CN107872990B - 具有可替换冲头末端的冲头组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冲头系统或者组件，所述冲头系统（10）或者组件包括冲头主体（12）和冲头末端（14）或者插入件，所述冲头末端或者插入件具有工作端（15）和杆（44），所述杆被构造用于在所述冲头主体（12）的腔体（54）内选择性地接合和脱开。能够在没有工具的情况下进行操作的闩锁机构（50）被构造成在闭合位置中在所述轴向腔体（54）内接合所述冲头末端杆（44），并且在打开位置中使所述冲头末端（14）从所述冲头主体（12）脱开。

Description

具有可替换冲头末端的冲头组件

技术领域

本公开内容一般地涉及工具机，并且具体地涉及例如用于金属加工和其它应用的冲头组件。本公开内容还涉及适于用在冲床机械中的冲头工具组件，该冲床机械包括但不限于制造和生产中所使用的高速冲床。

背景技术

工业用加工机械（包括转塔式和轨道式冲床）广泛地用在制造金属板工件和其它板部件（例如，金属、塑料、皮革等）。自动化冲床通常用在制造应用中，包括单工位和多工位压机、弯板机、板和线圈送料系统、轨道式工具机系统以及其它工业设备，这些工业设备适于按压、折弯、以及冲压板部件，以便将金属板和其它工件制造为大量有用的产品。

尤其已经发现冲床广泛地用在金属板孔冲压和成形应用中。转塔式压机通常具有保持着一系列冲头和冲模的上转塔区段和下转塔区段，该冲头和冲模围绕转塔的周界的不同位置处周向地间隔分开。然后能够使转塔式压机围绕竖直轴线旋转以便使期望的冲头和冲模组与工作站竖直对准，或者使一系列不同的冲头和冲模组相继地对准以用于执行一系列不同的按压操作。轨道式和单刀具冲床也被广泛地使用。

工件本身通常是由一块金属板或者其它材料形成，其置于选择的冲头和冲模组合之间。冲头能够在计算机控制下进行操作，这时，所选择的冲头和冲模组件在工件两端适当地对准。冲头被驱动通过工件并且进入冲模中，从而形成孔或者其它所需特征。

冲头系统通常包括外冲头导向件或者冲压压头组件，该外冲头导向件具有在纵向孔中往复运动的冲头构件，该冲压压头组件具有用于保持冲头的衬套。冲头本身通常包括柄或者主体部分以及冲头尖（punch point）或者在工作端上的其它成形刀具，其面向板金属部件或者工件。冲头尖在冲头行程中与工件接合，从而通过将余料驱动出工件并且通过冲模来形成孔。返回弹簧或者冲头夹能够用于在冲头行程之后的脱模动作中推动冲头回到其初始位置。

在自动化工具机应用中典型的是具有大量重复行程。因此，冲头尖可能变得磨损，并且需要锐化或者替换。因而持续不断地需要在较少的停机时间和降低替换成本的情况下使替换过程更不复杂且更加高效。

发明内容

一种冲头组件被提供，该冲头组件适于用在冲床或者类似工具机中。该组件包括可替换冲头末端，该可替换冲头末端被构造用于与冲头主体选择性地接合和脱开。使用该冲头组件的冲床系统以及对应的组装方法和操作方法也被包括。

能够通过夹入较短的高级冲头末端而不是替换整个较长长度的高级材料冲头来实现大量的节约成本。取决于构造，能够通过冲头末端上的插入件或者杆与冲头主体中的对应的轴向腔体之间的轴向接合来联接冲头主体与冲头末端。能够使用各种手动的或者较少工具的联接机构，包括但不限于枢转闩锁机构，该枢转闩锁机构被构造成在闭合位置中在轴向腔体内接合冲头末端杆，并且在打开位置中使冲头末端从冲头主体上脱开。

附图说明

图1是在转塔式冲床中具有可替换冲头末端的冲头组件的截面图。

图2是在单刀具冲床或者轨道式冲床中具有可替换冲头末端的冲头组件的截面图。

图3A和图3B是冲头组件的截面图，其图示了压缩载荷和脱模载荷。

图4A和图4B是冲头组件的截面图，其具有枢转的闩锁机构。

图5A和图5B分别是冲头组件的侧视图和等轴测图，其中，闩锁处于闭合或者接合（锁定）位置。

图6A和图6B分别是冲头组件的侧视图和等轴测图，其中，闩锁处于打开或者脱开（解锁）位置。

图7A和图7B分别是冲头主体和冲头末端的等轴测图。

图8A是冲头组件的截面图，其图示了对准构造。

图8B是冲头组件的截面图，其具有交替的键连特征和对准特征。

图8C是冲头组件的截面图，其具有在冲头主体与冲头末端杆之间联接的弹性“缓冲器”以及交替的对准销构造。

图9A和图9B分别是冲头组件的侧视图和等轴测图，其具有额外的精确旋转对准特征。

图10A和图10B是冲头组件的截面图，其中，枢转闩锁利用轴向对准特征分别处于打开（脱开）和闭合（接合）位置。

图11A和图11B分别是适合用在单刀具或者轨道式压机设备中的冲头组件的截面图和等轴测图。

图11C和图11D是图11A和图11B中的冲头组件的截面图和等轴测图，其中，冲头主体和冲头末端脱开。

图12A和图12B是冲头组件的截面图，其中，枢转闩锁分别处于打开位置和闭合位置。

图13A和图13B是具有螺旋润滑沟槽的冲头组件的侧视图和等轴测图。

图13C和图13D是沟槽式冲头组件的侧视图和等轴测图，其中，冲头末端脱开。

图14A和图14B是第一代表性冲头末端或插入件的等轴测图。

图14C和图14D是第二代表性冲头末端或插入件的等轴测图。

图14E和图14F是分别用于与图14A/14B和图14C/14D的冲头末端或插入件组合使用的代表性冲头主体的等轴测图。

图15A、图15B、图15C、图15D、图15E、图15F、图15G、图15H和图15I是冲头组件的替代示例，其图示了一系列尺寸选项和其它特征。

具体实施方式

图1是冲头组件10的截面图，冲头组件10具有冲头主体12和可替换的冲头末端14并终止于冲头尖15。在特定示例中，冲头组件10设置在冲头导向件16内，冲头导向件16安装在冲床设备20的上转塔18中。

冲床设备20包括上转塔18和下转塔22。冲模24安装在下转塔22中，在工件25（例如，金属板部件或者待被工具加工的其它材料）的对面与冲头末端14相对。

在冲头组件10的操作中，冲头末端14的冲头尖15被驱动通过在冲头导向件16的底表面上的脱模器26中的孔口，延伸通过工件25并且进入冲模24中。冲头尖15在冲压过程期间使余料与工件25分离，并且使余料被容纳在冲模24中。脱模器26设置在冲头导向件16的底表面上，并且在冲头尖15从冲模24上撤回时将工件25保持就位。替代地，压机设备20和冲模24可以被构造用于给工件25开口、开槽或者剪切、冲切工件25，或者用于其它金属成形工艺。

螺纹连接件或者其它机械联接件28将冲头主体12联接至冲头筒组件30，该冲头筒组件30具有冲头头部32、冲头驱动器34以及脱模弹簧36。冲床设备20的压头部件将轴向（例如，向下）力传递到冲头头部32上，从而驱动冲头驱动器34通过弹簧保持器板38中的孔口达一定距离，该距离足以使冲头尖15穿透工件25进入冲模24中，如上文所描述的。当压头缩回（或者移除压头上的驱动力）时，脱模弹簧36作用在弹簧保持器板38与冲头头部32之间，从而使冲头驱动器34向回（向上）移动到其初始位置。冲头末端14从冲模24和工件25撤回回到冲头导向件16中，其中，冲头尖15定位在脱模器构件26中的孔口内（并且不再从此处延伸），如图1中所示。

取决于实施例，可以设置按钮或者其它机构40来调节冲头组件10的冲头长度（如测量至冲头末端14和冲头尖15的长度）。还可以在沿着冲头主体12的各个位置中设置径向构件或者防旋转键68以便使冲头主体12的角度位置相对于导向件或者衬套16定向，如下文所描述的。在美国专利第5,839,341号、美国专利第5,884,544号以及美国专利第7,975,587号中公开了适于应用在冲床设备20中的附加特征，这些专利当前转让给明尼苏达州阿诺卡的Mate Precision Tooling公司，每个专利的全部内容均通过引用并且为了全部目的并入本文。

图1图示了两个部分的冲头构造，其中，冲头组件10的可移除和可替换的冲头末端或者下部部分14联接至冲头主体或者上部部分12。小的可替换的冲头末端14能够在相对低的成本下由高性能工具钢和其它合适的材料制成，并且在磨损时或者在期望用新的冲头末端构造时进行更换。可替换的冲头末端14还能够被构造用于无工具手动操作，从而能够手动地且在没有专用工具或者没有任何工具的情况下将其移除、更换、或者向回锁定就位，如本文所描述的。

在一个特定示例中，使用闩锁机构将冲头末端14固定至冲头主体12，如图1中所示，其中，可替换的冲头末端14通过设置在冲头主体12上的枢转闩锁50或者类似的保持机构来固定，并且枢转闩锁50或者类似的保持机构被构造用于与冲头末端14的柄脚或杆44选择性地接合。如下文详细描述的，在各个附加实施例中描述了枢转闩锁机构。

图2是在单刀具或者轨道式压机设备20中具有可替换的冲头末端14的冲头组件10的截面图。在该构造中，冲头10安装在按压压头组件11中，并且不必需要联接至冲压筒的螺纹联接件。相反，按压压头组件11包括内部衬套17或者类似结构，内部衬套17或者类似结构被构造成将冲头主体12和冲头末端14保持为沿着冲头轴线竖直对准。冲头10和冲模24均能够设置有角度键连，例如，冲头键连13和冲模键连21。

在冲压操作中，按压压头11被致动以便驱动冲头插入件14的工作端通过工件，并且与冲模保持器23中的冲模24接合。在图2的轨道式构造中，冲床设备20可以利用尿烷脱模器构件36，其中，冲压柄脚夹37被构造成在冲头末端14从冲模24上撤回时施加脱模力。美国专利第4,951,375号中公开了适合于应用在这种冲床设备20中的附加特征，其全部内容通过引用的方式且为了全部目的并入本文。

在一个特定示例中，使用枢转闩锁机构50将冲头末端14固定至冲头主体12，如图2中所示。竖直（或者轴向）顶出器销或者类似的（例如，装载有弹簧的）顶出器构件52能够设置在冲头主体12内。例如，顶出器52可以沿着冲头主体12的轴线设置，并且被构造成在从冲床设备20移除冲头组件10并且将枢转闩锁50从闭合或锁定位置操纵至打开或者解锁位置时，推动冲头末端14脱离与冲头主体12的轴向接合。替代地，销接机构能够与顶出器52或者其它结构一起用于冲头末端14与冲头主体12的可释放联接。

图3A是冲头组件的截面图，其图示了在冲压操作期间的压缩载荷。图3B是图3A中的冲头组件的替代截面图，其图示了在冲压操作的冲头缩回部分期间的脱模载荷。防旋转键68也能够设置在冲头主体12中，并且被构造成与冲头导向件或者衬套的内表面上的对应槽接合以便使冲头主体12相对于冲床定向。合适的键68也可以设置在冲头主体12上的不同位置中（例如，在闩锁机构50上方或者下方）或者直接设置在冲头末端14上。

如图3A中所示，执行冲压操作所需的力通常轴向地从冲压装置10的顶部处的（例如，带螺纹的）联接件28向下通过冲头驱动器（或者冲头主体12）流到冲头末端14的工作端14W上的冲头尖15。在冲头组件10向下行进以便在金属板或者工件中冲压孔时，工件向上回推冲头尖15，从而在冲头末端14与冲头主体12之间引入大量压缩载荷C。冲压载荷能够很容易地超过数吨，这取决于冲头尺寸以及工作材料成分和厚度。

为了避免或者减小联接机构50在冲头行程期间损坏或者变形的可能性，例如，可以通过在杆44与冲头主体12中的轴向腔体或者其它相关的联接结构之间维持间隙来将压缩载荷引导至限定在冲头主体12与冲头末端14之间的接触表面49。因此，可以将该载荷引导至凸缘或者突沿表面49的顶表面（其围绕冲头末端14上的杆44周向地延伸）与冲头主体12的底表面上的互补的对应表面（其围绕与杆44接合的轴向腔体延伸）之间的界面。要注意的是，沿着载荷承载表面可能存在一定缝隙（例如，由对准特征引起），但相对于载荷承载表面积而言这些缝隙通常很小，从而维持冲头装置10的强度和完整性。弹性构件也可以被构造成在冲头末端杆44与冲头主体12之间设置压缩载荷路径外的偏压件，如下文所描述的。

如图3B中所示，由于冲头末端与待冲压的材料之间的摩擦或者当冲头尖15在冲头末端14缩回时插入板材（或者其它工件）时的摩擦，所以在脱模操作期间也存在载荷。这会在冲头末端杆14与枢转闩锁构件50之间的表面51处产生拉伸载荷T（而不是压缩载荷）。在脱模操作期间的拉伸载荷T的大小通常比冲头行程期间的压缩载荷C小数倍。尽管如此，脱模载荷能够很大，并且可以通过冲头末端杆44与枢转闩锁或者其它联接机构50之间的联接来转移对应的拉伸力，如图3B中所示。

为了解决这些很不相同的冲压载荷和脱模载荷，冲头10必须提供如下组合：沿着冲头主体12与冲头末端14之间的接触界面跨越冲压轴线A限定的压缩载荷表面49，以及具有足够的强度以便承受较小但仍很大的拉伸载荷的联接机构，该拉伸载荷是在冲压操作的脱模部分中当冲头尖15从金属板工件上撤回时沿着轴线A被引入的。在该特定实施例中，联接机构50和冲头末端杆44被构造成在至少数吨的量级上的或者更大的拉伸载荷下维持冲头主体12与冲头末端14之间的联接。联接和载荷转移结构还应该被构造成在延长的操作时期期间承受不同的压缩载荷和拉伸载荷，包括在数周和数月的连续操作期间以及数年的累计服务时间期间执行的数千或者甚至数万的冲压周期。

图4A是冲头组件10的截面图，例如，其具有弹簧装载的枢转闩锁机构50。图4B是冲头组件10的替代截面图，其中，枢转闩锁50闭合以用于将可移除的冲头末端14联接至冲头主体12。

如图4A和图4B中所示，用在冲床中的两个部分的冲头组件10被分成可移除的冲头末端下部部分14和冲头主体上部部分12，可移除的冲头末端下部部分14被保持到冲头主体上部部分12中并且由枢转闩锁50锁定就位。冲头末端14在没有弹性或凸轮特征的情况下相对于冲头主体12被锁定就位，并且枢转闩锁50易于手动地并且在没有工具的情况下进行操作，例如，利用弹簧装载的机构57或者使用非弹簧装载的设计。与冲头主体和末端由相同材料形成的单体式冲头组件相比，相对小的可移除的冲头末端能够在相对低的成本下由工具钢或者其它高性能材料制成。

在现有技术的冲压工艺中还未发现的该设计的特征包括使用杠杆或者闩锁50，该杠杆或者闩锁50被构造成允许通过简单地将杆44推至冲头主体12中的轴向腔体54中来安装冲头末端或者插入件14。我们不必需要打开枢转闩锁50以便安装冲头末端14，因为冲头末端14上的柄或杆44的锥形端44A被构造成延伸打开闩锁50。为了释放冲头末端14，能够通过手来手动地或者在没有工具的情况下打开枢转闩锁。如下文所描述的，能够通过对准销和精确的槽结构来提供精确的角度键连。

图5A是冲头组件10的侧视图，其中，枢转闩锁构件50处于闭合或者接合（锁定）位置中。图5B是如图5A中所示的冲头组件10的等轴测图，其同样示出了凹入腔体或者凹槽60，其允许容易地接近锁定构件50的自由端以用于手动接合；例如，利用拇指或者手指来致动闩锁机构。

图6A是冲头组件10的侧视图，其中，枢转闩锁机构50处于打开或者脱开（解锁）位置。图6B是如图6A中所示的冲头组件10的等轴测图。在该实施例中，枢转闩锁机构能够临时地由拇指或者手指保持打开。

如图5A、图5B、图6A和图6B所示，冲头组件或者冲头装置10体现为双体式或者混合式设计，其中，可移除的冲头末端14附接至专用的“保持器”或者冲头主体12，从而组成如若不然将是诸如在冲床中使用的完整的冲头组件10的其余部分。这种可移除的冲头末端14在该行业中是令人期望的，至少是因为相对较小的冲头末端能够在合理成本下由高性能材料制成，而至少对于许多常见的冲床应用而言制作这种材料的整个冲头组件10成本将会更大，并且可能是成本过高的。

将冲头末端安装到冲头主体中

在一些实施例中，冲头组件10可以被设置为优质的长度可调节的冲头装置，其中，冲头主体12具有螺纹顶部或者类似的联接件28以及在底表面中的竖直孔或者轴向腔体54（见图4A），其被构造用于接收冲头末端14的精确柄或者杆44。枢转闩锁50在冲头主体12的侧面中的凹部55的一端处弹性地固定在枢轴上（图6B），使得当向内枢转时，闩锁50将延伸到轴向腔体的一部分中，在此其能够与冲头末端杆44上的槽44S接合，从而将冲头末端14联接或者可释放地紧固到冲头主体12上。

从上文的部件和特征描述中应该观察到的是，枢转闩锁50能够向外旋转至如下位置：在该位置处将允许冲头末端杆44中的槽44S竖直地（轴向地）移动至与枢转闩锁50接合或者经过枢转闩锁50，因此有助于冲头末端14的安装和移除。当枢转闩锁50完全向内旋转成处于冲头主体12的外径内或者与冲头主体12的外径一致时，冲头末端14被锁定就位以用于进行冲压操作。随后能够将冲头组件10安装在冲头导向件、衬套或者类似的冲床部件中，其中，冲头导向件或者衬套的壁将枢转闩锁50牢固地限制在闭合或锁定位置，从而不允许枢转闩锁50旋转至冲头主体12外。

从冲头主体上移除冲头末端

能够通过手动地使枢转闩锁50旋转（例如，通过向外拉或推闩锁50的自由或移动端）到打开或脱开位置来使冲头组件10分离。当被旋转出足够远时，枢转闩锁50的内部部分将不再与冲头末端杆44中的凹口44S接合，从而允许通过从轴向腔体54上移除杆44来将冲头末端14拉出冲头主体12并且与冲头主体12分离。进一步的加强方案包括提供设置在冲头主体12内的竖直弹簧或者其它顶出系统，从而弹性地按压冲头末端杆44，以便在枢转闩锁50旋转至打开位置时顶出冲头末端14（例如，见图11A）。

在闩锁50处于打开位置时，能够将冲头末端14拉出冲头主体12或者从冲头主体12顶出冲头末端14，例如，使用一个手来操纵闩锁50并且使用另一个手来移除冲头末端14。物理止动件也能够被包括在闩锁50上，并且被构造成机械地阻止闩锁打开得太多并且因此防止损坏闩锁构件50和/或可选的弹簧57。

如能够在各个组装视图和零件视图中看到的，冲头末端杆或者柄脚44具有大体上线性的或者弧形的半圆柱形或者D形腔体或槽44S，其中，表面基本上垂直于冲头主体轴线A延伸，其接收类似成形的枢转闩锁构件50以便将冲头末端14固定至冲头主体12。当枢转闩锁50完全旋转到冲头主体12中时，锁定构件50的内部部分在安装或者闭合和接合（锁定）位置与冲头插入件或者杆44上的D形槽44S接合。

还能够手动地将枢转闩锁50旋转至打开或者解锁位置，在该位置处闩锁50的内部部分不会与槽44S或者冲头末端杆44接合，从而允许冲头末端14的安装或者移除。这允许采用相对较小的冲头末端装置14，该相对较小的冲头末端装置14能够手动地或者在没有工具的情况下容易地安装在冲头主体12上、容易地被置换和/或容易地从冲头主体12上移除。

图7A是冲头主体12的等轴测图，其示出了具有扭转弹簧57（在铰链销上）和闩锁腔体或者凹部55（背面；也见图6B）的枢转闩锁50的构造。图7B是冲头末端14的等轴测图，其示出了冲头末端杆或者柄脚44的构造。如在这些附图中所示，冲头组件包括三个主要部分：冲头末端14、冲头主体12以及枢转闩锁50。虽然弹簧57可以被设置为该特定实施例的一部分（例如，为了使闩锁50在冲头导向件外时保持闭合），但弹簧57不是必需的，并且弹簧57不必被构造成在冲压操作期间使闩锁50保持闭合。该功能可以由冲头导向件内壁来实施，该冲头导向件内壁与冲头主体12的外径邻接以便牢固地保持闩锁50，并且防止冲头末端脱开机构被致动。

冲头末端

在一些实施例中，冲头末端14具有圆柱形柄或者柄脚44，该圆柱形柄或者柄脚44在与工作端14W（例如，具有冲头尖）相对的顶端14T处从凸缘49延伸。杆44在尺寸上稍微小于冲头末端部分14的外径（OD）（或者外部直径）。因此，突沿或者凸缘部分49被设置用于与冲头主体12的下部部分上的对应表面配合，以用于转移载荷或者将冲压力传递至冲头末端14。杆44在一侧上具有径向或者水平槽或沟槽44S，诸如，可以通过在垂直于冲头末端轴线的方向上对杆直径的一部分开口而形成。槽44S被构造成容纳枢转闩锁构件50，如下文所描述的，通过该枢转闩锁构件50将冲头末端14可释放地固定至冲头主体12。

冲头末端14的下端或者工作端14W能够被构造成基本上与当前在该行业中发现的完整的单体式冲头的构造相同或者相似，其中，冲头尖被成形为在待冲压的材料中形成孔。在一些实施例中，对准特征还能够被设置用于冲头末端14与冲头主体12的精确角度定向，如下文所描述的。

对于轴向定位，冲头末端14的外径可以被充分精确地限定以便使冲头末端14相对于冲头导向件定中。替代地，该直径可以稍微更小（或者具有更大的公差）以便提供与冲头导向件或者衬套的内部的间隙，从而允许冲头末端14的杆或者柄脚44实现精确定中。对于具有虚约束的系统，也可以使用这两种定中方法。例如，对于在冲头与冲模尺寸之间需要紧密配合的薄材料的高效冲压，期望进行精确定中。

冲头主体

在一些实施例中，冲头主体12可以在上容纳端上具有螺纹特征或者类似的联接件，以用于冲床的联接和操作。径向突出定向键或者键销也能够被设置用于相对于冲头导向件或者衬套的角度定向。

在下端上，冲头主体12具有圆柱形轴向腔体54，圆柱形轴向腔体54被构造成用于容纳冲头末端14的轴向柄或者杆44（同样见图4A、图5A、图6A）。轴向腔体可以相对于冲头主体12的外径（OD）（或者外部直径）高度精确地定位，以便将冲头末端14定位在中心轴线上。其它结构也能够用于进行精确定位，如在冲头末端14的进一步描述中详细描述的。

枢转闩锁

为了相对于冲头主体12轴向地固定冲头末端14，半圆柱形或者大体上D形的枢转闩锁50在冲头主体12中的类似成形的腔体内围绕冲头主体12的外径附近的枢转轴线枢转，从而在闭合位置中，闩锁50的内部部分与冲头末端杆44中的凹口44S接合，使冲头末端14固定至冲头主体12，以便使其作为在冲头导向件或者衬套内可滑动地移动的实体冲头组件10操作。闩锁50在销或者铰链上枢转，该销或者铰链被按压到冲头主体12中并且保持闩锁50和扭转弹簧57两者，例如，该销或者铰链朝向闭合位置推动闩锁50，其中，闩锁50的外表面与冲头主体12的外径一致或者凹至冲头主体12的外径内。

在一些实施例中，通过按压到冲头主体12中的销来将半圆柱形的、D形的或者其它一致的枢转闩锁50保持就位，其中，扭转弹簧57朝向冲头主体12的中心轴线A推动闩锁50。在闭合位置中，闩锁50配合在冲头主体12中的类似成形的（例如，半圆柱形或者D形的）闩锁凹部55内。替代地，闩锁50和凹部55可以具有任意合适的相似的或者相配的形状，从而使闩锁50在闭合时与冲头主体12的外径一致。合适的枢转闩锁50还能够包括倒角底部边缘，以便使冲头末端14易于安装。冲头末端杆44上的倒角特征和枢转闩锁50的下边缘会对抗扭转弹簧57的动作，从而闩锁50被迫枢转打开以便允许冲头末端杆44在被按压到冲头主体12中的轴向腔体中时完全接合，其中，当冲头末端14完全与冲头主体12接合时，扭转弹簧57使闩锁50返回至闭合或者锁定位置。

角度定向

图8A是冲头装置10的截面图，其图示了对准特征。如图8A中所示，弧形的或者成角度的定向槽65设置在冲头末端或者插入件14中，其使用用于使闩锁机构50枢转并且保持弹簧的驱动器或者冲头主体12中的相同的销64来定向。

例如，可以经由弧形的或者成角度的槽65来接合轴向定向的精确对准定缝销64。在该实施例中，单个销64能够完成双重任务，既可以用作被构造用于操纵机构50的闩锁销（或者适于通过与自由端接合来促进机构50的旋转；例如在其凹槽内），也可以用作突出到冲头末端14的上凸缘部分中的精确槽65中的定向销。替代地，第二销可以设置为从冲头主体12的底部竖直地突出，并且被构造用于定向到对应的冲头末端精确槽或者孔65中以用于将冲头末端14定向至冲头主体12，如下文所描述的。因此，可以使用两个单独的销，一个销用于使冲头末端或者插入件14相对于驱动器或者冲头主体12定向，并且另一个销用于操纵闩锁机构50。

图8B图示了替代构造，其中，冲头末端14经由被按压到冲头末端14的顶表面中（而不是驱动器或者冲头主体12中）的定向销64而相对于驱动器或者冲头主体12定向。相反地，精确对准槽65形成在冲头主体12的底部上（而不是冲头末端14上）。替代地，轴向接合销64可以设置在冲头主体12的底部中以用于与冲头末端14中的对应槽或者孔65接合，如上文所描述的。

图8C是冲头装置10的截面图，其中，弹性缓冲器（bumper）构件120被构造成产生偏压并且使冲头末端插入件（或者冲头插入件）14相对于冲头主体（或者冲头驱动器）12的相对运动（或者“摇晃”）减小或者最小化。图中还图示了如分别在压机操作的冲压阶段和脱模阶段中经历的压缩载荷（C）和拉伸载荷（T）。

在图8C的替代示例中，枢转闩锁联接机构50设置有侧向定向的对准销64和槽65以便在冲头末端14与冲头主体12之间提供精确角度对准。通过使上柄（或者插入件杆）44中的槽65与从驱动器或者冲头主体12的外侧插入到侧向或者径向方向中的水平销64对准来使冲头末端或者插入件14相对于冲头驱动器或者冲头主体12定向。类似地，代替于使用对准销64和槽65来使插入件或者冲头末端14相对于冲头主体12定向，闩锁机构50也可以形成为具有充足的精确度以便提供期望精确度的角度定向。

弹性缓冲器构件

弹性缓冲器构件120被设置为橡胶或者塑料（聚合物）构件，其沿着冲头组件10的冲压轴线A定位，并且设置在冲头驱动器12与冲头末端14的上表面之间（即，在冲头驱动器或者主体12的轴向腔体内，冲头末端14的杆或者柄脚被容纳在该轴向腔体中）。缓冲器120的一端能够形成为细长的弹性构件，该细长的弹性构件插入到从冲头主体12中的底部腔体向上延伸的轴向孔中。缓冲器120的另一端按照压缩或者弹性联接或者偏压接合的方式与冲头末端14的上表面接触以便减小相对运动。替代地，缓冲器构件120能够具有任意合适的构造，包括但不限于O形环或者弹性盘。

缓冲器构件120能够由诸如塑料或者橡胶化的聚合物等弹性材料形成，或者被设置为弹性偏压元件（例如，弹簧），其被定位成抑制或者减小冲头驱动器或者冲头主体12与可移除冲头末端或者插入件14之间的相对运动。缓冲器构件120被构造成提供充足的弹性偏压（例如，向外的偏压）以便减小例如由于振动或者在冲压设备10的组装期间引起的冲头末端14相对于冲头主体12的“摇晃”、摇动、摆动以及其它运动。同时，缓冲器构件120还能够与冲压载荷路径C和脱模载荷路径T基本上隔离，如上文所描述的。

缓冲器120被形成为定位在冲头主体12与冲头末端14的上表面之间的弹性构件，其中，杆被容纳在冲头主体（或者冲头驱动器）12的底部中的轴向腔体内。例如，缓冲器构件122能够按照基本上压缩联接或者偏压关系设置在冲头主体12与冲头末端14的上表面之间。取决于构造，冲头主体12和冲头末端14中的一个或者两个能够设置有被构造成容纳缓冲器构件120的沟槽、倒角或者其它表面特征，并且帮助将缓冲器构件120保持在冲头主体12与冲头末端（或者冲头末端插入件）14之间的合适位置中。

图9A是冲头组件10的侧视图，其示出了冲头主体12上的替代的精确对准突出110、以及冲头末端14上的对应槽或者切口112。图9B是如图9A中示出的冲头组件10的等轴测图。

互补的精确对准特征（诸如，机加工的突出110和切口112）能够被设置成分别构成冲头主体12和冲头末端14的整体或者分别形成在冲头主体12的底端上和冲头末端14的顶端上，例如，平行于冲压轴线A并且与冲压中心相隔最大径向距离。互补的突出特征110和切口特征112能够被磨平或者以其他方式被构造用于沿着冲头主体12和冲头末端14的外径或者圆周接合，并且适于例如当冲头末端14上的精确切口112与冲头主体12上的精确定向突出110接合时允许在冲头主体12与冲头末端14之间传递精确角度定向。替代地，对准突出110和切口112能够互换，并且设置用于通过分别沿着冲头末端14与冲头主体12的对接表面的类似接合进行精确对准。

图10A是冲头组件10的截面图，在脱开位置中，闩锁50打开以便显示替代的对准或者精确定向销64和槽65。图10B是冲头组件10的替代截面图，在接合位置中，闩锁50闭合。

在一些实施例中，单个销能够用于闩锁机构的对准和操纵，如上文所描述的。替代地，冲头末端14可以具有被定位成与中心轴线A相隔一径向距离的轴向定向的键连销64，并且冲头主体12可以具有用于容纳键连销64的对应孔或者键槽65。精确对准销65和槽65也能够互换，并且分别设置在冲头主体12和冲头末端14上。

冲头末端杆44的顶端44A上的倒角特征（或者倾斜的圆柱形表面）和/或枢转闩锁50的内部部分能够被构造成在冲头末端14的杆44被推到冲头主体12中的轴向腔体54中时使枢转闩锁50偏转到打开位置，同时扭转弹簧57朝向闭合位置弹性地推动枢转闩锁50。因此，当冲头末端14被完全安装且接合到冲头主体12上时，枢转闩锁50将通过扭转弹簧57的力从打开位置旋转至闭合位置，其中，穿梭50的内部部分接合在冲头插入件或者冲头末端杆44中的对应槽44S中。枢转闩锁50能够进一步由弹性或者各种方式来约束，如下面的示例中描述的，以便保持在锁定或者打开位置，并且使闩锁机构的操作更容易。

一旦冲头末端14的杆44被完全推到冲头主体12中的轴向腔体54中，枢转闩锁50就通过扭转弹簧57的力从打开或者脱开（解锁）位置旋转至冲头主体12中的闩锁凹部55内的闭合或者锁定位置。在闭合位置中，枢转闩锁50与冲压杆（或者插入件杆）44上的对应通道或者沟槽44S接合。

图11A和图11B分别是适于用在轨道式或者单刀具冲床设备中的具有冲头主体12的冲头组件10的截面图和等轴测图。枢转闩锁52被示出为处于闭合位置，其中，冲头末端（或者插入件）14接合在冲头主体12中的轴向腔体内，并且弹簧顶出器52抵靠冲头末端14的顶部压缩。在这些实施例中，冲头主体12能够被构造用于单刀具或者轨道式安装，使用冲头键13来进行对准，如上文参照图2所描述的。

图11C和图11D分别是轨道安装式冲头组件10的截面图和等轴测图，其中，冲头末端14从冲头主体12上脱开。弹簧闩锁50被示出为处于打开或者解锁位置，其中，沿着冲压轴线A从冲头主体12中的轴向腔体54上移除冲头末端14。在这些示例中，槽44S可以被形成为围绕冲头末端14的柄脚端或者杆44延伸的大体上圆形的特征，作为上文所描述的笔直（或者“D形”）通道实施例的替代例。

示例

提供如下示例以图示说明各个实施例的可能范围。这些示例中的每一个都可以与本文中描述的其它示例和实施例中的任一个任意组合的方式提供。

在本文中的任一实施例和示例中，枢转闩锁能够利用球塞或者通过尿烷或其它弹性构件（其被构造成将枢转闩锁交替地保持在打开位置和闭合位置）而在打开或者闭合位置被弹性地保持就位（例如，被按压到冲头主体中）。

冲头末端与冲头主体的相互连接也可以互换，从而使得冲头主体具有突出的轴向柄脚并且冲头末端具有用于容纳冲头主体柄脚的轴向腔体。

不同于在冲头主体的一侧中使用键以及使用与冲头末端连接的销/槽来使冲头末端与冲压机定向和对准，冲头键也可以被放置到冲头末端中，因此其将直接键连至冲头导向件或者衬套。

不同于使用键和键槽来在冲头末端与冲头主体之间提供精确角度定向，冲头末端柄或杆可以被成形为配合在冲头主体中的非圆柱形凹部中以便实现所述定向。

代替于使用键和键槽来在冲头末端与冲头主体之间提供精确角度定向，枢转闩锁的配合可以是其自身提供精确角度定向。

能够为冲床提供混合式冲头，其中，通过可手动操作的弹簧装载的枢转闩锁来将可移除的下部部分或者冲头末端保持到上部部分或者冲头主体中，该可手动操作的弹簧装载的枢转闩锁在冲头主体中的腔体内可旋转地移动，选择性地接合和脱开冲头末端中的容纳特征。枢转闩锁能够被手动地移动至打开位置以用于安装或者移除冲头末端，或者被移动至闭合位置，在闭合位置中，冲头末端和冲头主体被固定以便在冲头导向件或者衬套内一起可滑动地移动，并且作为冲头进行操作。

冲头末端具有：用于冲压或者形成金属板的下部部分或者工作端，具有配合到冲头主体的下部部分中的突出的上部部分，以及能够通过枢转闩锁选择性地接合和脱开的接合特征。冲头主体具有：诸如通过螺纹连接来连接至冲压筒或者类似的冲床元件的上部部分，具有用于容纳冲头末端的腔体的下端，以及用于捕获枢转闩锁的锁定特征或者腔体。

冲头末端可以具有包括轴向突出或杆的上部部分，该上部部分与下端或者工作端相对，并且被构造成使得突出或杆与冲头主体中的凹部接合。

枢转闩锁可以是大约半圆柱形的，附接在冲头主体内以便围绕其中一个端部附近（例如，与自由端或者移动端相对的端部）的枢轴旋转，并且被构造成交替地接合和释放冲头末端中的容纳槽或腔体。

枢转闩锁能够例如利用球塞或者类似的部件交替地弹性地被保持在打开或者解锁位置以及闭合或者锁定位置，从而防止在处理期间不期望地释放冲头末端，同时设置在冲头导向件或者衬套外。

还可以利用一块尿烷或者其它类似零件或部件来实现球塞的功能，其在打开和闭合位置为闩锁提供合适的弹性保持属性。

枢转闩锁不必装载有弹簧。

被构造用于容纳枢转闩锁的接合特征能够围绕冲头末端杆突出圆柱形地形成，或者具有完整圆柱对称性。

枢转闩锁的尺寸能够被设置成在冲头组件安装在冲头导向件或者衬套中时防止其从冲头末端脱开，例如，当被锁定到冲头末端上时具有配合在冲头主体的外径内的外弧形或弯曲表面，并且还被构造成使得当处于打开位置时弧形或者弯曲表面会超出所述冲头主体的外径，因而确保当组件安装在冲头导向件或者衬套中时闩锁牢固地停留在锁定位置。

能够利用摩擦特征来将枢转闩锁交替地保持在打开或者解锁位置以及闭合或者锁定位置，这足以防止闩锁在径向方向上从冲头主体进行不期望的移动或者旋转。

冲头主体可以具有下柄或杆突出，并且冲头末端可以具有被构造成容纳冲头主体的柄或杆的对应（例如，轴向）腔体。

闩锁不必附接成可旋转地移动，并且可以不必枢转，而是可以可滑动地附接在冲头主体组件内，以便在打开位置与闭合位置之间线性地移动从而使冲头末端接合和脱开。

定向销和槽能够朝向冲头末端的顶部设置而不是设置在该插入件的凸缘部分中。

图12A是替代冲头组件10的截面图，其中，闩锁50脱开以便显示精确定向销64的位置，精确定向销64从冲头主体12的下部部分轴向地延伸。图12B是冲头主体10的替代截面图，其中，闩锁50被接合。在该位置中，销64配合到形成在冲头末端14的顶表面中的互补槽或孔65中，以便提供冲头末端14相对于冲头主体12的精确角度对准（例如，同样见下面的图13C和图13D）。

图13A和图13B是具有螺旋沟槽特征130的冲头组件10的侧视图和等轴测图。在这些图中，冲头末端14接合在冲头主体12内，其中，闩锁50处于闭合位置。图13C和图13D是沟槽式冲头组件10的对应视图，其中，闩锁50处于打开位置并且冲头末端14脱开。轴向对准销64从冲头主体12的底表面向下延伸，并且被构造成与冲头末端14中的对应槽或者孔65接合。

如图13A至图13D中所示，螺旋润滑沟槽130形成在冲头主体12的外径（OD）上，从而提供更加均匀的流体流动以用于减少摩擦冲压-导向操作。一个或多个纵向或者竖直槽132能够形成在冲头末端14的外径中，以用于在冲压和脱模操作期间的空气/油流动。替代地，沟槽130可以以可选的几何结构形成在冲头末端或插入件14周围。

凹槽60能够被设置成接近闩锁50的自由端，以用于在闭合位置与打开位置之间进行手动操作。扭转弹簧57或者类似的部件能够被设置成将闩锁构件50向回拉动或者枢转到闭合位置，其中，闩锁50的外表面与冲头主体12的OD成一致或凹陷关系，如上文所描述的。替代地，不需要弹簧元件，并且在手动地操纵闩锁50打开和闭合之后，当冲头末端14被插入时，冲头导向件能够将闩锁50保持在闭合位置。球塞、尿烷构件或者类似的弹性偏压元件45也能够用于将闩锁50保持在打开和/或闭合位置，例如，在闭合位置中直到冲头组件10被插入到冲头导向件中。

图14A和图14B是如本文中描述的第一代表性冲头末端14的等轴测图。图14C和图14D是第二代表性冲头末端14的等轴测图。图14E是用于与图14A和图14B的冲头末端14一起使用的代表性冲头主体12的等轴测图，并且图14E是用于与图14C和图14D的冲头末端14一起使用的代表性冲头主体12。

如图14A至图14F中所示，冲头主体12和冲头末端14能够容易地被构造成各种不同的尺寸、OD（外径）以及纵横比，例如，如适于转塔式压机上的不同的“A”型和“B”型站，或者大量其它冲头末端应用。类似地，在冲头末端14的工作端处的冲头尖15也能够呈各种形式，诸如，卵圆形、方形、矩形、三角形、长方形、弓形、多面体等。

更加具体地，冲头末端（或者插入件）14通常从冲头末端14的第一端（或者工作端）处的冲头尖15延伸至冲头末端14的第二（相对）端处的杆44的顶部44A。一个或多个空气/油槽132能够与对准键槽或者孔65（例如，如所示的延伸至冲头末端14的外径的倾斜或者弧形槽65）一起沿着冲头末端14的外径设置。替代地，在一些实施例中，不需要这些元件，并且可以没有空气/油槽132和对准槽65中的一个或多个。

当杆44插入到冲头主体中时，槽或通道44S设置在杆44中以容纳闩锁机构50的内部部分。例如，通道44S可以被加工或者形成在杆44的中间部分中，大体上定向成横向于沿着杆44的部分圆弧的冲头末端轴线，以便在处于闭合位置时接合或者以其他方式容纳类似定向的锁定构件50的内部部分。例如，柄或者杆44的顶端44A能够是斜角的、锥形的或者以其他方式适于在手动插入到冲头主体12中时（例如，在不需要工具的情况下）打开闩锁50，其中，当杆44被完全插入时，闩锁50接合到槽44S中。也能够经由槽44S相对于闩锁50的内表面的合适公差来提供角度对准，作为替代例来使用对准销64以便操作或者促进闩锁机构的旋转，并且与对应孔或者精确槽65接合，如上文所描述的。

图15A、图15B、图15C、图15D、图15E、图15F、图15G、图15H以及图15I是冲头组件10的替代示例。冲头组件10能够不同地适于用在转塔式压机站或者轨道式冲床系统中，如本文中描述的。

一般地参照图15A至图15I，螺旋润滑沟槽130可以不同地构造在冲头主体12上以便提供更加均匀的流体流动以用于减少冲压-导向摩擦，例如，如在图15A、图15D、图15F和图15I中所示。空气/油槽132也可以设置在冲头末端14中。在一些示例中，冲头驱动器或者冲头主体12包括连接槽133，连接槽133与冲头末端14上的槽132相匹配，例如，在纵向对准的构造中，如在图15B、图15D、图15G和图15I中所示。替代地，这些特征是可选的，并且涵盖从冲头主体12至冲头末端14的其它空气/油混合流动路径。

更一般地，冲头组件10的总尺寸、长度、以及纵横比在各种示例中变化很大，冲头头部、闩锁机构50、冲头主体对准键68以及冲头组件和冲床系统的其它部件的相对位置和构造也是如此。这些示例仅仅代表着本公开内容所涵盖的大量替代构造。

附加示例

一种冲头系统，该冲头系统包括：冲头主体，该冲头主体中具腔体；冲头末端，该冲头末端包括冲头末端杆以及沿着冲头末端的轴线与冲头末端杆相对的工作端，冲头末端杆被构造用于在冲头主体的腔体内选择性地接合和脱开；以及闩锁机构，该闩锁机构包括枢转构件，该枢转构件被构造用于在冲头主体内的闩锁机构的闭合位置中的冲头末端杆在腔体内的选择性接合，并且进一步被构造用于在从冲头主体延伸的闩锁机构的打开位置中的冲头末端从冲头主体的选择性脱开。

冲头系统可以被构造成：其中，枢转构件包括自由端和与冲头主体枢转接合的铰接端，枢转构件的自由端被构造成围绕铰接端枢转以用于在闩锁机构处于闭合位置的情况下使自由端的内部部分与限定在冲头末端杆中的容纳槽接合，并且用于在闩锁机构处于打开位置的情况下使自由端从容纳槽脱开。

冲头系统可以被构造成：其中，所述枢转构件弹簧装载有置于附接至所述冲头主体的铰接端上的弹簧构件和铰链，与自由端相对，该自由端被构造成围绕横向于冲头末端的轴线的枢转端枢转以用于与冲头末端接合和脱开。

冲头系统可以被构造成：其中，枢转构件的自由端被构造成在打开位置中至少部分地从冲头主体的外圆周向外枢转，并且在闭合位置中枢转成在限定于冲头主体的外圆周中的凹部内成一致关系。

冲头系统可以被构造成：其中，枢转构件的自由端被构造成当冲头主体置于冲头导向件或衬套中时，自由端被冲头导向件或者衬套的内表面约束在凹部内以阻止其从闭合位置运动至打开位置。

冲头系统可以被构造成：其中，冲头末端杆包括斜角末端部分，该斜角末端部分被构造成通过轴向插入到冲头主体的腔体中来将闩锁机构从闭合位置致动至打开位置。

冲头系统可以被构造成：其中，冲头末端杆进一步被构造成当冲头末端杆被完全插入到腔体中时在闭合位置中接合闩锁机构。

冲头系统可以被构造成进一步包括沿着腔体的轴线设置的顶出器构件，该顶出器构件被构造成当将枢转闩锁机构从闭合位置操纵至打开位置时推动冲头末端离开与冲头主体的轴向接合。

冲头系统可以被构造成进一步包括弹性向外偏压构件，该弹性向外偏压构件被构造用于当选择性地接合在腔体内时在冲头主体与冲头末端杆之间接合。

冲头系统可以被构造成进一步包括精确对准销，该精确对准销被构造成设置在冲头主体或者冲头末端中，精确对准销进一步被构造用于在纵向或者横向构造中插入到限定在冲头末端或者冲头主体中的对应的精确对准孔或者槽中以用于冲头末端至冲头主体的精确角度定向。

冲头系统可以被构造成：其中，对准销适于例如通过对准销与枢转构件（例如，与自由端）的接合或者处于其凹槽内来促进闩锁机构的旋转。

冲头系统可以被构造成进一步包括构成冲头主体和冲头末端的整体的互补的精确对准特征，该互补的精确对准特征被构造用于当沿着其对接表面接合时在冲头主体与冲头末端之间传递精确角度定向。

冲头系统可以被构造成：其中，枢转构件被构造用于通过在构成冲头末端杆的整体的容纳特征内的精确接合来使冲头末端相对于冲头主体精确角度定向。

冲头系统可以被构造成进一步包括从冲头末端径向突出的对准构件，该对准构件被构造用于与冲头导向件或者壳体接合以便提供其与冲头末端的精确角度定向。

冲头系统可以被构造成：其中，闩锁机构被构造成通过球塞和/或尿烷构件或者其它弹性元件（替代地，通过刚性类型的紧固件）被弹性地保持在打开位置和闭合位置中的一个或者两个中。

一种冲头组件，该冲头组件包括：冲头主体，该冲头主体被构造用于在冲床中操作，冲头主体中具有轴向腔体；冲头末端，该冲头末端具有被构造用于在冲床中致动的工作端以及与该工作端相对的杆端，该杆端被构造用于在冲头主体的轴向腔体内选择性地接合和脱开；以及闩锁机构，该闩锁机构联接至冲头主体，闩锁机构包括枢转构件，该枢转构件具有铰接端和相对的自由端，该自由端被构造用于与设置在冲头主体中的凹槽内的自由端接合，以及用于与从凹槽向外延伸的自由端脱开。

冲头系统或者组件可以被构造成：其中，枢转构件的铰接端是弹簧装载的，并且槽限定大体上线性的和/或弧形的和/或周向的通道，该通道适于在闩锁机构被选择性地接合时容纳自由端的内部部分。

冲头系统或者组件可以被构造成进一步包括设置在冲头末端中的对准槽或者孔，该对准槽或者孔被构造用于使冲头末端围绕冲头主体的轴线角度对准。

冲头系统或者组件可以被构造成进一步包括设置在对准槽或者孔中的销构件，其中，该销构件被构造成通过与枢转构件（例如，与其自由端）的接合来促进闩锁机构的旋转。

冲头系统或者组件可以被构造成进一步包括围绕冲头末端杆和围绕冲头主体上的轴向腔体圆周地延伸的大体上侧向的且相邻的配合表面，该配合表面被构造成在冲床的操作期间将压缩载荷从冲头主体转移至冲头末端。

冲头系统或者组件可以被构造成：其中，配合表面被构造成在冲床的操作期间基本上使闩锁机构与压缩载荷隔离，以及其中，闩锁机构被构造成在冲床的脱模操作期间在拉伸载荷下将冲头末端保持在轴向腔体内。

冲头系统或者组件可以被构造成包括弹性构件，该弹性构件被构造用于在冲头末端的杆端与冲头主体之间的弹性向外的偏压接合，其中，当杆端选择性地接合在轴向腔体内时，冲头末端与冲头主体之间的相对运动受到弹性构件的约束。

一种适于与冲头主体选择性地接合的冲头末端插入件，该冲头末端插入件包括：工作端，该工作端被构造用于通过冲床来致动；杆，该杆设置成沿着冲头末端插入件的轴线与工作端相对，该杆包括：槽，该槽被构造用于在冲头主体中的轴向腔体内与锁定构件选择性地接合和脱开，该轴向腔体沿着冲头末端插入件的轴线设置；以及斜角末端构件，该斜角末端构件被构造成通过沿着冲压轴线将杆插入到轴向腔体中来致动锁定构件，其中，槽被构造成在杆被完全插入时接合闩锁机构；以及配合表面，该配合表面围绕冲头末端插入件的杆大体上周向延伸，配合表面被构造成在通过冲床致动期间将压缩载荷从冲头主体转移至工作端，其中，杆基本上与压缩载荷隔离。

冲头末端插入件、系统或者组件可以被构造成：其中，槽包括基本上线性的或者弧形的或者圆周的通道，该通道被构造用于在冲床的脱模操作期间与锁定构件的内表面接合以便在拉伸载荷下将冲头末端插入件保持在冲头主体内。

一种方法，该方法包括将冲头末端或者插入件与冲头主体接合，其中，杆被插入到轴向腔体中以将闩锁机构从闭合位置致动至打开位置并且进一步在杆被完全插入时在闭合位置中接合闩锁机构。

冲头末端插入件、系统或者组件可以在冲头主体上设置有凹槽，该凹槽允许接近锁定构件的自由端以用于在打开位置和闭合位置中手动接合。

虽然已经参照示例性实施例对本发明进行了描述，但本领域技术人员将理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种改变并且可以用等同物替换。在不脱离本发明的基本范围的情况下，也可以做出修改以便使本发明的教导适于特定问题、技术、材料、应用和材料。因此，本发明不限于本文所公开的特定示例，而是涵盖落在所附权利要求书的范围内的所有实施例。

Claims (15)

1.一种冲头系统，所述冲头系统包括：

冲头主体，所述冲头主体中具有腔体；

冲头末端，所述冲头末端包括冲头末端杆以及沿着所述冲头末端的轴线与所述冲头末端杆相对的工作端，所述冲头末端杆被构造用于在所述冲头主体的所述腔体内选择性地接合和脱开；以及

闩锁机构，所述闩锁机构包括枢转构件，所述枢转构件被构造用于在所述冲头主体内的所述闩锁机构的闭合位置中使所述冲头末端杆选择性地接合在所述腔体内，并且进一步被构造用于在从所述冲头主体延伸的所述闩锁机构的打开位置中使所述冲头末端与所述冲头主体选择性地脱开；

其中，所述枢转构件包括自由端和与所述冲头主体枢转接合的铰接端，所述枢转构件的所述自由端被构造成围绕所述铰接端在横向于所述冲头末端的所述轴线的平面中枢转，以用于在所述闩锁机构处于闭合位置的情况下使所述自由端的内部部分与限定在所述冲头末端杆中的容纳槽接合，并且用于在所述闩锁机构处于打开位置的情况下使所述自由端从所述容纳槽脱开。

2.根据权利要求1所述的冲头系统，其中，所述枢转构件弹簧装载有置于附接至所述冲头主体的铰接端上的弹簧构件和铰链，与所述自由端相对。

3.根据权利要求1所述的冲头系统，其中：

所述枢转构件的所述自由端被构造成在所述打开位置中至少部分地从所述冲头主体的外圆周向外枢转，并且在所述闭合位置中枢转至在限定于所述冲头主体的所述外圆周中的凹部内成一致关系；或者

所述枢转构件的所述自由端被构造成当所述冲头主体置于冲头导向件或衬套中时，所述自由端被所述冲头导向件或者衬套的内表面约束在限定于所述冲头主体的所述外圆周中的凹部内以阻止其从所述闭合位置运动至所述打开位置。

4.根据权利要求1所述的冲头系统，其中：

所述冲头末端杆包括斜角末端部分，所述斜角末端部分被构造成通过手动插入到所述冲头主体的所述腔体中来使所述闩锁机构从所述闭合位置致动至所述打开位置；或者

所述冲头末端杆进一步被构造成当所述冲头末端杆被完全插入到所述腔体中时在所述闭合位置中接合所述闩锁机构。

5.根据权利要求1所述的冲头系统，所述冲头系统进一步包括沿着所述腔体的轴线设置的顶出器构件，所述顶出器构件被构造成当所述闩锁机构从所述闭合位置被操纵至所述打开位置时推动所述冲头末端离开与所述冲头主体的轴向接合。

6.根据权利要求1所述的冲头系统，所述冲头系统进一步包括弹性向外偏压构件，所述弹性向外偏压构件被构造成当所述冲头末端杆选择性地接合在所述腔体内时用于所述冲头主体与所述冲头末端杆之间的接合。

7.根据权利要求1所述的冲头系统，所述冲头系统进一步包括精确对准销，所述精确对准销被构造成置于所述冲头主体或者所述冲头末端中，所述精确对准销进一步被构造用于在纵向或者横向构造中插入到限定在所述冲头末端或者冲头主体中的对应的精确对准孔或槽中，以用于所述冲头末端与所述冲头主体的精确角度定向。

8.根据权利要求7所述的冲头系统，其中，所述对准销适于促进所述闩锁机构的旋转。

9.根据权利要求1所述的冲头系统，所述冲头系统进一步包括构成所述冲头主体和所述冲头末端的整体的互补的精确对准特征，所述互补的精确对准特征被构造成当所述冲头主体和冲头末端沿着其对接表面接合时用于在所述冲头主体与所述冲头末端之间传递精确角度定向。

10.根据权利要求1所述的冲头系统，其中，所述枢转构件被构造用于通过在构成所述冲头末端杆的整体的容纳特征内的精确接合来使所述冲头末端相对于所述冲头主体精确角度定向。

11.根据权利要求1所述的冲头系统，所述冲头系统进一步包括从所述冲头末端径向地突出的对准构件，所述对准构件被构造用于与冲头导向件或者壳体接合以便提供其与所述冲头末端的精确角度定向。

12.根据权利要求1所述的冲头系统，其中，所述闩锁机构被构造成通过球塞或者弹性元件在所述打开位置和所述闭合位置中的一个或者两个中被保持在可释放接合中。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的冲头系统，其中，所述工作端被构造用于由冲床致动，并且所述冲头末端包括配合表面，所述配合表面围绕所述冲头末端杆大体上周向延伸，所述配合表面被构造成在通过所述冲床致动期间将压缩载荷从所述冲头主体传递至所述工作端，并且其中，所述冲头末端杆基本上与所述压缩载荷隔离。

14.根据权利要求13所述的冲头系统，其中，所述容纳槽包括基本上线性的或者弧形的或者周向的通道，所述通道被构造用于在所述冲床的脱模操作期间与所述闩锁机构的内表面接合以便在拉伸载荷下将所述冲头末端杆保持在所述冲头主体内。

15.一种包括将根据权利要求1至14中任一项所述的冲头系统中的所述冲头末端与所述冲头主体接合的方法，其中，所述冲头末端杆被插入到所述冲头主体的 所述腔体中，以便将所述闩锁机构从闭合位置致动至打开位置，并且进一步在所述冲头末端杆被完全插入时在所述闭合位置中接合所述闩锁机构。

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