專利名稱：球鎖沖頭保持器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及使用球鎖的沖頭保持器，例如在沖壓工業(yè)的沖床中使用 的保持器。
背景技術(shù)：
該部分的陳述僅提供與本公幵相關(guān)的背景信息，可不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
沖頭保持器可用于將沖頭保持在期望位置。例如，沖頭保持器可在 沖壓工業(yè)的沖床中使用以對各種材料進(jìn)行成形和沖壓。沖頭保持器使沖 頭能夠關(guān)于互補(bǔ)模具精確定位并在安裝時(shí)可快速容易地更換而不會(huì)喪失 沖頭的精確位置。
沖頭保持器通常使用圓柱頭內(nèi)六角螺釘且為螺栓連接至供插入沖頭 的模座上的鋼體。沖頭由彈簧加載球保持，該球楔入沖頭中的制動(dòng)器中 并在沖頭的使用過程中保持沖頭。沖頭可使用位于其后方的橫跨保持器 整個(gè)底部的墊板或插塞作為其墊件。使用位于沖頭后方的橫跨保持器整 個(gè)底部的墊板或插塞作為其墊件導(dǎo)致沖頭保持器更加復(fù)雜且增加了部件 的數(shù)量。而且，使用額外部件會(huì)增加沖頭保持器的制造和生產(chǎn)成本。
通常，使用三個(gè)或更多個(gè)定位銷將保持器定位在期望方位，從而保 持在保持器中的沖頭在期望部位形成開口。然而制備三個(gè)開口來接收模 具保持器內(nèi)的三個(gè)定位銷是費(fèi)時(shí)的，并且增加了保持器的生產(chǎn)成本。通 常，使用兩個(gè)或更多個(gè)緊固件將保持器緊固在壓板或模座上。然而，制 備兩個(gè)或更多個(gè)開口來接收模具保持器內(nèi)的緊固件是費(fèi)時(shí)的，并且增加 了保持器的生產(chǎn)成本。另外，使用三個(gè)或更多個(gè)定位銷以及兩個(gè)或更多 個(gè)緊固件也增加了制備壓板和模座的成本，因?yàn)檫@些部件也需要互補(bǔ)的 開口來接收這些定位銷和緊固件。此外，典型的沖頭保持器具有構(gòu)造成 與其它沖頭保持器對齊的外形。因此，這些外形通常需要對外表面進(jìn)行加工來形成沖頭保持器。該加工操作增加了此類保持器的生產(chǎn)成本。
授予本發(fā)明受讓人的美國專利No.5， 357， 835公開了一種不需要位 于沖頭后方的墊板或插塞的改進(jìn)的沖頭保持器，通過參考將其結(jié)合于此。 該改進(jìn)的保持器利用底部平坦的盲鏜孔來接收沖頭。盲鏜孔的底部保護(hù) 壓板或模座免于磨損和沖擊損壞。在所述底部上擴(kuò)出沖孔來消除側(cè)壁上 的任何凹楞(fillet)并允許將周邊研磨成完全平坦。在保持器主體中 直接形成對中在沖頭中心線上的定位銷孔，因此消除了在其它沖頭保持 器中使用單獨(dú)墊插塞和墊板引起的誤差源。
然而，由于不再需要墊板，保持器中的供布置彈簧和球鎖的斜幵口 在保持器被拆除時(shí)向外部敞開并暴露?？衫玫浊泻途哂蟹糯蟛糠值膹?簧在保持器被拆除時(shí)將彈簧保持在適當(dāng)位置。底切和具有放大端部的彈 簧通常足以將彈簧保持住。然而，如果在保持器被拆除時(shí)向球上施加力， 彈簧就有可能釋放并且可能導(dǎo)致彈簧和/或球從保持器中掉落。可用卡環(huán) 將彈簧主動(dòng)地保持在孔內(nèi)。然而，卡環(huán)是額外的開銷并且可能難以拆裝。 另外，在開口中形成底切是另一項(xiàng)制造開銷。而且，使用具有放大端部 的彈簧成本會(huì)高于在相似大小的端部具有均勻外部尺寸的傳統(tǒng)彈簧。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)當(dāng)前教導(dǎo)，沖頭保持器可包括具有沖頭保持通道和彈簧通道的 主體。彈簧通道可具有與沖頭保持通道的相交區(qū)域，并且彈簧通道可具 有螺紋部分。球可置于彈簧通道中。彈簧可置于彈簧通道中并可向相交 區(qū)域偏壓球。可在彈簧通道中設(shè)置螺紋件并且該螺紋件可與其中的螺紋 部分接合。該螺紋件可將彈簧壓縮至球。該螺紋件可將彈簧保持在彈簧 通道中。
在當(dāng)前教導(dǎo)的另一個(gè)方面中，沖頭保持器可包括具有平坦表面的主 體。沖頭保持通道和彈簧通道可在主體中且可具有相交區(qū)域。彈簧可置 于彈簧通道中并可在彈簧通道中向相交區(qū)域偏壓球。可具有單個(gè)定位銷 通道來保持定位銷。定位銷通道可與沖頭保持通道同軸并且直徑小于沖 頭保持通道。在又一個(gè)方面中，可具有單個(gè)緊固件通道來接收將保持器附接到壓板或模座上的緊固件。
根據(jù)當(dāng)前教導(dǎo)的保持器優(yōu)于傳統(tǒng)保持器，因?yàn)榭衫貌恍枰厥馓?征(例如，放大端部)的規(guī)則彈簧來為沖頭提供球鎖。避免使用專用彈 簧可降低保持器的成本。而且，可避免保持器使用底切，從而節(jié)省制造 步驟。此外，可調(diào)整彈簧保持件以補(bǔ)償彈簧性能的退化。補(bǔ)償彈簧性能 退化的能力可有利地延長彈簧的使用壽命并使得更換彈簧之前保持器的 使用壽命更長。另外，彈簧與保持件的軸向?qū)R有助于制造供布置彈簧、 球和保持件的斜通道。而且，使用用于將保持器定位和保持在期望方位 的單個(gè)定位銷和單個(gè)壓制緊固件可有利地簡化保持器并降低保持器的制 造成本。而且，根據(jù)當(dāng)前教導(dǎo)的保持器可為圓柱形。由于棒料已經(jīng)是圓 柱形，所以圓柱形形狀有利地利于由棒料制造保持器。結(jié)合這里提供的 附圖，從以下描述和所附權(quán)利要求將清楚根據(jù)當(dāng)前教導(dǎo)的其他優(yōu)點(diǎn)和特 征。應(yīng)當(dāng)理解，描述和具體實(shí)施例僅用于例示目的，而不旨在限制本公 開的范圍。


這里描述的附圖僅用于圖示目的，并不旨在以任何方式限制本公開 的范圍。
圖1和2為表示根據(jù)當(dāng)前教導(dǎo)的保持器的頂面和底面的立體圖； 圖3為圖1和2的保持器的俯視圖； 圖4為沿圖3的線4-4的截面圖5為沿圖3的線5-5的截面圖，其中布置有鎖定球、彈簧和保持
件；
圖6為圖1的保持器的分解視圖，其中以類似于圖5的截面示出了 保持器；
圖7為在保持器中使用的保持件的立體圖；以及 圖8為保持器的截面圖，示出了保持在其中的沖頭。
具體實(shí)施方式
下列描述在本質(zhì)上僅為示例性的，并不旨在限制本公開、本申請或 其應(yīng)用。
圖1-8示出了根據(jù)當(dāng)前教導(dǎo)的保持器20。保持器20可包括由整體 淬火工具鋼制成的主體22。所示保持器20為一大類不同尺寸的保持器中 的代表。主體22包括頂面24、底面26和在二者之間軸向延伸的側(cè)壁28。 主體22可為圓柱形的。底面26可為平坦的，且在使用時(shí)可抵靠壓板或 模座保持。為了各種目的，主體22可貫通有用于多種用途的多個(gè)孔或通 道。第一孔或通道30可被擴(kuò)孔并用于抵靠壓板或模座保持保持器20的 平坦底面26的螺栓或緊固件。第二孔或通道32為沖孔，其終止于主體 22內(nèi)的圓形平坦底部34。平坦底部34被更小的孔或通道36貫通，該更 小的孔或通道36完成了穿過主體22的通道。更小的孔36可為在沖孔32 的中心線38上非常精確地對中的定位銷孔。定位銷孔36可接收如圖6 中所示的定位銷39，從而將保持器20定位在壓板或模座上。為了完成沖 孔32，底切退刀槽40可锪到?jīng)_孔32的側(cè)壁內(nèi)，剛好在平坦底部34之上。 槽40除去了否則可能妨礙沖頭恰好座到平坦底部34上的任何凹楞，并 且槽40允許平坦底部34到?jīng)_孔側(cè)壁的底部周邊完全研磨平。
斜孔或通道42與沖孔32相交。球44由彈簧46推動(dòng)而部分進(jìn)入沖 孔32的膛中，如在圖5和8中最佳所示。小鏜孔48延伸到與斜孔42連 通，用于插入器械來抵抗彈簧46移動(dòng)球44以釋放如圖8所示位于沖孔 32中的沖頭49。如圖所示，鏜孔48可攻出螺紋以允許使用螺紋件(例 如定位螺釘)來抵抗彈簧46移動(dòng)球44以釋放沖頭49。螺紋件的使用可 允許球44被保持在期望位置，從而允許使用者用雙手從保持器20移除 沖頭以及向保持器20插入沖頭。
排氣通道47可在定位銷孔36和斜孔42之間沿底面26延伸。排氣 孔47使由于沖頭49插入而截留在沖孔32中的空氣經(jīng)過斜孔42逸出。 排氣通道47在保持器20的制造過程中簡單地構(gòu)造在底面26上。排出通 道47可為在定位銷孔36和斜孔42之間延伸的凹槽。排氣通道47可延 伸到另一個(gè)通道或延伸到側(cè)壁28。
通過使用整體淬火鋼主體22，沖孔32的平坦底部34可承受對著平坦底部34放置的沖頭49的力的劇烈沖擊，從而不需要單獨(dú)的淬火鋼墊 板或插塞。而且，工具鋼主體22可通過在整體淬火之前加工出各個(gè)孔并 且在孔中形成螺紋，然后最終研磨沖孔32和定位銷孔36而形成。盡管 不需要單獨(dú)的墊板，但是壓板或模座得以適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)。
為了將球44和彈簧46保持在斜孔42內(nèi)，可利用例如定位螺釘?shù)谋?持元件50。定位螺釘50包括對置的第一表面52和第二表面54，以及在 二者之間延伸的螺紋側(cè)壁56。第一表面52是平坦的并與彈簧46的一端 58接合。定位螺釘50的第二表面54可包括接合特征60，例如圖7中所 示的六角形凹槽，其使定位螺釘50可與適當(dāng)工具一起旋轉(zhuǎn)。斜孔42的 一部分包括與定位螺釘50的螺紋側(cè)壁56互補(bǔ)的螺紋62。定位螺釘50與 螺紋62在斜孔42中接合來將彈簧46和球44保持在斜孔42內(nèi)。在定位 螺釘50的螺紋側(cè)壁56上可包含粘性補(bǔ)片(未示出)，以在生產(chǎn)和使用過 程中防止定位螺釘50脫離斜孔42的螺紋62。
彈簧46和定位螺釘50與斜孔42的中心線66軸向?qū)R。彈簧46和 定位螺釘50的軸向?qū)R有助于彈簧46的端部58和定位螺釘50的第一 表面52之間的完全接合。軸向?qū)R有利地允許彈簧46的端部58與定位 螺釘50的第一表面52接合，而彈簧46不會(huì)彎曲、扭曲或變形。也就是 說，彈簧46僅通過與球44和定位螺釘50接合而被軸向壓縮在斜孔42 內(nèi)。另外，定位螺釘50與斜孔42的軸向?qū)R利于保持器20的制造。軸 向?qū)R允許斜孔42僅在其己確定位置攻螺紋而具有經(jīng)濟(jì)性。也就是說， 斜孔42可先形成然后攻螺紋。因此，軸向?qū)R利于具有螺紋62的斜孔 42的構(gòu)造來將定位螺釘50保持在其中。
根據(jù)當(dāng)前教導(dǎo)的保持器20有利地允許使用規(guī)則或容易得到的彈簧 46朝沖孔32偏壓球44。也就是說，彈簧46不需要諸如放大端部之類的 特殊特征。而且，使用定位螺釘50不需要在斜孔42中形成底切。另外， 使用定位螺釘50不需要使用難以拆裝的卡環(huán)。而且，使用定位螺釘50 有利地允許調(diào)整彈簧46的壓縮。也就是說，定位螺釘50可首先置于斜 孔42內(nèi)以引起彈簧46的期望壓縮和待由彈簧46作用在球44上的期望 偏壓力。當(dāng)隨著時(shí)間的推移彈簧46疲勞或磨損時(shí)，可調(diào)整定位螺釘50以引起彈簧46的額外壓縮從而補(bǔ)償彈簧46的退化?？蛇x的是，如果期 望由彈簧46在球44上施加額外的力，則可調(diào)整定位螺釘50。因此，使 用定位螺釘50有利地允許調(diào)整施加在球44上的彈簧力并在保持器20的 壽命內(nèi)可補(bǔ)償彈簧46的疲勞。因此，通過使用定位螺釘50可延長保持 器20的使用壽命。
另外，根據(jù)當(dāng)前教導(dǎo)的保持器20可有利地利用單個(gè)定位銷孔36, 其與單個(gè)定位銷接合以將布置在保持器20內(nèi)的沖頭定位在期望方位。使 用單個(gè)定位銷孔36利于保持器20的制造。也就是說，使用單個(gè)定位銷 孔36不需要額外的定位銷孔和與生產(chǎn)這些額外的孔有關(guān)的加工和制造步 驟。因此，根據(jù)當(dāng)前教導(dǎo)的保持器20可比那些包括額外定位銷孔的保持 器更經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)。而且，保持器20的環(huán)形外側(cè)壁28有利于由圓棒料制 造出保持器20，從而可省掉成形原材料的成本。產(chǎn)品的重量也減輕了并 且可以節(jié)省用于原材料成本的費(fèi)用。也可降低熱處理保持器20的成本。 而且，使用單個(gè)有頭螺釘將保持器20保持到壓板或模座上也可節(jié)省與準(zhǔn) 備額外的有頭螺釘?shù)念~外孔有關(guān)的制造成本。
盡管參照在其中保持沖頭示出并公開了根據(jù)當(dāng)前教導(dǎo)的保持器20， 應(yīng)當(dāng)理解本公開的教導(dǎo)也可用于保持其它構(gòu)件，例如沖模。而且，盡管
示出的當(dāng)前教導(dǎo)的保持器20在沖孔32后方不使用墊板或插塞，但應(yīng)當(dāng) 理解如果需要也可使用墊板或插塞。雖然公開了各種材料，也可輕而易 舉地使用其它材料。因此，當(dāng)前教導(dǎo)的前述說明和實(shí)施例本質(zhì)上僅為示 例性的，而且在不脫離當(dāng)前教導(dǎo)的精神和范圍的情況下可應(yīng)用不背離當(dāng) 前教導(dǎo)要點(diǎn)的變更。旨在由所附權(quán)利要求覆蓋落入這些教導(dǎo)的實(shí)質(zhì)精神 內(nèi)的這些變更和其它與公開的教導(dǎo)相悖的變更。
權(quán)利要求
1、一種沖頭保持器，該沖頭保持器包括具有平坦表面的主體；在所述主體中的沖頭保持通道；在所述主體中的彈簧通道，所述彈簧通道與所述沖頭保持通道具有相交區(qū)域；置于所述彈簧通道中的球；置于所述彈簧通道中并朝所述相交區(qū)域偏壓所述球的彈簧；以及用于保持定位銷的單個(gè)定位銷通道，所述定位銷通道與所述沖頭保持通道同軸，且直徑小于所述沖頭保持通道。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖頭保持器，其中所述彈簧通道具有螺紋 部分，并且該沖頭保持器還包括置于所述彈簧通道中并與所述螺紋部分 接合的螺紋件，所述螺紋件將所述彈簧壓縮至所述球并將所述彈簧保持 在所述彈簧通道中，并且所述彈簧和所述螺紋件與所述彈簧通道同軸。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖頭保持器，其中所述主體為整體淬火工 具鋼制成的單個(gè)實(shí)心件。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖頭保持器，該沖頭保持器還包括在所述 主體中的單個(gè)緊固件通道，該單個(gè)緊固件通道構(gòu)造成接收一緊固件以將 所述主體保持到壓板上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖頭保持器，其中所述主體為圓柱形的。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖頭保持器，該沖頭保持器還包括在所述 單個(gè)定位銷通道和所述彈簧通道之間沿所述平坦表面延伸的排氣通道。
7、 一種沖頭保持器，該沖頭保持器包括-整體淬火工具鋼制成的作為單個(gè)實(shí)心件的主體；在所述主體中的沖頭保持通道；在所述主體中的彈簧通道，所述彈簧通道與所述沖頭保持通道具有 相交區(qū)域；置于所述彈簧通道中的球；置于所述彈簧通道中并朝所述相交區(qū)域偏壓所述球的彈簧；以及 在所述主體中的單個(gè)緊固件通道，該單個(gè)緊固件通道構(gòu)造成接收一 緊固件以將所述主體保持到壓板或模座上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的沖頭保持器，該沖頭保持器還包括置于所述彈簧通道中并與所述彈簧通道的螺紋部分接合的螺紋件，所述螺紋件 具有與所述彈簧接合的平坦表面，所述螺紋件將所述彈簧壓縮至所述球， 所述螺紋件將所述彈簧保持在所述彈簧通道中，并且所述螺紋件可相對 于所述彈簧通道旋轉(zhuǎn)且所述相對旋轉(zhuǎn)調(diào)整所述彈簧的壓縮。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的沖頭保持器，其中所述螺紋件和所述彈簧 與所述彈簧通道同軸。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的沖頭保持器，該沖頭保持器還包括在所 述主體中用于保持定位銷的單個(gè)定位銷通道，所述定位銷通道與所述沖 頭保持通道同軸，且直徑小于所述沖頭保持通道。
11、 一種沖頭保持器，該沖頭保持器包括 具有平坦表面的主體；在所述主體中的沖頭保持通道；在所述主體中的彈簧通道，所述彈簧通道與所述沖頭保持通道具有 相交區(qū)域；置于所述彈簧通道中的球；置于所述彈簧通道中并朝所述相交區(qū)域偏壓所述球的彈簧； 用于保持定位銷的定位銷通道，所述定位銷通道與所述沖頭保持通 道同軸，且直徑小于所述沖頭保持通道；以及 沿所述平坦表面延伸的排氣通道。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的保持器，其中所述排氣通道沿所述定位 銷通道和所述彈簧通道之間的所述平坦表面延伸。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的保持器，其中所述定位銷通道為單個(gè)定位銷通道。
14、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的保持器，其中所述排氣通道沿所述平坦 表面開口。
15、 一種沖頭保持器，該沖頭保持器包括 主體；在所述主體中的沖頭保持通道；在所述主體中的彈簧通道，所述彈簧通道與所述沖頭保持通道具有 相交區(qū)域，且所述彈簧通道具有螺紋部分； 置于所述彈簧通道中的球；置于所述彈簧通道中并朝所述相交區(qū)域偏壓所述球的彈簧；以及 置于所述彈簧通道中并與所述螺紋部分接合的螺紋件，所述螺紋件 將所述彈簧壓縮至所述球，并且所述螺紋件將所述彈簧保持在所述彈簧通道中o
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的沖頭保持器，其中所述彈簧和所述螺紋 件與所述彈簧通道同軸。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的沖頭保持器，其中所述螺紋件具有與所 述彈簧的一端接合的平坦接合表面。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的沖頭保持器，其中所述平坦表面基本上 垂直于所述彈簧通道的軸向軸線。
19、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的沖頭保持器，其中所述螺紋件可相對于 所述彈簧通道旋轉(zhuǎn)且所述相對旋轉(zhuǎn)調(diào)整所述彈簧的壓縮。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的沖頭保持器，其中所述螺紋件包括允許 一工具使所述螺紋件相對于所述彈簧通道旋轉(zhuǎn)的接合特征。
21、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的沖頭保持器，該沖頭保持器還包括在所 述主體中用于保持定位銷的單個(gè)定位銷通道，所述定位銷通道與所述沖 頭保持通道同軸，且直徑小于所述沖頭保持通道。
22、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的沖頭保持器，其中所述主體為整體淬火 工具鋼制成的單個(gè)實(shí)心件。
23、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的沖頭保持器，其中所述主體包括平坦表面以與沖頭壓板接合。
24、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的沖頭保持器，其中所述彈簧沿其軸向長度具有基本均勻的直徑。
25、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的沖頭保持器，該沖頭保持器還包括在所 述主體中的單個(gè)緊固件通道，該單個(gè)緊固件通道構(gòu)造成接收一緊固件以 將所述主體保持到壓板上。
26、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的沖頭保持器，其中所述主體為圓柱形。
全文摘要
一種沖頭保持器，其可利用彈簧通道來保持鎖定球和彈簧?？稍趶椈赏ǖ乐性O(shè)置保持件，以在彈簧通道中保持彈簧和球，并向彈簧施加期望的壓縮力。保持件可與彈簧通道的中心線軸向?qū)R并且可軸向壓縮彈簧?？烧{(diào)整保持件以調(diào)整彈簧的壓縮?？衫脝蝹€(gè)定位銷通道將保持器精確對準(zhǔn)在期望方位。
文檔編號B26F1/02GK101466510SQ200680054167
公開日2009年6月24日 申請日期2006年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月9日
發(fā)明者大衛(wèi)·J·莫勒林 申請人:默勒制造有限公司