖頭以及卷簧組件插入地附連到外殼內(nèi)部。或者，將該沖頭插入地附連至滑塊的凹陷部分，而將卷簧插入地附連到外殼內(nèi)部，隨后將滑塊和沖頭組件插入地附連到外殼和卷簧組件中的外殼的內(nèi)部。因此，在制造、維修和維護(hù)過程中需要耗時(shí)的錯(cuò)綜復(fù)雜的裝配工作。
[0008]此外，對(duì)于這種沖壓設(shè)備中的沖頭單元，由于除了沖頭之外還使用滑塊，所以使部件數(shù)量增加，這就意味著制造成本和維護(hù)成本的增加。
[0009]本發(fā)明是針對(duì)上述方面來(lái)設(shè)計(jì)的，本發(fā)明的目的是提供一種用于沖壓金屬板的沖頭單元以及具有該沖頭單元的金屬板沖壓設(shè)備，其在制造、維修和維護(hù)等過程中容易在短時(shí)間內(nèi)組裝，并能夠獲得制造成本、維護(hù)成本等的降低。
[0010]解決問題的方法
[0011]根據(jù)本發(fā)明的用于沖壓金屬板的沖頭單元包括:中空外殼；沿軸向可移動(dòng)地布置在外殼的中空部分中的沖頭；以及彈性件，所述彈性件布置在外殼的中空部分中并彈性地壓制所述沖頭沿軸向朝向初始位置，其中，所述外殼包括小直徑內(nèi)周表面、具有比所述小直徑內(nèi)周表面的直徑更大的直徑的大直徑內(nèi)周表面，以及在所述小直徑內(nèi)周表面與所述大直徑內(nèi)周表面之間的環(huán)形臺(tái)階表面，所述中空部分由所述小直徑內(nèi)周表面和所述大直徑內(nèi)周表面限定，其中所述沖頭包括突起、小直徑?jīng)_頭部分和大直徑?jīng)_頭部分，所述小直徑?jīng)_頭部分的一個(gè)軸向端面上一體地設(shè)置所述突起，并且所述小直徑?jīng)_頭部分在其小直徑外周表面處與所述外殼的所述小直徑內(nèi)周表面沿軸向可移動(dòng)地接觸，所述大直徑?jīng)_頭部分的一個(gè)軸向端面上一體地設(shè)置在小直徑?jīng)_頭部分的另一軸向端面上，并且所述大直徑?jīng)_頭部分在其比所述小直徑?jīng)_頭部分的直徑更大的大直徑外周表面處與所述外殼的大直徑內(nèi)周表面沿軸向可移動(dòng)地接觸，且所述沖頭在其小直徑?jīng)_頭部分處可從所述外殼的一個(gè)軸向端面突出到外殼外部，同時(shí)所述沖頭在其大直徑?jīng)_頭部分處從所述外殼的另一軸向端面突出到外殼外部，且其中所述突起一體地形成在可從所述外殼的一個(gè)軸向端面突出到所述外殼外部的小直徑?jīng)_頭部分的一個(gè)軸向端面上，且所述彈性件在其一端處與所述外殼的臺(tái)階表面接觸，在其另一端處與所述沖頭的所述小直徑外周表面與所述大直徑外周表面之間的環(huán)形臺(tái)階表面接觸。
[0012]根據(jù)上述的用于沖壓金屬板的沖頭單元，由于沖頭的小直徑?jīng)_頭部分的小直徑外周表面與外殼的小直徑內(nèi)周表面沿軸向可移動(dòng)地接觸，且沖頭的大直徑?jīng)_頭部分的大直徑外周表面與外殼的大直徑內(nèi)周表面沿軸向可移動(dòng)地接觸，因此沖頭可沿軸向移動(dòng)，同時(shí)由外殼的小直徑內(nèi)周表面和大直徑內(nèi)周表面加以引導(dǎo)。由此，即使在沖頭與外殼之間不設(shè)置滑塊，沖頭還是可以沿軸向移動(dòng)，且該沖頭單元可以通過將沖頭插入附連在外殼的中空部分中同時(shí)將彈性件插入附連在外殼的中空部分中來(lái)組裝。由此，在制造、維修和維護(hù)期間可容易地在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)組裝，并能夠獲得制造成本和維護(hù)成本的降低。
[0013]本發(fā)明中，外殼的大直徑內(nèi)周表面可在從外殼的臺(tái)階表面到外殼的另一軸向端面的范圍內(nèi)具有相同的直徑，且沖頭的大直徑?jīng)_頭部分在從沖頭的臺(tái)階表面到大直徑?jīng)_頭部分的另一軸向端面的范圍內(nèi)具有相同的直徑，從而使所述沖頭適于從外殼的中空部分抽出穿過外殼的另一軸向端面。此外，外殼可包括外殼本體以及固定至所述外殼本體的另一軸向端面的環(huán)形件，所述外殼本體具有小直徑內(nèi)周表面和大直徑內(nèi)周表面，且所述大直徑?jīng)_頭部分可包括大直徑?jīng)_頭本體部分和大直徑?jīng)_頭突出部分，所述大直徑?jīng)_頭本體部分具有與外殼本體的大直徑內(nèi)周表面沿軸向可移動(dòng)地接觸的大直徑外周表面，所述大直徑?jīng)_頭突出部分具有直徑比大直徑?jīng)_頭本體的大直徑外周表面和所述環(huán)形件的限定通孔的內(nèi)周表面中的每一個(gè)的直徑小的外周表面，且所述大直徑?jīng)_頭突出部分穿過所述環(huán)形件的通孔并從所述外殼的另一軸向端面突出到所述外殼外，從而通過大直徑?jīng)_頭本體部分與所述環(huán)形件的接觸而禁止所述沖頭從所述外殼的中空部分抽出。該情形中，在彈性件和沖頭插入附連在外殼的中空部分之后，環(huán)形件可以通過螺紋嚙合、配裝、螺接等方式可拆卸地固定至外殼本體的另一軸向端面，或者替代地在彈性件和沖頭插入附連在外殼的中空部分之后，可通過焊接、粘接等方式一體地固定。
[0014]此外，本發(fā)明中，外殼可包括外殼本體以及形成在所述外殼本體的另一軸向端面上的拉制部分，所述外殼本體具有小直徑內(nèi)周表面和大直徑內(nèi)周表面，且所述大直徑?jīng)_頭部分可包括大直徑?jīng)_頭本體部分和大直徑?jīng)_頭突出部分，所述大直徑?jīng)_頭本體部分具有與外殼本體的大直徑內(nèi)周表面沿軸向可移動(dòng)地接觸的大直徑外周表面，所述大直徑?jīng)_頭突出部分具有直徑比大直徑?jīng)_頭本體的大直徑外周表面和所述拉制部分的內(nèi)周表面中的每一個(gè)的直徑小的外周表面，且所述大直徑?jīng)_頭突出部分穿過由所述拉制件的內(nèi)周表面限定的通孔并從所述外殼的另一軸向端面突出到所述外殼外，從而通過大直徑?jīng)_頭本體部分與所述拉制部分的接觸而禁止所述沖頭從所述外殼的中空部分抽出。
[0015]外殼通常由金屬形成；但是，為了實(shí)現(xiàn)成本上的進(jìn)一步降低，外殼可由具有滑動(dòng)彈性的諸如聚縮醛的樹脂材料制成。如果外殼由樹脂材料形成，則可實(shí)現(xiàn)重量的降低，因此樹脂材料是較佳的。
[0016]突起可具有圓錐形或錐體形狀，其中，該突起在其底平面處一體地設(shè)置在小直徑?jīng)_頭部分的一個(gè)端面上，或者替代地，該突起可包括一體地設(shè)置在小直徑?jīng)_頭部分的一個(gè)端面上并具有與該端面同心布置的圓形底平面和圓形頂平面的圓柱形部分；以及一體地設(shè)置在圓柱形部分的圓形頂平面上的圓錐或錐體部分。或者，該突起可包括一體地設(shè)置在小直徑?jīng)_頭部分的一個(gè)端面上并具有與該端面同心布置的圓形底平面和直徑小于所述圓形底平面的圓形頂平面的截頭圓錐部分；以及一體地設(shè)置在所述截頭錐形部分的圓形頂平面上的圓錐或錐體部分。
[0017]該圓錐形或錐體形突起和圓錐或錐體部分可以形成為圓形錐體形狀或諸如三角形錐體或四邊形錐體的多邊形棱錐形狀。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的用于沖壓金屬板的沖頭單元可被用于金屬板沖壓設(shè)備，其中通過突起在金屬板上沖壓穿孔，且沖頭的小直徑部分在金屬板的移動(dòng)被插入沖孔的突起限制的狀態(tài)下從沖模的孔的一端進(jìn)一步插入沖模的孔，由此通過沖模的圓柱形內(nèi)表面的環(huán)形邊緣的周界使金屬板破裂，從而在金屬板上形成通孔，所述環(huán)形邊緣的周界限定沖模的孔的一端。
[0019]對(duì)于通過根據(jù)本發(fā)明的沖頭單元沖壓的金屬板，為了獲得滿意的結(jié)果，其厚度在
0.4mm至2.0mm之間或左右,但為了獲得更滿意的結(jié)果,其厚度在0.6mm至1.6mm之間或左右。
[0020]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
[0021]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種用于沖壓金屬板的沖頭單元以及具有該沖頭單元的金屬板沖壓設(shè)備，其在制造、維修和維護(hù)等過程中容易在短時(shí)間內(nèi)組裝，并能夠獲得制造成本、維護(hù)成本等的降低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的較佳實(shí)施例的說明性剖視圖；
[0023]圖2是圖1所示實(shí)施例的說明性俯視圖；
[0024]圖3是圖1所示沖頭的局部放大說明性視圖；
[0025]圖4是具有圖1所示實(shí)施例的金屬板沖壓設(shè)備的示例的說明性剖視圖；
[0026]圖5是說明圖4所示實(shí)施例的運(yùn)行的示意圖；
[0027]圖6是說明圖4所示實(shí)施例的運(yùn)行的示意圖；
[0028]圖7是說明圖4所示實(shí)施例的運(yùn)行的示意圖；
[0029]圖8是說明圖4所示實(shí)施例的運(yùn)行的示意圖；
[0030]圖9是本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例的說明性剖視圖；
[0031]圖10是本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例的說明性剖視圖；
[0032]圖11是本發(fā)明的沖頭的另一較佳示例的局部放大說明性視圖；以及
[0033]圖12是本發(fā)明的沖頭的另一較佳示例的局部放大說明性視圖。【具體實(shí)施方式】
[0034]下面，基于附圖所示較佳實(shí)施例給出本發(fā)明的更詳細(xì)說明。應(yīng)注意到本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
[0035]在圖1至4中，根據(jù)該實(shí)施例的金屬板沖壓設(shè)備I包括:上模保持件2，其通過液壓缸等升高和降低；壓制板3，其固定到上模保持件2 ;壓制墊5，其通過彈性件4懸置于上模保持件2 ;沖頭保持件7，其用作通過螺栓6固定到壓制墊5的沖頭單元；下模9，要經(jīng)受沖壓的金屬板8放置在該下模9上；以及沖模10，其嵌入下模9內(nèi)。
[0036]沖頭保持件7包括:通過螺栓6固定至壓制墊5的圓柱形中空外殼11 ;可沿垂直方向H，即軸向，移動(dòng)地布置在外殼11的中空部分12中的沖頭13 ;以及由卷簧構(gòu)成的彈性件14，其布置在外殼11的中空部分12中，并適于通過沿垂直方向H將沖頭13朝向初始位置彈壓而使沖頭13返回其其初始位置(圖4所示的位置)。
[0037]外殼11包括:殼本體25，該殼本體25具有圓柱形小直徑內(nèi)周表面21、具有比小直徑內(nèi)周表面21的直徑更大的直徑的大直徑內(nèi)周表面22、在小直徑內(nèi)周表面21與大直徑內(nèi)周表面22之間的環(huán)形臺(tái)階表面23，以及圓柱形外周表面24 ;環(huán)形凸緣部分26，該環(huán)形凸緣部分26 —體地形成在外周表面24的垂直方向H上的一端上；以及形成在殼本體25和凸緣部分26上的開槽部分27。殼本體25在開槽部分27處與螺紋嚙合地固定到壓制墊5的螺栓6的頭部嚙合，并由此固定至壓制墊5。小直徑內(nèi)周表面21在沿外殼11的垂直方向H從一個(gè)環(huán)形端面28到臺(tái)階表面23的范圍內(nèi)形成為具有相同的直徑。而大直徑內(nèi)周表面22也在外殼11的沿垂直方向H從臺(tái)階表面23到另一環(huán)形端面29的范圍內(nèi)形成為具有相同的直徑。在端面28和端面29處各自向外殼11外部敞開的中空部分12由小直徑內(nèi)周表面21和大直徑內(nèi)周表面22限定。
[0038]沖頭13包括:圓錐形突起31 ;小直徑?jīng)_頭部分35，該小直徑?jīng)_頭部分35具有在垂直方向H上的一個(gè)圓形端面33，突起31在其圓形底平面32處一體地設(shè)置在該圓形端面33上，且該小直徑?jīng)_頭部分35在其與底平面同心的圓柱形小直徑外周表面34處與外殼11的小直徑內(nèi)周表面21沿垂直方向H可移動(dòng)地接觸；以及大直徑?jīng)_頭部分39，該大直徑?jīng)_頭部分39沿垂直方向H在其一個(gè)圓形端面37處一體地設(shè)置在小直徑?jīng)_頭部分35的垂直方向H上的另一圓形端面36上，且該大直徑?jīng)_頭部分在其具有比小直徑?jīng)_頭部分35更大直徑的圓柱形大直徑外周表面38處與外殼11的大直徑內(nèi)周表面22沿垂直方向H可移動(dòng)地接觸。沖頭13在其小直徑?jīng)_頭部分35處可從外殼11的一個(gè)端面28沿垂直方向H突出到外殼11外，而沖頭13在其大直徑?jīng)_頭部分39處從外殼11的另一端面29沿垂直方向H突出到外殼11外。大直徑?jīng)_頭部分39的沿垂直方向H突出到外殼11外的另一圓形端面40適于與壓制板3的下表面41接觸。突起31 —體地形成在小直徑?jīng)_頭部分35沿垂直方向H的一端面33上，小直徑?jīng)_頭部分35可沿外殼11的垂直方向H從一個(gè)端面28突出到外殼11夕卜，端面33經(jīng)由彎曲表面42連接至小直徑外周表面34。由此，沖頭13適于被沿外殼11的垂直方向H從外殼11的中空部分12抽出而穿過另一端面29。
[0039]以圍繞小直徑?jīng)_頭部分35的方式布置在中空部分12中的彈性件14在其一端51處與外殼11的臺(tái)階表面23接觸，且在其另一端52處與沖頭的小直徑外周表面34和大直徑外周表面38之間的環(huán)形臺(tái)階表面53接觸，且彈性件11適于沿垂直方向H彈性地壓制沖頭13朝向初始位置，從而將沖頭13返回到該初始位置。
[0040]沖模10具有供沖頭13的小直徑?jīng)_頭部分35插入其中的圓孔61和與圓孔61連接且直徑比圓孔61大并適于排放沖壓廢料62 (參見圖8)的圓孔63。圓孔61由沖模10的圓柱形內(nèi)表面64限定,且圓柱形內(nèi)表面64的一環(huán)形邊緣65由沖模10的圓柱形內(nèi)表面64和垂直于該圓柱形表面64的一環(huán)形端面66之間的相交邊緣限定，并形成直角邊緣(參見圖5)。
[0041]上述的沖壓設(shè)備I中，由于壓制板3、壓制墊5以及沖頭保持件7隨著上模保持件2沿垂直方向H的下降而下降，放置在下模9的上表面71上的金屬板8被壓制墊5的下表面72壓制并通過被夾持在一方面是下模9的上表面71與沖模10的端面66，以及另一方面是壓制墊5的下表面72與外殼11的端面28之間來(lái)固定，由此外殼11的下降被停止，且通過由壓制板3抵抗彈性件14的彈性壓制而進(jìn)一步下降。當(dāng)沖頭13下降時(shí)，通過突起31在金屬板8上形成穿孔73，如圖5所示。在金屬板8的運(yùn)動(dòng)受到插入穿孔73的突起31限制的狀態(tài)下，沖頭13進(jìn)一步下降，且沖頭13的小直徑?jīng)_頭部分35插入沖模10的圓孔61內(nèi)，如圖6所示。由此，與小直徑?jīng)_頭部分35的端面33接觸的金屬板8被該端面33壓制并隨著小直徑?jīng)_頭部分35 —起下降。在該下降過程中，位于小直徑?jīng)_頭部分35的彎曲表面42與沖模10的圓柱形內(nèi)表面64的限定圓形孔61的一端的圓環(huán)形邊緣65之間的金屬板8,被小直徑?jīng)_頭部分35的彎曲表面42和沖模10的圓柱形內(nèi)表面64的圓環(huán)形邊緣65拉伸和拉長(zhǎng)。因此，金屬板8被沖模10的圓環(huán)形邊緣65的周界扯斷和破裂，如圖7所示。當(dāng)金屬板8在沖模10的圓環(huán)形邊緣65側(cè)處破裂之后，沖頭13被升高，如圖8所示，同時(shí)通過圓形孔63排出沖壓廢料62。因此在金屬板8上形成通孔74。
[0042]根據(jù)上述的用于沖壓金屬板8的沖頭保持件7，由于沖頭13的小直徑?jīng)_頭部分35的小直徑外周表面34與外殼11的小直徑內(nèi)周表面21沿垂直方向H可移動(dòng)地接觸，且沖頭13的大直徑?jīng)_頭部分39的大直徑外周表面38與外殼11的大直徑內(nèi)周表面22沿垂直方向H可移動(dòng)地接觸，因此沖頭13可沿垂直方向H移動(dòng)，同時(shí)由外殼的小直徑內(nèi)周表面21和大直徑內(nèi)周表面22加以引導(dǎo)。由此，即使在沖頭13與外殼11之間不設(shè)置滑塊，沖頭13還是可以沿垂直方向H移動(dòng)，且沖頭保持件7可以通過將沖頭13插入附連在外殼11的中空部分12中同時(shí)將彈性件14插入附連在外殼11的中空部分12中來(lái)組裝。由此，在制造、維修和維護(hù)期間可容易地在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)組裝，并能夠獲得制造成本和維護(hù)成本的降低。
[0043]在上述的沖頭保持件7中，雖然中空部分12在外殼本體25的端面29處直接敞開到外殼11外部，沖頭保持件7替代地例如可以如圖9所示形成。圖9所示的沖頭保持件7中的外殼11還包括環(huán)形件82，該環(huán)形件82固定至外殼本體25的沿垂直方向H的另一端面29并具有圓形通孔81。大直徑?jīng)_頭部分39 —體地包括大直徑?jīng)_頭本體部分83和臺(tái)階表面53以及大直徑?jīng)_頭突出部分86，大直徑?jīng)_頭本體83的大直徑外周表面38與外殼本體25的大直徑內(nèi)周表面22沿垂直方向H可移動(dòng)地接觸，臺(tái)階表面53與彈性件14的另一端52接觸，大直徑?jīng)_頭突出部分86具有圓柱形外周表面85，其直徑小于大直徑?jīng)_頭本體部分83的大直徑外周表面38和環(huán)形件82的限定通孔81的環(huán)形內(nèi)周表面84中的每一個(gè)的直徑，且大直徑?jīng)_頭突出部分86穿過環(huán)形件82的通孔81并從外殼11的沿垂直方向H的另一端面29突出到外殼11外。這種布置設(shè)置成:通過大直徑?jīng)_頭本體部分83與環(huán)形件82的接觸，使沖頭13從外殼11的中空部分12的抽出被禁止。大直徑?jīng)_頭突出部分86具有與壓制板3的下表面41接觸的端面40，且大直徑?jīng)_頭突出部分86的直徑可以大于或小于小直徑?jīng)_頭部分35的直徑。
[0044]而且，對(duì)于圖9所示的沖頭保持器7，在環(huán)形件82固定至外殼本體25的端面29之前，將彈性件14和沖頭13插入地附連到外殼11的中空部分12內(nèi)，隨后將環(huán)形件82固定至外殼本體25的端面29，由此能夠組裝沖頭保持件7。因此，在制造、維修和維護(hù)期間可容易地在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)組裝，并能夠獲得制造成本和維護(hù)成本的降低。
[0045]在圖9所示的沖頭保持件7中，這種布置設(shè)置成:將環(huán)形件82固定至外殼本體25的端面28，從而通過大直徑?jīng)_頭本體部分83與環(huán)形件82的接觸，禁止沖頭13從外殼11的中空部分12抽出。但是，替代地，這種布置也可設(shè)置成:如圖10所示，以連接的方式在外殼本體25沿垂直方向H的另一端面29上形成拉制部分91，且大直徑?jīng)_頭突出部分86做成穿過由拉制部分91的內(nèi)周表面92限定的孔93突出到外殼11外部，由此通過大直徑?jīng)_頭本體部分83與拉制部分91的接觸而禁止沖頭13從外殼11的中空部分12抽出。
[0046]而且，對(duì)于圖10所示的沖頭保持件7，在形成拉制部分91之前，將彈性件14和沖頭13插入地附連到外殼11的中空部分12中，且隨后形成拉制部分91，由此裝配沖頭保持件7。因此，在制造期間可容易地在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)組裝，并能夠獲得制造成本的降低。
[0047]順帶提及，在上述的沖頭保持件7中，雖然突起31形成為圓錐形，但如圖11所示，突起31可以替代地形成為包括:一體地設(shè)置在小直徑?jīng)_頭部分35的一個(gè)端面33上并具有與該端面33同心布置的圓形底平面95和圓形頂平面96的圓柱形部分；以及一體地設(shè)置在圓柱形部分97的圓形頂平面96上的錐形部分98。還可替代地，如圖12所示，突起31可以形成為包括:一體地設(shè)置在小直徑?jīng)_頭部分35的一個(gè)端面33上的具有頂角Θ I的截頭圓錐部分99，其具有與該端面33同心布置的圓形底平面95和直徑小于圓形底平面95的圓形頂平面96 ;以及一體地設(shè)置在該截頭圓錐部分99的圓形頂平面96上并具有大于頂角Θ I的頂角Θ 2的圓錐形部分98。上述突起31的任何一種能夠有效地防止突起31在形成穿孔73之后從該穿孔抽出，并能夠在金屬板8的移動(dòng)被可靠限制的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)金屬板8的撕裂和破裂。具體地，對(duì)于圖12所示的突起31，由于提前形成穿孔73的圓錐形部分98具有大頂角Θ 2，能夠防止其永久變形并有效地防止這樣一種圓錐形部分98永久變形，從而能夠防止截頭錐形部分99的永久變形。因此，即使在長(zhǎng)時(shí)間使用中，也能夠避免突起31的永久變形的可能性，從而能夠提高耐久性。
[0048]對(duì)于上述沖壓設(shè)備I，通過垂向移動(dòng)沖頭13形成通孔74，但也可通過斜著移動(dòng)沖頭13而在金屬板8的傾斜部分上形成通孔74。
[0049]附圖標(biāo)記的說明
[0050]1:沖壓設(shè)備
[0051]2:上模保持件
[0052]3:壓制板
[0053]4:彈性件
[0054]5:壓制墊
[0055]6:螺栓
[0056]7:沖頭保持件
[0057]8:金屬板[0058]9:下模
[0059]10:沖模
[0060]11:外殼
[0061]12:中空部分
[0062]13:沖頭
[0063]14:彈性件
【權(quán)利要求】
1.一種用于沖壓金屬板的沖頭單元，所述沖頭單元包括:中空外殼；沿軸向可移動(dòng)地布置在外殼的中空部分中的沖頭；以及彈性件，所述彈性件布置在外殼的中空部分中并彈性地壓制所述沖頭沿軸向朝向初始位置，其中，所述外殼包括小直徑內(nèi)周表面、具有比所述小直徑內(nèi)周表面的直徑更大的直徑的大直徑內(nèi)周表面，以及在所述小直徑內(nèi)周表面與所述大直徑內(nèi)周表面之間的環(huán)形臺(tái)階表面，所述中空部分由所述小直徑內(nèi)周表面和所述大直徑內(nèi)周表面限定，其中所述沖頭包括突起、小直徑?jīng)_頭部分和大直徑?jīng)_頭部分，所述小直徑?jīng)_頭部分的一個(gè)軸向端面上一體地設(shè)置所述突起，并且所述小直徑?jīng)_頭部分在其外周表面處與所述外殼的所述小直徑內(nèi)周表面沿軸向可移動(dòng)地接觸，所述大直徑?jīng)_頭部分的一個(gè)軸向端面上一體地設(shè)置所述小直徑?jīng)_頭部分的另一軸向端面，并且所述大直徑?jīng)_頭部分在在其比所述小直徑?jīng)_頭部分的直徑更大的大直徑外周表面處與所述外殼的大直徑內(nèi)周表面沿軸向可移動(dòng)地接觸，且所述沖頭在其小直徑?jīng)_頭部分處可從所述外殼的一個(gè)軸向端面突出到外殼外部，同時(shí)所述沖頭在其大直徑?jīng)_頭部分處從所述外殼的另一軸向端面突出到外殼外部，且其中所述突起一體地形成在可從所述外殼的一個(gè)軸向端面突出到所述外殼外部的小直徑?jīng)_頭部分的一個(gè)軸向端面上，且所述彈性件在其一端處與所述外殼的臺(tái)階表面接觸，在其另一端處與所述沖頭的所述小直徑外周表面與所述大直徑外周表面之間的環(huán)形臺(tái)階表面接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于沖壓金屬板的沖頭單元，其特征在于，所述外殼的大直徑內(nèi)周表面在從外殼的臺(tái)階表面到外殼的另一軸向端面的范圍內(nèi)形成有相同的直徑，且所述沖頭的大直徑?jīng)_頭部分在從沖頭的臺(tái)階表面到大直徑?jīng)_頭部分的另一軸端面的范圍內(nèi)形成有相同的直徑，從而所述沖頭適于從外殼的中空部分抽出穿過外殼的另一軸向端面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于沖壓金屬板的沖頭單元，其特征在于，所述外殼包括外殼本體以及固定至所述外殼本體的另一軸向端面的環(huán)形件，所述外殼本體具有小直徑內(nèi)周表面和大直徑內(nèi)周表面，且所述大直徑?jīng)_頭部分包括大直徑?jīng)_頭本體部分和大直徑?jīng)_頭突出部分，所述大直徑?jīng)_頭本體部分具有與外殼本體的大直徑內(nèi)周表面沿軸向可移動(dòng)地接觸的大直徑外周表面，所述大直徑?jīng)_頭突出部分具有直徑比大直徑?jīng)_頭本體的大直徑外周表面和所述環(huán)形件的限定通孔的內(nèi)周表面中的每一個(gè)的直徑小的外周表面，且所述大直徑?jīng)_頭突出部分穿過所述環(huán)形件的通孔并從所述外殼的另一軸向端面突出到所述外殼外，從而通過大直徑?jīng)_頭本體部分與所述環(huán)形件的接觸而禁止所述沖頭從所述外殼的中空部分抽出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于沖壓金屬板的沖頭單元，其特征在于，所述外殼包括外殼本體以及以連接方式形成在所述外殼本體的另一軸向端面上的拉制部分，所述外殼本體具有小直徑內(nèi)周表面和大直徑內(nèi)周表面，且所述大直徑?jīng)_頭部分包括大直徑?jīng)_頭本體部分和大直徑?jīng)_頭突出部分，所述大直徑?jīng)_頭本體部分具有與外殼本體的大直徑內(nèi)周表面沿軸向可移動(dòng)地接觸的大直徑外周表面，所述大直徑?jīng)_頭突出部分具有直徑比大直徑?jīng)_頭本體的大直徑外周表面和所述拉制部分的內(nèi)周表面中的每一個(gè)的直徑小的外周表面，且所述大直徑?jīng)_頭突出部分穿過由所述拉制件的內(nèi)周表面限定的通孔并從所述外殼的另一軸向端突出到所述外殼外，從而通過大直徑?jīng)_頭本體部分與所述拉制部分的接觸而禁止所述沖頭從所述外殼的中空部分抽出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的用于沖壓金屬板的沖頭單元，其特征在于，所述外殼由樹脂材料形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的用于沖壓金屬板的沖頭單元，其特征在于，所述突起具有圓錐形或錐體形狀，其中，所述突起在其底平面處一體地設(shè)置在所述小直徑?jīng)_頭部分的一個(gè)端面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的用于沖壓金屬板的沖頭單元，其特征在于，所述突起包括一體地設(shè)置在所述小直徑?jīng)_頭部分的一個(gè)端面上并具有與該端面同心布置的圓形底平面和圓形頂平面的圓柱形部分；以及一體地設(shè)置在圓柱形部分的圓形頂平面上的圓錐或錐體部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的用于沖壓金屬板的沖頭單元，其特征在于，所述突起包括一體地設(shè)置在所述小直徑?jīng)_頭部分的一個(gè)端面上并具有與該端面同心布置的圓形底平面和直徑小于所述圓形底平面的圓形頂平面的截頭圓錐部分；以及一體地設(shè)置在所述截頭圓錐部分的圓形頂平面上的圓錐或錐體部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的用于沖壓金屬板的沖頭單元，其被用于金屬板沖壓設(shè)備，其中通過 突起在金屬板上沖壓穿孔，且沖頭的小直徑部分在金屬板的移動(dòng)被插入沖孔的突起限制的狀態(tài)下從沖模的孔的一端進(jìn)一步插入沖模的孔，由此通過沖模的圓柱形內(nèi)表面的環(huán)形邊緣的周界使金屬板破裂，從而在金屬板上形成通孔，所述環(huán)形邊緣的周界限定沖模的孔的一端。
10.一種金屬板沖壓設(shè)備，所述金屬板沖壓設(shè)備包括根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的用于沖壓金屬板的沖頭單元以及具有供沖頭單元的沖頭插入其中的孔的沖模。
【文檔編號(hào)】B21D28/34GK103747892SQ201280023641
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月18日
【發(fā)明者】大石政利, 店橋純一, 桐明秀樹, 高田桂太 申請(qǐng)人:有限會(huì)社旺茲, 奧依列斯工業(yè)株式會(huì)社