[发明专利]用于液压冲孔的组合冲头

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2005年10月20日提交的美国临时申请No.60/728,811的 优先权。在此通过引用将上述申请的公开内容纳入本文中。

技术领域

本发明涉及一种用于在液压成形的金属构件中形成孔的冲头。更具体 地，本发明涉及一种用于形成具有两个或更多个废料片的孔的组合冲头。

背景技术

现在，液压成形广泛地用来形成用于汽车底盘等的重质和轻质金属构 件。在液压成形中，将管状金属坯件放置到模具中，然后通过向该坯件填 充加压流体--通常是水--对该坯件进行扩展以与模具相一致。

作为液压成形过程之后的步骤，在对所形成的构件进行减压和从模具 移开所述构件之前，已知的是利用冲头在该构件中冲压出任意所需要的 孔。这些冲头通常经由液压活塞来操作，并且除了因为压力使构件的壁抵 抗冲头的移动而使液压成形的构件中的流体压力去除了对模具的需要之 外，这些冲头与传统的冲头和模具操作非常类似。

为了避免附加的制造步骤，通常由在冲头一侧上的特征将冲孔形成的 废料片存留在液压成形的构件内，所述特征确保废料片的一侧部分保持附 连在该构件上。该废料片由于在冲孔操作期间冲头的移动而围绕这部分折 进到构件的内部，并被该部分留住，而不遮挡该孔的开口。

然而，当希望冲压出相对大(与液压成形的构件的直径相比)的孔， 就很难或不可能形成这样的孔，因为在冲孔操作期间废料片可能抵接构件 的内部部分。

即使在可以冲压出大孔的情况下，可能也不能形成留存的废料片，因 为当废料片被折叠时它可能抵接构件的内部部分，从而阻止废料片被折叠 得不碍事并因而至少部分地遮挡孔的开口部分。

因此，为了冲压出这样相对大的孔，已知的是利用阶梯冲头来形成所 希望的具有两个较小废料片的孔。如果废料片得以留存，则每个废料片围 绕孔的不同部分得以留存并被折叠得地远离另一废料片。

然而，常规的阶梯冲头系统需要非常高的冲孔压力和校准压力(液压 成形的构件中的流体的压力)进行操作，并且因而用于这样的系统的工具 和作动器昂贵并且/或者用于形成和进行冲孔的操作的周期时间可能比其 它情况长。更重要地，阶梯冲头可能会阻止在液压成形期间将附加量的坯 件供应到模具中，而在液压成形期间将附加量的坯件供应到模具中通常是 期望的操作。

发明内容

本发明的目的是提供一种消除或减少现有技术的至少一个缺点的新 颖的组合冲头。

根据本发明的第一方面，提供一种用于在液压成形的构件中形成孔的 组合冲头，包括：第一冲头部，其具有冲头表面、间隔开的作用面和突起 部，所述突起部大致平行于所述作用面从所述第一冲头部延伸；第二冲头 部，其具有冲头表面、间隔开的作用面和凹槽，所述凹槽沿所述第二冲头 部的与所述第二冲头部的作用面垂直的侧面的一部分延伸，所述凹槽接收 所述突起部并且限制第二冲头部相对于第一冲头部的移动；以及作动器， 其具有作动器作用面，以接合第一冲头部的作用面和第二冲头部的作用 面，所述作动器能够在初始位置和伸出位置之间移动，作动器作用面与第 一冲头部的作用面接合以交替性地在初始位置和伸出位置之间移动第一 冲头部，在初始位置处，在第二冲头部的作用面和作动器作用面之间提供 有间隙，使得当作动器向伸出位置移动时第一冲头部能够穿透液压成形的 构件而在间隙用完之前不移动第二冲头部，在这之后第一冲头部和第二冲 头部与作动器一起向伸出位置移动，突起部与凹槽的端部接合，以将第二 冲头部和第一冲头部移动到初始位置并且重新建立间隙。

一种用于在液压成形的构件中形成孔的组合冲头，该冲头包括：第一 冲头部，以从液压成形的构件冲压出第一废料片；第二冲头部，以从液压 成形的构件冲压出第二废料片；以及能够在初始位置和伸出位置之间移动 的作动器，所述作动器具有作用面，在初始位置，第二冲头部的作用面和 作动器作用面之间提供有间隙，所述作动器在移动第二冲头部以冲压出第 二废料片之前移动第一冲头部以冲压出第一废料片。