CN106132609B - 借助高速剪切在金属体中产生通孔的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种借助具有闭合切割线的高速剪切(HGSS)在金属体内产生通孔的方法，其特征是，将具有对应于通孔的第一尺寸(D)的冲头(11)投入直达一个插入深度，在所述插入深度，破裂在冲头(11)作用方向上穿过整个金属体(12)而形成冲孔余料(13)，接着停止冲程运动且又使冲头(11)回撤，并且在下一个步骤中使尚位于该通孔内的冲孔余料(13)借助具有比冲头(11)小的第二尺寸(d)的顶料机构(14)从该通孔中被顶出。

Description

借助高速剪切在金属体中产生通孔的方法
技术领域
本发明涉及借助具有闭合切割线的高速剪切(以下称为HGSS)在金属体中产生通孔的方法。
所生产的产品可以是由金属体冲切出的轮廓件或者通孔形状。该金属体可以是平坦的或不平的或者具有隆起表面。
背景技术
借助高速剪切(HGSS)来绝热分割工件的方法由DE10317185A1公开了。
该出版物公开了一种通过切割异型杆来制造异型件的方法。在此，异型杆被夹紧到两个活动件之间的模具中，其中，活动件的相向的支承面以凹模形式构成，在凹模中分别掏出待加工型材的形状。另外，支承侧的尺寸具有待切割异型件的尺寸。最后在冲切模的很高的冲击速度下绝热进行切割，在这里，所述力通过推杆被传入一个活动件。
在那里描述的方法被用来许多上述型材的截断(见DE10317185的第六段)。
就是说，它在此只是切断型材，其中没有开设孔。尤其是此时也没有开设通孔。
就像在传统冲切中那样，在HGSS中也出现了在模具周面区域中的由附着和进而摩蚀造成的磨损，这在图12中被示出。在HGSS中因利用绝热材料状态而出现的在模具作用面下方在冲量传播方向上延伸的破裂线或破裂面在孔和周围材料的方向上静态散播，如图5所示。通过这种散播而没有在传统冲切中已知的如图11所示的漏斗形破裂，在HGSS冲头冲入时造成在冲头和通孔壁之间的大附着力，其通过磨蚀加速了磨损。由此可能出现尤其是比传统冲切短的冲头使用寿命。根据迄今所知的现有技术，冲头冲入是必需的。
发明内容
因此，本发明基于以下任务，如此改进前述类型的方法，即，利用技术上简单的手段明显延长尤其是冲头的使用寿命。
这在前述类型的方法中是如此做到的，使具有对应于通孔的第一尺寸的冲头冲入至插入深度，在该插入深度，破裂在冲头作用方向上穿过整个金属体且同时形成冲孔余料，接着停止该冲程运动并且又使冲头回撤，并且在下一个步骤中借助具有比冲头小的第二尺寸的顶料机构将尚位于通孔内的冲孔余料顶出该通孔。
本发明的核心是如此改变迄今所知的借助HGSS的冲切方法，即，通孔的真正产生和冲孔余料的顶出在此是相互分开执行的。
因此提出一种方法，其中充分利用了HGSS的特殊性能。如前所述，破裂已经在冲头冲入深度浅的情况下穿过整个工件横截面。借此，孔的真正形成就相应材料被相互分离而言已结束。一旦做到这一点，则冲头的冲程运动被停止并且使冲头回撤。在下一个方法步骤中，在相同的模具内或者与之分开地借助顶料机构顶出尚位于通孔内的冲孔余料。顶料机构相比于真正的冲头具有较小的尺寸，由此，在顶料机构的周面和冲孔壁或通孔壁之间肯定不存在接触。因此，避免了由附着引起的冲头的提高了的磨损。
根据本发明的一个改进方案而有利的是，该顶料机构与该冲头且与相同的驱动装置同时执行其冲程运动。由此，冲头和顶料机构能同时工作。但也可以规定，所述至少一个顶料机构与该冲头的冲程运动无关地执行其冲程运动。由此可以实现更远离所述机器地采用另一台需要低许多的功率的机器。
尤其有利的是，冲孔余料本身是待制造的产品，或者通过冲孔余料交出的通孔本身给待制造产品提供期望的轮廓。
另外可以规定，所述HGSS也从隆起的表面起进行。
也可能的是，该方法被用于在滑块内形成通孔。
附图说明
从以下对多个实施例的说明以及所参照的附图中得到本发明的其它优点和特征，其中：
图1至图5示出用于借助高速剪切HGSS在金属体内产生通孔的迄今方法，其中，
图1示出在冲头冲击之前的状况；
图2示出在浅冲入深度时的冲孔余料的完全破裂形成；
图3示出在高的周面压力下借助冲头进一步顶出冲孔余料；
图4示出冲头在摩蚀大的情况下回撤；
图5示出根据图3的放大图，此时示出在冲头和通孔之间的粗略偏斜；
图6-10现在示出改进的方法，而图11和12示出现有技术，其中：
图6示出与图2相似的视图，此时冲头已冲入；
图7示出紧接在图6的状态之后的回撤冲头的位置；
图8示出被引入通孔内的顶料机构，其具有比冲头小的尺寸；
图9示出现在完成的通孔，但在此该顶料机构14尚未回撤；
图10示出制造通孔的方法的立体图，在这里，呈齿轮状的所谓冲孔余料作为待制造工件；
图11示出通过传统冲切所制造的通孔的横截面；
图12是出现磨损的冲头的立体图。
具体实施方式
现在，结合图1-12来详述借助HGSS用于在金属体12内形成通孔10的已知方法和借助顶料机构14来产生通孔10的方法。在此，相同的附图标记被用于这两个方法，除非另有说明。
在该已知方法中，冲头11以很高的速度撞击金属体12。这在图1中被如此示出，即冲头11的端面如图所示就在进入工件12表面前不久。
根据图2，冲头11略微进入金属体12中并且因为HGSS而已经完全产生所谓的冲孔余料13。冲孔余料13已经与其余的金属体12完全分离。因此应理解的是在冲头11作用方向上的冲入深度浅的情况下穿过整个金属体12地已经存在材料之间的破裂。
当冲头11进一步冲入或插入时，使冲孔余料13与金属体12分离。如图3-5所示，在此图5是图3的放大图，在HGSS中因为附着和进而因为摩蚀而在模具周面区域内出现磨损，为此尤其参见图5。在冲头11和金属体12之间的略呈波浪状的线应粗略画出在HGSS过程中因充分利用绝热的材料状态而得到的破裂线，该破裂线在模具或冲头11的工作面下方在冲量传播方向上延伸并且在通孔10和金属体12的周围材料的方向上看是静态散播的。
通过这种散播而没有出现根据图11的、在传统冲切中已知的漏斗状破裂，在冲头11冲入时出现了在冲头11和通孔10壁之间的高的附着力，这由于摩蚀加速了磨损，如图12所示。
在上述冲切方法的借助HGSS的从现在改进的方法中，通孔10的真正产生和冲孔余料13的顶出是相互分开的。这可以从示出冲孔余料13的产生和冲头11回撤的图6和图7中看到。在此还要确定在冲头11上的第一尺寸D很精确地对应于通孔10的净宽或直径。
根据图8可以看出，具有较小的第二直径d的顶料机构14已经将在冲头11浅位冲入时已产生的冲孔余料13推顶穿过通孔10并顶出。
图9示出冲孔余料13被去除且通孔10已制造好的最终状态。
图10示例性示出根据本发明的通孔10的产生(图4)。在此利用借助HGSS所形成的呈齿轮13状的冲孔余料。但是，具有闭合切割线的冲头可以任意构成，从而代替冲孔余料13，以前包围冲孔余料的金属体12形成所述工件。
借助本发明的方法，现在可以以缩短许多的时间使金属工件具备通孔且延长了模具使用寿命。
附图标记清单
10通孔
11冲头
12金属体
13冲孔余料，齿轮
14顶料机构
D第一尺寸
d第二尺寸

Claims (6)

1.一种借助具有闭合切割线的高速剪切(HGSS)在金属体(12)内产生通孔(10)的方法，其特征是，将具有对应于该通孔(10)的第一尺寸(D)的冲头(11)冲入直达一个插入深度，在所述插入深度，破裂在该冲头(11)的作用方向上穿过整个金属体(12)而形成冲孔余料(13)，接着停止冲程运动且又使该冲头(11)回撤，并且在下一个步骤中使尚位于该通孔(10)内的冲孔余料(13)借助具有比该冲头(11)小的第二尺寸(d)的顶料机构(14)从该通孔(10)中被顶出，其中，所述插入深度小于金属体(12)的厚度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，该顶料机构(14)与该冲头(11)和相同的驱动装置同时地执行其冲程运动。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述顶料机构(14)与该冲头(11)的冲程运动无关地执行其冲程运动，或者借助其自身驱动装置执行其冲程运动。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征是，该冲孔余料(13)本身是待制造产品，或者通过该冲孔余料(13)所交出的通孔(10)本身给待制造产品提供期望轮廓。
5.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征是，所述高速剪切也从隆起的表面进行。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法的用途，用于在滑块(18)中形成通孔。
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