CN101518799A - 冲压装置、金属板制造方法以及液体喷射头的制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种可抑制在冲头打入面上产生隆起的金属板的冲压装置、金属板制造方法以及液体喷射头的制造方法。冲压装置(30)通过向金属板(31)中打入冲头(36)而进行塑性加工,在冲头外周面中的顶端侧区域具有表面粗糙度比其他区域粗糙的粗糙面部(47),在比该粗糙面部更靠基端侧的区域具有比该粗糙面部平滑的平滑面部(48),并通过将冲头插入至粗糙部超过与向金属板开始插入冲头的一侧相反侧的面为止,抑制了在冲头打入面上产生隆起。
Description
技术领域
本发明涉及冲压装置、金属板制造方法以及液体喷射头的制造方法,特别是适于设有微细贯穿孔的液体喷射头用喷嘴板的制造。
背景技术
例如,通过在较薄的金属板(例如,不锈钢)上开设多个微细直径的贯穿孔来构成用于过滤液体喷射头流道内的液体的过滤器,该液体喷射头通过使压力室内的液体产生压力变动而从喷嘴开口喷射液滴。在金属板上开设贯穿孔的方法例如有基于蚀刻的方法、使用金属模的冲压加工(塑性加工)方法等。
在上述冲压加工的情况下,一般来说提出了如下方法,即:从成为喷嘴板的薄金属板的一个面压入冲头,并将在相反侧隆起的隆起部通过之后的研磨工序去除,由此开设作为喷嘴开口的贯穿孔(例如,专利文献1)。
专利文献1:日本专利文献特开2007-137039号公报。
发明内容
当通过上述的现有金属板加工方法来在薄金属板上开设小孔时,会在孔的开口周边形成环形隆起。
这是因为冲头压入金属板而被冲头推移的金属被挪到孔的周边(所谓的板壁偏离)导致的。于是,为了去除该隆起,需要通过精磨去除该部分以形成平坦面的工序。
本发明就是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提供一种可抑制冲头打入面的隆起的产生的金属板的冲压装置、金属板制造方法、以及液体喷射头的制造方法。
为了完成上述目的,本发明的冲压装置通过向金属原板打入冲头而进行塑性加工,其特征在于,
在与所述金属原板接触的冲头的外周面中的至少顶端侧的区域具有表面粗糙度比其他区域粗糙的粗糙部。
根据上述结构,由于在通过向金属原板中打入冲头而进行塑性加工的冲压装置中,至少在与所述金属原板接触的冲头的外周面中的顶端侧区域具有表面粗糙度比其他区域粗糙的粗糙部,因此随着冲头向金属板打入,冲头的粗糙部以强大的摩擦力使金属(板壁)向冲头的打入方向移动(挪移),从而能够使金属(板壁)向冲头的打入方向避开。因此,能够抑制在金属原板的冲头打入面的孔的边缘产生隆起,能够节省去除隆起的工夫。另外,能够防止由于隆起被压板等碾压而微细孔的圆度下降。
另外,在上述结构中优选如下:在比所述粗糙部更靠基端侧的区域具有比该粗糙部平滑的平滑部,并且所述粗糙部的直径小于等于所述平滑部的直径。
根据上述结构,由于在比粗糙部更靠基端侧的区域具有比该粗糙部平滑的平滑部,并且粗糙部的直径小于等于平滑部的直径,因此只要在已有冲头的外周面上再进行使表面粗糙度粗糙的加工,就能够使用已有的冲头。另外,能够仅在冲头的外周面中需要进行粗糙面加工的面上形成粗糙部。
另外,在上述结构中优选如下:将所述冲头插入至所述粗糙部超过与向所述金属原板开始插入冲头的一侧相反侧的面为止。
根据上述结构,由于将冲头插入至粗糙部超过与向金属原板开始插入冲头的一侧相反侧的面为止,因此在金属原板的板厚的范围内,转印了粗糙面部的凹凸形状的条纹(痕迹)难以沿冲头的打入方向形成在金属原板上,并且即使转印了上述条纹(痕迹),也能够通过用平滑面将该条纹碾平。由此,在金属原板的板厚的范围内即使不去除被转印的粗糙部的凹凸也可形成为平滑的面。
另外,在上述结构中优选如下:在所述冲头上设有从该冲头的顶端朝着基端一侧外径相同的直柱(straight)部,在该直柱部的外周面中的顶端侧的区域形成了所述粗糙部,在比该粗糙部更靠基端侧的区域形成了所述平滑部。
另外,冲头外径中的“相同”是指将粗糙部的粗糙程度的误差也包含在内的外径。
根据上述结构,由于在冲头上设置有从冲头的顶端朝着基端侧外径相同的直柱部,在直柱部的外周面中的顶端侧区域形成有粗糙部,并在比粗糙部更靠基端侧的区域形成有平滑部,因此形成在直柱部上的粗糙部能够可靠地向冲头的打入方向拉引与冲头接触的金属原板,并且平滑部的平滑面被转印到不与粗糙部接触而与平滑部接触的部分的金属原板上,从而可平滑地形成该部分。
另外,在上述结构中优选如下:在所述冲头的比所述直柱部更靠基端的一侧设有直径随着从顶端侧靠向基端侧逐渐扩大的锥形部,在该锥形部的外周面上形成了粗糙部。
根据上述结构,由于在所述冲头的比直柱部更靠基端的一侧设有直径随着从顶端侧靠向基端侧逐渐扩大的锥形部,并在锥形部的外周面上形成有粗糙部,因此当粗糙部挤压金属原板时将金属原板的板壁压向冲头的压入方向,从而能够防止金属原板的板壁向冲头的打入面一侧移动,由此能够进一步可靠地抑制在金属原板的冲头打入面的孔边缘产生隆起。
另外,在上述结构中优选如下:通过梨皮面加工对所述粗糙部进行处理。
另外,本发明的金属板制造方法通过将冲头打入金属原板中形成孔来制造金属板,其特征在于,包括通过将冲头打入所述金属原板中来形成孔的第一工序,所述冲头在与所述金属原板接触的外周面中的至少顶端侧的区域具有表面粗糙度比其他区域粗糙的粗糙部。
根据上述结构,由于包括通过向金属原板中打入冲头而形成孔的第一工序,所述冲头在与金属原板接触的冲头的外周面中的至少顶端侧的区域包括表面粗糙度比其他区域粗糙的粗糙部,因此随着冲头向金属板打入,冲头的粗糙部以强大的摩擦力使金属(板壁)向冲头的打入方向移动,从而能够使金属(板壁)向冲头的打入方向避开。因此,能够抑制在孔的边缘产生隆起,能够节省以往去除隆起的工夫,能够通过塑性加工容易地制造开设有孔的金属板。另外,能够防止由于隆起被压板等碾压而微细孔的圆度下降。
另外,在上述结构中优选如下:所述第一工序将所述冲头插入至所述粗糙部超过与向所述金属原板开始插入冲头的一侧相反侧的面为止。
根据上述结构,由于第一工序将冲头插入至粗糙部超过与向金属原板开始插入冲头的一侧相反侧的面为止,因此当向金属原板打入冲头时,能够通过由平滑部碾压通过粗糙部转印的凹凸来弄平形成在金属原板上的孔的内周面。
另外,在上述结构中优选如下:包括在与向所述金属原板开始插入冲头的一侧相反侧的面上去除在所述第一工序中形成的孔的周围的隆起部分的第二工序。
根据上述结构,由于包括在与向金属原板开始插入冲头的一侧相反侧的面上去除在第一工序中形成的孔周围的隆起的第二工序,因此通过研磨去除在金属原板的背面隆起的隆起部,能够打通孔,并且能够使金属原板的厚度加工到预定的厚度。
另外,在上述结构中优选如下:包括进行防水处理的第三工序。
根据上述结构,在冲头粗糙部的形状被转印在孔的内周面上的情况下,当对金属原板进行防水处理时,能够使防水液容易附着,能够容易地进行表面处理。
另外,本发明的液体喷射头的制造方法的特征在于,安装通过上述的金属板制造方法加工的金属板作为喷嘴板,以便从开设在喷嘴板上的孔喷射液体。
根据上述结构,由于将形成有高圆度孔的金属板作为喷嘴板使用,因此能够保证良好的从喷嘴口喷射的液体的飞行特性。
附图说明
图1是说明记录头的结构的要部截面图;
图2是说明流道单元的结构的分解立体图;
图3是说明设置于喷嘴板上的喷嘴口的截面图;
图4是说明第一实施方式中的本发明冲压装置的要部截面图;
图5是冲头表面的截面放大图;
图6是说明使用图4所示冲压装置的打入加工的要部截面图;
图7是说明去除了金属板的隆起部的状态的截面图;
图8是说明第二实施方式中的本发明冲压装置的要部截面图;
图9是说明使用图8所示冲压装置的打入加工的要部截面图;
图10是说明第三实施方式中的冲头的打入加工的截面放大图;
图11是说明去除了金属板的隆起部的状态的截面图;
图12是说明第四实施方式中的冲头的打入加工的截面放大图;
图13是说明第五实施方式中的本发明冲压装置的要部截面图。
具体实施方式
下面,参考附图对本发明的优选实施方式进行说明。在下面说明的实施方式中,作为本发明的优选具体例进行了各种限定,但除非在下面的说明中特别说明了是对本发明的限定,否则本发明的范围不受这些方式的限制。另外,在下面的说明中,作为在本发明中作为被加工材料的金属板,举例说明用于喷墨式记录头(液体喷射头的一种。以下简称为记录头1)的喷嘴板,该喷墨式记录头被安装到喷墨式记录装置上。
首先,对记录头1的结构进行说明。
图1是说明记录头1的结构的要部截面图。该记录头1大致包括过滤器组件5和头单元9,过滤器组件5包括墨水导入针2、过滤器3以及导入针单元4等,头单元9包括头壳体6、置于头壳体6内部的振荡器单元7、以及流道单元8等。并且,在记录头1的内部形成有为液体供应源的一种的从墨盒起至流道单元8的喷嘴口10的连续的墨水流道(液体流道的一种)。
如图2所示,流道单元8以将振动板11、流道形成基板12以及喷嘴板13依次层叠的状态接合在头壳体6的顶端面上。
配置于流道单元8底部的喷嘴板13是以对应于点形成密度的间距(例如,180dpi)将多个喷嘴口10设置成行状的薄金属板。本实施方式的喷嘴板13通过不锈钢板材(本发明的金属原板)而制成,并且在记录头1的扫描方向上排列设置了多行的喷嘴口10的行(喷嘴行)。并且,一喷嘴行例如由180个喷嘴口10构成。关于该喷嘴板13的制造方法,将在后面进行详细说明。如图3所示,本实施方式的喷嘴口10是沿流道形成基板12和喷嘴板13的厚度A方向贯穿形成的孔,其包括锥形部24和直孔部25,锥形部24形成在流道形成基板12一侧,并且其内径逐渐缩小,直孔部25连在上述锥形部24的最小直径部分之后并且内径相同地形成。图3中的符号A1表示锥形部24的轴向长度,符号A2表示直孔部25的长度。
流道形成基板12是配置在喷嘴板13和振动板11之间的部件,其中划分形成有构成共用墨水室15(共用液体室的一种)、供墨口16、压力室17等墨水流道的空心部。流道形成基板12例如通过对硅晶片进行蚀刻处理而制成。并且,上述空心部的开口面分别被喷嘴板13和振动板11密封。
振动板11是配置在流道形成基板12和头壳体6之间的板材,并且是将弹性膜22层压加工在不锈钢等金属制支撑板21上的双层结构的复合板。在该振动板11的与压力室17对应的部分,通过利用蚀刻等方法将支撑板21环形地去除而形成了岛部19,该岛部19用于接合压电振荡器18的自由端的顶端面,该部分作为振动膜部发挥作用。即,该振动板11被构成为岛部19周围的弹性膜22响应于压电振荡器18的动作而弹性变形。另外,该振动板11密封流道形成基板12的共用墨水室15的开口面,从而还作为柔性部20发挥作用。相当于该柔性部20的部分也与振动膜部一样,通过蚀刻等方法去除支撑板21而仅保留了弹性膜22。
如上构成的记录头1,在通过压电振荡器18的动作而使压力室17内的压力发生变动时,能够将从墨盒经由墨水流道导入压力室17内的墨水作为墨滴从喷嘴口10喷射,并通过使该墨滴落在作为记录介质的记录纸等上,能够记录图像等。
接着,基于图4~图7来说明通过本发明冲压装置30的塑性加工来制造喷嘴板13的方法。图4是说明冲压装置30的要部截面图。
本发明的冲压装置30大致包括:载置喷嘴板13的材料、即金属板31(金属原板)的下模32;安装在冲杆(ram)(图中没有示出)下表面上的基座33;以相对于基座33可上下移动的状态经由弹簧或弹性体等弹性件34设置在该基座33之下的压板35;以及将基端固定在基座33上朝下设置的冲头36。
金属板31例如厚度为30~100μm左右,并由42Alloy等的线膨胀系数大致与上述流道形成基板12相等的因瓦合金形成,并通过改变镍含量而将其线膨胀系数设定为接近流道形成基板12。由此,当将流道形成基板12和金属板31使用热硬化性树脂等在200℃~300℃中加热并接合后恢复到室温时,可防止喷嘴板13翘曲,从而可抑制喷嘴板13从流道形成基板12剥离。
在下模32上设置有比要在金属板31上形成的孔(冲头孔)40的直径大的冲头插入孔41,该下模32作为与阳模的冲头36相对的阴模发挥作用。在压板35上形成有比冲头36的直径大的贯穿导向孔42,将冲头36的中途至顶端的部分插入该贯穿导向孔42内。
冲头36是包括基座33(基端)一侧的冲头主体部45和从冲头主体部的顶端连续的锥形部46的柱状体。冲头主体部45形成为直径为20~30μm、并且沿着冲头36的打入方向(在图4中用箭头K表示)从基端朝顶端一侧直径相同的圆柱状。锥形部46形成为截面的轮廓具有平稳的曲线、并且外径随着靠向顶端一侧逐渐变细的近似圆锥形,其顶端部分形成为沿着冲头36的打入方向K从基端侧朝着顶端外径相同的圆柱状、并且顶端面平坦的小直径直柱部43(本发明中的直柱部的一种)。
在上述冲头36的与金属板31接触的外周面中的至少顶端侧的区域,形成有表面粗糙度比其他区域粗糙的粗糙面部47(本发明中的粗糙部的一种)。即,粗糙面部47形成在冲头36的外周面中的所打入的冲头36与金属板31接触的部分的顶端侧。如图4所示,实施方式中的粗糙面部47形成在小直径直柱部43、锥形部46、以及冲头主体部45的顶端侧区域的整个圆周上。粗糙面部47的表面粗糙度Ra例如为0.6μm以上。该粗糙面部47被设定成使打入金属板31中时的摩擦系数变大。另外,粗糙面部47可以实施能够提高其与金属板31间的摩擦力的任何处理,在本实施方式中,通过实施电弧(arc)、冲击波(blast)、蚀刻等表面处理加工,如图5所示,使冲头36的外周面向该冲头36的轴心方向凹陷,从而形成了微细凹凸。即,在用车床对作为冲头36的原材料的钢材圆棒实施切削加工之后,通过对冲头36的外周面实施表面处理加工使得冲头36的外周面的表面粗糙度比实施了切削加工的时候粗糙,由此形成粗糙面部47。这样,凹部的直径比加工前的直径变小。因此,在本实施方式中的冲头36中,粗糙面部47的直径为平滑面部48的直径以下。另外,也可以通过喷丸硬化来施与微细凹凸以形成所谓的梨皮面。
接着,对使用如上构成的冲压装置30进行冲孔加工(第一工序)的情况进行说明。假定下模32被固定在冲压装置30的图中没有示出的垫板等支撑板上,基座33被固定在冲杆的下表面,下模32与基座33(冲头36)的相对位置以及冲头36的下止点调节等模具调节已全部结束。
首先,在下模32上的预定位置放置42Alloy等金属板31,并在冲头36的顶端朝向金属板31的状态下使基座33下降。这样,如图4所示,压板35的下表面与金属板31的表面抵接。之后,如果反抗弹性件34的偏置力进一步下压基座33,则冲头36的顶端部分沿着压板35的贯穿导向孔42而被压入金属板31中,如果进一步使冲头36下降以使其到达下止点,则如图6所示,就会在金属板31中形成转印了冲头36的形状的孔40。此时,随着冲头36的进入而朝着前方被推开的板壁主要向箭头K方向(板厚方向)移动(挪移),并且其大部分在金属板31的背面31b隆起,从而形成隆起部49。另外,即使金属板如42Alloy等那样柔软,在打入了冲头的金属板31的表面31a上也不会形成打入传统(表面不粗糙)的冲头时所形成的隆起。
具体地说,当冲头36从金属板31的表面31a逐渐深入时,随着冲头36的进入,表面31a(开始插入冲头36的一侧)附近的板壁被粗糙面部47向箭头K方向推移。即,由于粗糙面部47在进入的同时向箭头K方向拉引金属板31的板壁,因此不使金属板31的冲头打入表面31a的冲头周围产生凸起,而只在与表面31a相反一侧的背面31b处形成隆起部49(表面31a侧不产生隆起)。
这样,在金属板31上形成与冲头36的外形相同形状的孔40。图6中的金属板31上所形成的孔40为没有贯穿,通过后述的研磨工序来去除隆起部49,从而孔40贯穿成为喷嘴口10。
冲头36下降至下止点从而在金属板31上形成漏斗形的孔40,之后转而开始上升。并且,当基座33随着冲杆的上升而上升时,压板35由于弹性件34恢复而稍迟于基座33开始上升,并离开金属板31的表面上升至上止点。由此结束一个打入工序。
并且,为了下一个工序,将金属板31通过送料器移动预定的间距。在结束该移动之后,通过再次重复上述的冲孔工序,能够在金属板31上以预定的间距打出接下来的孔40,如果重复这些操作,则能够在金属板31上以预定的间距依次打出孔40。
在冲孔工序结束之后,从冲压装置30上卸下金属板31,并将其运送到进行下一个隆起部去除工序(第二工序)的研磨装置(图中没有示出)。在该隆起部去除工序中,研磨去除在冲孔工序中隆起于金属板31的背面31b上的隆起部49,由此如图7所示,打通孔40来形成为喷嘴口10,并且将金属板31的厚度研磨成预定的厚度。并且,在隆起部去除工序之后,进行精磨(lapping)工序(处理)。该精磨工序去除金属板31的表面中与冲头36的粗糙面部47接触的部分(具体地说,转印到喷嘴口10的内周面中与粗糙面部47相对的面上的粗糙面部47的凹凸形状)。因此,即使转印了粗糙面部47的凹凸形状的条纹(痕迹)沿着冲头36的箭头K形成在金属板31上,也通过弄平该条纹50而使喷嘴口10的内周面变得平滑。由此制成设有喷嘴口10的喷嘴板13。
如此,由于在本发明冲压装置30的冲头36的外周面上形成有表面粗糙度比冲头主体部45的基端侧外周面粗糙的粗糙面部47,因此随着冲头36打入金属板31,冲头36的粗糙面部47推开金属(板壁)并使该金属向箭头K方向移动(挪移),从而能够使金属(板壁)向箭头K方向避开。因此,抑制了在金属板31的表面31a的孔40的边缘产生隆起,能够节省去除隆起的工夫,其结果是,能够通过塑性加工来容易地制造开有微细的孔40的金属板31。另外,能够防止由于被压板35等碾压而微细的孔40的圆度下降。
另外,如果将通过上述冲压装置30加工的金属板31作为喷嘴板13安装在记录头1上(第四工序),则由于提高了喷嘴口10的圆度,因此能够改善从喷嘴口10喷射的液体的飞行特性。
接着,基于图8和图9来说明第二实施方式的冲压装置30的冲头36。本实施方式的冲头36具有如下特点:在冲头36的外周面中与金属板31接触的部分中,在该部分的靠顶端的一侧形成有粗糙面部47,并在该部分的比该粗糙面部47靠基端的一侧形成有比该粗糙面部47平滑的平滑面部48(本发明中的平滑部的一种)。具体地说,在锥形部46的外周面中的靠顶端的一侧以及小直径直柱部43的整个圆周上形成有增大了表面粗糙度的粗糙面部47,并在直柱部45和锥形部46的底端侧形成有表面粗糙度比粗糙面部47平滑的平滑面部48。即,在冲头36的顶端侧形成了粗糙面部47,并在冲头36的底端侧形成了平滑面部48。粗糙面部47的表面粗糙度Ra例如大于等于0.6μm,平滑面部48小于0.6μm。
接着,对使用如上构成的冲压装置30进行冲孔加工(工序)的情况进行说明。与上述的第一实施方式一样,当冲头36从金属板31的表面31a逐渐深入时,随着冲头36的进入,表面31a附近的板壁被粗糙面部47向箭头K方向推移。即,由粗糙面部47向箭头K方向拉引金属板31的板壁,并且由平滑面部48在进入的同时将被推开的板壁的表面平整地弄平。于是,不使金属板31的冲头打入表面31a的冲头周围产生凸起,而只在背面31b上形成隆起部49(在表面31a侧不产生隆起)。另外,当粗糙面部47向箭头K方向拉引金属板31的板壁时,虽然粗糙面部47的凹凸形状被转印到在金属板31上形成的孔40的内周面上,但是平滑面部48能够将该凹凸形状平滑地弄平。这样,在金属板31上形成与冲头36的外形相同形状的孔40,并通过研磨工序去除隆起部49而被打通,从而形成为喷嘴口10。
接着,基于图10和图11来说明第三实施方式的冲压装置30的冲头36。本实施方式的冲头36具有如下特点:粗糙面部47形成在小直径直柱部43的外周面中的顶端侧区域(在图10中用标号E表示)的整个圆周和整个顶端面上,平滑面部48形成在锥形部46和上述小直径直柱部43的外周面中比粗糙面部47靠基端一侧的区域。
接着,对使用如上构成的冲压装置30进行冲孔加工(工序)的情况进行说明。本实施方式的冲头36的下止点被调节在至少该冲头36的粗糙面部47通过金属板31的板厚(在图10中用标号D表示)的位置处。具体地说,被调节成使得将形成在冲头36的小直径直柱部43上的粗糙面部47和平滑面部48的顶端侧区域加起来的区域(在图10中用标号d表示)通过金属板的板厚D。即,被调节成:当将冲头36下降至下止点时,使得形成在冲头36的小直径直柱部43上的粗糙面部47和平滑面部48的顶端侧区域d通过(越过)金属板31的背面31b的位置。
首先,在下模32上的预定位置放置42Alloy等金属板31,并且当在将冲头36的顶端压入金属板31的同时使冲头36下降以使其到达下止点时,如图10所示,形成在冲头36的小直径直柱部43上的粗糙面部47和平滑面部48的顶端侧区域d通过(超过)金属板31的板厚D。于是在金属板31上形成转印了冲头36的形状的孔40。此时,随着冲头36的进入而朝着前方被推开的板壁主要向箭头K方向(板厚方向)移动(挪移),并且其大部分在金属板31的背面31b隆起,从而形成隆起部49。另外,即使金属板如42Alloy等那样柔软,在打入了冲头的金属板31的表面31a上也不会形成打入传统(表面不粗糙)的冲头时所形成的隆起。
具体地说,当冲头36从金属板31的表面31a逐渐深入时,随着冲头36的进入,表面31a(开始插入冲头36的一侧)附近的板壁被粗糙面部47向箭头K方向推移。即,当粗糙面部47向箭头K方向拉引金属板31的板壁时,虽然粗糙面部47的凹凸形状被转印到在金属板31上形成的孔40的内周面上,但是平滑面部48能够将该凹凸形状平滑地弄平。更具体地说,在孔40的内周面中与位于下止点的冲头36的粗糙面部47对应的范围(在图10中用标号e表示,e<d)被转印由粗糙面部47的形状沿箭头K形成的凹凸状的条纹(痕迹)50。由此在金属板31上形成与冲头36的外形相同形状的孔40,并通过研磨工序去除隆起部49而被打通,从而形成为喷嘴口10,并且喷嘴口10的直孔部25的内周面成为平滑面。
在冲孔工序结束之后,从冲压装置30上卸下金属板31,通过接下来的隆起部去除工序研磨去除在冲孔工序中隆起于金属板31的背面31b上的隆起部49,由此如图11所示,打通孔40来形成为喷嘴口10,并且将金属板31的厚度研磨成预定的厚度。于是粗糙面部47而形成在孔40的内周面上的条纹50与隆起部49一起被去除,从而可制成形成有直孔部24和扩径部25的内周面平滑的喷嘴口10的喷嘴板13。
如此,由于在本发明冲压装置30的冲头36的外周面上形成有设置在顶端侧的整个圆周上的粗糙面部47和比粗糙面部47靠基端一侧的平滑面部48,因此随着冲头36向金属板31中打入,冲头36的粗糙面部47将金属(板壁)向箭头K方向推移(挪移),并且平滑面部48在进入的同时将被推开的板壁的表面平整地弄平,从而能够使金属(板壁)向箭头K方向避开。即,在冲头36的顶端侧形成有将金属板31的板壁拉引的部分,并在和冲头36的底端侧形成有将孔40的内周面弄平的部分,从而能够抑制在金属板31的表面31a的孔40的边缘产生隆起,能够节省以往所进行的去除隆起的工夫。其结果是,能够通过冲压加工来容易地制造开有微细的孔40的金属板31。另外,由于孔40边缘的隆起不会被压板35等碾压,因此能够防止微细的孔40的圆度下降。
另外,当将通过上述冲压装置30加工的金属板31作为喷嘴板13安装在记录头1上时,由于能够使喷嘴口10的直孔部25的内周面平滑,因此能够使墨水的弯月面(开口侧的墨水的表面)敏捷地振动。因此,能够确保从喷嘴口10喷射的液滴的喷射稳定性。
在上述的第三实施方式中,在冲头36的小直径直柱部43的外周面中的顶端侧区域E形成了粗糙面部47,但第四实施方式的冲压装置30的冲头36也可以如图12所示那样,在小直径直柱部43的外周面中的顶端侧区域E形成粗糙面部47,在比该粗糙面部47靠基端的一侧形成平滑面部48,并且在锥形部46的外周面中与金属板31接触的范围(在图12中用标号E′表示)形成粗糙面部47′。
但是,本发明不限于上述实施方式,可根据权利要求书的记载进行各种变形。
在上述的各实施方式中,冲头36包括冲头主体部45、锥形部46以及小直径直柱部43,但第五实施方式的冲压装置30也可以如图13所示那样,插入金属板中的部分具备从顶端起具有同一直径的直柱部55,并只在该直柱部55的外周面中的顶端侧形成粗糙面部47。即,粗糙面部47只要至少形成在冲头36的外周面中的打入冲头36时与金属板31接触的部分即可。如此,如果在直柱部的外周面中的顶端侧形成粗糙面部,只要在已有冲头的外周面上再进行使表面粗糙度粗糙的加工,就能够使用已有的冲头。如此,由于只在直柱部55的外周面中的顶端侧形成粗糙面部47,因此在已有冲头的外周面上容易地再进行使表面粗糙度粗糙的加工,能够使用加工后的已有的冲头。
另外,上述的冲压装置30通过进行冲孔工序和隆起部去除工序而在金属板31上形成了喷嘴口10,但本发明的冲压装置30也可以将金属板31用冲头36打穿。即,也可以将冲头36的下止点调节到比金属板31的背面31b更低的位置,不进行隆起部去除工序,而直接在金属板31上打出贯穿孔。
另外,在冲头36的粗糙面部47的形状沿箭头K被转印在金属板31的孔40的内周面上的情况下,当对孔40的内周面进行防水处理(第三工序)时,能够使防水液容易附着,能够容易地进行表面处理。
另外,在本发明的冲压装置30中,作为形成孔40的金属板31,举例说明了在作为液体喷射头的一种的记录头1上使用的喷嘴板13,但本发明的冲压装置30也能够应用于其他用途的金属板31。
Claims (11)
1.一种冲压装置,通过将冲头打入金属原板来进行塑性加工,其特征在于,
在与所述金属原板接触的冲头的外周面中的至少顶端侧的区域具有表面粗糙度比其他区域粗糙的粗糙部。
2.如权利要求1所述的冲压装置,其特征在于,
在比所述粗糙部更靠基端侧的区域具有比该粗糙部平滑的平滑部,
所述粗糙部的直径小于等于所述平滑部的直径。
3.如权利要求1或2所述的冲压装置,其特征在于,
将所述冲头插入至所述粗糙部超过与向所述金属原板开始插入冲头的一侧相反侧的面为止。
4.如权利要求3所述的冲压装置,其特征在于,
在所述冲头上设有从该冲头的顶端朝着基端一侧外径相同的直柱部,在该直柱部的外周面中的顶端侧的区域形成了所述粗糙部,在比该粗糙部更靠基端侧的区域形成了所述平滑部。
5.如权利要求4所述的冲压装置,其特征在于,
在所述冲头的比所述直柱部更靠基端的一侧设有直径随着从顶端侧靠向基端侧逐渐扩大的锥形部,在该锥形部的外周面上形成了粗糙部。
6.如权利要求1至5中任一项所述的冲压装置,其特征在于,
通过梨皮面加工对所述粗糙部进行处理。
7.一种金属板制造方法,通过将冲头打入金属原板中形成孔来制造金属板,其特征在于,
包括通过将冲头打入所述金属原板中来形成孔的第一工序,所述冲头在与所述金属原板接触的外周面中的至少顶端侧的区域具有表面粗糙度比其他区域粗糙的粗糙部。
8.如权利要求7所述的金属板制造方法,其特征在于,
所述第一工序将所述冲头插入至所述粗糙部超过与向所述金属原板开始插入冲头的一侧相反侧的面为止。
9.如权利要求7或8所述的金属板制造方法,其特征在于,
包括在与向所述金属原板开始插入冲头的一侧相反侧的面上去除在所述第一工序中形成的孔的周围的隆起部分的第二工序。
10.如权利要求7至9中任一项所述的金属板制造方法,其中,
包括进行防水处理的第三工序。
11.一种液体喷射头的制造方法,其中,
包括将通过权利要求7至10中任一项所述的金属板制造方法加工的金属板作为从所述孔喷射液体的喷嘴板而安装的第四工序。
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CN110586759A (zh) * | 2019-10-12 | 2019-12-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种微弯曲与微冲孔复合成形装置及成形方法 |
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2009
- 2009-03-02 CN CNA2009101181234A patent/CN101518799A/zh active Pending
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