[发明专利]液压成形用的余料扩展和捕获设备及方法

权利要求书

1.一种适合液压成形应用的在工件上打孔的设备，包括：

第一模部分，其具有第一冲压腔部分；

第二模部分，其具有第二冲压腔部分；

其中所述第一和第二模部分限定用于接收工件的模腔，所述第一和第二冲压腔部分与所述模腔相交；

其中所述第二冲压腔部分包括与所述第一冲压腔部分共轴的余料捕获区域；

冲头，其具有角度切割面，角度切割面被设置成在由所述第一冲压腔部分和所述第二冲压腔部分的所述余料捕获区域限定的交叉通道中运动；

其中所述冲头具有与所述交叉通道相垂直的横截面，所述冲头的所述角度切割面具有比所述冲头的所述横截面大的表面积；以及

其中所述余料捕获区域被设置成具有比所述角度切割面的所述表面积小的横截面面积。

2.权利要求1的设备，还包括第三模部分，其具有镶套腔，其中所述第二模部分是平齐安装于所述第三模部分的所述镶套腔内的镶套，其中所述余料捕获区域由所述镶套的内腔限定。

3.权利要求2的设备，其中所述镶套的内腔还由下列各项限定：

与工件相邻的渐缩锥形部分，其限定了渐缩的基本圆锥的腔；以及

与工件相对的渐扩锥形部分，其限定了渐扩的基本圆锥的腔。

4.权利要求3的设备，其中所述余料捕获区域被限定为所述渐缩锥形部分和所述渐扩锥形部分的锥顶。

5.权利要求1的设备，还包括液压压力源，其被设置成向所述模腔中的工件内提供液压压力，其中所述提供的液压压力足以向外扩展工件以使得其符合所述模腔的表面，却不足以使工件的壁断裂进入所述第一或第二冲压腔部分。

6.权利要求1的设备，其中所述冲头可撤回且当所述冲头撤回时所述余料捕获区域的结构足以捕获余料。

7.权利要求1的设备，其中所述冲头的所述角度切割面为凸出的瘤。

8.权利要求1的设备，还包括：

在所述模腔中的工件，用于打孔以产生余料；以及

其中所述角度切割面被设置成当所述冲头在所述交叉通道中运动时足以扩展所述余料。

9.一种适合液压成形应用的在工件上打孔的设备，包括：

冲头，其具有细长体，在细长体的相对两端具有可致动端和打孔端；

其中所述打孔端具有角度切割面；以及

其中所述角度切割面具有比所述细长体的横截面面积大的表面积。

10.权利要求9的设备，进一步包括：

镶套，其具有被设置成允许所述冲头纵向通过的内腔；

其中所述内腔具有渐缩锥形部分和渐扩锥形部分，其中所述渐缩锥形部分更接近所述冲头；以及

其中所述细长体和所述内腔被设置成具有径向间隙以使被所述冲头的所述打孔端打下的工件部分只能单向通过所述镶套的所述内腔。

11.权利要求10的设备，其中所述径向间隙的特征为滑动配合。

12.权利要求10的设备，其中所述径向间隙小于或等于0.005英寸。

13.权利要求10的设备，其中所述角度切割面是凸出的瘤。

14.一种使用冲头在液压成形时的工件上打孔的方法，包括：

将工件定位在具有模腔的模中，其中所述模腔被设置成接收工件；

向工件施加足够的压力，使得工件在所述模腔中向所述模扩展；

使冲头前进足以穿过工件的第一壁以在所述的第一壁上打出第一个孔并从第一壁产生第一余料；

当冲头前进穿过所述第一壁时扩展所述第一余料，由此形成扩展后的第一余料；

使所述扩展后的第一余料穿过所述模中余料捕获区域，余料捕获区域具有比所述扩展后的第一余料更小的横截面面积；

撤回冲头使之足以回穿过所述余料捕获区域以从冲头上剥落所述扩展后的第一余料。

15.权利要求14的方法，还包括：

在使所述扩展后的第一余料通过所述余料捕获区域之前，使冲头和所述扩展后的第一余料前进足以通过工件的第二壁以在所述第二壁上打出第二个孔且产生并扩展来自所述第二壁的第二余料，由此形成扩展后的第二余料；

使所述扩展后的第一余料和所述扩展后的第二余料通过所述余料捕获区域；以及

撤回冲头使之足以回穿过所述余料捕获区域以从冲头上剥落所述扩展后的第一余料和所述扩展后的第二余料。