CN101346194A - 使用于穿孔机的冲头 - Google Patents

Abstract

本发明的冲头具备前端部、锥部、和圆筒部。前端部的表面为球面，其曲率半径为R1，长度为比R1短的L1。锥部的前端侧的外径为D1，后端侧外径为比D1大的D2，长度为L2。冲头满足式(1)，且0＜L1/R1＜0.5时满足式(2)，0.5≤L1/R1＜1时满足式(3)。前端部的球面的弯曲比半球面平缓，因此，用前端部在坯料上形成的孔的直径与半球面的情况相比大。因此，锥部不与坯料接触。0.5D1＜L1+L2≤2.5D1 (1)；0＜L1/R1＜0.5时，1.0＜D2/D1≤1.4 (2)；0.5≤L1/R1＜1时，1.0＜D2/D1＜1.8－0.8L1/R1 (3)。

Description

使用于穿孔机的冲头

技术领域

本发明涉及冲头，更具体来说涉及将坯料穿孔而形成为无缝管的穿孔机中使用的穿孔机用冲头(plug)。

背景技术

使用于穿孔机的冲头将加热的坯料(圆钢坯)穿孔而形成为中空坯管。如图11所示，冲头100配设于分别相对于轧制线PL倾斜的一对倾斜辊150之间。在向利用倾斜辊150使周向旋转的坯料50中压入冲头100后，穿孔机沿将坯料50沿其中心轴穿孔轧制而形成为中空坯管51。

冲头100与穿孔轧制中的坯料50接触，从坯料50受到热量及强压，因此，其表面容易熔损。如特开平9-29310号公报中公开所示，熔损的冲头在轴向上改动切削，并再使用。具体来说，如图12所示，在冲头100的表面SF1发生熔损110时，将冲头100在轴向上改动切削(改削)直至表面的熔损110消失。此时，改动切削后的冲头表面SF2的形状与原来的表面SF1的形状相同。若这样改动切削，则由于改动切削，冲头全长变短，但冲头的表面SF2与原来的形状相同，因此，能够再使用。然而，由于每次改动切削时冲头的全长变短，因此，改动切削次数存在限制。从而，即使能够再使用，但如果熔损产生的频度高，则导致冲头的寿命降低。

在特开昭57-50233号公报及国际公开WO2004/052569号手册中公开了一种具有抑制熔损的发生的形状的冲头。如图13所示，这些文献中公开的冲头200从前端依次包括半球状的前端部201、圆柱部202、和圆筒部203。在由冲头200将坯料50穿孔时，在利用前端部201穿孔的坯料50和圆柱部202的表面之间产生间隙IS。这样，圆柱部202与坯料50不接触，因此，抑制从坯料至冲头200的热量输入，且利用该间隙IS能够放出冲头200中蓄积的热量。因此，冲头200与以往的形状的冲头100相比，容易熔损。

然而，难以将冲头200改动切削而再使用。如图14所示，在圆柱部202发生与图12的熔损110相同程度的深度的熔损210时，用于将圆柱部202恢复为原来的形状所需的改动切削量Lc与冲头100的情况相比过剩地大。这是因为，圆柱部202的外径恒定，因此，不得不改动切削与熔损210的长度大致相同长度的量，从而不能除去熔损210，不能将圆柱部202恢复为原来的形状。因此，改动切削后的冲头200的全长变得过短，难以再使用。

为了减小冲头200的改动切削量Lc而将圆柱部202的外径从冲头前端侧向后端侧逐渐增大而形成为锥形状即可。但是，如形成为锥形状，则在与穿孔中的坯料之间的间隙IS消失，坯料和锥形状部分接触，因此，容易发生熔损。

发明内容

本发明的目的在于提供能够抑制熔损，且能够抑制改动切削量而再使用的冲头。

本发明人认为在像上述冲头200一样具有前端部的冲头中，前端部的球面的弯曲约平缓，利用前端部形成的坯料中形成的孔的直径越大。

在图1A的冲头中，前端部10的表面形状为半球面。即，前端部10的曲率半径R1与前端部10的长度L1相等。在这种情况下，由前端部10使在坯料30中形成的孔H0扩张的力小。因此，孔H0的直径D_H0小，坯料30的孔H0的表面和圆柱部16的表面之间的间隙IS0小。

另一方面，在图1B的冲头中，前端部10的球面的弯曲比半球面平缓。即，曲率半径R1比长度L1大。在这种情况下，由前端部10使在坯料30中形成的孔H0扩张的力与图1A的情况相比变大。因此，孔H0的直径D_H0比图1A大，孔H0的表面和圆柱部16的表面的间隙IS1比IS0大。

从而，如将曲率半径R1设为比长度L1大，将前端部10的球面的弯曲设为平缓，则如图1B中的虚线所示，即使将圆柱部16替换为具有前端侧外径D1小于后端侧外径D2的锥形的锥部11，孔H0的表面也不与锥部11的表面接触，能够在孔H0的表面和锥部11的表面之间形成间隙IS2。因此，能够从锥部11向间隙IS2放出热量，能够抑制熔损的发生。进而，锥部11具有锥形状。因此，即使发生熔损，也与外径为恒定的D1的圆柱部16相比能够抑制改动切削量，能够再使用。

本发明人准备前端部10的球面形状不同的各种冲头，调查了冲头的前端部10的形状、和没有熔损地能够穿孔轧制的锥部11的形状的关系。具体来说，准备变化了前端部10的长度L1及曲率半径R1、和锥部11的前端侧外径D1及外径D2的的各种冲头。用各冲头将坯料30穿孔轧制，调查能够穿孔轧制至前端部10或锥部11发生熔损为止的坯料根数。

调查结果示出在图2中。图中的横轴表示L1/R1。前端部10的球面的弯曲越平滑，L1/R1越小。在L1/R1＝1.0时，前端部10是半球面。另外，图中的纵轴表示D2/D1。在锥部11的长度恒定的情况下，D2/D1越大，锥部11的锥角越大。

图中的“×”标记表示能够穿孔轧制至熔损发生为止的坯料30的根数(以下，称为能够轧制的根数)为0的情况。即，在这种情况下，表示第一根坯料30的轧制结束后冲头中发生熔损的情况。图中“△”标记表示能够轧制的根数为1的情况，“○”表示能够轧制的根数为两根的情况，“◎”表示能够轧制的根数为三根以上。在能够轧制的根数为两根以上的情况下，判断为抑制了熔损的发生。

参照图2可知，随着L1/R1变小，能够轧制的根数为两根以上的D2/D1的最大值变大。前端部的球面的弯曲越平缓，孔H0的直径D_H0越大，因此，认为即使增大D2/D1，坯料30和锥部11之间也形成间隙IS，能够抑制熔损的发生。

然而，在L1/R1小于0.5时，即使L1/R1变小，能够轧制的根数为2以上的D2/D1的最大值大致恒定为1.4。这被认为是因为，即使减小L1/R1，孔H0的直径D_H0也不变大，保持大致恒定。穿孔中的坯料30受到由冲头的前端部10扩张孔H0的力，但与此同时，也受到由倾斜辊将孔H0缩径的力。因此认为，若L1/R1小于0.5，则由于从倾斜辊受到的力的影响，孔H0的扩张被收敛。

基于以上的见解，本发明人完成了以下的发明。

本发明的冲头使用于穿孔机。冲头从所述冲头的前端朝向后端依次具备前端部、锥部、和圆筒部。前端部的表面为在冲头的轴向上凸的球面，前端部的表面的曲率半径为R1，前端部的长度为比所述R1小的L1。锥部的表面与前端部的表面连续而形成，锥部的前端侧的外径为D1，锥部的后端侧的外径为比D1大的D2，锥部的长度为L2。圆筒部的表面与锥部的表面连续而形成，圆筒部的外径从冲头的前端朝向后端逐渐变大，满足式(1)，且0＜L1/R1＜0.5时满足式(2)，0.5≤L1/R1＜1时满足式(3)。

0.5D1＜L1+L2≤2.5D1     (1)

1.0＜D2/D1≤1.4         (2)

1.0＜D2/D1＜1.8-0.8L1/R1(3)

根据本发明的冲头可知，前端部的曲率半径R1设为比前端部的长度L1大。由此，前端部的球面的弯曲变得平缓，因此，能够将在坯料上形成的孔的直径酰化物比半球状的前端部大。因此，若锥部满足式(2)或(3)，则即使锥部具有锥形状，坯料和锥部也不接触，在坯料和锥部之间形成间隙。从而，本发明的冲头即使具有锥形状也能够防止熔损的发生，且由于具有锥形状，因此，能够抑制改动切削量而再使用。

优选前端部中与锥部邻接的部分具有角半径。

在这种情况下，冲头前端部的表面与锥部的表面圆滑地连续而形成。因此，能够抑制在穿孔中过剩的负荷施加于前端部和锥部的邻接部分，能够抑制在邻接部分发生熔损。

本发明的冲头使用于穿孔机。冲头从冲头的前端朝向后端依次具备锥部和圆筒部。锥部的前端侧为与冲头的横截面平行的平面。锥部的前端侧的外径为D1，锥部的后端侧的外径为比D1大的D2，所述锥部的长度为L2。圆筒部的表面与锥部的表面连续而形成，圆筒部的外径从冲头的前端朝向后端逐渐变大。冲头满足式(2)及(4)。

1.0＜D2/D1≤1.4   (2)

0.5D1＜L2≤2.5D1  (4)

根据本发明的冲头可知，其前端不是曲面，而是与横截面平行的平面。因此，扩张在坯料上形成的孔的力与半球状的前端部的情况相比大，能够增大坯料的孔的直径。由于能够增大孔的直径，因此，若锥部满足式(2)及(4)，则即使锥部不具有锥形状，坯料和冲头不接触。从而，本发明的冲头即使不具有锥形状，也能够防止熔损。进而，能够减小锥形状的改动切削量，能够在改动切削后再使用。

附图说明

图1A是用于说明冲头前端部的表面形状对在穿孔中的坯料和冲头之间形成的间隙赋予的影响的图。

图1B是表示与用于说明冲头前端部的表面形状对在穿孔中的坯料和冲头之间形成的间隙赋予的影响的图1A不同的其他例子的图。

图2是表示冲头前端部的表面形状及冲头锥部的形状、和冲头熔损之前穿孔轧制的坯料根数的关系的图。

图3是本发明的实施方式的冲头的侧面图。

图4是图3的前端部及锥部的放大图。

图5是用于说明穿孔中的坯料和冲头之间形成的间隙的形状的图。

图6是与图3所示的冲头不同的形状的其他冲头的侧面图。

图7是与图3及图6所示的冲头不同的形状的其他冲头的侧面图。

图8是与图3、图6及图7所示的冲头不同的形状的其他冲头的侧面图。

图9是使用于本实施例的冲头的侧面图。

图10是使用于本实施例的与图9不同的形状的冲头的侧面图。

图11是表示以往的穿孔机及冲头的图。

图12是用于说明以往的冲头的改动切削方法的图。

图13是用于说明使用了与图11及图12不同的形状的以往的冲头的坯料的穿孔轧制的图。

图14是用于说明将图13所示的冲头改动切削的状态的图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。对图中相同或相称部分标注相同符号，不重复其说明。

[冲头的形状]

参照图3及图4，本发明的实施方式的冲头1从前端到后端依次具备前端部10、锥部11、圆筒部12、和放出部13。这些的横截面形状均为圆形，表面相互连续地形成。

前端部10具有在穿孔轧制时压入坯料(圆钢坯)的端面中心部，在坯料的中心轴方向上形成孔H0的作用。前端部10的表面形成为在轴向上凸的球面101。球面101的曲率半径R1比前端部10的长度L1大。即，球面101的弯曲比半球面的弯曲平缓。因此，前端部10与以往的半球状的前端部相比，能够增大在坯料上形成的孔H0的直径D_H0。通过在前端部10增大直径D_H0，能够在坯料和锥部11之间形成间隙IS。

曲率半径R1越大，球面101的弯曲平缓，球面101的表面积变小。前端部10与坯料接触并从坯料接受热量，但如果其球面的表面积小，则从坯料受到的热量也小。球面101与半球面相比，表面积减小，因此，限制自坯料的热量输入，抑制熔损的发生。

锥部11具有：通过将在冲头1内蓄积的热量向坯料和锥部11之间的间隙IS放出，抑制冲头1的熔损的作用。另外，锥部11为锥形状，因此能够减小改动切削量，能够再使用冲头1。

锥部11的表面与前端部10的表面连续地形成。另外，锥部11的外径从冲头1的前端向后端而逐渐变大，在前端侧为D1，在后端侧为比D1大的D2。

圆筒部12具有将由前端部10使孔H0开阔的坯料(中空坯管)形成为期望的形状的作用。具体来说，圆筒部12与中空坯管接触，并扩大中空坯管的内径，并且在圆筒部12和倾斜辊之间夹着中空坯管轧制，由此将中空坯管的壁厚形成为规定的厚度。圆筒部12的表面与锥部11的表面连续地形成，圆筒部12的外径从冲头1的前端向后端而逐渐变大。

圆筒部12从冲头1的前端侧依次包括工作部121、环部122。工作部121具有将穿孔轧制中的中空坯管的内径扩张的作用，其表面为圆弧旋转面。环部122具有将中空坯管的内径形成为期望的厚度的作用，具有锥形状。

放出部13具有防止中空坯管的内表面产生瑕疵的作用。放出部13的的外径恒定或从冲头1的前端向厚度逐渐减小。因此，放出部13与穿孔轧制中的中空坯管的内表面不接触，能够在中空坯管的内表面产生瑕疵。

[前端部及锥部的形状]

如上所述，冲头1在穿孔轧制中的坯料和锥部11之间形成间隙IS而防止熔损，且通过使锥部11具有锥形状而能够减少改动切削量。为了有效地得到该效果，冲头1满足以下的式(1)，且满足式(2)或式(3)。

0.5D1＜L1+L2≤2.5D1                        (1)

0＜L1/R1＜0.5时，1.0＜D2/D1≤1.4           (2)

0.5≤L1/R1＜1时，1.0＜D2/D1＜1.8-0.8L1/R1  (3)

[关于式(1)]

为了在穿孔轧制中的坯料和冲头1之间形成间隙IS，需要将前端部10及锥部11的长度(L1+L2)形成为某种程度的长度。若L1+L2短，则在坯料形成的孔H0扩张而在锥部11上形成间隙IS之前与圆筒部12接触，因此，不析出间隙IS。如式(1)所示，若L1+L2大于0.5D1，则能够在坯料和锥部11之间形成间隙IS。另一方面，若前端部10及锥部11的长度过长，则在穿孔轧制中锥部11压曲。为了防止压曲，如式(1)所示，将L1+L2设为2.5D1以下。

还有，若L1+L2的长度长，则在前端部10及锥部11容易发生熔损。这是因为，前端部10及锥部11的热容量变大。因此，优选L1+L2为某种程度的长度。优选0.9D1≤L1+L2≤2.5D1。

[关于式(2)及(3)]

为了减小改动切削量，优选将锥部11形成为锥形状。为了形成为锥形状，将由前端部10在坯料上形成的孔H0的直径D_H0增大即可。

如图1A、图1B及图2所示，由前端部10在坯料上形成的孔H0的直径D_H0依赖于前端部10的球面101的弯曲的程度。即，在0.5≤L1/R1＜1.0的情况下，L1/R1越小，即，球面101的弯曲越平缓，直径D_H0越大。在这种情况下，只要锥部11的前端侧外径D1及后端侧外径D2满足式(3)，锥部11就能够在与坯料之间形成间隙IS。从而，能够防止熔损，且能够减小改动切削量。

另一方面球面101的弯曲变得进而平缓，在0＜L1/R1＜0.5时，即使L1/R1变小，坯料的孔H0的直径D_H0不太变化。在这种情况下，只要外径D1及D2满足式(2)，锥部11就不与坯料接触。

在式(2)及式(3)中，作为却东锥部11的锥形状的因素，使用D1及D2的利用如下所述。如图5所示，在坯料30形成的孔H0的直径D_H0在前端部10刚通过之后急剧扩张，但是之后变得恒定。认为在前端部10刚通过之后，扩张孔H0的力大，但之后从倾斜辊受到将孔H0缩径的力，因此，直径D_H0收敛为大致恒定。这样，在L1+L2满足式(1)的范围内，直径D_H0大致恒定。因此，即使长度L2变化为图中的L2-1～L2-3，D2/D1也可以不依赖于长度L2的变化而确定。从而，只要满足使用了D2/D1的式(2)或(3)，就能够确定对应于基于前端部10的形状(L1/R1)形成的孔H0的直径D_H0的锥部11的形状。

如上所述，通过将冲头1的前端部10的球面的弯曲形成为比半球面平缓，能够增大坯料的孔H0的直径D_H0，由此即使形成为锥形状，也能够确保间隙IS。因此，只要满足式(1)，且满足式(2)或式(3)，就即使将锥部11形成为锥形状，穿孔轧制中的坯料也与锥部11不接触，能够抑制熔损的发生。进而，锥部11为锥形状，因此，即使熔损，也能够减小改动切削量，在改动切削后能够再使用冲头1。

如图6所示，在前端部10中的与锥部11的邻接部分102设置角半径R10也可。穿孔轧制的坯料在前端部10的球面101的顶点接触，在邻接部分102附近从冲头1远离。从冲头1远离时，坯料的塑性流动变大，因此，若邻接部分102的表面没有形成为平滑，则有时在邻接部分102发生熔损。通过在邻接部分102上设置角半径R10，将邻接部分102的表面形成为平滑，能够抑制熔损的发生。

如图7所示，不像冲头1一样具有前端部10，包括锥部11、圆筒部12及放出部13的冲头20也产生相同的效果。在这种情况下，锥部11的前端侧表面111是平行于横截面的平面。由前端侧表面111扩张在坯料上形成的孔H0的力与球面的情况相比变大，因此，由前端侧表面111在坯料上形成的孔H0的直径D_H0与由前端部10形成的情况相比大。因此，只要满足以下的式(4)及式(2)，就即使设置锥部11，也能够在与坯料之间形成间隙IS，锥部11和坯料不接触。

1.0＜D2/D1≤1.4   (2)

0.5D1＜L2≤2.5D1  (4)

还有，如图8所示，在前端侧表面111长角半径R20也可。在这种情况下，能够根据与图6的情况相同的理由抑制熔损的发生。

还有，本实施方式的冲头1及20的材质与周知的冲头相同。

实施例1

使用图9、图10及表1所示的形状的冲头，将坯料穿孔轧制，调查各冲头的寿命。

[表1]

表1中的试验编号1～15、20～24的冲头形成为图9所示的形状，试验编号16～19的冲头形成为图10所示的形状。表1中的项目7～19的记号(尺寸)与图9及图10中的记号对用。各冲头的材质均为1.5％Cr-3％Ni钢(JIS标准中的SNCM616)。

穿孔轧制的坯料形成为直径70mm、轴向长度400mm的SUS304钢的圆钢坯。将加热至1200℃的坯料用具备各试验编号的冲头的穿孔机进行穿孔轧制，形成为外径76mm、壁厚6mm的中空坯管。穿孔机的条件与如表2所示。

[表2]

试验方法如下所述。对1或多根坯料进行穿孔轧制，直至各试验编号的坯料发生熔损。具体来说，每次将一根坯料穿孔轧制而形成为中空坯管时，观察冲头表面，用目视判断在前端部及锥部是否发生熔损。在判断为发生了熔损的情况下，结束使用该冲头的穿孔轧制，对穿孔轧制至熔损发生为止的坯料的根数(能够轧制的根数)计数。例如，在穿孔轧制三根坯料后，确认熔损的发生的情况下，将能够轧制的根数设为两根(表中“○”标记)。另外，在将三根坯料穿孔轧制后也不发生熔损的情况下，将能够轧制的根数设为三根以上(表中“◎”标记)。在能够轧制的根数为两根以上的情况下，判断为抑制了熔损。另一方面，能够轧制的根数为一根(表中“△”标记)或0根(表中“×”标记)的情况下，判断为没有抑制熔损。

表1中示出调查结果。试验编号4及5中，表1中的项目6的值满足式(1)，项目2及项目3的值满足式(3)。因此，尽管锥部具有5.0、9.9度的锥半角α，但能够轧制的根数为两根以上，抑制熔损的发生。认为前端部的球面的弯曲比半球面平缓，因此，在坯料上形成的孔H0的直径D_H0变大，能够在锥部和坯料之间形成间隙IS。另外认为，由于前端部的球面的弯曲平缓，表面积比半球面小，因此，限制自坯料的热量输入，在前端部没有发生熔损。

另外，试验编号7～14、20～24的冲头中，项目6的值满足式(1)。另外，项目1(L1/R1)小于0.5，项目2的值满足式(2)。因此，尽管锥部具有3.3～21.2℃的锥半角α，但能够轧制的根数为两根以上，能够抑制熔损的发生。

试验编号16～18的冲头满足式(4)及式(2)，因此，尽管锥部具有6.1～12.0度的锥半角α，但能够轧制的根数为两根以上。

另一方面，曲率半径R1与长度L1相等的试验编号1的冲头中，能够轧制的根数为一根。观察冲头的结果，在冲头前端部发生了熔损。前端部形状为半球面，且表面积大，因此认为自坯料的热量输入量变多，从而发生了熔损。另外，与试验编号1相同地，就曲率半径R1与长度L1相等的试验编号2及3的冲头来说，能够轧制的根数为0根。若观察试验后的冲头，则在前端部及锥部发生了熔损。认为由于前端部形状为半球状，因此，不能在锥部和坯料之间形成间隙IS，锥部与坯料接触。

关于试验编号6的冲头，项目2的值比项目3的值大，不满足式(3)。因此，能够轧制的根数为一根。若观察试验后的冲头，则在前端部及锥部发生了熔损。认为由于没有满足式(1)，因此，锥部与坯料接触，导致了前端部的热量输入变大。

关于试验编号15及19的冲头，项目2的值大于1.4，不满足式(2)。因此，能够轧制的根数为一根。若观察试验后的冲头，则在前端部及锥部发生了熔损。认为由于没有满足式(2)，因此，锥部与坯料接触，前端部的热量输入变大。

实施例2

试验编号20～22的冲头不具有角半径Rc，但其他形状尺寸与试验编号7～9的冲头相同。具体来说，试验编号20的冲头除了角半径Rc之外为与试验编号7的冲头相同的形状。同样，试验编号21的冲头与试验编号8，试验编号22的冲头与试验编号9除了角半径Rc之外为分别相同的形状尺寸。

实施例1中的调查的结果，试验编号20～22的冲头与试验编号7～9相同地能够轧制的根数为三根以上。因此，为了调查角半径的效果，关于试验编号7～9及20～22的冲头，进而调查了能够轧制的根数。

调查的结果，不具有角半径Rc的试验编号20～22的冲头均在四根轧制后，在前端部和锥部的邻接部分发生了熔损，即试验编号20～22的能够轧制的根数为三根。相对于此，具有角半径Rc的试验编号7～9的冲头在第五根的轧制后发生熔损，能够轧制的根数为四根。认为试验编号7～9的冲头具有角半径R10，因此，能够进一步抑制熔损的发生。

实施例3

调查了前端部的球面形状和熔损的发生的关系。具体来说，对锥部的锥半角α大致相同，且L1/R1不同的试验编号7和11、8和12、9和13的冲头调查了能够轧制的根数。其结果，任一个冲头的能够轧制的根数均为四根。因此，对于这些冲头，在轴向上进行改动切削直至熔损部分消失，调查了各冲头的改动切削量。具体来说，将冲头在轴向上每次以0.5mm改动切削，用目视判断在改动切削后熔损部分是否残留。在残留的情况下，进而在轴向上改动切削0.5mm。表3中示出调查结果。

[表3]

试验编号	L1/R1	改动切削量(mm)
			7	0.46	11.0
11	0.25	9.5
			8	0.46	10.0
12	0.25	8.0
			9	0.46	7.5
13	0.25	7.0

参照表3可知，在具有相同程度的锥半角α的试验编号7和11中，L1/R1大的试验编号7的冲头的改动切削量比L1/R1小的试验编号11的冲头大。同样，试验编号8的改动切削量比试验编号12大，试验编号9的改动切削量比试验编号13大。即，L1/R1大的试验编号7～9的冲头与L1/R1小，且球面的弯曲更平缓的试验编号11～13的冲头相比，进一步熔损。

试验编号11～13与试验编号7～9相比，前端部的球面的弯曲平缓。因此，认为试验编号11～13的前端部的表面积与试验编号7～9相比小，自坯料的热量输入被进一步限制，从而抑制了熔损。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式仅不过是用于实施本发明的例示。从而，本发明不被上述实施方式限定，可以在不脱离其宗旨的范围内适当变形上述实施方式而实施。

Claims (3)

1.一种冲头，其使用于穿孔机，其特征在于，

从所述冲头的前端朝向后端依次具备前端部、锥部、和主体部，

所述前端部的表面在所述冲头的轴向上为凸的球面，所述前端部的表面的曲率半径为R1，所述前端部的长度为比所述R1小的L1，

所述锥部的表面与所述前端部的表面连续地形成，所述锥部的前端侧的外径为D1，所述锥部的后端侧的外径为比D1大的D2，所述锥部的长度为L2，

所述主体部的表面与所述锥部的表面连续地形成，所述主体部的外径从所述冲头的前端朝向后端逐渐变大，并且

满足式(1)，且当0＜L1/R1＜0.5时满足式(2)，当0.5≤L1/R1＜1时满足式(3)，

0.5D1＜L1+L2≤2.5D1(1)

1.0＜D2/D1≤1.4(2)

1.0＜D2/D1＜1.8-0.8L1/R1(3)。

2.根据权利要求1所述的冲头，其特征在于，

所述前端部中与所述锥部邻接的部分具有角半径。

3.一种冲头，其使用于穿孔机，其特征在于，

从所述冲头的前端朝向后端依次具备锥部和主体部，

所述锥部的前端侧为与所述冲头的横截面平行的平面，所述锥部的前端侧的外径为D1，所述锥部的后端侧的外径为比D1大的D2，所述锥部的长度为L2，

所述主体部的表面与所述锥部的表面连续地形成，所述主体部的外径从所述冲头的前端朝向后端逐渐变大，并且

满足式(2)及(4)，

1.0＜D2/D1≤1.4(2)

0.5D1＜L2≤2.5D1(4)。

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