CN101400460A - 冲头，用于在中空零件中形成相对的孔的设备和方法，以及由此形成的零件 - Google Patents

Abstract

一种冲头、用于在中空零件中形成相对的孔的设备和方法以及由此形成的零件。该冲头包括端部，该端部适于刺穿入口孔并折弯环绕该入口孔的材料，以沿着该入口孔的内缘形成残留的废料。该冲头还包括扩大部，该扩大部适于在端部之后进入入口孔，以通过朝向零件的内部折弯废料和其它材料来扩大入口孔。该冲头具有比零件的截面更大的长度，以便冲头穿过零件的进一步行进在零件内冲压出与入口孔相对的出口孔。

Description

冲头，用于在中空零件中形成相对的孔的设备和方法，以及由此形成的零件

发明领域

本申请涉及冲头、用于在中空零件中形成相对的孔的设备和方法以及由此形成的零件。

发明背景

在中空零件中有时需要相对的或对齐的孔，例如用于连接穿过其中的机械紧固件。可以对该零件的内部加压，以辅助冲头在零件中产生孔。例如，在用中空金属零件液压成形零件时，利用液压成形压力来辅助冲头在零件中产生孔。这消除了对于用来在零件的内部无支承区域中形成孔的二次操作(如钻孔或激光切割)的需要。

在对液压成形零件的典型的冲压操作中，当冲头行进到接合材料的前表面时，后表面由加压流体支承。一旦冲头进一步推进穿过材料以剪切废料(slug)，加压流体继续对将作为废料而被移除的材料及其邻近的材料施加压力。在由冲头的切削刃施加到材料上的机械力以及由加压流体施加到废料的邻近材料上的作用力下，该废料被剪切。

零件中存在松散的废料会造成若干问题。许多情况下，零件内存在松散或分离的废料一段时间可能没有被识别出，甚至在已将该零件安装在成品中之后仍未被识别出。已开发了许多系统来收集由冲压操作所形成的废料。例如，参见1991年2月5日颁布并让与本申请的受让人的美国专利No.4989482(Mason)。废料收集在要在零件中形成相对的孔的应用中也是个难题。在美国专利No.5666840(Shah等人)以及在2000年5月30日颁布并让与本申请的受让人的美国专利No.6067830(Klages等人)中，描述了用于获得由这类操作所形成的废料的方法的实例。

发明概述

描述了一种冲头、用于在中空零件中形成相对的孔的设备和方法以及由此形成的零件。由于废料被向后折叠并保持在入口孔的周边附近，故冲头在零件内刺穿或切开入口孔而没有剪切废料。冲头将环绕着刺穿的入口孔的材料折弯或向后卷起，以获得所需大小的开口。该冲头穿过零件的进一步行进剪切了与入口孔相对的出口孔。

本发明还提供了在单一的运动中使用单一的致动式冲头穿过开口管部分或其它的中空零件而形成两个相对的孔的方法。相对的孔大小不同，且入口孔比出口孔大。这些孔优选为圆形，但可以是任何所需的形状。由较大入口孔所得到的废料材料沿着该孔的内缘保持在管部分内，而较小的出口孔被刺穿或切开以形成从管部分和模腔中推出的废料。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于在中空零件中形成相对的孔的冲头。该零件由液压成形流体在内部加压。该冲头包括端部，该端部适于刺穿入口孔并折弯环绕该入口孔的材料，以沿着该入口孔的内缘形成残留的废料。该冲头具有比该零件的截面宽度更大的长度，以便冲头穿过零件的进一步行进在零件内冲压出与入口孔相对的出口孔。该冲头还可包括扩大部，该扩大部适于在端部之后进入入口孔，以通过如下方式来扩大入口孔：剪切材料以形成较大的孔，以及朝向零件的内部折弯此废料材料。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于在中空零件中形成相对的孔的冲头。该零件由液压成形流体在内部加压。该冲头包括端部，该端部具有切削刃和部分地环绕该冲头延伸的边缘卷起面。该切削刃适于在零件内刺穿入口孔，且该端面折弯环绕着入口孔的材料以沿着入口孔的内缘形成残留的废料。该边缘卷起面适于剪切该材料，以生成较大的孔并将该残留的废料折弯到零件内。该冲头具有比零件的截面更大的长度，以便冲头穿过零件的进一步行进在零件内冲压出与入口孔相对的出口孔。该冲头还可包括扩大部，该扩大部适于在端部之后进入入口孔。该扩大部具有至少一个边缘卷起面，该边缘卷起面适于通过朝向零件的内部折弯该废料和环绕入口孔的其它材料来进一步地扩大入口孔。

根据本发明的又一个方面，提供了一种用于在中空零件中形成相对的孔的冲头。该零件由液压成形流体在内部加压。该冲头包括端部，该端部具有端面、切削刃和从该端面以锐角向外延伸的成角度表面。该切削刃适于在零件内刺穿入口孔，且该端面折弯环绕入口孔的材料以沿着入口孔的内缘形成残留的废料。该成角度表面至少部分地环绕冲头延伸，以朝向零件的内部折弯该废料。该冲头具有比零件的截面更大的长度，以便冲头穿过零件的进一步行进在零件内冲压出与入口孔相对的出口孔。该冲头还可以具有连接到端部上的扩大部。该扩大部包括位于冲头的相对侧上的第一成角度表面和第二成角度表面。该第一成角度表面和第二成角度表面至少部分地环绕冲头并以锐角向外延伸。该第一成角度表面和第二成角度表面适于通过进一步朝向零件的内部折弯该废料和环绕入口孔的其它材料来扩大入口孔。

根据本发明的又一个方面，提供了一种用于在中空零件中形成具有不同尺寸的相对的孔的方法。该零件由液压成形流体在内部加压。该方法包括如下步骤：在零件内刺穿入口孔；执行第一卷起步骤，在该步骤中朝向零件的内部折弯环绕入口孔的材料，以形成位于入口孔附近并朝向零件内部延伸的残留的废料；和在零件中形成与入口孔相对的出口孔。该出口孔小于入口孔。该方法还可包括执行第二卷起步骤的步骤，在第二卷起步骤中，在形成出口孔的步骤之前，进一步朝向零件的内部折弯该残留的废料和环绕入口孔的其它材料。

根据本发明的又一个方面，提供了一种中空金属零件。该中空金属零件包括具有相对的入口孔和出口孔的中空金属主体。该入口孔比出口孔大。该中空金属主体包括环绕入口孔延伸的卷起的边缘部。该卷起的边缘部朝向零件的内部延伸。一对二次残留的废料沿着该卷起的边缘部的边缘连接。这一对废料位于卷起的边缘部的相对侧，且第一残留的废料沿着这些二次残留的废料中的一个废料的边缘连接。

当结合附图查看本发明的具体实施例的下列描述时，本发明的其它方面和特征对于本领域普通技术人员而言将变得显而易见。

附图简述

现在将参看附图，附图通过实例示出了本发明实施例，且在附图中：

图1为从根据本发明的一个实施例的冲头上方所取的透视图；

图2为从图1的冲头的相反侧的上方所取的透视图；

图3为图1的冲头的俯视图；

图4为图1的冲头的侧视图；

图5A至图5F为图1的冲头在冲压操作的渐进阶段中的正视图；

图6为使用根据本发明的一个实施例的冲头所形成的中空金属零件的内部的透视图；和

图7为图6的中空金属零件的内部的俯视图。

在不同的附图中使用相似的标号来表示相似的构件。

实施例的详细描述

简要地参看图5A至图5F，将描述适于使用本发明的液压成形设备100的一部分。该设备100包括结合以形成模腔106的下模102和上模104，在模腔106中对模腔表面使管状的金属零件液压成形。通过以所需压力将适当的液压流体108输送至管状金属零件的内部，实现了管状金属零件的液压成形，结果形成如图所示的液压成形零件110。

现在参看图1至图4，图中示出了根据本发明的冲头10的一个实施例。冲头10典型地用来在内部加压零件的平坦壁部中形成相对的孔。虽然本实施例描述为应用到平坦壁部上，但冲头10还可用在弯曲的壁部上。冲头10尤其适于在由液压成形流体108在内部对液压成形零件加压的液压成形过程中，在该零件中冲压具有不同大小的、相对的入口孔和出口孔。

冲头10具有中心纵向轴线12。冲头10由工具钢制成并具有绕其轴线12同心地形成的三个主体部，包括端部14、扩大部16和修整部18。主体部形状通常为圆柱状的并具有用于形成圆形入口孔和出口孔的圆柱状外表面，但冲头10因直径从顶部向底部增加而通常不具有恒定的直径。主体部在要求非圆形孔形状的应用中可具有不同的形状。

端部14适于在零件内刺穿入口孔而没有完全地剪切废料。而是废料被沿着入口孔的内缘而残留。扩大部16通过剪切和折弯或向后卷起环绕入口孔的材料(包括残留的废料)来扩大入口孔。修整部18通过对入口孔提供卷起的边缘部来修整入口孔的冲压操作。任选的是，修整部18通过进一步地折弯或远离入口孔向后卷起材料来进一步地扩大该孔，以降低环绕入口孔的材料妨碍机械紧固件的后续操作的风险。

冲头10具有大于零件截面的长度(例如冲程距离)，以便冲头10穿过该零件的进一步行进在零件中形成与入口孔相对的出口孔。扩大部16和修整部18具有比端部14的截面面积更大的截面面积。在紧靠入口孔的向后折弯的材料的存在不妨碍后续操作的情况下，冲头10可以不必包括修整部18。

端部14具有端面20、锐利的切削刃22以及部分地环绕冲头10延伸的边缘卷起面24。切削刃22适于刺穿入口孔。当冲头穿过零件行进时，端面20接合并按压在零件上，强行地将环绕着所刺穿入口孔的材料折弯或卷起，以沿着该入口孔的内缘形成与零件成一体的废料。冲头10的行进朝向零件的内部折弯或卷起废料。边缘卷起面24适于接合并强行地朝向零件的内部折弯或向后卷起废料，并清理行进的冲头10。在所示实施例中，端面20以锐角成角度或渐缩或成斜面。端面20的成角度可有助于折弯或向后卷起环绕刺穿的入口孔的材料。

如图1至图4所示，边缘卷起面24由从端面20以锐角向外径向延伸的斜面或成角度即渐缩的表面形成。在端面20成角度的位置处，边缘卷起面24以不同于端面20的角度定位。边缘卷起面24部分地环绕冲头10的端面20延伸。

扩大部16包括位于冲头10的相对侧上并部分地环绕冲头10延伸的两个边缘卷起面26和28。边缘卷起面26和28适于在端部14之后进入入口孔，以通过朝向零件的内部折弯或向后卷起环绕入口孔的废料和其它材料来扩大入口孔。边缘卷起面26和28的作用形成沿着扩大的入口孔的内缘的两个二次残留的废料。该二次废料在冲头10的相对侧位于入口孔的周边边缘附近。

在所示实施例中，边缘卷起面26和28邻近分别由标号32和标号34所指示的第一阶梯状部和第二阶梯状部。第一阶梯状部32邻近端部14并包括第一成角度即渐缩的端面36。第二阶梯状部34邻近第一阶梯状部32并包括第二成角度即渐缩的端面38。第一成角度端面36从端部14以锐角向外径向地延伸。第二成角度端面38从端部14以锐角向外径向地延伸。

第一成角度端面36和第二成角度端面38相对于彼此与垂直于中心纵向轴线12的不同平面相交。如图1和图2所示，第一成角度端面36和第二成角度端面38均位于距端部14一定轴向距离处。第二成角度端面38距端部14的距离比第一成角度端面36距端部14的距离更远。

第一边缘卷起面26和第二边缘卷起面28位于冲头10的相对侧上。第一边缘卷起面26与在冲头10相同侧上的端部14的边缘卷起面24对齐。因此，第二边缘卷起面28定位在相对于边缘卷起面24和边缘卷起面26的冲头10的相对侧上。在其它的实施例中，边缘卷起面26可以不必与边缘卷起面24对齐且边缘卷起面26和边缘卷起面28可以不必定位成彼此相对。

如图1至图4所示，端面36和端面38中的一个或两者可以以锐角成角度即渐缩。在这样的实施例中，第一阶梯状部32的端面36的角度不同于边缘卷起面26的角度。同样地在这样的实施例中，第二阶梯状部34的端面38的角度也不同于边缘卷起面28的角度。端面36和端面38的成角度可有助于折弯或向后卷起环绕入口孔的废料材料。

在所示的实施例中，扩大部16均匀地分成第一阶梯状部32和第二阶梯状部34，使得端面36和端面38的表面面积近似相等。如以下将更详细描述的那样，此构造产生通常为半圆柱形的废料。其它的构造将产生不同形状的废料。

修整部18具有至少一个边缘卷起面30，其适于在扩大部16之后进入入口孔用以提供带有卷起的边缘部的入口孔。任选的是，修整部18可构造成通过进一步地朝向零件的内部折弯或向后卷起(多个)废料和环绕入口孔的其它材料来进一步地扩大入口孔。在所示的实施例中，边缘卷起面30为完全环绕冲头10延伸的倒圆的或凸圆形的表面。然而，在其它的实施例中，边缘卷起面30可仅部分地环绕冲头10延伸且可具有不同的形状。在一些实施例中，边缘卷起面30为以锐角向外径向延伸的成角度即渐缩的表面。边缘卷起面30还可以是圆锥形轮廓的表面。

再次参看图5A至图5F，现在将描述使用冲头10的示范性冲压操作。冲头10安装在液压成形设备100中，以便在下模102中的孔112内滑动。孔112延伸到模腔106的表面上。冲头10的基体(未示出)适于通过常规方法与适当的冲头操作装置如液压缸相连接。该冲头操作装置在液压成形过程中以用于孔成形操作的常规方式来操作。冲头10的外表面适于在零件110和冲头10之间提供密封接触，该密封接触足以在冲头10穿过零件110行进时在该零件110内保持液压成形流体108的内部压力。如本领域技术人员将懂得的那样，冲头10形成为在冲头操作期间防止液压成形流体108从零件110的内部漏出或使得泄漏最少，以便产生入口孔和出口孔而没有液压成形流体108的显著损耗。

如图5A所示，冲头10的端部14最初定位在模腔106的外侧，与液压成形零件110的平坦壁部相对。然后冲头10朝向零件110行进。如图5B所示，切削刃22接合零件110并刺穿从冲头10的尖端或远端开始的入口孔。当冲头10进一步地行进时，端面20接合并按压在零件110上，强行地折弯或卷起环绕所刺穿入口孔的材料，以沿着该入口孔的内缘形成残留的、与零件110形成一体的初始废料。当冲头10进一步行进时，边缘卷起面24接合零件110并朝向零件110的内部强行地折弯或卷起废料(由于在边缘卷起面24所处位置处的端面20上缺少切削刃22)，远离并清理入口孔。边缘卷起面24的形状允许在没有从零件110完全地剪切该废料的情况下将废料折弯成不妨碍行进的冲头10，并允许该废料沿着零件110的内缘与该零件保持形成一体。废料材料的大小根据待形成的入口孔的大小而变化。

如图5C所示，当冲头10进一步行进到零件110内时，扩大部16接合零件110。第一成角度端面36首先接合环绕入口孔的其它材料，朝向零件110的内部强行地折弯或卷起其它材料。已经朝向零件110的内部折弯或卷起的其它材料形成了两个二次残留的废料中的第一个二次残留的废料。

如图5D所示，当冲头10进一步行进到零件110内时，第一成角度端面36接合由端部14和环绕入口孔的其它材料所形成的初始残留的废料，将其进一步朝向零件110的内部强行地折弯或卷起。当冲头10进一步行进时，第二成角度端面38在冲头10的相对侧上接合环绕入口孔的材料(与成角度端面36相比)，朝向零件110的内部强行地折弯或卷起该材料。已经由成角度端面38朝向零件110的内部折弯或卷起的该材料形成了两个二次残留的废料中的第二个二次残留的废料。

如图5E所示，当冲头10进一步行进到零件110内时，边缘卷起面26进一步接合初始废料和二次废料中的第一个二次废料，进一步朝向零件110的内部强行地折弯或卷起这些废料，远离并清除入口孔。同时，边缘卷起面28进一步接合两个二次残留的废料中的第二个二次残留的废料，朝向零件110的内部强行地折弯或卷起该废料，远离并清除入口孔。在本实施例中，第一个二次残留的废料和第二个二次残留的废料位于入口孔的相对侧上。

初始废料和两个二次残留的废料中的第一个二次残留的废料位于入口孔的相同侧上。

如图5F所示，冲头具有超过零件110的截面的长度和冲程距离，这允许端部14冲压穿过零件110的相对侧产生较小的出口孔(例如穿过叶状模槽(die button))。当冲头10进一步行进到零件110内时，切削刃22接合零件110的相对侧并且干净地剪切出与入口孔相对的出口孔。环绕出口孔的材料未显著地变形，以致环绕出口孔的零件110的内表面大体保持平坦。扩大部16和/或修整部18相对于端部14的较大直径导致形成比出口孔更大的入口孔。在冲头不包括修整部的实施例中，扩大部16相对于端部14的较大直径导致形成比出口孔更大的入口孔。出口废料被推挤到从模腔106的表面延伸的上模104中的孔114内。使用常规方法可以从孔114移除出口废料。

如本领域技术人员将懂得的那样，冲头10产生相对干净的出口孔，该出口孔很少或不需要在焊接、钎焊或其它制造使用之前对零件110进行显著的清洁或修整机加工。这种干净的出口孔允许将螺母或其它紧固件焊接或钎焊在出口孔内或零件110的内表面上的出口孔周围。此外，入口孔的较大直径对诸如焊接的操作提供了对出口孔的较为容易的加工靠近。

现在参看图6和图7，将要描述利用根据本发明的一个实施例的冲头在中空金属零件内所形成的孔。图6和图7显示零件110的内部，示出了零件110入口侧的内表面206。零件110包括具有平坦壁部的中空金属主体如管子。入口孔204限定在该零件内。出口孔(未示出)限定在零件内与入口孔204相对。入口孔和出口孔通常为圆形，且入口孔204具有比出口孔更大的直径。

卷起的边缘部208环绕入口孔204沿其周边边缘延伸，且朝向零件的内部延伸。圆柱状部209从卷起的边缘部208向内延伸。一对废料210连接到圆柱状部209的边缘212上并从该边缘212向内延伸。废料210定位在圆柱状部209的相对侧上。废料210为由如上所述的扩大部16所形成的二次残留的废料的实例。在所示实施例中，冲头10的形状导致废料210为半圆柱状的拱形部件。另外的废料214沿着废料210中的一个废料的边缘216连接。废料214相当于如上所述由端部14所形成的初始残留的废料。

入口孔的面积与出口孔的面积比可表示为孔大小比。在一些实施例中，孔大小比大于1.3:1。在一些实施例中，孔大小比处于1.3:1至3:1之间。

在一些实施例中，本发明提供了在单一的运动中使用单一的致动式冲头穿过开口管部分或其它的中空零件而形成两个相对的孔的方法。相对的孔大小可完全不同，且入口孔比出口孔大。在本实施例中，孔是圆的，但也可以具有任何所需的形状。由较大入口孔所得到的废料材料沿着入口孔的内缘保持在管部分内，而较小的出口孔被刺穿或切开以形成从管部分和模腔中推出的废料。废料材料的大小根据入口孔的大小以及相对的入口孔和出口孔的大小的差异而变化。对于较小的比值，沿着入口孔残留的废料可能相对简单，且冲头可具有比图1至图4所示冲头更为简单的设计，因为为了形成入口孔而需要移除的材料会较少。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种用于在已经由液压成形流体在内部加压的中空零件中形成具有不同大小的相对的孔的方法。该方法包括如下步骤：(i)在中空零件内刺穿入口孔而没有完全地剪切废料；(ii)执行第一卷起步骤，在其中，向后卷起环绕入口孔的材料以形成位于入口孔附近并朝向中空零件的内部延伸的残留的废料；(iii)执行第二卷起步骤，在其中，进一步朝向中空零件的内部向后卷起残留的废料和环绕入口孔的其它材料；和(iv)在中空零件中形成与入口孔相对的出口孔。该入口孔比出口孔更大。

在一些实施例中，形成出口孔的步骤包括冲压出口孔，以便从中空零件的外部干净地剪切出口废料。可剪切该废料而不使环绕出口孔的材料变形。该方法在冲头的单一冲程期间实行。

在一些实施例中，在第二卷起步骤中，向后卷起残留的废料以及环绕入口孔的其它材料，以便在中空零件内部中入口孔的相对侧形成卷起的边缘部，且该边缘部部分地环绕该入口孔延伸。

在一些实施例中，该方法包括在第二卷起步骤之后并在该零件中冲压出口孔的步骤之前实行的第三卷起步骤。该第三卷起步骤包括进一步朝向零件的内部向后卷起残留的废料和环绕入口孔的其它材料。在一些实施例中，在第三卷起步骤中向后卷起残留的废料和环绕入口孔的其它材料，以形成完全地环绕入口孔延伸的卷起的边缘部。

在一些实施例中，入口孔与出口孔的孔大小比大于1.3:1。在一些实施例中，入口孔与出口孔的孔大小比处于1.3:1至3:1之间。

在一些实施例中，本发明提供了一种穿过成形模中的管子部分或其它中空零件而形成大小完全不同的两个相对的孔的方法。该方法试图相对于备选方案(如激光切割及其它的模内孔形成系统)来降低制造成本(例如工具和零件成本)。该方法利用单一的冲头在单一的冲程中形成孔，从而不但降低了冲模成本和复杂性，而且将在冲模内所占据的空间降至最小。另一个优点是降低了当为多个冲头单元切割多个安装位置时出现的冲模削弱。此外，因为冲头分阶段地移除入口孔(即废料)材料，所以与冲头的整个端面同时接触材料的常规冲头相比，减少了在冲头冲程期间的任何时候材料被剪切的长度。这有助于利用较小的冲头直径，这进一步地降低了工具成本。此益处适用于任何的液压成形操作，尤其是那些使用更高压力的液压成形流体的操作。

在一些实施例中，本发明还试图通过沿着入口孔内缘保持入口废料并将该入口废料折叠到中空零件的内侧中而不是完全地剪切废料，从而提供改进的碎屑管理和加工效率。通过将废料材料保持在入口孔附近，避免了另外的碎屑处理成本和对冲模构件、刀具或后续零件的损害风险。

在一些实施例中，本发明还试图提供改进的出口孔质量。通过利用冲头锐利的切削刃来剪切出口孔，可冲压出比备选方法更为干净的出口孔，在这些备选方法中，在剪切出口孔时剪切了入口废料并将其保持在冲头的端面上，从而妨碍了出口孔的剪切。

在一些实施例中，本发明还试图提高与公知方法相比可产生的入口孔与出口孔的孔大小比。如果孔大小比太大，则环绕较大入口孔的材料将会破裂或裂开。这些破裂可能因应力集中所形成，该应力集中可作为裂纹或裂痕传播并造成进一步的零件失效。破裂点是在利用常规加工和技术出现破裂时的孔大小比。破裂点根据材料可成形性而变化，但对于一些材料可出现低至1.3:1的比值。在一些实施例中，对于给定材料本发明可以用来产生超过常规破裂点的孔大小比。在一些实施例中，可产生处于1.3:1至3:1之间的孔大小比。在又一些其它实施例中，可产生大于3:1的孔大小比。

上述冲头为示范性的实施例，且可能有该冲头的许多变体。例如，在一些实施例中冲头可以包括端部和扩大部，但可以不包括修整部。在这样的情形中，冲头仍具有大于零件截面的长度，以便冲头穿过零件的进一步行进允许冲头在零件中形成与入口孔相对的出口孔。

尽管已描述了制造成用于刺穿圆形孔或圆孔的示范性的冲头，但将要理解的是，本发明还可以应用来用于产生各种形状和大小的孔的冲头上，以及在液压成形零件的凸起壁区、凹入壁区和平坦壁区内应用。例如，上述示范性的冲头形成有用于产生圆孔的圆柱状主体部。然而，这些部分不必是圆柱状的，而是可具有用于产生非圆孔的其它的周边形状或轮廓。

本发明可以以其它的特定形式实施而不脱离其精神或本质特征。本发明的某些修改和改动对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，当前所讨论的实施例被认为是说明性的而非限制性的，而本发明的范围由所附权利要求而非上述描述来指示，且因此意欲将落入权利要求的意思和等同范围内的所有变化都包含在本发明的范围内。

Claims (48)

1.一种用于在中空零件中形成相对的孔的冲头，所述零件由液压成形流体在内部加压，所述冲头包括：

端部，其适于刺穿入口孔并折弯环绕所述入口孔的材料，以沿着所述入口孔的内缘形成残留的废料，

其中，所述冲头具有比所述零件的截面更大的长度，使得所述冲头穿过所述零件的进一步行进在所述零件内冲压出与所述入口孔相对的出口孔。

2.根据权利要求1所述的冲头，其特征在于，所述冲头还包括：

扩大部，其适于在所述端部之后进入所述入口孔，以通过朝向所述零件的内部进一步折弯所述废料来扩大所述入口孔。

3.根据权利要求2所述的冲头，其特征在于，所述扩大部具有比所述端部的截面面积更大的截面面积，使得所述入口孔具有比所述出口孔的截面面积更大的截面面积。

4.根据权利要求2所述的冲头，其特征在于，所述冲头还包括修整部，所述修整部适于在所述扩大部之后进入所述入口孔，以进一步地扩大所述入口孔并进一步地向所述零件的内部折弯所述废料，所述修整部具有比所述扩大部的截面面积更大的截面面积。

5.一种用于在中空零件中形成相对的孔的冲头，所述零件由液压成形流体在内部加压，所述冲头包括：

端部，其具有切削刃和部分地环绕所述冲头延伸的边缘卷起面，所述切削刃适于在所述零件中刺穿入口孔，所述端部折弯环绕所述入口孔的材料以沿着所述入口孔的内缘形成残留的废料，所述边缘卷起面适于朝向所述零件的内部折弯所述残留的废料，

其中，所述冲头具有比所述零件的截面更大的长度，使得所述冲头穿过所述零件的进一步行进在所述零件中冲压出与所述入口孔相对的出口孔。

6.根据权利要求5所述的冲头，其特征在于，所述冲头还包括：

扩大部，其适于在所述端部之后进入所述入口孔，所述扩大部具有至少一个边缘卷起面，所述边缘卷起面适于通过朝向所述零件的内部折弯所述废料和环绕所述入口孔的其它材料来进一步地扩大所述入口孔。

7.根据权利要求6所述的冲头，其特征在于，所述扩大部具有比所述端部的截面面积更大的截面面积，使得所述入口孔具有比所述出口孔的截面面积更大的截面面积。

8.根据权利要求6所述的冲头，其特征在于，所述扩大部包括位于所述冲头的相对侧之上并部分地环绕所述冲头延伸的两个边缘卷起面，所述边缘卷起面适于通过朝向所述零件的内部折弯所述废料和环绕所述入口孔的其它材料来扩大所述入口孔，以沿着所述入口孔的内缘形成两个残留的废料，所述两个残留的废料在所述冲头的相对侧之上位于所述入口孔附近。

9.根据权利要求6所述的冲头，其特征在于，所述冲头还包括：

具有至少一个边缘卷起面的修整部，所述至少一个边缘卷起面适于在所述扩大部之后进入所述入口孔，以进一步朝向所述零件的内部进一步地扩大所述入口孔并折弯所述废料和环绕所述入口孔的其它材料，所述修整部具有比所述扩大部的截面面积更大的截面面积。

10.根据权利要求6所述的冲头，其特征在于，所述冲头还包括具有至少一个边缘卷起面的修整部，所述至少一个边缘卷起面适于在所述扩大部之后进入所述入口孔，以通过进一步朝向所述零件的内部折弯两个残留的废料和环绕所述入口孔的其它材料来进一步地扩大所述入口孔，所述修整部具有比所述扩大部的截面面积更大的截面面积。

11.根据权利要求9所述的冲头，其特征在于，所述修整部完全地环绕所述冲头延伸。

12.根据权利要求10所述的冲头，其特征在于，所述修整部完全地环绕所述冲头延伸。

13.根据权利要求5所述的冲头，其特征在于，所述冲头的外表面适于在所述零件和所述冲头之间提供密封接触，所述密封接触足以在所述冲头穿过所述零件行进时在所述零件内保持所述液压成形流体的内部压力。

14.一种用于在中空零件中形成相对的孔的冲头，所述零件由液压成形流体在内部加压，所述冲头具有纵向轴线，所述冲头包括：

端部，其具有端面、切削刃以及从所述端面以锐角向外延伸的成角度表面，所述切削刃适于在所述零件内刺穿入口孔，所述端面折弯环绕所述入口孔的材料，以沿着所述入口孔的内缘形成残留的废料，所述成角度表面至少部分地环绕所述冲头延伸，以朝向所述零件的内部向后卷起所述废料，

其中，所述冲头具有比所述零件的截面更大的长度，使得所述冲头穿过所述零件的进一步行进在所述零件内冲压出与所述入口孔相对的出口孔。

15.根据权利要求14所述的冲头，其特征在于，所述冲头还包括：

扩大部，其连接到所述端部上并包括位于所述冲头的相对侧之上的第一成角度端面和第二成角度端面，所述第一成角度端面和所述第二成角度端面以对于所述纵向轴线的锐角向外延伸，所述第一成角度端面和所述第二成角度端面至少部分地环绕所述冲头延伸，且适于通过进一步朝向所述零件的内部向后卷起所述废料和环绕所述入口孔的其它材料来扩大所述入口孔。

16.根据权利要求15所述的冲头，其特征在于，所述扩大部具有比所述端部的截面面积更大的截面面积，使得所述入口孔具有比所述出口孔的截面面积更大的截面面积。

17.根据权利要求15所述的冲头，其特征在于，所述冲头还包括：

修整部，其连接到所述扩大部上并包括边缘卷起面，以通过进一步朝向所述零件的内部向后卷起所述废料和环绕所述入口孔的其它材料来进一步地扩大所述入口孔，所述修整部具有比所述扩大部的截面面积更大的截面面积。

18.根据权利要求17所述的冲头，其特征在于，所述端部、所述扩大部和所述修整部由包括圆柱状外表面的圆柱状主体部形成。

19.根据权利要求15所述的冲头，其特征在于，所述第一成角度端面和所述第二成角度端面为相对于彼此为阶梯状。

20.根据权利要求15所述的冲头，其特征在于，所述第一成角度端面和所述第二成角度端面均位于距所述端部一定距离处，所述第二成角度端面距所述端部的距离比所述第一成角度端面距所述端部的距离更大。

21.根据权利要求15所述的冲头，其特征在于，所述第一成角度端面和所述第二成角度端面中的一个成角度端面定位成比所述第一成角度端面和所述第二成角度端面中的另一个成角度端面距所述端部更远。

22.根据权利要求14所述的冲头，其特征在于，所述端部的所述端面是成角度的，所述端面以不同于所述端部的成角度表面的角度而定位。

23.根据权利要求17所述的冲头，其特征在于，所述边缘卷起面为以锐角向外延伸的成角度表面，所述成角度表面至少部分地环绕所述冲头延伸。

24.根据权利要求17所述的冲头，其特征在于，所述边缘卷起面为至少部分地环绕所述冲头延伸的凸起状表面。

25.根据权利要求17所述的冲头，其特征在于，所述边缘卷起面完全地环绕所述冲头延伸。

26.根据权利要求15所述的冲头，其特征在于，所述扩大部包括第一阶梯状部和第二阶梯状部，所述第一阶梯状部连接到所述端部上，所述第二阶梯状部连接到所述第一阶梯状部上，所述第一阶梯状部包括所述第一成角度端面和第一边缘卷起面，所述第二阶梯状部包括所述第二成角度端面和第二边缘卷起面。

27.根据权利要求26所述的冲头，其特征在于，所述第二成角度端面的角度不同于所述第二边缘卷起面的角度。

28.根据权利要求26所述的冲头，其特征在于，所述第一成角度端面的角度不同于所述第一边缘卷起面的角度。

29.一种用于在中空零件中形成具有不同大小的相对的孔的方法，所述零件由液压成形流体在内部加压，所述方法包括如下步骤：

在所述零件内刺穿入口孔；

执行第一卷起步骤，在其中，向后卷起环绕所述入口孔的材料，以形成位于所述入口孔附近并朝向所述零件的内部延伸的残留的废料；和

在所述零件中形成与所述入口孔相对的出口孔，所述出口孔比所述入口孔小。

30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：

在形成所述出口孔的步骤之前执行第二卷起步骤，在所述第二卷起步骤中，进一步朝向所述零件的内部向后卷起所述残留的废料和环绕所述入口孔的其它材料。

31.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，形成出口孔的步骤包括剪切出口废料，所述出口废料从所述零件的内部移除。

32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，以环绕所述出口孔的所述零件的内表面大体保持平坦的方式来剪切所述出口废料。

33.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，所述方法在冲头的单一冲程期间执行。

34.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，在所述第二卷起步骤中，向后卷起所述残留的废料和环绕所述入口孔的其它材料，以形成位于所述入口孔的相对侧上、并部分地环绕所述入口孔延伸的卷起的边缘部。

35.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，在所述第二卷起步骤中，向后卷起所述残留的废料和环绕所述入口孔的其它材料，以沿着所述入口孔的内缘形成两个残留的废料，所述两个残留的废料在所述冲头的相对侧定位于所述入口孔附近。

36.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第二卷起步骤之后并在冲压所述出口孔的步骤之前执行的第三卷起步骤，所述第三卷起步骤包括进一步朝向所述零件的内部向后卷起所述残留的废料和环绕所述入口孔的其它材料。

37.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第二卷起步骤之后并在冲压所述出口孔的步骤之前执行的第三卷起步骤，所述第三卷起步骤包括进一步朝向所述零件的内部向后卷起所述两个残留的废料和环绕所述入口孔的其它材料。

38.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，所述入口孔与所述出口孔的孔大小比大于1.3:1。

39.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，所述入口孔与所述出口孔的孔大小比处于1.3:1至3:1之间。

40.根据权利要求37所述的方法，其特征在于，所述第三卷起步骤向后卷起所述两个残留的废料和环绕所述入口孔的其它材料，以形成环绕所述入口孔延伸的卷起的边缘部。

41.一种由根据权利要求1所述的冲头形成的中空金属零件。

42.一种由根据权利要求5所述的冲头形成的中空金属零件。

43.一种由根据权利要求14所述的冲头形成的中空金属零件。

44.一种中空金属零件，包括：

具有相对的入口孔和出口孔的中空金属主体，所述入口孔比所述出口孔大，所述中空金属主体包括：

环绕所述入口孔延伸的卷起的边缘部，所述卷起的边缘部朝向所述零件的内部延伸；

沿着所述卷起的边缘部的边缘连接的一对二次残留的废料，所述废料位于所述卷起的边缘部的相对侧；和

沿着所述二次残留的废料中的一个二次残留的废料连接的第一残留的废料。

45.根据权利要求44所述的中空金属零件，其特征在于，所述入口孔与所述出口孔的孔大小比大于1.3:1。

46.根据权利要求44所述的中空金属零件，其特征在于，所述入口孔与所述出口孔的孔大小比处于1.3:1至3:1之间。

47.根据权利要求44所述的中空金属零件，其特征在于，所述入口孔和所述出口孔是圆形的。

48.根据权利要求47所述的中空金属零件，其特征在于，所述第一残留的废料大体为圆形的，所述二次残留的废料形状为半圆柱状。

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