CN1281872C - 保持器内的可楔锁可拆卸的冲头及模具衬套 - Google Patents

Abstract

普通的球体锁定机构已被适合于锁定工具的楔块(31)代替，工具包括诸如保持器组件(30)内的冲头、成形工具或模具衬套，工具可相对保持器组件精确地定位于其中。工具通过将楔块(31)移出保持器组件(30)而释放。楔块(31)的倾斜表面(36)可与垂线成锐角而向上或向下倾斜，或者楔块可同时具有向上和向下的倾斜表面。成形楔块的较好方法是应用金属丝放电加工机切割硬化的工具钢坯料制成。

Description

保持器内的可楔锁可拆卸的冲头及模具衬套

相关申请：本申请是1999年7月12日递交、申请号为No.09/351730，后被颁为美国专利No.6182545的部分继续申请。

发明领域：本发明涉及保持器的改进，这种保持器通常用于固定一种可在模具瓦内拆卸的工具，例如冲头或模具衬套(或模具或模具的叶状模槽)，或成形工具。

                   本发明的背景

冲头用的保持器(冲头保持器)可以固定冲头，将其支持在模具瓦内，通常是冲压机的上部，这样冲头可向下移动，一次又一次精确地进入模具衬套，从而使冲压板材能保持严格的规格。模具衬套转而又支持在保持器(衬套保持器)内，并固定至冲压机的相对的模具瓦内。通常，这两个保持器可拆卸地固定在它们相应的模具瓦内；而冲头和模具衬套则可拆卸地固定在它们相应的保持器内。

“球头锁定的冲头保持器”用于固定冲头已有数十年之久了，在少数情况也用于固定模具衬套，模具衬套更多的是夹持在冲压机的下模具瓦上，或紧密地装配在其中的凹槽中。尽管许多问题与使用弹簧偏压保持球体以偏压顶住支持在保持器内倾斜的长通道内的螺旋弹簧有关，但它仍是工业中受偏爱的机构，因为其部件的制造费用较低。然而，除了这种冲头的柄部(上部)的定位精度较低，以及冲头的末端(下部)只能以容许精度在被冲压的备料板上制造任意横截面的贯通通道(为简便起见称为“孔”)外，严重的问题是，当要更换冲头时，拆卸冲头经常是艰苦和损伤性的任务。原因之一是冲头的重复工作破坏了球体的形状，它随后变成卡死顶住冲头，或顶住偏压球体的螺旋弹簧。当球体受到剪切时，更换冲头的问题变得更差，球体受剪切通常发生于剥离力(冲头从备料中退出期间)超过球体能承受的力的情况。在工作中，冲头经常地遭受通常由于端头磨损而引起的不希望的大剥离力。

在冲头的柄部内使用球座或球袋窝以便用球体锁定冲头的固有结果是，冲头的柄部必须是圆柱形的。如果冲头端部的横截面不是圆形的，则只有当端头用完和达到柄部时，它才能加以磨刃。此外，由于在球袋窝和球体之间需要间隙，以及弹簧顶住球体所施加的力较小，很难保持公差小于0.001英寸(0.0254mm)的同心度。特别是当准备冲压的孔的形状不是圆形时，柄部不能紧密、不转动地支持在其长通道内，结果是，球体和球袋窝之间的摆动导致轻微的、但不允许的冲孔方位的改变。根据图1和2可更易于发现这些问题，这些图简要地说明了现有技术的机构。再者，当与本发明进行比较时，不同的结构差别和它们对被替换的工具所施加的力的影响将更易于理解。

相同的考虑适用于在成形压机中工作的成形工具的固定，这种成形工具通常以类似冲头的方式加以固定。普通使用的成形冲头具有端头用于在备料板材上制造要求的孔，且在紧接端头尖端的上方具有向上扩口的锥形部分。此扩口部分用以提供要求的凹形。以下为简单和方便起见，冲头和成形工具或成形冲头，以及模具衬套统称“工具”；当专门涉及时，则以单独名称识别。

参见图1和2，这里示出保持器组件10，和在其中支持的普通冲头20。如果使用的是成形工具，它应同样地加以支持。保持器组件10具有与保持器组件上表面相一致的全硬化背板12，两者均适合应用适当的紧固件，例如六角固定螺丝(图中未表示)，固定到冲压机或其它具有冲孔或成形功能的机器的上模具瓦上。由于工具(冲头或成形工具)通常在冲孔或成形压机上以垂直姿态使用，此说明中指的上和下是相对这种姿态而言的。保持器组件10设置有圆柱形镗孔或工具插座14，在其中滑移地插入和可拆卸地固定着冲头20的柄部(上部)22，冲头20的下部是椭圆形的端头24。组件10还设置有圆柱形镗孔15，它相对于镗孔14倾斜地设置，并向内、向下伸展进入保持器组件10，从而与插座14部分相交。部分相交的产生是因为镗孔15的下端设置有形成球座13的阶梯状表面。

保持器球体16可移动地放置在镗孔15内，而螺旋压缩弹簧18适贴地夹持在镗孔15内，并以一端紧靠背板12，从而推动球体16由镗孔15的相交部分向外。虽然球体突入插座14中，但球体不能离开(进入插座14)。保持器组件还设置有贯通通道或释放孔17，通过它可以插入细棒或退出销，当要拆下冲头20时，用它推动球体向上、退出球座13。当球体16变形或损坏时，为了更换球体16，保持器组件10由背板12拆除，弹簧和球体通过镗孔15的顶部取出。

柄部22设置有半袋窝或球座25，其形状从纵向剖面图观察大致呈半个泪滴形，它适合于安放锁定的球体16，以便将冲头20可松开地锁定在镗孔14内。袋窝的上部26呈直线部分，形成镗孔15的延续；而下部设置有返回部分28，它呈曲面形状，其半径大于球体16的半径，以便将袋窝25的最深部分连接至柄部的表面。当球体夹持在袋窝25内时，如果返回部分28的半径显著大于球体的半径，袋窝25的底部可能接触球体；或者，如果球体的半径显著大于返回部分28的半径，袋窝25的外边缘34、35将接触球体。

为了评价精确定位在保持器组件内冲头锁定的优点，有关袋窝和保持球的使用问题将示于图3和4中，以便更直观地看到。这两个问题，即将工具固定至模具瓦以及对冲头(和模具衬套)进行精确定位，对于直径较小的、且其柄部直径小于约7.6cm(3英寸)的冲头特别严重。较大直径的柄部可以用螺钉和榫钉通过柄部和模具瓦加以固定和精确定位。图3示出的柄部22A具有带弧形剖面的袋窝25A，其半径显著大于球体16A的半径，使冲头得以沿图中双箭头所示的任一方向稍稍转动，这样，非圆形冲头和其相应的模具衬套之间的精确对准不能保持。在图4中，柄部22B的袋窝25B的弧形剖面的半径小于球体16B的半径，因此球体16B啮合柄部内袋窝的隅角部分34B、35B。在产生高力的工作条件下，按照球体和柄部的相对硬度的不同，或此或彼，或两者均变形或损坏；起码如在38、39处所示，袋窝的外边缘34、35被向外推。

因此，为了最佳的锁定，希望球体的直径精确地与袋窝相适配，以便使袋窝与球体在图2所示的与边缘34、35向内保持间距的两个相对点33处接触。向内的间距应选择成，避免向外压迫外边缘34、35。在实践中这样的精确性难以达到，且如此昂贵以致是不经济的。当达到时，球体明显是圆形的，在33处的接触实质上是与袋窝25的表面的点接触，且与球体16B和带袋窝25B的柄部22B之间的点接触没有实质性差别。

为了避免使用球体锁定机构，如美国专利No.3137193所示的，已使用楔块将冲头横向锁定在保持器内，柄部在其一个侧面设置有平面(柄平面)，该平面啮合在冲头保持器内形成的横向延伸的开口内的锥度保持销钉配件上形成的配合面。由于锥度销钉不能防止冲头垂直移动，柄部必须也用一个销钉夹持，此销钉的内端具有倾斜的楔表面，它用于与冲头柄部上形成的配合楔表面啮合，作为柄平面相对侧面上止动器的一部分。即使人们按照这一方法将冲头夹持在保持器内，以获取高精度的优点，但显然，这样的冲头和保持器仍在横向起作用楔住柄部，而不是在垂直方向。倾斜表面与水平面上的水平线形成锐角，这是“横向锐角”，而不是与垂直平面上的垂线形成“垂向锐角”。此外，这种机构复杂，制造费用昂贵。显然，这就是为什么球体锁定冲头保持器仍是机器工具工业现行标准件的原因。

在类似的方式中，当不便于或实际上不可能将模具衬套夹持在模具接收孔内，或者人们寻求避免或将模具衬套压配在模具接收孔内，或使用球体锁定机构来进行这项工作时，模具衬套可如Whistler等人的美国专利No.3535967所示地加以夹持。模具衬套精确地定位在柔性的保持器内，模具衬套被压配于其中，并通过在衬套的一个侧面上设置平面表面而夹持于模具保持器组件中，此平面与在模具保持器内横向延伸开口中横向设置的对准销钉上相应的平面配合。

Guy Pignon的欧洲专利0 446 536 A1披露了一个发明的若干个实施例，包括以图19中倒置透视图展示的一件组合件，它由形成平行六面体的一对互补楔块1和2构成，以及以图20中横截面图展示的另一组合件，它由单一的楔块1构成。每一组合件固定一个冲头C，冲头C夹持在支承板(或保持器组件)6中，支承板6转而又通过背板3固定至支承组件(或模具瓦)7上。在每一实例中，螺丝5进入模具瓦7中；在图20中。螺丝5通过模具瓦7而插入，并应用螺纹固定在楔块1中；而在图19中，螺丝5通过保持器组件6而插入，并以螺纹固定在模具瓦7(示于Pignon的参考文献的图2中)中。

在Pignon组合件的每一实施例中，可移动楔块1直接以螺纹连接至模具瓦中，提供一个垂直的工具配对表面，工具(冲头C)紧挨它而夹紧，因而在每一情况，楔块沿垂直方向而定向，也即位于基本为倒V形的姿态，其中工具配对表面是垂直的，而相对的表面向下偏离垂线而指向，形成一个垂向锐角，且相对的楔表面接触保持器组件6的相对应的倾斜表面。

在此基本为倒v形的姿态中，显然，有效楔紧作用只有在冲头向下工作期间才能依靠倾斜的楔表面而产生。所谓“有效楔紧作用”指的是，依靠倾斜表面在成形工具运动方向的阻碍运动而产生的积极机械干扰，就像锁键作用一样，而不管成形工具受驱动通过备料或从其中退出(剥离)。在′536文献中，当冲头从备料中冲出要求的形状，然后退出时，没有有效楔紧作用，因为剥离力沿垂直的工具配对表面和柄部表面而指向(不提供有效楔紧作用，只有夹紧作用)；楔块的倾斜表面则由于楔块表面的向下、向外倾斜角而可以滑出。正是因为只提供夹紧作用，而没有有效楔紧作用，图19中的互补楔块也出现同样的问题。这样，Pignon的组合件提供的楔紧作用只在负载较轻的冲压应用中才有用，因为其中的剥离力相当低，以致在冲头通过备料缩回时不会使夹紧的冲头变松。此夹紧作用在′536文献的图6和7中表现得更为清晰。

在工作期间，由于在钢及其它金属备料中冲眼产生的高的力，任何具有工具配对表面的楔块变得紧紧地夹持在楔块腔中。为了替换冲头，必须使楔块在其腔中松动。为了在图20所示的组合件中进行这一工作，必须有通过模具瓦的入口。模具瓦必须下降，移出冲压机，拆去螺丝5，然后通过螺丝孔插入榫钉，驱动楔块1向下。在′536文献的图2中没有通过模具瓦的入口，且没有说明如何才能使楔块松动。

请注意，在Pignon组合件的每一实施例中，将楔块固定在保持器组件6中的螺丝或是拧入在模具瓦7中，或是通过它而滑移插入，以便将楔块直接连接至模具瓦上。在每一实例中，组合件要求将模具瓦从冲压机中拆去，然后再将模具瓦重新装配在压机中。即使在较小的90吨冲压机中，尺寸约61cm×76cm×5cm(24″×30″×2″)的典型模具瓦约重200Kg(440磅)或更重；拆卸要求应用叉式起重车或行车。此外，当需要应用不同冲头以冲出不同形状时，楔块的位置每次都会改变，因此必须对模具瓦的新的螺纹孔或贯通通道进行机械加工，随之而来的问题是新位置部分重叠老的位置，在全部实例的任一实例中均会限制模具瓦的有用寿命。

与应用连接至上模具瓦、只能提供夹紧作用的楔块，以及需要从压机中拆下模具瓦，并对模具瓦进行机械加工以安装组装件相关的问题均被文中所说明的发明加以解决。发明可完成球体锁定能完成的工作，而且还能更多，不仅在精度和强度方面，还在于经济性和易于操作；并允许通过用力松开工具接收腔内的工具，迅速替换工具，所用的力正比于将楔块腔中的楔块固定至保持器组件的背板的螺丝装置的螺纹节距。

                   本发明的综述

已发现诸如楔形块(“楔块”)的带锥度的夹持装置可锁紧诸如冲头或模具衬套的成形工具，并将它精确定位在保持器组件中，保持器组件固定至冲压机的背板上，而不是直接连接至上模具瓦上；虽然运行期间，楔块被紧紧地锁紧在保持器组件中，成形工具可无需通过上模具瓦进入或拆散保持器组件而加以更换；最好，偏压装置可使楔块得以锁紧成形工具，用以提供有效的锁紧作用。

因此，本发明的总体目的是提供一种工具结构，它包括组合在一起的保持器组件，诸如冲头、模具衬套的成形工具，以及楔块元件，楔块元件直接连接至背板上，而不是直接连接至冲压机的模具瓦上；保持器组件具有工具和楔块接收腔或通道，冲头或模具衬套以及楔块元件两者都适于接收于其中，它们在运行中相互相对锁紧在位；楔块元件设置有至少一个偏离垂线而倾斜的倾斜表面以及工具接触表面，最好是工具配对表面；而偏压元件用于可释放地将楔块锁紧在保持器组件内，以便锁紧和松开工具腔中的冲头。

本发明的特定目的是提供一种基本为倒V形的楔块，楔块直接连接至背板，而不是直接连接至上模具瓦，并可释放地、可移动地固定在保持器组件的楔块腔中，楔块具有一个垂直的工具配对表面以及与保持器组件接触的相对的表面，相对表面形成一个偏离垂线向下、向外指向的垂直锐角表面(见图6和7)。

本发明的另一特定目的是提供一种基本为V形的楔块，楔块直接连接至背板，而不是直接连接至上模具瓦，并可释放地、可移动地固定在保持器组件的楔块腔中，楔块具有一个垂直的表面以及一个相对的、形成垂直锐角(从垂线起始测量)的表面，倾斜表面通过与剥离力引起的冲头的去除相干扰而提供封锁功能(见图8、9、10)。

本发明的另一特定目的是提供一种基本为V形的楔块，楔块直接连接至背板，而不是直接连接至上模具瓦，并可释放地、可移动地固定在保持器组件的楔块腔中，楔块具有相对的、从垂线向外发散、形成从上垂线起始测量的垂直锐角的、向相对方向倾斜的表面(见图15、15A、17和18)。

本发明的另一特定目的是提供一种基本为倒V形的楔块，楔块直接连接至背板，而不是直接连接至上模具瓦，并可释放地、可移动地固定在保持器组件的楔块腔中，楔块具有相对的表面，每一表面形成向下垂线的锐角(在下象限的垂线两侧进行测量)；角度可相对地指向以形成发散的楔表面(见图11)，或相似地指向以形成非发散的楔表面(见图15C、15D、17A、18A)。

本发明的又一总体目的是提供一种将冲头或成形冲头或模具衬套(“工具”)固定在保持器组件中的方法，该方法包括：在保持器组件中形成工具和楔块接收腔，该腔成形成既提供工具腔，又提供楔块腔，每一个腔分别紧密地接收工具和楔块；成形适于插入在楔块腔中的楔块元件，楔块元件具有倾斜表面(“楔块倾斜表面”)；将楔块成形成既具有工具配对表面，又具有与保持器组件接触的楔块倾斜表面，每一表面最好相互相对地设置；组装楔块和保持器组件，以便形成一个不将楔块直接连接至冲压机的上模具瓦的工具腔；将工具插入腔中，以便紧密地接收于其中，并可相对工具配对表面而滑移；以及，在工具配对表面和工具之间设置足以可释放地将工具锁紧在腔中的相对运动。

本发明的特定目的是将相应的倾斜表面设置在以下配合表面上：(i)楔倾斜表面和接触楔倾斜表面的腔壁(见图6-9、15)；(ii)工具表面和楔块的工具配对表面(见图10)；或(iii)既是(i)又是(ii)(见图11、17和18)。

本发明的特定目的是提供一种将冲头或成形工具固定于保持器组件中，以及从其中释放冲头或成形工具的方法，该方法包括：在组件中成形一个楔块形状的腔，其中，至少一个组件表面从垂线起始倾斜(“倾斜组件表面”)；形成单独的一个楔块，它至少具有一个倾斜表面(“楔块倾斜表面”)；该倾斜表面适合于可滑移地与或是组件上的，或是冲头上的，或是两者的相应的倾斜表面相配合，楔块成型成具有工具配对表面和楔紧表面，一个表面相对另一表面相对地设置和倾斜，当楔块插入楔块腔中时，工具配对表面与楔块腔的表面配合形成一个工具通道，工具被夹持于其中；将楔块插入腔中；将工具插入工具通道中；以及可释放地将楔块固定在保持器组件内，使其得以相对保持器组件进行垂直运动，不直接将楔块连接至压机的上模具瓦。

本发明的另一总体目的是提供一种生产保持器组件和适合固定于其中的工具的方法，该方法包括将材料块定位在金属丝放电加工机床(“EDM”)中；对机床进行编程，以便用金属丝由料块中切割出要求形状的工具，用以形成一个具有任意横截面的工具腔，且该工具腔在料块的顶部和底部均是开口的；以及，对机床进行编程，以便用金属丝由保持器组件中切割出要求形状的楔块，楔块具有至少一个倾斜表面，它在约0.25°至30°的角度下从垂线开始倾斜，从而形成一个楔块腔；从而楔块可释放地、可插入在楔块腔中，而形成的工具则可释放地、可插入在工具腔中。

本发明的一个特定目的是应用金属丝放电加工机床采用细的金属丝从保持器组件中不仅切割出楔块，还切割出工具和楔块腔，细金属丝具有足够小的直径，用以提供工具、楔块与腔之间要求的间隙。

                   附图的简要说明

本发明的上述和其它目的和优点可以通过参考下列详细说明，并结合本发明较优实施例的附图而更好地理解，在附图中相同的部件标注相同的标号，其中：

图1是常规保持器组件的中心垂直剖面图，它设置有可释放地夹持着冲头的保持球。

图2是沿图1的直线2-2截取的、由箭头方向加以观察的横截面图。

图3是球体横向平面上的示意剖面图，球体的直径稍小于袋窝的直径。

图4是球体横向平面上的示意剖面图，球体的直径稍大于袋窝的直径。

图5是向上观察时的冲头底视图，冲头具有圆柱形柄部和椭圆形末端，柄部用楔块夹持在保持器组件内。

图6是沿图5直线6-6截取的、由箭头方向加以观察的侧视图，所示楔块具有以角度θ倾斜的楔表面，角度θ相对通过冲头的垂直中心线而倾斜，该图展示可释放地固定冲头的第一实施例。

图7是类似于图6的侧视图，它表示楔块具有以角度θ倾斜的楔表面，但所示的是可释放地固定冲头的替代性的、第二实施例。

图8是类似于图6和7的侧视图，但所示的是可释放地固定冲头的替代性的、第三实施例，冲头被楔块夹持，楔块的楔表面相对于通过冲头的垂直中心线的钝角角度为α。

图9是类似于图8的侧视图，但所示的是可释放地固定冲头的替代性的、第四实施例，示出的楔块具有楔表面，其钝角角度为α。

图10是类似于图6的侧视图，但所示的是可释放地固定冲头的替代性的、第五实施例，其中冲头由楔块夹持，楔块的工具配对表面相对于通过冲头的垂直中心线的锐角角度为θ，而与保持器组件内的腔壁接触的楔块相对表面则是垂直的。

图11是一侧视图，它表示可释放地固定冲头的替代性的、第六实施例，在此实施例中，相对两侧的楔表面向相反方向倾斜，呈大致为倒V形形状，一个表面的钝角角度为α，而另一个表面的倾斜角度为θ。

图12是向上观察时的冲头组合件的一组冲头的底视图，冲头组合件具有公共的保持器组件和背板，在此组合件内，每个非圆形的柄部被不可转动地顶住楔块的柄部配对表面而夹持；柄部与末端整体制成，并具有与末端相同的横截面，此横截面可以是任意的非圆形状。

图13是六角形冲头的透视图，它表示柄部和末端具有相同的横截面。

图14是向下观察时模具衬套组合件内的一对模具衬套的顶视图，用于分别具有椭圆形和六角形横截面的一对冲头，此组合件具有公共的保持器组件。

图15是沿图14的直线15-15截取的、沿箭头方向观看的侧视图，它表示圆柱形的模具衬套被固定至下模具瓦的下背板的楔块所夹持楔块所具的楔表面相对通过冲头垂直中心线而倾斜的角度为θ。

图15A是类似于图15的侧向截面图，它表示一个用V形楔块固定楔形模具衬套的实施例。楔块具有相对的楔表面，每一楔表面从上垂线两侧测得的倾斜角度各为θ′和θ″，用以提供向上、下两个方向的有效楔紧；楔块直接固定至下模具瓦上。

图15B是类似于图15A的侧视图，在此实施例中，下模具瓦将不用机械加工。

图15C是类似于图15A的侧向截面图，它表示一个倒V形楔块的实施例，楔块具有相对的楔表面，每一楔表面在第三象限中由下垂线开始测量的锐角各为β′和β″，用以提供向上、下两个方向的有效楔紧；楔块被偏压顶住下模具瓦的下背板。

图15D是类似于图15C的侧向截面图，它表示一个倒V形楔块的实施例，楔块具有一个垂直表面和单个相对的倾斜楔表面，它在第三象限中由下垂线开始测量的锐角为β″，用以提供向上、下两个方向的有效楔紧；设有下背板，而楔块受偏压而顶住下模具瓦。

图16是向上观看时一对位于公共保持器组件内相同冲头的底视图，一个冲头由一个具有垂直弧形的工具配对表面的局部为锥台形的楔块固定在保持器组件中，另一冲头由一个具有一个平面倾斜楔表面、两个垂直弧形表面，其中之一是工具配对表面，以及三个垂直的平表面的楔块加以固定。

图17是类似于图11的侧视图，它表示用于可释放地固定冲头的替代性实施例，在该实施例中在相对两侧上的楔表面呈基本V形形状以发散的楔表面相对地倾斜，发散的楔表面分别以每一个从上垂线两侧测量的锐角θ′和θ″而发散。

图17A是一个侧视图，它表示用于可释放地固定冲头的另一实施例，在该实施例中在相对两侧上的楔表面呈基本V形形状以非发散的楔表面相似地倾斜，非发散的楔表面分别以每一个从上垂线同一侧测量的锐角θ′和α′而倾斜。

图18是类似于图17的侧视图，它表示一个替代性实施例，其中在相对侧上的楔表面如图17所示地相对地倾斜，但楔块被弹簧推动离开背板。

图18A是类似于图18的侧视图，它表示一个替代性实施例，其中在相对两侧上的楔表面呈基本V形形状以非发散的楔表面相似地倾斜，非发散的楔表面如图17A所示地分别以每一个从上垂线同一侧测量的锐角θ′和α′在相对侧倾斜，但楔块被弹簧推动离开背板。

图19是现有技术的一种组合件，它包括一对形成平行六面体的互补楔块，一块楔块直接连接至上模具瓦，这对楔块服务的总体目的与本发明组合件中的楔块相同。

图20是现有技术实施例中另一实施例的横截面图，在此实施例应用了单块楔块。

               较优实施例的详细说明

参见图5和6，示出了冲头20，冲头20具有不带球体接收袋窝的圆柱形柄部22，以及基本为椭圆横截面的末端24。柄部22用楔块31夹持在保持器组件30内。楔块31在其横截面上具有大致为多边形的周边，但有一个侧面32除外，它是弧形的，代表楔块的弧形的、基本为垂直的工具配对表面，该工具配对表面适用于紧密地接受柄部22。如果柄部为矩形横截面，则侧面32呈现为垂直的平表面，周边应是直线的。配对表面的周边外形并不重要，只要它们在接触时能将工具固定在保持器组件内即可。

楔块31具有倾斜的表面36，它位于表面32的相对侧，并相对于腔的其它表面精确地机加工；楔块31的上边缘用虚线14的影象轮廓表示。表面36相对通过冲头的垂直中心线在垂直锐角θ下倾斜。术语“锐角”表示在所确认的象限内向前观看时，楔表面和垂直平面相交形成的夹角(如图所示)。由于此角的双边张开和向下发散，楔紧表面被称为，如图所示的，具有在下右象限中从下垂线起始测量的“向下锐角”，而楔块31基本为“倒V形”。显然，角度θ没有严格的要求，只要它小于90°，大于0°(相对垂直平面)就可以，但很明显，比60°的小得多的角度就可提供适当的楔紧功能。最好，此角度在约1°至45°的范围内，较大的角度不管什么原因，通常有利于楔块的释放，例如当要更换楔块时。对于大多数冲头保持器组合而言，最佳的锐角在约1°至20°的范围内。

楔块31被安放在保持器组件30中，它设置有垂直延伸的贯通通道，该贯通通道也称为工具和楔块接收腔40，其尺寸应可以紧密地接收上部或柄部22，还有带工具配对表面32的楔块31如图6所示，接收腔的一个壁41以与楔表面36相同的锐角倾斜，因而楔块31可倚靠和沿着组件的壁41移动。楔块31设置有通孔42，在其中插入着诸如六角螺丝43的紧固件，而卡环44则设置在螺纹上方周边延伸的切槽内。卡环的功能是保持楔块与保持器组件和工具的工作关系，并提供正止点，当拧入背板12的螺丝43被松开时，楔块的上表面受偏压顶住此正止点。柄部22插入在表面32和工具腔40的相对表面之间的通道内。楔块的尺寸制作成拧紧六角螺丝43就可将柄部紧紧地固定在保持器组件中。为了拆除冲头，要松开六角螺丝43，卡环44将偏压楔块组件离开背板12，足以释放冲头。设有这样的正偏压装置推动楔块向下，它将被冲头运行期间大的作用力紧紧地夹持住，只能通过将保持器组件30从背板12拆下，接着推出楔块，然后拆去。

由于楔块倾斜表面的目的是提供有效的楔紧力，工具配对表面不一定与楔块倾斜表面相对，虽然最好是这样。如由下面的图7和8所示的实施例明显可见，模具瓦和背板均不需具有螺纹。当然，在实践中，人们为便于拆除和替换，以及因为模具瓦未经适当的硬化，而经常应用背板。

背板或冲头保持器垫板12被诸如六角固定螺丝11夹持在工作位置，顶住压机的上模具瓦，六角固定螺丝11插入于组件10的通孔中，并以螺纹固定至背板12上；榫钉19精确地对准背板。可以理解，通常提供全硬化的背板以保护模具瓦(未表示)，模具瓦通常是不硬化的，如果保持器垫板12被取消，它将受到损坏。

参见图7，它示出另一实施例，其中楔块51应用诸如六角头调节螺丝53的螺丝在保持器组件52的工具和楔块腔50内传送。腔50的一个壁54在向下锐角θ下倾斜，楔块的一个表面55与此相同，它与壁54配合以提供要求的楔紧力。壁54的上部具有切割于其中的通道样凹槽，通道的长度相当于调节螺丝53上的螺纹长度。螺丝53的上端在57处倚靠着通道的顶部，而调节螺丝的头在58处倚靠着楔块的下表面。腔50的倾斜壁54具有螺纹，用以应用螺纹接收调节螺丝53，从而当调节螺丝沿一个方向转动时，楔块向上向着背板12移动，而当螺丝53的转动方向相反时，楔块向下移动。螺纹在壁54中的切割范围(即沿倾斜壁测量的长度)相当于楔块移动的距离。和前述的一样，楔块51的工具配对表面56是垂直和弧形的，用以紧密地接受冲头20的圆柱形柄部22。和前述相同，背板固定至模具瓦上，在以下应用楔块的补充实施例的说明中，对于将背板固定至模具瓦上一事将不再重复。

参见图8，工具和楔块腔60设置在具有倾斜壁64的保持器组件66内，楔块61具有倾斜表面65，它与壁64配合，每一表面均在相对锐角θ的钝角α下倾斜。术语“钝角”是指在下右象限中向前观看和在垂线处开始向上测量的、由楔表面和垂直平面相交形成的角度(如图所示)。这一点与使用术语“锐角”是一致的。显然，钝角α是锐角θ的互补角，但就像处于镜像关系那样的相反指向，这时镜子位于相对纸面垂直的平面内。为了方便和直观地传达这一关系，此后楔块倾斜表面的钝角α将称作“向上锐角θ”，该角如图所示地在上右象限从上垂线量起，而楔块61基本为“V形”。与前述相同，此向上锐角没有严格的要求，只要它相对垂直平面小于180°，而大于90°，但显然，大于120°的角度将提供适当的楔紧功能。此角度最好在约135°至179°的范围内，数值上较小的角度通常会促进楔块的释放。对大多数冲头保持器组合来说，最合适的钝角位于约160°至约179°的范围内。

向上倾斜的楔块特别适用于冲头拔离器，它能经受比球体锁定机构容许的更高的力。楔块61设置有镗孔62，它局部被车有螺纹，从而当螺丝的末端受偏压顶住背板12时，拧在镗孔内的六角螺丝63的转动使楔块上、下移动。和前述一样，柄部22紧密地接收在工具配对表面67内。当螺丝转动使楔块向下移动时，楔块将柄部22锁定在位；当楔块向上移动时，柄部被释放。

由于楔块61具有向上倾斜的表面，保持器组件和楔块的组合应在将它固定到模具瓦之前装配，除非角度θ相对保持器组件66的厚度足够小，以致当楔块61位于其在背板12的下表面附近的最高位置时，有足够的间隙，使柄部可插入至工具和楔决腔60中。螺丝63拧入楔块61内，使螺丝的末端与楔块的表面齐平，然后将此组合件固定至背板12上。当楔块61上的角度为典型的3°时，保持器组件66装配在楔块上，从而配合的倾斜表面相互接触，楔块被夹住。然后将保持器组件66固定至背板12上。这一过程在所有实例中都得到遵循，只要楔块的一个表面向上倾斜，且角度足够大，以致当楔块已在工具和楔块腔内时，柄部不能从下方插入。在将保持器组件固定至模具瓦之前将楔块夹紧在保持器组件中的优点是，楔块不会错位。

参见图9，保持器组件75设置有工具和楔块腔70，它具有倾斜壁74，而楔块71具有倾斜表面77，它与壁74配合，每个表面都在向上锐角θ下倾斜，从而形成基本为V形的楔块。楔块71设置有螺纹镗孔72，螺丝73拧入于其中。螺丝73的一部分73′攻有左手螺纹，其余部分73″攻有右手螺纹。因此，楔块71中的螺纹镗孔相对背板12中的螺纹镗孔是反“手”的，螺丝以类似于松紧螺套的方式工作。和前述一样，保持器组件内的楔块在固定到模具瓦之前被夹紧，柄部22被紧密地接收在工具配对表面76内。当螺丝转动使楔块向下移动时，楔块将柄部22锁紧在位；当楔块向上移动时，柄部被释放。

参见图10，保持器组件85设置有工具和楔块腔80，它具有垂直壁84，而楔块81具有垂直表面83，它与壁84配合。楔块的工具配对表面85在向下锐角θ下倾斜，适合于紧密地接收柄部22的相应的钝角倾斜表面86，以形成大致为倒V形的楔块。由于柄部是圆柱形的，所以倾斜表面86是弧形的。楔块81设置有贯通镗孔42，六角螺丝43插入于其中，而卡环44则放置在切割于螺纹之上的凹槽内。和前述一样，柄部22紧密地接收在工具配对表面85内；而楔块81的尺寸制作成，拧紧六角螺丝43就将柄部固定在保持器组件内；松开螺丝使卡环得以帮助移动楔块，及释放冲头。

参见图11，保持器组件95设置有工具和楔块腔90，它具有倾斜壁94，而楔块91具有与壁94配合的倾斜表面95，每一表面都在向下锐角θ下倾斜。楔块的相对的工具配对表面96在向上锐角θ下倾斜，适用于紧密地接收柄部22的相应的钝角倾斜表面97。为了将此处设置的这一楔块91与V形楔块加以区别，所述楔块91具有在向上锐角下倾斜的第一楔紧表面，和在向下锐角下倾斜的第二楔紧表面，用以形成一个倒V形楔块。由于柄部是圆柱形的，所以倾斜表面96是弧形的。楔块91设置有贯通镗孔42，六角螺丝43插入于其中，而卡环44放置在切割于螺纹之上的凹槽中。如前所述，柄部22紧密地接收在工具配对表面96中；而楔块91的尺寸制作成，拧紧六角螺丝43就将柄部固定在保持器组件内；松开背板12中的螺丝43得以使卡环促进移动楔块，以及释放冲头。

在本发明各实施例的上述说明中，所示的柄部是普通的圆柱形，用于在一般情况下由冲头在备料薄板上冲出圆孔，如果相对于模具衬套的间隙设置正确，则柄部在腔内的转动并不重要。但是在某些情况下冲头、保持器组件和模具衬套的配合表面的尺寸公差是重要的和必须严密控制，冲孔的公差要求小于25.4μm(微米)或0.001″(英寸)。例如，其中末端的横截面是非圆形的，而柄部是圆柱形的，以及末端需以间隙12.7μm或0.0005″精确定位在相应形状的模具衬套内，则圆柱形柄部设置平面，以及在楔块的工具配对表面上设置相应的配对平面。当非圆形冲头的横截面在其上部和下部都相同时，则保持器组件内的冲头腔也相应成形成具有最小的间隙，一般为12.7μm。无论柄部的横截面是否是圆形，保持器组件内楔块固定冲头的力均大大超过相同用途中相同尺寸的普通球体锁定和弹簧施加的力。例如，9.84mm(0.25″)的球体位于柄部直径为9.5mm(0.375″)的冲头的袋窝内，球体和弹簧是普通的，当对冲头施加272.7Kg(600磅)的剥离力时，此9.84mm的球体破碎；当同样的柄部被向下倾斜的楔块固定时(图6)，柄部在909kg(2000磅)的剥离力的夹持下，冲头产生滑移。但既使用向上倾斜工具配对表面，又使用向下倾斜的楔块倾斜表面时(图11)不产生这样的滑移。

由图5、6、9、10、11、12和14所示的实施例也可发现，楔块被拧入在背板中的螺丝夹持在工具和楔块腔中，但在图7和8所示实施例中螺丝不是这样拧入的，尽管除图7以外，在所有实施例中，螺丝确实与背板配合，用以移动楔块。

参见图12，它示意地展示了向上观察时保持器组件100的底视图，其多个冲头101、102、103和104用榫钉19共同夹持和定位，然后用六角螺丝11固定顶住背板。每个冲头是适当硬化的钢或其它金属的棒，棒具有均匀的横截面，但每根棒的横截面的形状不同。每根棒用具有相应形状的工具配对表面的楔块加以固定，配对表面接受冲头的一部分周边。周边的其余部分被与楔块相对的保持器壁中的相应形状的工具配对表面所接收。在上述的每个楔块中，工具配对表面是垂直的，而相对的倾斜表面则在向下锐角θ下倾斜。在每种情况下，楔块都在其相应的工具腔内垂直地移动至足以释放工具的程度，无论是冲头、成形工具或模具衬套。

图13是冲头103的透视图，它基本上是六角形的横截面，与图12中楔块和冲头组合中以标号103表示的冲头相同。约1/3的冲头周边被保持器组件110的1/3的六角形工具配对表面所接收，而其余的2/3被保持器组件中切割的相应的2/3六角形形状的垂直表面所接收。

参见图14，这里示出一对模具衬套105和106，它们分别被楔块107和108固定在公共的模具衬套保持器组件110内，而模具衬套保持器组件110又用六角螺丝11固定至冲压机的下模具瓦上。每个模具衬套都是非圆形的，且具有平面的上表面，在其中限定了末端接收贯通通道，用以接收相对于公共的模具保持器组件精确定位的相应的非圆形冲头和相应的冲头。在每种情况，楔块倾斜表面都相对非圆形末端加以精确的机加工，其目的是提供模具衬套的高度紧固和精确位置，没有任何结构部件显著突出于保持器组件110的表面之上，也即不会干扰精确定位在模具保持器组件上的备料。

参见图15，这里展出了具有带精度的椭圆形贯通镗孔109的模具衬套106，它在保持器组件的表面上设置了它要接收的椭圆形冲头的要求的精确间隙。模具衬套106的一部分设置有平面111，它被楔块108上的相应的平面表面所夹持。工具和楔块腔112以模具衬套106和楔块108的周边为轮廓，腔壁113与垂线成锐角θ而倾斜，这是在上左象限向前观察时，倾斜表面的平面与通过六角螺丝43中心的垂直平面之间的夹角。如前例，楔块的工具配对表面是平面和垂直的，六角螺丝43拧入至下背板12′中，当螺丝拧紧时，将模具衬套固定在位。背板12′设置有贯通镗孔171，用以排出冲压的毛坯。卡环44位于螺纹之上的凹槽内，当松开螺丝时，得以释放模具衬套。为替代卡环，可在楔块下表面与背板表面之间放置弹簧垫圈。

参见图15A，所示的楔块108′直接连接至压机的下模具瓦170。模具衬套106′具有带锥度的椭圆形贯通镗孔109，它在保持器组件110的表面上设置了它要接收的椭圆形冲头的要求的精确间隙。模具衬套106的一部分设置有倾斜表面111，它被楔块108′上的相应的倾斜表面所夹持。工具和楔块腔112以模具衬套106′和楔块108′的周边为轮廓，腔壁113以在第二象限中从上垂线开始测得的锐角θ″而倾斜。楔块108′具有向上发散的相对的表面；第一楔紧表面151以在第一象限中从上垂线起测得的、向上向外的锐角θ′而倾斜；而相对倾斜的第二楔紧表面152则以在第二象限中从上垂线起测得的、向上向外的锐角θ″而倾斜，用以如图所示地形成具有发散表面的V形楔块。拧入在下模具瓦70(如图所示)中的六角螺丝43具有放置在切割于螺纹上方的凹槽中的卡环44，当螺丝被拧紧时，楔块108′和模具衬套106′被固定在位，而当螺丝被松开时，模具衬套被释放。

在下模具瓦170上不设置背板是十分有利的，因为可免去对下模具瓦的机加工，这可通过如图15B中所示地应用设置有螺纹镗孔114的楔块108′而实现。楔块108′向下堵塞以锁紧模具衬套106′，在工作期间，它成为紧紧地锁住。拧入在螺纹镗孔中六角螺丝63的转动，偏压螺丝末端顶住模具瓦170，并移动楔块108向上，用以释放模具衬套106′。

参见图15C，保持器组件110通过下背板12′固定至下模具瓦170上。模具衬套166具有镗孔109，并设置有垂直表面和相对的第一表面165，该表面165以在第三象限中从下垂线起测得的锐角β′而倾斜，模具衬套166被夹持在保持器组件110中。模具衬套166被具有台阶形的中心镗孔182的楔块181固定在位，其下部分车有螺纹用以接收六角螺丝63，螺丝63从楔块的下表面突出。楔块具有与表面165进行滑移接触的第一楔紧表面，它也在锐角β′下倾斜；以及相对的第二楔块表面，它在以相似方式测得的锐角β″下倾斜，用以形成具有非发散表面的倒V形楔块。

参看图15D，保持器组件如图15C所示地通过下背板固定至下模具瓦(未表示)上。具有镗孔109的模具衬套167设置有相对的、第一和第二垂直表面173和174。楔块184具有局部攻有螺纹的台阶形镗孔182，其中拧有六角螺丝63，楔块184具有与表面174配合的垂直的第一表面和相对的、以在第三象限中从下垂线开始测得的锐角β″而倾斜的第二表面185，用以形成具有一个单一发散表面的倒V形楔块。

尽管图5、12和14中所示的楔块的横截面表明它们是由矩形坯料切割而成的，就像图8、9、10和11中切得的楔块一样，但显然，楔块可以切割成具有任意的横截面(在所示的横向平面内)，只要工具配对表面对应于工具的表面，而楔块倾斜表面对应于保持器组件内的倾斜表面。

参见图16，图中展示出冲头的柄部22被局部为锥台形的楔块121夹持在形成于公共保持器组件120内的工具腔中，楔块121被紧紧地接收在保持器组件内切割的局部锥体的倾斜表面之间，表面按向下倾斜角θ划线和切割。在组件中切割的局部锥体的锥形表面对应于锥形楔块的锥形表面，其上部轮廓由虚线122表示。楔块的表面123和126是垂直平面。楔块的工具配对表面124是垂直的弧形，但对应于柄部22的变平的圆柱形表面的变平部分128除外。如前所述，六角螺丝11和榫钉19将保持器组件固定至模具瓦上，而带有在螺纹上方凹槽内的卡环的六角带肩螺栓125将锥形楔块固定至保持器组件120上，这样，压紧锥形楔块顶住保持器组件就将柄部22锁紧在组件内，松开螺栓125就释放楔块，使它得以向下移动。

保持器组件120内的另一楔块130具有不规则的形状。它具有平的楔块倾斜表面，其下边缘131在角度θ下向下倾斜，而此表面的上边缘用虚线132表示。表面133是垂直的弧形，是向外弯曲的局部圆柱形；工具配对表面135是垂直的弧形，是向内弯曲的局部圆柱形；而表面134代表周边的其余的垂直表面，它们是局部多边形。从实际观点看来，人们选择的楔块形状应能最好地适应他在手中的任务目的，并应用切割最为经济的形状。

在每个上述的实施例中，可以明显地看出，对楔决和保持器组件进行机加工以提供要求的工具腔是保证可靠性和精确性的关键，而这样的可靠性和精确性在为同样目的使用的任何现有技术的工具和保持器组合中经常是达不到的。同样明显的是，如果需要的话，楔块可具有多个倾斜表面。虽然楔块、冲头或模具衬套，以及具有适当工具腔的保持器组件可以通过机加工分别将它们成形成要求的规格，但较好的方法是基本同时成形工具腔和楔块。可以借助普通的移动金属丝一放电加工机床(TW-EDM)来做到这一点，在此机床上一条细的连续的金属丝样的细长电极沿轴向从供应卷轴移向收卷(收线)卷轴，保持器组件放置在移动金属丝电极的邻接位置，而电能以时间间隔电脉冲的形式，在存在介电流体的情况下，跨越形成于移动金属丝和组件之间的机加工间隙以产生一系列放电，去除组件上的材料。在材料去除过程中，组件相对于轴向移动的金属丝电极按预定的路径位移，以便在组件中产生要求的切割图案。

为执行TV-EDM过程而设计的普通机床设置有一对支承臂，它们由竖立安装在机床底座上的立柱伸出，一条支承臂将从供应卷轴松开的连续金属丝电极引导至放置工件机加工部分的机加工区，而另一条支承臂将已结束机加工动作的金属丝电极引导至收卷卷轴。金属丝电极的轴向传送由受控旋转驱动装置进行，它由供应和刹车滚轴件组成，它还以足够的张力拉伸引导于支承部件之间的移动着的金属丝，以便使金属丝金属在机加工位置相对工件平稳、精确地移动。其结果是，硬化的工具钢组件坯料可以精确地切割，当然假定此机床是经适当编程的。当然，楔块可由非硬化的合金钢切得，它不一定需要硬化，或以后再硬化。由硬化钢切割楔块的优点是可将硬化中可能产生的变形降至最小。相当合适于对组件坯料按要求进行机加工的一种机床是Mitsubishi(三菱)FX10，它能应用厚度约0.254mm(0.010英寸)的金属丝很好地工作。机床的编程说明书是通常应用的，也是本技术技术熟练人士熟知的，因此此处不需详细说明。

现在可明显看出，如果工具的长度大于它夹持于其中的保持器组件的厚度，则从切割保持器组件和楔块的同一种硬化钢坯料中切割工具是不经济的。例如，图6所示的冲头长7.62cm(3英寸)，典型的保持器组件厚度是2.54cm(1英寸)。因此，此工具，且最好是相同或不同的许多工具由单独坯料切割而成，其长度(7.62cm)相当大于切割楔块和保持器组件用的坯料的长度(2.54mm)。

参见图17，所示组合件特别适合于特别大的冲压力以及相关的特别大的剥离力，通常要求一个突出冲头，它在背板组装至上模具瓦之前就被夹紧在背板中。在此组合件中，保持器组件155设置有具有倾斜壁154的工具和楔块腔150，以及楔块141，它具有与壁154和柄部22的表面147相配合的相对的倾斜表面145和146，每一表面均如图所示地分别以在上垂线两侧测得的锐角θ′和θ″相对地向上倾斜。当倾斜表面为相对地向外、向上的锐角倾斜表面时，可看到在向下冲压操作以及在向上剥离方向时均不能获得有效的楔紧作用。冲头可能被拉出，因为楔块表面146是在离下象限中的垂线向下、向外地倾斜。为了将此处设置的V形楔块141与倒V形楔块相区别，所述楔块141具有在分别从上垂线两侧测得的、向上、向外的锐角下倾斜的第一楔紧表面，以及在向上、向外的锐角下相对地倾斜的第二楔紧表面，以便形成一个具有发散表面的V形楔块。

楔块的工具配对表面146在角度θ″下倾斜，用于紧密地接收柄部22的相应的倾斜表面147。角度的选择不是特别严格，但在0.25°至约10°范围的，较好的是1.5°至3°的较小的角度θ″便于在不从背板12上卸下保持器组件155的情况下拆卸和更换冲头。角度θ′较好地是在大于角度θ″3至5倍的范围，典型的是在0.75°至30°的范围内，最好是在从4.5°至10°的范围内。由于柄部是圆柱形的，倾斜表面147较好的是弧形的；然而，表面147也可是平面的，而楔表面146也相应是平面的。楔块141设置有台阶形贯通镗孔143，其上部攻有螺纹，在其中插入有六角螺丝148，以便突出通过楔块的上表面，并偏压顶住背板12的下表面。

因为楔块的两个表面145和146都是带锥度的，楔块只能在组件150固定至背板上之前通过腔150的上开口插入。当楔决141被向上推向背板时，为要插入和夹持顶住楔表面146的冲头的柄部22留下足够的间隙。当六角螺丝拧紧顶住背板时，楔块将柄部紧紧地锁紧在位。为拆除冲头，将榫钉插入台阶形镗孔143的下部分，将六角螺丝148从返回方移出，再用锤子打击，驱动楔块向上顶住背板，以释放冲头。

只有当楔块腔的相对侧面不是相对指向及成锐角倾斜时，楔块才能在卸去冲头后拆去，如图12所示的实例，其中楔块105只有一个侧面是倾斜的。

参见图17A，这是一个V形楔块的更为优异的实施例，其两个表面均沿相同方向倾斜。保持器组件155′设置有具有倾斜壁154′的工具和楔块腔150′以及楔块141′，楔块141′具有相对的倾斜表面145′和146′，它们分别与壁154′和柄部22′的表面147′配合，每一表面在同一方向倾斜，并在为θ′表示的上垂线同一侧测得的锐角θ′和α′下分别向上指向；为方便起见，角度α′被表示成在第三象限中从下垂线起测得的相应的相交角。由于存在相同地向外指向，并向上沿锐角倾斜的表面，可看到，在向上剥离方向中获得有效的楔紧作用，因为倾斜表面146′阻止拔出冲头；在向下冲压操作时也获得有效的楔紧作用，因为壁154′阻止冲头向下移动。冲头不能拔出，因为楔表面146′是离下垂线向下、向外倾斜的。为将此处设置的V形楔块141′与先前的V形楔块141和倒V形楔块相区别，所述楔块141′具有在向上、向外锐角下倾斜的第一楔紧表面和也在向上、向外锐角下倾斜的相对的第二楔紧表面，这两个角均从第一象限中垂线的同一侧测得的。楔块也可称为具有倾斜的、相互相对非发散的表面。

参见图18，所示组合件类似于图17所示的组合件，所具的楔块161如所示地具有同样相对地在锐角θ′和θ″下向上、向外指向的相对表面，此外，楔块设置有封闭底部的弹簧腔160，截获偏压装置受偏压顶住其底部162，截获偏压装置最好是螺旋弹簧163，或弹簧钢的Z形带，或任何可压缩构件，其弹性常数高得足以迫使楔块底部向下，将冲头的柄部22锁紧在保持器组件55中。如前所述，楔块161通过腔150的上开口而插入，且不将保持器组件155从背板12拆去，就不能拆除楔块161。为了拆去冲头，将榫钉插入腔150的下端，向上推动以克服弹簧的压力，释放冲头。通过向上推动楔块161，并插入冲头的柄部以顶住背部12就能替换冲头。

参见图18A，这是V形楔块的更为优异的实施例，它类似于图17A所示的楔块，该楔块的两个表面均沿同一方向倾斜。保持器组件155′设置有具有倾斜壁154′的工具和楔块腔150′以及楔块161′，它具有与壁154′和柄部22′的表面147′配合的相对的倾斜表面145′和146′，每一表面在同一方向倾斜，并分别在锐角θ′和α′下向上指向，如图17A所说明的，锐角θ′和α′在上垂线的同一侧测得。

展示于图17、17A、18和18A中的组装件的有效性通过以下操作得到展示。厚度为9.52mm(0.375英寸)的中碳钢薄板放置在上直径为12.7mm(0.500″)和下直径为15.24mm(0.600″)的向下分开(发散)的模具衬套上，顶部与底部之间的间隙一般典型的为要冲压的备料厚度的20％。模具衬套是如图15D所示的具有单一斜角的楔块。直径为0.500英寸的冲头夹持在图17A所示的组合件中，应用由Fercute公司制造的90吨C框架的冲压机一个接一个地通过薄板冲出若干个洞。每个洞的直径是0.500英寸；在经冲压毛坯的上冲头接触表面的直径是14.22mm(0.500英寸)，而在其下表面直径是0.560英寸。在每一实例中，冲头在剥离运动期间保留在保持器组件中。

在另一操作中，同样厚度的中碳钢薄板放置在具有双斜角楔块的模具衬套上(如图15C所示)，已冲压毛坯的模具腔具有相同的上、下直径，每一个是0.500英寸，且没有通常的间隙。然后应用以前应用过的相同的0.500英寸直径的冲头在90吨压机中通过0.375″厚的钢板冲出若干个孔。每个孔的直径是0.005英寸；在经冲压毛坯的上冲头接触表面的直径是0.500英寸，而在其下表面直径是0.560英寸。在每一实例中，冲头从钢材中剥离出来，而没有在其保持器组件中松动。

以上进行了一般性讨论，详细解释了工具和楔块的各种组合，并以实现加工的最佳模式的特定实例介绍了本发明，可明显看出，本发明可以与其它的工具结构相结合，其中一些已经说明。可楔锁的工具有效地解决了一个年代久远的问题。因此，应理解到，对说明和讨论的专门实施例没有提出过分的限制，特别是本发明不应盲目地局限于上述的细节。

Claims (7)

1.一种工具结构，这种工具结构包括：

工具支承构件，它限定一个平面的支承表面，所述支承表面包括冲压机的一个平面的背板表面；

工具保持构件，它包括支承在所述工具支承构件的所述平面的背板表面上的工具保持器组件；

所述工具保持器组件限定了接收工具用的腔(90，150，150′)，所述腔包含沿垂直于所述支承表面的垂直方向而延伸进入所述工具保持器组件的表面，所述腔包括邻接所述背板的封闭端部和与所述封闭端部相对的开口端部，而所述腔的所述表面限定垂直的腔壁和与该垂直腔壁相对的倾斜腔壁(94，154，154′)，该倾斜腔壁沿着从所述开口端部向着所述腔的所述封闭端部延伸的方向从所述垂直腔壁向外倾斜；

工具(22，22′)，它位于所述腔(90，150，150′)中，并限定从所述开口端部延伸进入所述腔至所述封闭端部的垂直的工具中心线，所述工具包括与所述垂直腔壁相啮合的垂直的工具表面和与该垂直的工具表面相对的、从所述垂直的工具中心线向外倾斜的倾斜工具表面(97，147，147′)；以及

楔块构件，该楔块构件包括从所述垂直的中心线向外倾斜，并与所述倾斜的工具表面(97，147，147′)相配合的第一楔紧表面(96，146，146′)，以及与该第一楔紧表面相对的、第二楔紧表面(95，145，145′)，它从所述垂直的中心线向外倾斜，并与所述倾斜的腔壁(94，154，154′)相配合。

2.如权利要求1所述的工具结构，其特征在于，该工具结构包括偏压装置，用于将所述楔块构件沿平行于所述垂直的中心线的方向偏压离开所述工具支承构件的所述平面的背板表面。

3.如权利要求2所述的工具结构，其特征在于，所述偏压装置延伸通过所述楔块构件，并从所述楔块构件延伸进而与所述腔的所述封闭端部处的表面进行压力接触。

4.如权利要求3所述的工具结构，其特征在于，所述偏压装置包括设有螺纹的紧固件，它可以螺纹方式啮合所述楔块构件并以非螺纹方式接触所述腔的所述封闭端部的所述表面。

5.如权利要求1所述的工具结构，其特征在于，所述楔块构件不是直接地连接至工具支承构件，并包括与楔块构件相配合的紧固装置，用于可释放地将所述工具锁紧在所述腔中。

6.如权利要求1所述的工具结构，其特征在于，所述第一和第二楔紧表面以相对所述垂直的中心线的第一和第二角度倾斜，所述第一角度不同于所述第二角度。

7.如权利要求6所述的工具结构，其特征在于，所述第一角度小于所述第二角度。

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