[发明专利]冲切金属板的模具和具有该模具的金属板冲切装置

说明书

本申请是国际申请日为2008年5月22日，申请号为200880017171.8(PCT/JP2008/001280)、题为“冲切金属板的模具和具有该模具的金属板冲切装置”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及冲切金属板的模具和具有该模具的金属板冲切装置。

背景技术

[专利文献1]JP-A-2005-262263

[专利文献2]JP-A-2002-153920

人们提出了一种冲切装置，其中，冲头包括其外直径小于模具孔直径的圆柱形的冲头体，以及一体地形成在该圆柱形冲头体上的锥形突出部，该冲头压靠在金属板上，以便通过该冲头的突出部预先在金属板内形成穿孔。在金属板的运动受到插入穿孔内的突出部的限制的状态中，随着冲头体穿过模具圆形孔的开口而进一步插入模具的圆形孔，金属板与围绕模具内周缘表面的环形边缘的冲头体合作而破裂，由此，在金属板内形成通孔(参照专利文献1和2)。

发明内容

本发明要解决的问题

根据如此一个冲切装置，金属板由突出部定位，通过冲头体和模具对金属板主要施加拉力而不是剪切力，来形成一对应于冲头体外周缘表面形状的通孔，由此，撕裂冲头体和模具之间的金属板，于是，通孔可精确地形成在金属板上而不产生毛刺。然而，在板厚度为0.8mm或以上的金属板的情形中，例如，基于剪切力的切割而不是基于拉伸(撕开)力的切割构成了主要力。其结果，存在着这样的可能性：由于剪切力的缘故，大毛刺不理想地形成在通孔周围的金属板的一个表面上。

因此，在板厚度不超过0.8mm的金属板的情形中，专利文献1和2所提出的冲切装置特别地有效，但对于板厚为0.8mm或以上的金属板来说，由于出现大的(高的)毛刺，就非常地不令人满意。

鉴于以上所述的方面，提出了本发明，本发明的目的是提供用于冲切金属板的模具和具有该模具的金属板冲切装置，该装置不仅对不超过0.8mm的金属板而且对0.8mm或以上的金属板可实现冲切，同时能够充分地避免毛刺的发生。

克服这些问题的方法

根据本发明的用于冲切金属板的模具包括：与待冲切的金属板相对的端面；在端面上敞开的通孔，冲头穿过该端面内的开口插入到所述通孔内；以及限定所述通孔的内周缘表面，其中，端面和内周缘表面在端面中的通孔的开口处以锐角θ彼此毗邻地连接。

根据上述冲切金属板的模具，由于端面和内周缘表面以锐角θ互相毗邻连接，即，由于构成模具的模具边缘的、端面和内周缘表面之间的互相毗邻连接部分具有锐角θ，所以，当与冲头合作对金属板进行冲切时，金属板在端面和内周缘表面之间以锐角θ互相毗邻连接的部分处可产生极其大的集中应力。其结果，可尽可能地抑制金属板的拉长，金属板可在端面和内周缘表面之间互相毗邻连接部分处被冲切。因此，该装置不仅对板厚不超过0.8mm的金属板而且对板厚0.8mm或以上的金属板可实现冲切，同时能够充分地避免毛刺的发生。

在一优选实例中，端面延伸成相对于冲头的轴线倾斜，而内周缘表面平行于冲头轴线延伸，其中，以倾斜方式延伸的端面和平行地延伸的内周缘表面在端面中的通孔的开口处以锐角θ彼此毗邻地连接。在另一优选实例中，端面垂直于冲头轴线延伸，内周缘表面相对于冲头轴线倾斜地延伸，其中，垂直地延伸的端面和以倾斜方式延伸的内周缘表面在端面中的通孔的开口处以锐角θ彼此毗邻地连接。

锐角θ可以尽可能地小，但如果太小的话，则机械强度就减小，可能导致模具边缘过早地劣化和损坏。从此观点来看，锐角θ较佳地在45°至87°，更佳地在65°至85°，或还为更佳地在75°至83°。

构成冲切金属板内孔的形状的开口不局限于圆形，可以形成为椭圆形、长圆形、三角形、包括正方形和长矩形在内的矩形、多边形或其它形状。在具有角部的形状的情形中，诸如包括正方形和长矩形在内的矩形、多边形等，可以根据需要对角部进行倒圆。

根据本发明的金属板冲切装置包括：根据上述方面的任何一个方面的用于冲切金属板的模具；插入模具通孔内的冲头，其中，冲头包括柱形冲头体和突出部，冲头体具有平行于轴线延伸的管状表面，突出部在插入到模具通孔内的一侧上一体地设置在冲头体的一个端面上，该冲头体的设有突出部的所述一个端面包括环形表面和弧形表面，该环形表面包围突出部的底平面并垂直于轴线延伸，该弧形表面从环形表面的环形外边缘延伸到管状表面的环形边缘，由此，一方面在与模具的以锐角θ彼此毗邻地连接的端面和内周缘表面合作下，另一方面在与冲头体的弧形表面合作下，金属板被冲切。