CN202199674U - 耐冲击的冲孔模具及应用该模具的冲孔设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型揭示了一种耐冲击的冲孔模具及应用该模具的冲孔设备。该冲孔模具包括一本体、一连接部及一冲头部，该本体朝一轴向延伸，且该本体具有一底端，该连接部自该底端沿该轴向延伸，该冲头部自该连接部的柱体段沿该轴向延伸。该连接部具有一柱体段及一设于该柱体段与该底端之间的第一渐扩端，该冲头部包括一与该柱体段衔接的第二渐扩端、一端面及一设于该端面与该第二渐扩端之间的成型段，该成型段具有一小于该第一外径及该第二外径且与该开口相匹配的第三外径。藉由该本体及该连接部之外径大于该成型段之设计，可增加结构强度，防止其断裂并延长使用寿命。

Description

耐冲击的冲孔模具及应用该模具的冲孔设备
技术领域
本实用新型涉及一种冲孔模具及相关冲孔设备，尤其是涉及一种具有良好耐冲击特性的冲孔模具，以及应用该模具的冲孔设备。
背景技术
冲孔技术常见于各种金属零组件的加工制程，即：使用一冲头高速冲击一金属板材，使该金属板材形成一穿孔。相较于雷射加工、电子束加工或蚀刻加工等技术，冲孔加工技术具有低设备成本、高产能及量产化等特点。
现有的冲孔设备如中国台湾新型专利公告第M311489号所示，揭示了一种金属网打孔冲模，包括一上模板、二滑块组件、二回弹组件、二顶压组件及一下模板，该回弹组件与该顶压组件、该滑块组件分别设于该上模板的二端，而该上模板包括有一前排冲孔头及一后排冲孔头，该下模板具有与该前排冲孔头及该后排冲孔头相对应的一前排孔洞与一后排孔洞，该上模板与该下模板之间放置有一金属板。动作时，该顶压组件带动该滑块组件，进而连动该上模板之一第一轴杆组件与一第二轴杆组件，使该前排冲孔头与该后排冲孔头可冲打该金属板，从而在该金属板上制作冲孔。
另外，中国台湾新型专利公告第M399765号，揭示了一种防止跳废料之模具结构，包括一上模、一设于该上模下方的模板及一固定于该上模的冲头，该模板具有一与该冲头相对应的冲孔以及一设于该冲孔末端的落料孔，其中，该冲孔内壁设有一磁性组件，而该磁性组件可为一磁铁或一电磁铁。操作时，操作者先将一工件置放于该上模与该模板之间，接着，令该冲头对该工件进行冲压，冲压所产生的废料可由该磁性组件吸附，而不致带出该冲孔外。
根据以上现有技术，应用于冲孔制程之冲头均呈单一外径的柱体，当其轴向与径向之尺寸比值越大时，冲头整体结构将较为脆弱，在冲击金属板材的瞬间容易发生断裂。
发明内容
本实用新型的是解决现有冲孔模具在冲击时较易发生断裂的问题，提供一种耐冲击的冲孔模具，以及应用该模具的冲孔设备。
为实现本实用新型的第一个目的，一种耐冲击的冲孔模具，用于对金属板材施加冲击力使其形成一开口，其特点是：该冲孔模具包含有，一本体，朝平行于该冲击力的轴向延伸，该本体具有一第一外径；一连接部，自该本体的一底端沿该轴向延伸，该连接部具有一柱体段及一设于该柱体段与该底端之间的第一渐扩端，该柱体段具有一第二外径；以及，一冲头部，自该连接部的柱体段沿该轴向延伸，该冲头部包括一与该柱体段衔接的第二渐扩端、一撞击该金属板材的端面及一设于该端面与该第二渐扩端之间的成型段，其中该成型段具有一小于该第一外径及该第二外径且与该开口相匹配的第三外径。
进一步地，如前所述的耐冲击的冲孔模具，其中：所述的第二外径介于所述第一外径与第三外径之间；所述的第三外径包括一上外径与一小于该上外径的下外径。
更进一步地，如前所述的耐冲击的冲孔模具，其中：所述的第一渐扩端具有一朝向所述轴向内凹的第一环壁；所述的第二渐扩端具有一朝向所述轴向内凹的第二环壁。
再进一步地，如前所述的耐冲击的冲孔模具，其中：所述的成型段具有一环绕所述轴向的锥形壁，所述的锥形壁与所述端面之间夹一介于90度与100度之间的倾斜角；或者，所述的成型段具有一环绕所述轴向的柱形壁。
为实现本实用新型的第二个目的，一种冲孔设备，用于对金属板材施加冲击力使其形成一开口，其特点是：该冲孔设备包含有，一下模及一相对该下模进行一往复位移行程的上模，该下模包括一下穿孔；以及，一冲孔模具，固定于该上模且与该下穿孔相对应。所述的冲孔模具包含：一本体，朝平行于该冲击力的轴向延伸，该本体具有一第一外径；一连接部，自该本体的一底端沿该轴向延伸，该连接部具有一柱体段及一设于该柱体段与该底端之间的第一渐扩端，该柱体段具有一第二外径；以及，一冲头部，自该连接部的柱体段沿该轴向延伸，该冲头部包括一与该柱体段衔接的第二渐扩端、一撞击该金属板材的端面及一设于该端面与该第二渐扩端之间的成型段，其中该成型段具有一小于该第一外径及该第二外径且与该开口相匹配的第三外径。
进一步地，如前所述的冲孔设备，其中：所述的第二外径介于所述第一外径与第三外径之间；所述的第三外径包括一上外径与一小于该上外径的下外径。
更进一步地，如前所述的冲孔设备，其中：所述的第一渐扩端具有一朝向所述轴向内凹的第一环壁；所述的第二渐扩端具有一朝向所述轴向内凹的第二环壁。
再进一步地，如前所述的冲孔设备，其中：所述的成型段具有一环绕所述轴向的锥形壁，所述的锥形壁与所述端面之间夹一介于90度与100度之间的倾斜角；或者，所述的成型段具有一环绕所述轴向的柱形壁。
本实用新型相比于现有技术，其有益效果主要是：由于该冲孔模具设有外径大于该成型段的该连接部及该本体，藉此可以强化其整体结构强度，进而降低该冲孔模具发生断裂的机会。
附图说明
图1是本实用新型耐冲击之冲孔模具第一实施例的立体外观示意图；
图2A是本实用新型耐冲击之冲孔模具第一实施例的剖面示意图；
图2B是图2A的局部放大示意图；
图3是本实用新型耐冲击之冲孔模具第一实施例应用的冲孔设备的剖面示意图；
图4A～图4C，为本实用新型耐冲击之冲孔模具第一实施例进行冲孔制作的动作过程示意图；
图5A，为本实用新型耐冲击之冲孔模具第二实施例的剖面示意图；
图5B，为图5A的局部放大示意图。
其中：10～本体，11～顶端，12～底端，20～连接部，21～柱体段，22～第一渐扩端，221～第一环壁，30～冲头部，31～第二渐扩端，311～第二环壁，32～成型段，321～柱形壁，322～锥形壁，33～端面，40～上模，41～上穿孔，50～中模，51～中穿孔，52～凹陷部，60～下模，61～下穿孔，70～金属板材，71～移除部分，72～开口，R1～第一外径，R2～第二外径，R3～第三外径，Rt～上外径，Rb～下外径，θ～倾斜角。
具体实施方式
以下结合实施例附图，对本实用新型的技术内容作进一步详述，以使本实用新型的技术方案更易于理解和掌握。
图1是本实用新型提供的耐冲击的冲孔模具的第一实施例的立体外观示意图，包括一本体10、一连接部20与一冲头部30，该本体10沿着一平行于一预定之冲击力道的轴向而延伸，在本实施例中，该冲孔模具呈一长柱状，且该本体10具有一顶端11与一相对该顶端11的底端12。该连接部20自该本体10的底端12同样沿该轴向延伸，该连接部20具有一柱体段21及一第一渐扩端22，该第一渐扩端22连接于该柱体段21与该底端12之间。该冲头部30亦沿该轴向自该连接部20的柱体段21底部延伸，而该冲头部30包括一第二渐扩端31、一成型段32及一端面33，该第二渐扩端31与该柱体段21衔接，而该成型段32设于该端面33与该第二渐扩端31之间。
请参阅图2A，为本实用新型耐冲击的冲孔模具的第一实施例的剖面示意图，该本体10具有一第一外径R1、该柱体段21具有一第二外径R2、以及该成型段32具有一第三外径R3，其中，该第一外径R1大于该第二外径R2，且该第二外径R2大于该第三外径R3，此外，该第二渐扩端31的外径自该成型段32的该第三外径R3连续增加至该柱体段21的该第二外径R2，该第一渐扩端22的外径则自该柱体段21的该第二外径R2逐渐增加至该本体10的该第一外径R1。如图2A所示，该第一渐扩端22具有一朝向该轴向内凹的第一环壁221，且该第二渐扩端31具有一朝向该轴向内凹的第二环壁311。请一并参阅图2B，即图2A的局部放大示意图，在本实施例中，该成型段32具有一环绕该轴向的柱形壁321，该柱形壁321与该端面33相垂直。
请参阅图3，为本实用新型耐冲击之冲孔模具第一实施例应用的冲孔设备的剖面示意图，其中，该冲孔模具同于前述图1、图2A与图2B之实施例，该冲孔设备包括一上模40、一中模50及一下模60，该中模50位于该上模40与该下模60之间，该上模40、该中模50与该下模60分别对应具有一上穿孔41、一中穿孔51及一下穿孔61，其中，该冲孔模具的本体10经由该上穿孔41固定于该上模40。在本实施例中，该中模50更具有一设于该中穿孔51内的凹陷部52，该凹陷部52的外径大于该中穿孔51及该本体10的第一外径R1，该柱体段21的第二外径R2与该中穿孔51相匹配，另外，该成型段32的第三外径R3与该下穿孔61相匹配。该上模40与该中模50可独立地相对该下模60做垂直移动，并透过该上模40进而带动该冲孔模具活动穿设于该中穿孔51与该下穿孔61内。
请参阅图4A至图4C，为本实用新型耐冲击的冲孔模具的第一实施例进行冲孔制作的动作示意图。如图4A所示，先将一金属板材70置放于该下模60的顶面，再控制该中模50向下移动以固定该金属板材70于该中模50及该下模60之间。接着，如图4B与图4C所示，令该冲孔模具对该金属板材70施加一冲击力，该冲击力的方向与该轴向平行，而该冲孔模具以该冲头部30的端面33及该成型段32刺穿该金属板材70，并去除该金属板材70之一移除部分71，令该金属板材70形成一尺寸与该成型段32的第三外径R3相互对应的开口72。其中，由于该中模50设有外径较该中穿孔51大的该凹陷部52，故可容纳向下动作的该第一渐扩端22。
请再参阅图5A和图5B，其中图5A是本实用新型耐冲击的冲孔模具的第二实施例的剖面示意图，图5B是图5A的局部放大示意图。在本实施例中，该成型段32具有一上外径Rt与一下外径Rb，该上外径Rt大于该下外径Rb，且该成型段32之外径自该下外径Rb逐渐增加至该上外径Rt，令该成型段32形成一环绕该轴向的锥形壁322，该锥形壁322与该端面33之间形成一倾斜角θ，该倾斜角θ介于90度至100度之间。
综上所述，本实用新型主要是增设外径大于该成型段的该连接部及该本体，以增加该冲孔模具的强度，特别是应用于小尺寸冲压孔的冲压成型，由于冲孔模具需要制作更加纤细，运用本实用新型所提出的冲头模具结构可增加该本体、该连接部以及该冲头部的整体强度，藉此延长该冲孔模具的使用寿命。其次，透过将该冲头部之该成型段设计成具有倾斜环壁的该锥形壁，由于其外径呈连续增加，将可以使该开口更容易成形，提升金属板件加工之产能。因此，本方案极具进步性及符合申请实用新型专利的要件，故依法提出申请，请早日审批授权。
以上已将本实用新型的技术方案进行了详细说明，所涉及的具体实例仅仅是较佳实施例而已，对本案的保护范围不构成任何限制。凡在本案的基础上作出的均等变化与修饰等，均落在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (16)

1.耐冲击的冲孔模具，用于对金属板材(70)施加冲击力使其形成一开口(72)，其特征在于：该冲孔模具包含有，一本体(10)，朝平行于该冲击力的轴向延伸，该本体(10)具有一第一外径(R1)；一连接部(20)，自该本体(10)的一底端(12)沿该轴向延伸，该连接部(20)具有一柱体段(21)及一设于该柱体段(21)与该底端(12)之间的第一渐扩端(22)，该柱体段(21)具有一第二外径(R2)；以及，一冲头部(30)，自该连接部(20)的柱体段(21)沿该轴向延伸，该冲头部(30)包括一与该柱体段(21)衔接的第二渐扩端(31)、一撞击该金属板材(70)的端面(33)及一设于该端面(33)与该第二渐扩端(31)之间的成型段(32)，其中该成型段(32)具有一小于该第一外径(R1)及该第二外径(R2)且与该开口(72)相匹配的第三外径(R3)。
2.根据权利要求1所述的耐冲击的冲孔模具，其特征在于：所述的第二外径(R2)介于所述第一外径(R1)与第三外径(R3)之间。
3.根据权利要求1所述的耐冲击的冲孔模具，其特征在于：所述的第三外径(R3)包括一上外径(Rt)与下外径(Rb)，所述下外径(Rb)小于所述上外径(Rt)。
4.根据权利要求1所述的耐冲击的冲孔模具，其特征在于：所述的第一渐扩端(22)具有一朝向所述轴向内凹的第一环壁(221)。
5.根据权利要求1所述的耐冲击的冲孔模具，其特征在于：所述的第二渐扩端(31)具有一朝向所述轴向内凹的第二环壁(311)。
6.根据权利要求1所述的耐冲击的冲孔模具，其特征在于：所述的成型段(32)具有一环绕所述轴向的锥形壁(322)。
7.根据权利要求6所述的耐冲击的冲孔模具，其特征在于：所述的锥形壁(322)与所述端面(33)之间夹一介于90度与100度之间的倾斜角(θ)。
8.根据权利要求1所述的耐冲击的冲孔模具，其特征在于：所述的成型段(32)具有一环绕所述轴向的柱形壁(321)。
9.一种冲孔设备，用于对金属板材(70)施加冲击力使其形成一开口(72)，其特征在于：该冲孔设备包含有，一下模(60)及一相对该下模(60)进行一往复位移行程的上模(40)，该下模(60)包括一下穿孔(61)；以及，一冲孔模具，固定于该上模(40)且与该下穿孔(61)相对应，该冲孔模具包含：一本体(10)，朝平行于该冲击力的轴向延伸，该本体(10)具有一第一外径(R1)；一连接部(20)，自该本体(10)的一底端(12)沿该轴向延伸，该连接部(20)具有一柱体段(21)及一设于该柱体段(21)与该底端(12)之间的第一渐扩端(22)，该柱体段(21)具有一第二外径(R2)；以及，一冲头部(30)，自该连接部(20)的柱体段(21)沿该轴向延伸，该冲头部(30)包括一与该柱体段(21)衔接的第二渐扩端(31)、一撞击该金属板材(70)的端面(33)及一设于该端面(33)与该第二渐扩端(31)之间的成型段(32)，其中该成型段(32)具有一小于该第一外径(R1)及该第二外径(R2)且与该开口(72)相匹配的第三外径(R3)。
10.根据权利要求9所述的冲孔设备，其特征在于：所述的第二外径(R2)介于所述第一外径(R1)与第三外径(R3)之间。
11.根据权利要求9所述的冲孔设备，其特征在于：所述的第三外径(R3)包括一上外径(Rt)与一小于该上外径(Rt)的下外径(Rb)。
12.根据权利要求9所述的冲孔设备，其特征在于：所述的第一渐扩端(22)具有一朝向所述轴向内凹的第一环壁(221)。
13.根据权利要求9所述的冲孔设备，其特征在于：所述的第二渐扩端(31)具有一朝向所述轴向内凹的第二环壁(311)。
14.根据权利要求9所述的冲孔设备，其特征在于：所述的成型段(32)具有一环绕所述轴向的锥形壁(322)。
15.根据权利要求14所述的冲孔设备，其特征在于：所述的锥形壁(322)与所述端面(33)之间夹一介于90度与100度之间的倾斜角(θ)。
16.根据权利要求9所述的冲孔设备，其特征在于：所述的成型段(32)具有一环绕所述轴向的柱形壁(321)。
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