專利名稱：薄板金屬的開孔裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄板金屬的開孔裝置及其方法。
背景技術(shù)：
專利文獻(xiàn)1 日本專利特開2005-262^3號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利特開2002-153920號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題用于在薄板金屬上開孔的裝置被配置成將外徑比模具通孔的直徑小的沖頭按壓抵靠在薄板金屬上，再將該沖頭插入模具的通孔中，通過沖頭與模具之間的協(xié)作而在薄板金屬上產(chǎn)生剪切，從而在薄板金屬上形成與模具通孔的形狀相一致的通孔。順便提及，當(dāng)在薄板金屬上開設(shè)圓形通孔時(shí)，外形與該圓形通孔相似的圓形沖頭作為標(biāo)準(zhǔn)件是能夠購得的，并且容易獲得。但是，當(dāng)開設(shè)圓形之外的特殊形狀的通孔時(shí)，則難以作為標(biāo)準(zhǔn)件來獲得外形與該特殊形狀的通孔相似的沖頭，并且當(dāng)前情況是，與特殊形狀的通孔相一致的沖頭是依據(jù)特別的訂單而制造的。這種沖頭便不可避免地變得昂貴，從而存在的問題是，開孔加工操作者必須始終備有昂貴的特殊形狀沖頭作為備品。本發(fā)明根據(jù)上述情況而作，其目的在于能提供一種薄板金屬開孔裝置及其方法， 它能不使用外形與通孔的外形相似的沖頭來進(jìn)行除圓形以外的特殊形狀的通孔的開孔，從而能降低開孔成本。解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的薄板金屬開孔裝置包括模具，該模具具有形狀與在薄板金屬上所要形成的通孔的形狀相一致的通孔；以及沖頭裝置，該沖頭裝置包括沖頭主體裝置和穿刺孔形成裝置，沖頭主體裝置具有與模具的通孔的外緣的形狀不相似的外形，且適于與模具協(xié)作以在薄板金屬上形成通孔，穿刺孔形成裝置被一體設(shè)置在沖頭主體裝置面向模具通孔的一個(gè)端面上，且適于在薄板金屬上形成穿刺孔，其中，通過穿刺孔形成裝置在薄板金屬上形成穿刺孔，在薄板金屬的運(yùn)動(dòng)受到插入穿刺孔中的穿刺孔形成裝置限制的狀態(tài)下，沖頭主體裝置被插入模具的通孔，從而通過模具與沖頭主體裝置之間的協(xié)作而使薄板金屬在模具通孔的外緣上經(jīng)受拉伸斷裂，由此在薄板金屬上形成通孔。根據(jù)如上所述的薄板金屬開孔裝置，通過穿刺孔形成裝置在薄板金屬上形成穿刺孔，在薄板金屬的運(yùn)動(dòng)受到插入穿刺孔中的穿刺孔形成裝置限制的狀態(tài)下，沖頭主體裝置被插入模具通孔中，其中，沖頭主體裝置具有與模具通孔的外緣的形狀不相似的外形。于是，通過模具與沖頭主體裝置之間的協(xié)作而使薄板金屬在模具通孔的外緣經(jīng)受拉伸斷裂， 由此在薄板金屬上形成通孔。因此，能夠不使用外形與所要開孔的通孔的外形相似的沖頭， 而使用外形為圓形或是四邊形形狀的沖頭主體來進(jìn)行開孔，由此能降低開孔成本。在本發(fā)明的開孔裝置中，沖頭主體裝置可具有至少一個(gè)沖頭主體，該沖頭主體具
3有與模具的通孔的外緣的形狀不相似的外形。在這種情況下，穿刺孔形成裝置可具有一體地設(shè)置在至少一個(gè)沖頭主體面向模具通孔的一個(gè)端面上的圓錐形或角錐形突起。模具的通孔可具有包括三角形在內(nèi)的多邊形、橢圓形、長圓形或封閉曲線形。此時(shí)，沖頭主體裝置可具有至少一個(gè)沖頭主體，該沖頭主體具有圓形或四邊形的外形。一種利用根據(jù)上述任意一方面的薄板金屬開孔裝置在薄板金屬上形成通孔的方法的特征是包括以下步驟通過穿刺孔形成裝置在薄板金屬上形成穿刺孔；以薄板金屬的運(yùn)動(dòng)受到插入穿刺孔中的穿刺孔形成裝置限制的狀態(tài)，將沖頭主體裝置插入模具通孔中； 通過模具與沖頭主體裝置之間的協(xié)作而使薄板金屬在模具的通孔的外緣經(jīng)受拉伸斷裂，由此在薄板金屬上形成通孔。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種薄板金屬開孔裝置及其方法，它能夠不使用外形與通孔的外形相似的沖頭來進(jìn)行除圓形以外的特殊形狀的通孔的開孔，從而能降低開孔成本。


圖1是本發(fā)明的較佳實(shí)施例的剖視圖；圖2是在圖1所示的實(shí)施例中使用的沖頭主體及突起的說明性放大側(cè)視圖；圖3是在圖1所示的實(shí)施例中使用的基部、沖頭主體及突起的說明性主視圖；圖4是在圖1所示的實(shí)施例中使用的沖頭主體、突起和模具的說明圖；圖5是說明圖1所示實(shí)施例的操作的圖；圖6是說明圖1所示實(shí)施例的操作的圖；圖7是本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例的說明性局部剖視圖；圖8是本發(fā)明的又一較佳實(shí)施例的說明性局部剖視圖；圖9是本發(fā)明的又一較佳實(shí)施例的說明性局部剖視圖；圖10是本發(fā)明的又一較佳實(shí)施例的說明性局部剖視圖；以及圖11是本發(fā)明的又一較佳實(shí)施例的說明性局部剖視圖。
具體實(shí)施例方式以下基于附圖所示較佳實(shí)施例給出實(shí)施本發(fā)明方式的更詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。在圖1至圖4中，本實(shí)施例的薄板金屬開孔裝置包括上模保持件2，該上模保持件2利用液壓頂?shù)冗M(jìn)行升降；按壓板3，該按壓板3被固定至上模保持件2 ；按壓墊5，該按壓墊5通過彈性構(gòu)件4而從上模保持件2垂下；沖頭保持件7，該沖頭保持件7通過螺栓6 等固定至按壓墊5，并構(gòu)成沖頭單元；下模9，在該下模9上放置有要進(jìn)行開孔加工的薄板金屬8 ；以及模具11，該模具11被埋入下模9中，并具有長圓形的通孔10，通孔10的形狀符合在薄板金屬8上所要開孔的通孔的形狀，即，在本實(shí)施例中為長圓形。沖頭保持件7包括圓筒狀殼體12，該圓筒狀殼體12通過螺栓6等固定至按壓墊 5 ；圓筒狀滑動(dòng)件13，該圓筒狀滑動(dòng)件13可垂直滑動(dòng)地安裝于殼體12 ；沖頭裝置14，該沖頭裝置14可垂直滑動(dòng)地安裝在滑動(dòng)件13內(nèi)；回復(fù)裝置16，該回復(fù)裝置16被設(shè)置在滑動(dòng)件13 內(nèi)，并具有沖頭裝置14和螺旋彈簧15，該螺旋彈簧15通過利用沖頭裝置14對(duì)滑動(dòng)件13向上彈性施力而使沖頭裝置14及滑動(dòng)件13返回到它們的初始位置；以及滑動(dòng)導(dǎo)向構(gòu)件17， 該滑動(dòng)導(dǎo)向構(gòu)件17被設(shè)置在殼體12內(nèi)，以引導(dǎo)沖頭裝置14垂直運(yùn)動(dòng)。除了通孔10之外，模具11還具有長圓形的通孔19，該長圓形的通孔19與通孔10 相連續(xù)，并具有與通孔10相似但尺寸比通孔10大的形狀，適于排出沖屑18 (參見圖6)。滑動(dòng)件13在其周面上具有凹槽21，并適于在該凹槽21處與固定于殼體12的定位銷22配合，以使滑動(dòng)件13不會(huì)因螺旋彈簧15的彈性而脫離殼體12?；瑒?dòng)件13適于在上模保持件2下降時(shí)由按壓板3向下按壓。用于對(duì)薄板金屬8進(jìn)行開孔的沖頭裝置14包括圓柱狀基部25 ；沖頭主體裝置觀，該沖頭主體裝置觀被設(shè)置在基部25的圓形下端面沈上，具有與模具11的長圓形通孔 10的外緣27的形狀不相似的外形，并適于與模具11協(xié)作以在薄板金屬8上形成通孔；穿刺孔形成裝置31，該穿刺孔形成裝置31被一體設(shè)置在沖頭主體裝置觀面向模具11通孔10 的一個(gè)端面四，并適于與模具11協(xié)作以在薄板金屬8上形成穿刺孔30 (參見圖5)；以及套環(huán)部33，該套環(huán)部33被一體設(shè)置在基部25的圓形上端面32上。沖頭主體裝置觀具有至少一個(gè)(在本實(shí)施例中為三個(gè))圓柱狀沖頭主體41，每一個(gè)沖頭主體41均具有與模具11的長圓形通孔10的外緣27的形狀不相似的圓形外形，并被插入通孔10中。形成為互相相同形狀的每一個(gè)沖頭主體41分別在其上端處一體地固定于基部25的圓形下端面沈，或者較佳地，為了能夠更換，沖頭主體41通過螺栓或嵌合可拆卸地固定于該圓形下端面26。如果薄板金屬8的厚度假定為t，則三個(gè)沖頭主體41中的每一個(gè)均形成為具有能相對(duì)于模具11的通孔10的外緣27而產(chǎn)生0. 15t以上、2mm以下的最小間隙42的外徑。三個(gè)沖頭主體41沿通孔10的縱向排成一列，并且在相鄰的沖頭主體41之間設(shè)有如此尺寸的間隙40 在開孔時(shí)能在薄板金屬8上沿著外緣27發(fā)生拉伸斷裂。穿刺孔形成裝置31具有一體設(shè)置在每一個(gè)沖頭主體41面對(duì)模具11通孔10的那一個(gè)圓形端面四上的圓錐形或角錐形(在本實(shí)施例中為圓錐形)的突起43，并適于用突起 43與模具11相協(xié)作以在薄板金屬8上形成穿刺孔30。彈簧15在其一端與套環(huán)部33抵靠，在其另一端與滑動(dòng)導(dǎo)向構(gòu)件17的凸緣部45 抵靠。除了凸緣部45之外，滑動(dòng)導(dǎo)向構(gòu)件17還具有與凸緣部45 —體形成、且在殼體12的每個(gè)孔46中安裝于殼體12的圓筒部47，滑動(dòng)導(dǎo)向構(gòu)件17在每個(gè)圓筒部47的內(nèi)周面上對(duì)插入每個(gè)圓筒部47中的沖頭主體裝置觀的每個(gè)沖頭主體41進(jìn)行引導(dǎo)和支承。在上述開孔裝置1中，當(dāng)沖壓板3、沖壓墊5及沖頭保持件7隨上模保持件2的下降而下降時(shí)，放置在下模9上的薄板金屬8被沖壓墊5按壓，并通過被夾持在下模9與沖壓墊5之間而被固定。同時(shí)，滑動(dòng)件13被按壓板3按壓，沖頭裝置14隨著滑動(dòng)件13的下降而下降。隨著沖頭裝置14下降，如圖5所示，通過穿刺孔形成裝置31的突起43而在薄板金屬8上形成穿刺孔30。在薄板金屬8的運(yùn)動(dòng)受到插入穿刺孔30中的穿刺孔形成裝置31 的突起43限制的狀態(tài)下，沖頭裝置14下降，沖頭主體裝置觀的沖頭主體41被插入模具11 的通孔10中。于是，如圖6所示，通過模具11與沖頭主體裝置觀的沖頭主體41之間的協(xié)作，薄板金屬8在模具11的通孔10的外緣27經(jīng)受拉伸斷裂，由此在薄板金屬8上形成長圓形通孔48。順便提及，根據(jù)開孔裝置1，通過穿刺孔形成裝置31在薄板金屬8上形成穿刺孔30，在薄板金屬8的運(yùn)動(dòng)受到插入穿刺孔30中的穿刺孔形成裝置31限制的狀態(tài)下，將沖頭主體裝置觀插入模具11的通孔10，其中，上述沖頭主體裝置觀具有與模具11的長圓形通孔10的外緣27的形狀不相似的圓形外形。于是，通過模具11與沖頭主體裝置觀之間的協(xié)作，薄板金屬8在模具11的通孔10的外緣27經(jīng)受拉伸斷裂，由此在薄板金屬8上形成與通孔10形狀相一致的通孔48。因此，能夠不使用外形與所要開孔的通孔48的外形相似的沖頭，而是使用外形為圓形的沖頭主體41來進(jìn)行開孔，由此能降低開孔成本。使用開孔裝置1，通過使沖頭裝置14垂直移動(dòng)來形成通孔48，但也可以使沖頭裝置14傾斜移動(dòng)而在薄板金屬8的傾斜部上形成通孔48。如上所述的開孔裝置1是這樣一個(gè)例子，其中，為了在薄板金屬8上形成與模具11 的長圓形通孔10的外緣形狀相一致的通孔48，使用具有三個(gè)沖頭主體41的沖頭主體裝置觀，沖頭主體41具有與模具11的長圓形通孔10的外緣27的形狀不相似的圓形外形?；蛘?，如圖7所示，為了在薄板金屬8上形成與模具11的基本為八邊形的通孔10的形狀相一致的通孔48，也可以使用具有一個(gè)沖頭主體41的沖頭主體裝置觀和具有圓錐形突起43的穿刺孔形成裝置31，其中，沖頭主體41具有與模具11的基本為八邊形的通孔10的外緣27 形狀不相似的圓形外形，圓錐形突起43—體設(shè)置在一個(gè)沖頭主體41面向模具11通孔10的一個(gè)端面四上。又或者，如圖8所示，為了在薄板金屬8上形成與模具11的通孔10的外緣 27的形狀相一致的通孔48，其中，該通孔10具有橢圓形和與該橢圓形連接的四邊形組合而成的形狀，則可以使用具有兩個(gè)沖頭主體41的沖頭主體裝置觀和具有圓錐形突起43的穿刺孔形成裝置31，其中，兩個(gè)沖頭主體41分別設(shè)有與模具11的通孔10的外緣27的形狀不相似的較大的和較小的圓形外形，圓錐形突起43被一體設(shè)置在每個(gè)沖頭主體41面向模具 11的通孔10的一個(gè)端面四上。再或者，如圖9所示，為了在薄板金屬8上形成與模具11 通孔10的外緣27的形狀相一致的通孔48，其中通孔10具有封閉曲線形狀，則可以使用具有一個(gè)沖頭主體41的沖頭主體裝置觀和具有圓錐形突起43的穿刺孔形成裝置31，其中， 沖頭主體41設(shè)有與模具11的通孔10外緣27的形狀不相似的圓形外形，圓錐形突起43被一體設(shè)置在沖頭主體41面向模具11的通孔10的一個(gè)端面四上。再或者，如圖10所示， 為了在薄板金屬8上形成與模具11的通孔10的外緣27的形狀相一致的通孔48，其中通孔 10具有封閉曲線形狀，則可以使用具有一個(gè)沖頭主體41的沖頭主體裝置觀和具有圓錐形突起43的穿刺孔形成裝置31，其中，沖頭主體41具有與模具11通孔10的外緣27的形狀不相似的四邊形外形，圓錐形突起43被一體設(shè)置在沖頭主體41面向模具11通孔10的一個(gè)端面四上。除此之外，在上述描述中，通過在模具11的通孔10的外緣27的整個(gè)區(qū)域內(nèi)使薄板金屬8經(jīng)受拉伸斷裂，從而在薄板金屬8上形成通孔48。但是，如圖11所示，為了通過在模具11的通孔10外緣27處的區(qū)域51中的剪切以及在不包括區(qū)域51的區(qū)域52中的拉伸斷裂而在薄板金屬8上形成與通孔10的外緣27的形狀相一致的通孔48，其中通孔10具有封閉曲線形狀，可以使用具有一個(gè)沖頭主體41的沖頭主體裝置觀和具有圓錐形突起43 的穿刺孔形成裝置31，其中，沖頭主體41具有與模具11的通孔10的外緣27的形狀部分相似的外形和部分不相似的外形，圓錐形突起43 —體形成在沖頭主體41面向模具11的通孔 10的一個(gè)端面四上。此外，盡管在上述描述中使用圓錐形突起43，但也可以使用包括三棱錐形在內(nèi)的
6多棱錐形的突起43來代替，或是使用這樣一個(gè)突起43 在基部25側(cè)設(shè)置圓柱體或棱柱體而在前端側(cè)設(shè)置圓錐體或角錐體，且圓柱體或棱柱體與圓錐體或角錐體形成一體。另外，在本發(fā)明中，如果將薄板金屬的厚度假定為t，則若沖頭主體與模具通孔的外緣之間的間隙為 0. It至20t就足夠了。此外，也可以將模具11本身用作下模，而不使用埋設(shè)有模具11的下模9。
權(quán)利要求
1.一種薄板金屬開孔裝置，包括模具，該模具具有形狀與在薄板金屬上所要形成的通孔的形狀相一致的的通孔；以及沖頭裝置，該沖頭裝置包括沖頭主體裝置和穿刺孔形成裝置，所述沖頭主體裝置具有與所述模具的所述通孔的外緣的形狀不相似的外形，且適于與所述模具協(xié)作以在所述薄板金屬上形成通孔，所述穿刺孔形成裝置被一體設(shè)置在所述沖頭主體裝置面向所述模具的所述通孔的一個(gè)端面上，且適于在所述薄板金屬上形成穿刺孔，其中，通過所述穿刺孔形成裝置在所述薄板金屬上形成所述穿刺孔，在所述薄板金屬的運(yùn)動(dòng)受到插入所述穿刺孔中的所述穿刺孔形成裝置限制的狀態(tài)下，所述沖頭主體裝置被插入所述模具的所述通孔，從而通過所述模具與所述沖頭主體裝置之間的協(xié)作而使所述薄板金屬在所述模具的所述通孔的所述外緣處經(jīng)受拉伸斷裂，由此在所述薄板金屬上形成所述通孑L。
2.如權(quán)利要求1所述的薄板金屬開孔裝置，其特征在于，所述沖頭主體裝置具有至少一個(gè)沖頭主體，所述沖頭主體具有與所述模具的所述通孔的所述外緣的所述形狀不相似的外形，所述穿刺孔形成裝置具有圓錐形或角錐形的突起，所述突起一體設(shè)置在所述至少一個(gè)沖頭主體面向所述模具的所述通孔的所述一個(gè)端面上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的薄板金屬開孔裝置，其特征在于，所述模具的所述通孔具有包括三角形在內(nèi)的多邊形、橢圓形、長圓形或封閉曲線的形狀，所述沖頭主體裝置包括至少一個(gè)沖頭主體，所述沖頭主體具有圓形或四邊形的外形。
4.一種利用如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的薄板金屬開孔裝置在薄板金屬上形成通孔的方法，包括以下步驟通過所述穿刺孔形成裝置在所述薄板金屬上形成所述穿刺孔； 在所述薄板金屬的運(yùn)動(dòng)受到插入所述穿刺孔中的所述穿刺孔形成裝置限制的狀態(tài)下，將所述沖頭主體裝置插入所述模具的所述通孔中；通過所述模具與所述沖頭主體裝置之間的協(xié)作而使所述薄板金屬在所述模具的所述通孔的所述外緣處經(jīng)受拉伸斷裂，由此在所述薄板金屬上形成通孔。
全文摘要
一種薄板金屬的開孔的裝置(1)，其包括上模保持件(2)，該上模保持件(2)通過液壓頂升降；按壓板(3)，該按壓板(3)被固定至所述上模保持件(2)；按壓墊(5)，該按壓墊(5)通過彈性構(gòu)件(4)而從所述上模保持件(2)垂下；沖頭保持件(7)，該沖頭保持件(7)通過螺栓(6)固定至所述按壓墊(5)，并構(gòu)成為沖頭單元；下模(9)，在該下模(9)上放置有進(jìn)行開孔加工的薄板金屬(8)；以及模具(11)，該模具(11)被埋入所述下模(9)中，并具有與在薄板金屬(8)上所要開孔的通孔形狀相一致的長圓形的通孔(10)。
文檔編號(hào)B21D28/34GK102281962SQ20098015487
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日
發(fā)明者大石政利, 荒水照夫 申請(qǐng)人:奧依列斯工業(yè)株式會(huì)社, 有限會(huì)社旺茲