專利名稱：自動(dòng)定心修邊沖頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)鑄件修邊的新的方法和工具。新穎的沖頭包括一個(gè)固定元件和一個(gè)移動(dòng)或自動(dòng)定心元件。本發(fā)明的沖頭用固定元件首先去掉大部分毛邊，然后與鑄件內(nèi)的開(kāi)口的中心自校準(zhǔn)，接著去掉剩余毛邊，以形成無(wú)毛邊的鑄件，以便準(zhǔn)備接下來(lái)的機(jī)加工步驟。
在金屬加工和機(jī)器制造工業(yè)中，特別是汽車(chē)工業(yè)中，當(dāng)制造金屬零件時(shí)，必須達(dá)到高的尺寸精度。例如，通過(guò)使熔融的金屬?gòu)?qiáng)加入水冷鋼模中，來(lái)制造發(fā)動(dòng)機(jī)用的壓鑄金屬零件。在冷卻過(guò)程中，由于在工藝中使用高壓，金屬在兩個(gè)半模之間出現(xiàn)“毛邊”。在零件接受精加工或附加在最終產(chǎn)品并運(yùn)送給顧客之前，該毛邊必須修除掉。
在鑄造金屬零件上的毛邊通常利用被稱為修邊壓力機(jī)的設(shè)備修邊。修邊壓力機(jī)由沖頭和模芯構(gòu)成，修邊壓力機(jī)工作以去掉毛邊。沖頭從鑄造金屬零件內(nèi)的開(kāi)口處去掉毛邊，而模芯適合在鑄件上形成高精度的表面。鑄件放在修邊壓力機(jī)內(nèi)，然后修邊壓力機(jī)垂直下降，其動(dòng)量足以利用沖頭剪切和去掉毛邊。這可通過(guò)傳統(tǒng)的沖頭與開(kāi)口自校準(zhǔn)，并相對(duì)于其垂直軸線和安裝于其上的壓板橫向移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。需要少量的橫向移動(dòng)，以防損害鑄件，同時(shí)去掉毛邊，以便在鑄件的所需尺寸保持一定的公差。在修邊壓力機(jī)中循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)后，零件接受檢驗(yàn)。如果保留太多的毛邊，零件將報(bào)廢。根據(jù)特殊的用途，大多數(shù)毛邊必須去除，以滿足預(yù)定的公差。通常，接著，零件適合最后組裝或機(jī)加工模具或小車(chē)，以便進(jìn)一步處理。這樣，在某些制造環(huán)境中，如果存在環(huán)繞鑄件內(nèi)的開(kāi)口的內(nèi)側(cè)的大于例如約0.5毫米(mm)的毛邊，或者，如果剩余毛邊不均勻，由于零件將不能安裝在機(jī)加工小車(chē)上，零件要報(bào)廢。
在從鑄件上去掉毛邊時(shí)，必須避免損壞零件。特別是，當(dāng)從鑄件內(nèi)的開(kāi)口處去掉毛邊時(shí)，會(huì)發(fā)生損傷。當(dāng)修邊沖頭的切削刃移動(dòng)到開(kāi)口內(nèi)以便剪切和去掉毛邊時(shí)，會(huì)發(fā)生這種損傷。通常，修邊沖頭的切削刃與鑄件或開(kāi)口側(cè)面或這兩者接觸會(huì)發(fā)生損傷。
這種損傷可在若干情況下發(fā)生。當(dāng)修邊沖頭的切削刃的最大外尺寸超過(guò)鑄件開(kāi)口的最小可能的尺寸時(shí)，沖頭將與零件接觸并損傷零件。當(dāng)鑄件開(kāi)口的位置定位略微偏移時(shí)，也可發(fā)生損傷。在這種情況下，修邊沖頭將不會(huì)位于開(kāi)口的中心。
在任何這樣的情況下，修邊沖頭切削刃強(qiáng)制與鑄件不理想地接觸。為避免這些問(wèn)題，公知的是選擇一個(gè)修邊沖頭切削刃，它具有最大可能的尺寸，該尺寸總是小于鑄件內(nèi)的開(kāi)口的最小可能的尺寸。而且公知的是選擇一種修邊沖頭，它可相對(duì)于開(kāi)口的中線水平移動(dòng)，以便在修邊操作期間使修邊沖頭與鑄件開(kāi)口對(duì)準(zhǔn)。參見(jiàn)例如5715721號(hào)美國(guó)專利。然而，每個(gè)這些方法需要附加的機(jī)加工操作，因?yàn)樗忻叢荒茉趩我坏囊粋€(gè)制造步驟中去掉。而且，由于不可避免的制造誤差，例如前述開(kāi)口過(guò)大尺寸和過(guò)小尺寸，位置公差累計(jì)和鑄件開(kāi)口不對(duì)準(zhǔn)，相對(duì)于鑄件開(kāi)口的中線和側(cè)壁，毛邊將不整齊地去除。
以前，已有技術(shù)的設(shè)備涉及低精度地初始去掉大部分毛邊，伴隨此，隨后增加涉及仔細(xì)去除剩余毛邊的高精度制造步驟，以滿足選擇的可接受的公差。因此，需要但目前為止不可實(shí)現(xiàn)的是，在一個(gè)步驟中可整齊地去除盡可能多的毛邊且不損傷鑄件和/或開(kāi)口的修邊沖頭。
車(chē)輛工業(yè)充滿競(jìng)爭(zhēng)，如果鑄件的質(zhì)量受到損害，或者如果達(dá)到所需的質(zhì)量水平但效率低或不必要地費(fèi)用高，制造商經(jīng)濟(jì)上受到損害。當(dāng)前從壓鑄金屬零件去掉毛邊的系統(tǒng)不適當(dāng)，因?yàn)槭艿讲豢山邮艿母咚降膱?bào)廢的零件。本發(fā)明的自動(dòng)定心修邊沖頭提供了一種對(duì)于在金屬鑄件上過(guò)多或不整齊地毛邊分布問(wèn)題的解決方法。約0.5毫米或較少的剩余毛邊的尺寸公差可利用本發(fā)明的沖頭實(shí)現(xiàn)。
授予Anders等的5715721號(hào)美國(guó)專利公開(kāi)了一種用于在金屬板零件內(nèi)的多個(gè)孔周?chē)纬赏咕壍脑O(shè)備和方法。該發(fā)明教導(dǎo)了與夾持器連接的模具和沖頭允許模具和沖頭在其夾持器上少量的橫向移動(dòng)，因此沖頭可與零件內(nèi)的孔對(duì)準(zhǔn)。在該參考文獻(xiàn)中公開(kāi)的工具通過(guò)金屬板零件本身的移動(dòng)以及通過(guò)沖頭和模具的少量橫向移動(dòng)在一件金屬板內(nèi)形成多個(gè)凸緣。該參考文獻(xiàn)沒(méi)有提示或公開(kāi)了這樣一種沖頭，該沖頭利用移動(dòng)或自動(dòng)定心元件與固定元件的結(jié)合。
授予Kaeseler的4916931號(hào)美國(guó)專利公開(kāi)了一種成形設(shè)備，該成形設(shè)備包含模具，內(nèi)沖頭和外沖頭，該成形設(shè)備用于再制用過(guò)的點(diǎn)焊焊條的工藝中。根據(jù)該專利的設(shè)備通過(guò)沖頭在模具的中心區(qū)域內(nèi)強(qiáng)制垂直運(yùn)動(dòng)，在操作時(shí)，該沖頭在內(nèi)模具上具有變形或用過(guò)的電極。該設(shè)備的定心方法由以漂浮方式圍繞內(nèi)沖頭的外沖頭實(shí)施。
這些參考文獻(xiàn)沒(méi)有提示也沒(méi)有公開(kāi)利用自動(dòng)定心沖頭從鑄件內(nèi)形成的縫隙，凹槽或開(kāi)口內(nèi)去掉不想要的材料(毛邊)的方法。而且，已有技術(shù)的沖頭在固定沖頭初始去掉大部分毛邊后沒(méi)有使用自動(dòng)定心元件。一般來(lái)說(shuō)，已有技術(shù)使用在打算自校準(zhǔn)中具有一些移動(dòng)自由度的沖頭。利用機(jī)用螺栓與定位銷(xiāo)的結(jié)合，通過(guò)沖頭與修邊壓力機(jī)壓板的松散連接，能夠橫向移動(dòng)。該方法常導(dǎo)致零件損壞和毛邊不整齊或不完全地去除。根據(jù)本發(fā)明的多零件自動(dòng)定心沖頭提供這些問(wèn)題的解決方案，并可制造滿足可接受的公差以及使瑕疵或變形最小或消除的最終產(chǎn)品。汽車(chē)工業(yè)需要一種能夠滿足更高的去除毛邊和公差規(guī)格要求的改進(jìn)的沖頭，以便降低報(bào)廢的零件的數(shù)量，并確保強(qiáng)制性高質(zhì)量和有效生產(chǎn)的產(chǎn)品。本發(fā)明的多零件式自動(dòng)定心沖頭可滿足這些要求。
通常，本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的沖頭和從鑄件上去掉毛邊的方法。本發(fā)明的多零件式自動(dòng)定心沖頭可靠地滿足尺寸公差規(guī)格，該尺寸公差規(guī)格需要精度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)約0.5毫米，以便將鑄件開(kāi)口內(nèi)部剩余毛邊降至最少或消除。這樣，公開(kāi)了一種適用于具有上和下壓板的壓力機(jī)內(nèi)的自校準(zhǔn)沖頭，該自校準(zhǔn)沖頭構(gòu)造成從鑄件內(nèi)的開(kāi)口處去掉毛邊，所述沖頭包括a)固定沖頭，該固定沖頭設(shè)有貫通軸向孔和連接軸，該連接軸構(gòu)造成與上和下壓板中的相應(yīng)其中之一以及切削表面連接；b)活動(dòng)沖頭，該活動(dòng)沖頭設(shè)有軸向孔和錐形區(qū)域，該錐形區(qū)域終止于一個(gè)切削肩，且軸向孔適合接納連接軸；和c)軸向孔和活動(dòng)沖頭的高度尺寸構(gòu)造成使得，活動(dòng)沖頭相對(duì)于所述壓板的至少其中之一可水平和垂直移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的沖頭可用來(lái)從各種類型的鑄件去掉毛邊，該鑄件包括例如由熔融和粉末金屬或塑料材料制成的零件?？刹捎眯路f的沖頭的壓力機(jī)是本領(lǐng)域所公知的壓力機(jī)，有時(shí)候被認(rèn)為是“修邊壓力機(jī)”。該壓力機(jī)可以是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，例如液壓機(jī)，該液壓機(jī)具有框架，該框架具有支承若干液壓缸的頂橫向構(gòu)件，液壓活塞安裝在該液壓缸內(nèi)，以便控制垂直運(yùn)動(dòng)，和在壓頭上施加垂直力。壓頭的底表面是平?；驂喊?，該平模或壓板具有板或塊，它們具有工具和/或夾具的連接點(diǎn)。通常固定的底壓板與上壓板垂直對(duì)齊，并且通常用來(lái)固定鑄件，該鑄件必須將毛邊去掉。
還公開(kāi)了一種從鑄件的開(kāi)口內(nèi)部去掉毛邊的方法，其步驟包括a)將鑄件放在壓力機(jī)的壓板上的一個(gè)固定位置，該壓力機(jī)包括至少一個(gè)多零件沖頭，該沖頭包括至少一個(gè)活動(dòng)沖頭和一個(gè)固定沖頭；b)將壓力機(jī)閉合，因此固定沖頭進(jìn)入鑄件的開(kāi)口內(nèi)，并去掉大部分毛邊；和c)進(jìn)一步閉合壓力機(jī)，以便利用活動(dòng)沖頭對(duì)剩余毛邊的附加部分修邊。
本發(fā)明的一個(gè)重要的方面涉及活動(dòng)沖頭或自動(dòng)定心元件。沖頭的該零件通過(guò)固定沖頭去掉剩下的毛邊?；顒?dòng)沖頭在鑄件內(nèi)的開(kāi)口中自動(dòng)定心，然后利用切削肩去掉剩余毛邊。接著修邊壓力機(jī)打開(kāi)，沖頭從鑄件回縮。該零件從壓板移去，然后對(duì)其檢查，以確定是否毛邊已經(jīng)去除，因此零件滿足下一機(jī)加工步驟的公差要求。
還公開(kāi)了一種從鑄件內(nèi)的開(kāi)口處去掉毛邊的設(shè)備，它包括a)壓力機(jī)；b)安裝在壓力機(jī)的壓板上的沖頭，沖頭包括形成有切削面和軸的固定沖頭，和設(shè)有軸向孔和錐形區(qū)的活動(dòng)沖頭，該錐形區(qū)終止于一個(gè)切削肩；和c)孔和活動(dòng)沖頭的高度的尺寸使得，在孔內(nèi)放置固定沖頭的軸時(shí)，活動(dòng)沖頭相對(duì)于壓力機(jī)的壓板可垂直和水平移動(dòng)，在去除毛邊期間，固定沖頭的切削面工作以便初始去掉大部分毛邊，然后，活動(dòng)沖頭的錐形區(qū)工作，以便通過(guò)水平和垂直移動(dòng)使其本身與開(kāi)口的壁對(duì)齊，當(dāng)切削肩穿過(guò)開(kāi)口移動(dòng)時(shí)清除剩余毛邊的至少一部分。
本發(fā)明還涉及從鑄件內(nèi)的開(kāi)口處去掉毛邊的方法，其步驟包括a)將所述零件固定在壓力機(jī)的第一壓板上；b)使至少一個(gè)沖頭與所述壓力機(jī)的第二壓板連接，所述沖頭包括設(shè)有一個(gè)軸和一個(gè)切削面的固定沖頭，和設(shè)有一個(gè)軸向孔和一個(gè)錐形區(qū)的活動(dòng)沖頭，該軸向孔構(gòu)造成接納所述軸，該錐形區(qū)終止于一個(gè)切削肩，該孔和活動(dòng)沖頭的高度的尺寸使得活動(dòng)沖頭相對(duì)于第二壓板可垂直和水平移動(dòng)；c)閉合壓力機(jī)，固定沖頭的切削面除掉大部分毛邊；和d)進(jìn)一步閉合壓力機(jī)，活動(dòng)沖頭的錐形區(qū)通過(guò)水平和垂直移動(dòng)從而與開(kāi)口的壁接觸并與開(kāi)口對(duì)準(zhǔn)，然后活動(dòng)沖頭的切削肩經(jīng)過(guò)開(kāi)口移動(dòng)，并清除剩余毛邊的至少一部分。
結(jié)合附圖并閱讀下面的對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述，可更好地理解本發(fā)明及其許多有關(guān)目的和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是表示沖頭螺栓固定在壓力機(jī)的壓板或模具上的本發(fā)明的沖頭的橫截面視圖；圖2是處于拆開(kāi)構(gòu)造的圖1的自動(dòng)定心修邊沖頭的透視圖；圖3A至3D表示已有技術(shù)的沖頭和用于去掉毛邊的方法；圖4是本發(fā)明的沖頭相對(duì)于鑄件的一部分，以及壓力機(jī)的上和下壓板的一部分的部分截面立視圖；圖5表示圖4的壓力機(jī)，其中壓力機(jī)已經(jīng)充分關(guān)閉，以便使沖頭的固定元件與毛邊接觸從而部分去掉該毛邊，它表示利用本發(fā)明的沖頭去除毛邊的一個(gè)步驟；圖6表示圖4和5的壓力機(jī)，其中壓力機(jī)完全關(guān)閉，導(dǎo)致可活動(dòng)沖頭與要去掉的毛邊接觸，完成去掉毛邊的步驟；圖7是在使用本發(fā)明的沖頭后的圖4，5和6的鑄造金屬零件的橫截面視圖，圖示是測(cè)量剩余毛邊；圖8是根據(jù)本發(fā)明的沖頭的另一個(gè)實(shí)施例的透視圖；和圖9是表示自動(dòng)定心修邊沖頭的固定沖頭部分的另一個(gè)實(shí)施例的橫截面視圖。
除了圖3外，在附圖中顯示的沖頭是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。參見(jiàn)附圖，類似的參考標(biāo)記表示相同或相應(yīng)的零件，特別參見(jiàn)圖1，其中多零件自動(dòng)定心沖頭10與壓力機(jī)(圖1中未表示)的上模板或壓板12連接。沖頭10構(gòu)造成以高精度、可靠性和準(zhǔn)確度從鑄件上去掉毛邊。沖頭10通常定位在上壓板12下，然而，沖頭10可與壓力機(jī)的可移動(dòng)的或固定的下壓板連接。沖頭10采用固定沖頭14，該固定沖頭14通常與活動(dòng)沖頭16軸向?qū)R和聯(lián)系，并最好與安裝底座18連接。這些零件14，16和18通過(guò)螺栓20或其它緊固裝置與壓板12連接。使沖頭與壓板連接的其它方式在此提出，它包括可松開(kāi)或固定的螺釘，壓配合銷(xiāo)，膨脹螺栓，絲杠和軸頸，方頭螺栓和蓋螺栓，和任意許多類似的緊固件。固定沖頭14和安裝底座18最好成固定關(guān)系，而活動(dòng)沖頭16具有相對(duì)于固定沖頭14、安裝底座18和壓板12可垂直和水平移動(dòng)的自由。移動(dòng)的自由可以任意許多同樣適當(dāng)?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)，在這里的許多附圖中圖示，下面對(duì)其更詳細(xì)的描述。
如圖所示，本發(fā)明的多零件沖頭10的固定沖頭14部分具有切削底座22，在該實(shí)施例中通常是圓形。該實(shí)施例適合從鑄件內(nèi)的圓形開(kāi)口處去掉毛邊。然而，應(yīng)注意本發(fā)明的沖頭適合方形、橢圓形和其它不同形狀的開(kāi)口。固定沖頭14還形成有肩24，軸25，錐形部分28和頂表面27。固定沖頭14還構(gòu)造成具有通常軸向穿過(guò)固定沖頭14和軸25的中心分布的空腔或孔26?？涨?6包括接近切削底座22的埋頭孔，并穿過(guò)軸25繼續(xù)到達(dá)頂表面27，因此螺栓20可伸出固定沖頭14的頂表面27之外，以便與壓板12接合和連接。固定沖頭14的錐形部分28從切削底座22向上延伸，到達(dá)通常水平的區(qū)域或肩24。固定沖頭14的軸25從肩24向上懸垂，并延續(xù)直列它在凹槽23處與安裝底座18連接(見(jiàn)圖1)。
圖9表示自動(dòng)定心沖頭110的另一個(gè)實(shí)施例。自動(dòng)定心沖頭110的該實(shí)施例類似于圖1的自動(dòng)定心沖頭10，但由兩件式固定沖頭114構(gòu)成。更特別的是，圖9的兩件式固定沖頭114具有獨(dú)立軸125和錐形部分128。
參照?qǐng)D1的固定沖頭14如上所述，固定沖頭14的錐形部分28可以強(qiáng)制與鑄件不期望地接觸。除了由于這種不期望的接觸導(dǎo)致鑄件損壞之外，固定沖頭14的部分還可能受到損壞。例如，在偏心打擊期間，如果足夠的力作用在固定沖頭14上，軸25可能彎曲。另外，或者作為替換，與鑄件的不期望地接觸可能導(dǎo)致切削底座22的至少一部分受到損傷。因此，在由于與鑄件不期望地接觸導(dǎo)致軸或錐形部分中僅其中任一受到損壞的情況下，它有利地能夠僅更換受損壞部分。
兩件式固定沖頭114允許這樣選擇更換。類似于固定沖頭14的軸25，兩件式固定沖頭114的軸125的頂端123最好設(shè)計(jì)成進(jìn)入安裝底座18內(nèi)的凹槽23中。一個(gè)孔沿軸125的中心軸向穿過(guò)該軸125，并用來(lái)容納安裝螺栓20。軸125的底端133最好設(shè)計(jì)成與錐形部分128的肩124內(nèi)的相應(yīng)的凹槽135接合。
錐形部分128與穿過(guò)凹槽135的軸125配合，因此提供改進(jìn)的與兩件式固定沖頭114的截面的對(duì)齊。用來(lái)容納螺栓20的軸向?qū)?zhǔn)的孔在錐形部分128的一端穿過(guò)肩124引出，并與埋頭孔126聯(lián)系，該埋頭孔在錐形部分的另一端引出。埋頭孔126允許螺栓20的頭置于錐形部分128內(nèi)。錐形部分128的切削底座122最好向下延伸，以形成更基本的切削刃136，從而改進(jìn)在與鑄件不期望地接觸期間錐形部分抵抗損壞或破裂的能力。
盡管在圖9中，兩件式固定沖頭114表示為具有通常圓形的切削底座122，應(yīng)認(rèn)識(shí)到固定沖頭還可構(gòu)造成用于方形、橢圓和其它不同形狀的開(kāi)口。另外，應(yīng)注意如圖所示盡管兩件式固定沖頭114設(shè)有延伸的切削底座122，它還可能采用這種如圖1所示的具有切削刃22的兩件式設(shè)計(jì)。
沖頭10的第二部件是活動(dòng)沖頭16。活動(dòng)沖頭16構(gòu)造成繞固定沖頭14的軸25可垂直和水平移動(dòng)?；顒?dòng)沖頭16自由移動(dòng)，因而具有繞軸25的三個(gè)自由度，并承受安裝底座18產(chǎn)生的上部限制?；顒?dòng)沖頭16具有軸向開(kāi)口30，固定沖頭軸25穿過(guò)該軸向開(kāi)口?；顒?dòng)沖頭16的軸向開(kāi)口或孔30最好在約5％至約25％之間，更好的是約18％，其直徑比軸25的直徑大。這允許活動(dòng)沖頭16相對(duì)于固定沖頭14和安裝底座18水平移動(dòng)。小于凹槽23的深度的活動(dòng)沖頭16的高度在約5％和約30％之間，最好約為20％，并小于軸25的高度。這允許活動(dòng)沖頭16相對(duì)于固定沖頭14和安裝底座18垂直移動(dòng)。在精確修邊操作期間，當(dāng)壓力機(jī)啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)確保沖頭不在零件內(nèi)的開(kāi)口上形成劃痕，這種自動(dòng)定心和對(duì)準(zhǔn)的特點(diǎn)使鑄件最大程度上免受損傷。下面發(fā)現(xiàn)并進(jìn)一步公開(kāi)固定沖頭和活動(dòng)沖頭的相對(duì)尺寸。
在進(jìn)入鑄件(圖1未表示)的開(kāi)口之前，活動(dòng)沖頭16的底座32置于固定沖頭14的肩部分24之上。該底座32鄰近錐形部分34的底部，該錐形部分對(duì)本發(fā)明的沖頭10的自校準(zhǔn)或自動(dòng)定心方面負(fù)責(zé)。在錐形部分34之上是修邊部分或修邊肩36。肩36構(gòu)造成具有比固定沖頭14的切削底座22大的尺寸。選定的肩尺寸采用理想的公差精度，以確保適當(dāng)量的毛邊去掉。錐形部分34的高度為活動(dòng)沖頭16的總高度的至少約30％和約70％之間，更好的是約60％。
活動(dòng)沖頭16的頂表面38是直接在安裝底座18下的水平區(qū)域。安裝底座18可省去。然而，通常的工具和模具一般要求使用底座，以便在沖頭操作時(shí)正確的定位沖頭，并保護(hù)壓板12不受損壞。安裝底座18還設(shè)有供螺栓20穿過(guò)的軸向開(kāi)口，固定沖頭14的頂表面27的接合表面，和用于與壓板12協(xié)作從而使沖頭10位置定位的安置裝置21。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖2，它解釋沖頭10的結(jié)構(gòu)和裝配。螺栓20垂直延伸穿過(guò)固定沖頭14內(nèi)的軸向孔26。螺栓20還沿中線“A”伸進(jìn)安裝底座18內(nèi)的開(kāi)口19，然后進(jìn)入以便與壓板12(圖2未表示)螺紋接合。在螺栓20與壓板12接合前，活動(dòng)沖頭16放置在固定沖頭14的軸25上。在沖頭與壓板連接后和關(guān)閉壓力機(jī)前，活動(dòng)沖頭16置于固定沖頭14的肩24上。重要的是最好在約5和20毫米之間的間隙存在于頂表面38和安裝底座18的相鄰的表面之間，以確?；顒?dòng)沖頭16具有可接受的垂直和水平運(yùn)動(dòng)范圍。
圖3A至3D的附圖表示已有技術(shù)的沖頭10’和其去掉毛邊的方法。圖3A表示相對(duì)于具有毛邊52’的鑄造金屬零件50’的單個(gè)沖頭48’，圖3B是在貫穿鑄造金屬零件50’的沖頭的開(kāi)始。圖3C表示利用已有技術(shù)的單個(gè)沖頭48’去掉毛邊52’，圖3D是鑄件50’的視圖，其中40’和42’表示在零件的開(kāi)口內(nèi)部的剩余毛邊。任一或兩個(gè)剩余毛邊40’和42’通常超出鑄件50’內(nèi)的開(kāi)口54’的壁約0.5毫米。
在過(guò)去，很難在單一步驟中從鑄件去除足夠的毛邊，因?yàn)樾捱厸_頭的切削刃或鑄件開(kāi)口的尺寸可以是在最大允許限度內(nèi)。該狀態(tài)導(dǎo)致如果例如柱形修邊沖頭切削刃的直徑超過(guò)鑄件開(kāi)口的直徑，鑄件會(huì)損壞。在該實(shí)例中，由于沖頭的切削刃壓入開(kāi)口內(nèi)，從鑄件修邊的努力將給鑄件開(kāi)口帶來(lái)劃痕。這樣，鑄件的開(kāi)口將不再在規(guī)格內(nèi)。除了孔/沖頭尺寸過(guò)大或尺寸過(guò)小的問(wèn)題外，位置公差尺寸累積可導(dǎo)致修邊沖頭的切削刃的中線與鑄件開(kāi)口的中線不成一直線。在這種情況下，切削刃可損壞鑄件開(kāi)口。為了解決前述問(wèn)題，已有技術(shù)的裝置常采用修邊沖頭切削刃，該切削刃具有小于鑄件開(kāi)口的最小可能的直徑的最大外徑。為了克服后個(gè)問(wèn)題，例如在上述5715721號(hào)美國(guó)專利中教導(dǎo)的已有技術(shù)的裝置具有一些橫向移動(dòng)的自由，但無(wú)垂直移動(dòng)的自由。然而，這些方法都沒(méi)有提供去掉足夠的毛邊，以便使附加的機(jī)加工操作的需要最少。存在一種顯著的優(yōu)點(diǎn)來(lái)使制造步驟最少。如果剩余毛邊40和42的任何部分超過(guò)約0.5毫米或圍繞開(kāi)口不整齊，則零件不能準(zhǔn)確地與機(jī)加工小車(chē)連接。如果零件不能精確地固定到機(jī)加工小車(chē)上，它必須或者報(bào)廢和返回以便手工校正，或者廢棄。如果要保持效率和使成本最低，則兩種情況都不可接受。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明的修邊壓力機(jī)40，特別是包含導(dǎo)柱42，導(dǎo)柱襯套44和如圖1所示的一個(gè)本發(fā)明的沖頭10的區(qū)域。沖頭10與上壓板12的連接通過(guò)螺栓20實(shí)現(xiàn)。導(dǎo)柱42安裝到壓力機(jī)的下壓板46上，當(dāng)修邊壓力機(jī)40運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)柱42和導(dǎo)柱襯套44結(jié)合工作，以保持兩個(gè)壓板12和46對(duì)齊。鑄件導(dǎo)向器48使鑄造金屬零件50固定在沖頭10下的一個(gè)固定位置。鑄造金屬零件50具有在開(kāi)口54內(nèi)存在的毛邊52。
間隙56在活動(dòng)沖頭16的頂表面38和安裝板18的下表面之間出現(xiàn)。這允許活動(dòng)沖頭16沿一個(gè)軸線垂直移動(dòng)。在類似方式下，間隙58在固定沖頭14的軸25和活動(dòng)沖頭16的軸向開(kāi)口30之間存在。這允許活動(dòng)沖頭16在兩個(gè)軸線上水平移動(dòng)。修邊壓力機(jī)40的下壓板46內(nèi)的開(kāi)口60允許毛邊52從鑄造金屬零件50下落，并允許沖頭10穿過(guò)鑄造金屬零件50。
在操作時(shí)，三個(gè)軸向上的水平和垂直移動(dòng)的結(jié)合允許活動(dòng)沖頭16本身定位在中心，并在活動(dòng)沖頭16的頂表面與安裝板18的下表面接觸之前與鑄件開(kāi)口54對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)壓力機(jī)下降時(shí)，這些表面之間的接觸將防止活動(dòng)沖頭16的任何顯著的水平移動(dòng)。通過(guò)首先實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)，在去掉毛邊操作期間，鑄件50和開(kāi)口54將不會(huì)受到損害。
除了圖5表示在壓力機(jī)開(kāi)始閉合之后的修邊壓力機(jī)40外，圖5與圖4相同。由于修邊壓力機(jī)40閉合，上壓板12和下壓板46之間的距離降低，因此沖頭10壓入鑄造金屬零件開(kāi)口54內(nèi)，且大部分毛邊52由固定沖頭14剪切和去除。剪切過(guò)的毛邊52通過(guò)下壓板46內(nèi)的開(kāi)口60丟棄。如圖所示，由于不需要去掉小突出部40和42，毛邊的一部分保持。通常毛邊剩余部40和42圍繞鑄件開(kāi)口54的內(nèi)側(cè)不整齊，這是因?yàn)榍笆鲋睆匠叽绻詈臀恢枚ㄎ还畹睦鄯e。
圖6是與圖4和5中的相同的區(qū)域，然而修邊壓力機(jī)40幾乎完全閉合。如圖所示，活動(dòng)沖頭16從開(kāi)口54去掉剩余毛邊40和42的其余部分。在活動(dòng)沖頭16的自動(dòng)定心錐形部分34本身對(duì)齊之后，當(dāng)切削肩36移動(dòng)進(jìn)入開(kāi)口54內(nèi)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)該功能。
活動(dòng)沖頭16的這種移動(dòng)還提供相對(duì)于開(kāi)口54均勻去掉部分剩余毛邊40和42。如圖6所示，固定沖頭軸25和活動(dòng)沖頭16之間的間隙58在一側(cè)增加，以便實(shí)現(xiàn)活動(dòng)沖頭16的切削肩36相對(duì)于鑄件50的開(kāi)口54的適當(dāng)定位。在活動(dòng)沖頭16的頂表面38和安裝底座18的下表面之間的間隙56(見(jiàn)圖4)已經(jīng)關(guān)閉，間隙62在活動(dòng)沖頭16和固定沖頭14的肩24之間出現(xiàn)。這種移動(dòng)確?；顒?dòng)沖頭16的自動(dòng)定心錐形部分34與鑄造金屬零件54內(nèi)的開(kāi)口自校準(zhǔn)。然后，切削肩36均勻地修掉剩余毛邊40，42，直到在可接受的公差限度內(nèi)，同時(shí)對(duì)零件50和開(kāi)口54沒(méi)有任何損害。
參見(jiàn)圖7，鑄造金屬零件50的橫截面視圖在圖4，5，和6中表示?？梢岳斫獬叽缦笳魇Ｓ嗝吜恳呀?jīng)降低到可接受的最大公差內(nèi)，例如從0.05毫米至約0.5毫米。
最后的附圖8是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中固定沖頭和活動(dòng)沖頭通常為方形，且具有錐形和梯形邊。盡管公開(kāi)了方形和圓形修邊沖頭，本發(fā)明等效地適合任何數(shù)量的形狀，外形和設(shè)計(jì)。該實(shí)施例采用了上述圓形實(shí)施例的概念。該實(shí)施例的構(gòu)造如下表示。螺栓20’穿過(guò)固定沖頭66的切削底座64，并經(jīng)過(guò)軸68的孔86垂直延伸。平水平表面70在固定沖頭66的錐形邊緣72的頂部。參考中線“B”，可以理解活動(dòng)沖頭74布置在軸68上，以便置于水平的平區(qū)域70上?；顒?dòng)沖頭76的底座直接在固定沖頭的平水平表面70的上。固定沖頭68的軸經(jīng)過(guò)活動(dòng)沖頭74內(nèi)的軸向孔78垂直延伸。錐形邊緣80從底座76上升并導(dǎo)向切削肩82。安裝底座84置于軸68的頂表面86和上壓板或模具(未表示)之間。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)理解本發(fā)明的沖頭可單獨(dú)或成組如2、3或多個(gè)沖頭使用，這取決于在需要去掉毛邊的鑄件中的開(kāi)口的數(shù)量。本發(fā)明的沖頭還可與其它工具結(jié)合使用，該工具用于包括例如成形模具，取心工具和鉆孔設(shè)備的壓力機(jī)中。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的沖頭的一些元件的相對(duì)尺寸和鑄件的開(kāi)口對(duì)于沖頭的適當(dāng)運(yùn)行來(lái)說(shuō)十分重要。例如，參見(jiàn)圖1至7，如果鑄件50的開(kāi)口54是圓形，并最好具有約73毫米的直徑，固定沖頭14的切削底座22的直徑最好應(yīng)在從67毫米至約71毫米之間的范圍內(nèi)。作為替換，例如，切削底座22的直徑最好應(yīng)在開(kāi)口54的直徑的從約90％至約98％的范圍內(nèi)?；顒?dòng)沖頭16的切削肩36的直徑較好的可以是在從約71.5毫米至約72.5毫米的范圍內(nèi)，最好是約72毫米。作為替換，而且取決于所需的制造公差，切削肩36的直徑應(yīng)在開(kāi)口54的直徑的從約98％至約99.9％的范圍內(nèi)，最好是從約99％至約99.9％的范圍內(nèi)?；顒?dòng)沖頭16的錐形部分34的高度可根據(jù)零件開(kāi)口54的直徑和深度廣泛地變化。然而，錐形部分34的高度應(yīng)最好為活動(dòng)沖頭16的總高度的至少30％，更好的是至少40％，最好的是至少60％。例子如優(yōu)選實(shí)施例所述，沖頭做成下列規(guī)格，本發(fā)明用于修邊壓力機(jī)中，以便從鑄造金屬零件去掉毛邊。在該例子中使用的鑄造金屬零件是在零件中具有三(3)個(gè)圓形開(kāi)口的汽車(chē)變速箱殼，每個(gè)開(kāi)口具有約58毫米的直徑，毛邊從此去掉。本發(fā)明的沖頭與圖3所示的已有技術(shù)的沖頭和方法進(jìn)行對(duì)比。
固定沖頭14具有約55毫米直徑的一個(gè)切削底座22，約60毫米高的一個(gè)軸，約20毫米高的一個(gè)錐形部分，和約23毫米直徑的一個(gè)軸。除了螺栓頭的凹槽直徑約為19毫米外，用于螺栓20的固定沖頭14內(nèi)的孔26直徑約為11毫米。固定沖頭14的肩區(qū)域直徑約為40毫米，固定沖頭14的總高度約為80毫米。
活動(dòng)沖頭16的底座32的直徑約為40毫米，軸向開(kāi)口30具有約27毫米的直徑，固定沖頭14的軸25穿過(guò)該軸向開(kāi)口?；顒?dòng)沖頭16的切削肩36具有約15毫米的高度和約57毫米的直徑。錐形部分34從約40毫米的小直徑開(kāi)始到約57毫米的大直徑終止，其距離約為30毫米。
安裝底座18通常是約55毫米直徑和約20毫米高的圓柱。然而，不同形狀也同樣適合。在約55毫米直徑的底座18內(nèi)是約23.2毫米直徑和約5毫米高度的凹槽，它可容納固定沖頭14的軸25的頂27。在該凹槽23內(nèi)是軸向開(kāi)口13，以供螺栓20穿過(guò)，該開(kāi)口具有約11毫米的直徑和約10毫米的高度。在該軸向開(kāi)口19上是另一個(gè)凹槽29，以便與壓力機(jī)40的頂壓板12接合，該凹槽29具有約40毫米的直徑和約5毫米的高度。
本發(fā)明的沖頭10用于修邊壓力機(jī)以便從66988個(gè)鑄造鋁合金零件去掉毛邊。這些66988個(gè)零件中，沒(méi)有一個(gè)需要修理或手工再加工，因?yàn)橛腥毕莼虿缓线m的毛邊已去掉。相反，已有技術(shù)的沖頭10(圖3A至圖3C)用于去掉毛邊的相同的工藝中，且81669個(gè)鑄造金屬零件經(jīng)過(guò)修邊壓力機(jī)。鑄造金屬零件的數(shù)量需要修理的是9648件。當(dāng)使用已有技術(shù)的沖頭時(shí)，這些附圖表示每9個(gè)零件中有約1個(gè)必須修理或更換，對(duì)于制造商來(lái)說(shuō)所有這些成為顯著的成本來(lái)源。該數(shù)據(jù)顯示本發(fā)明沖頭相對(duì)于已有技術(shù)的金屬制造來(lái)說(shuō)取得了進(jìn)步。
在過(guò)去幾十年中從鑄件去除毛邊只有很少的變化。修邊壓力機(jī)設(shè)計(jì)并裝配有從鑄件內(nèi)的開(kāi)口處去掉毛邊的沖頭。然而，已有技術(shù)的沖頭不能夠調(diào)節(jié)沖頭和零件的微小錯(cuò)位。已有技術(shù)的沖頭的不能移動(dòng)常產(chǎn)生問(wèn)題，即毛邊沒(méi)有完全和/或整齊地去掉。從零件不完全和/或不整齊的去掉毛邊在下一個(gè)加工步驟會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題，或者需要通過(guò)在修邊操作后的一個(gè)或多個(gè)附加的制造操作，來(lái)手工去掉干擾的毛邊。
金屬加工和機(jī)器制造工業(yè)，特別是汽車(chē)工業(yè)，一直在尋找改進(jìn)的制造技術(shù)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的多零件沖頭可有效和經(jīng)濟(jì)地從鑄件上去掉毛邊直到在可接受的公差內(nèi)，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生缺陷或廢品。本發(fā)明的沖頭在一個(gè)單一的步驟中實(shí)現(xiàn)其改進(jìn)的性能，其中固定沖頭去掉大多數(shù)毛邊，可移動(dòng)部分自調(diào)節(jié)鑄造金屬零件內(nèi)的開(kāi)口，然后去掉剩余毛邊。
顯然，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，這里公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施例可進(jìn)行許多變化和修改。因此，可以理解這些變化和修改以及等效范圍應(yīng)在下面的權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種適用于具有上壓板和下壓板的壓力機(jī)的自校準(zhǔn)沖頭，該自校準(zhǔn)沖頭構(gòu)造成從鑄件內(nèi)的開(kāi)口處去掉毛邊，所述沖頭包括a)固定沖頭，該固定沖頭還包括一個(gè)連接軸，該連接軸具有一個(gè)軸向孔并構(gòu)造成與上和下壓板中的相應(yīng)其中之一連接；和一個(gè)獨(dú)立的切削部分；其中，連接軸和切削部分可松開(kāi)地聯(lián)系；b)活動(dòng)沖頭，該活動(dòng)沖頭設(shè)有軸向孔和錐形部分，該錐形部分終止于一個(gè)切削肩，且軸向孔適合接納所述連接軸；和c)軸向孔和活動(dòng)沖頭的高度尺寸構(gòu)造成使得，活動(dòng)沖頭可相對(duì)于所述壓板的至少其中之一水平和垂直移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的沖頭，其特征在于固定沖頭的切削部分可松開(kāi)地容納連接軸的一部分。
3.如權(quán)利要求1所述的沖頭，其特征在于固定沖頭的切削部分具有一定高度的切削刃，以便從鑄件內(nèi)的開(kāi)口處去掉毛邊。
4.如權(quán)利要求1所述的沖頭，其特征在于活動(dòng)沖頭的切削肩的尺寸使得其可去掉在約0.05毫米和約0.50毫米之間的剩余毛邊的大部分。
5.如權(quán)利要求1所述的沖頭，其特征在于錐形部分的高度在活動(dòng)沖頭的總高度的至少約30％和約70％之間。
6.如權(quán)利要求1所述的沖頭，其特征在于錐形部分的高度為活動(dòng)沖頭的總高度的至少約60％。
7.如權(quán)利要求1所述的沖頭，其特征在于切削肩的最大外尺寸在鑄件的開(kāi)口的最小內(nèi)徑的至少約98％和約99.9％之間。
8.如權(quán)利要求1所述的沖頭，其特征在于切削肩的最大外尺寸在鑄件的開(kāi)口的最小內(nèi)尺寸的至少約99％和約99.9％之間。
9.如權(quán)利要求1所述的沖頭，其特征在于活動(dòng)沖頭可移動(dòng)地安裝到固定沖頭連接軸上，在固定沖頭軸的外橫向尺寸和活動(dòng)沖頭的軸向孔之間存在一個(gè)間隙，該間隙可允許活動(dòng)沖頭的垂直和水平移動(dòng)，因此它可與鑄件內(nèi)的開(kāi)口自校準(zhǔn)。
10.如權(quán)利要求9所述的沖頭，其特征在于軸向孔的最小內(nèi)尺寸比固定沖頭連接軸的最大外尺寸大大約5％和約25％之間。
11.如權(quán)利要求9所述的沖頭，其特征在于軸向孔的最小內(nèi)尺寸比固定沖頭連接軸的最大外尺寸大大約18％。
12.如權(quán)利要求9所述的沖頭，其特征在于間隙在至少約5毫米和約20毫米之間。
13.如權(quán)利要求1所述的沖頭，其特征在于固定沖頭的連接軸或切削部分中的任一個(gè)可更換，它們各自更換彼此獨(dú)立。
14.一種從鑄件內(nèi)的開(kāi)口處去掉毛邊的設(shè)備，它包括a)壓力機(jī)；b)安裝在壓力機(jī)的壓板上的沖頭，沖頭包括形成有切削面和軸的固定沖頭，和設(shè)有軸向孔和錐形區(qū)的活動(dòng)沖頭，該錐形區(qū)終止于一個(gè)切削肩；和c)孔和活動(dòng)沖頭的高度使得，在孔內(nèi)放置固定沖頭的軸時(shí)，活動(dòng)沖頭相對(duì)于壓力機(jī)的壓板可垂直和水平移動(dòng)，在去除毛邊期間，固定沖頭的切削面工作以便初始去掉大部分毛邊，然后，活動(dòng)沖頭的錐形區(qū)工作，以便通過(guò)水平和垂直移動(dòng)使其本身與開(kāi)口的壁對(duì)齊，當(dāng)切削肩穿過(guò)開(kāi)口移動(dòng)時(shí)，清除剩余毛邊的至少一部分。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于活動(dòng)沖頭的切削肩尺寸使得其可提供在約0.05毫米和約0.50毫米之間的剩余毛邊。
16.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于錐形部分的高度在活動(dòng)沖頭的總高度的至少約30％和約70％之間。
17.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于錐形部分的高度為活動(dòng)沖頭的總高度的至少約60％。
18.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于切削肩的最大外尺寸在鑄件的開(kāi)口的最小內(nèi)徑的至少約98％和約99.9％之間。
19.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于切削肩的最大外尺寸在鑄件的開(kāi)口的最小內(nèi)尺寸的至少約99％和約99.9％之間。
20.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于活動(dòng)沖頭可移動(dòng)地安裝到固定沖頭連接軸上，在固定沖頭軸的外橫向尺寸和活動(dòng)沖頭的軸向孔之間存在一個(gè)間隙，該間隙可操作以允許活動(dòng)沖頭的垂直和水平移動(dòng)，從而它可與鑄件內(nèi)的開(kāi)口自校準(zhǔn)。
21.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于軸向孔的最小內(nèi)尺寸比固定沖頭連接軸的最大外尺寸大大約5％和約25％之間。
22.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于軸向孔的最小內(nèi)尺寸比固定沖頭連接軸的最大外尺寸大大約18％。
23.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于間隙在至少約5毫米和約20毫米之間。
24.一種適用于具有上壓板和下壓板的壓力機(jī)的自校準(zhǔn)沖頭，該自校準(zhǔn)沖頭構(gòu)造成從鑄件內(nèi)的開(kāi)口處去掉毛邊，所述沖頭包括a)固定沖頭，該固定沖頭設(shè)有貫通軸向孔和連接軸，該連接軸構(gòu)造成與上和下壓板中的相應(yīng)其中之一以及切削表面連接；b)活動(dòng)沖頭，該活動(dòng)沖頭設(shè)有軸向孔和錐形區(qū)域，該錐形區(qū)域終止于一個(gè)切削肩，且軸向孔適合接納連接軸；和c)軸向孔和活動(dòng)沖頭的高度尺寸構(gòu)造成使得，活動(dòng)沖頭相對(duì)于所述壓板的至少其中之一可水平和垂直移動(dòng)。
25.如權(quán)利要求24所述的沖頭，其特征在于活動(dòng)沖頭的切削肩尺寸使得其可去掉在約0.05毫米和約0.50毫米之間的剩余毛邊的大部分。
26.如權(quán)利要求24所述的沖頭，其特征在于錐形部分的高度在活動(dòng)沖頭的總高度的至少約30％和約70％之間。
27.如權(quán)利要求24所述的沖頭，其特征在于錐形部分的高度為活動(dòng)沖頭的總高度的至少約60％。
28.如權(quán)利要求24所述的沖頭，其特征在于切削肩的最大外尺寸在鑄件的開(kāi)口的最小內(nèi)徑的至少約98％和約99.9％之間。
29.如權(quán)利要求24所述的沖頭，其特征在于切削肩的最大外尺寸在鑄件的開(kāi)口的最小內(nèi)尺寸的至少約99％和約99.9％之間。
30.如權(quán)利要求24所述的沖頭，其特征在于活動(dòng)沖頭可移動(dòng)地安裝到固定沖頭連接軸上，在固定沖頭軸的外橫向尺寸和活動(dòng)沖頭的軸向孔之間存在一個(gè)間隙，該間隙可操作以允許活動(dòng)沖頭的垂直和水平移動(dòng)，從而它可與鑄件內(nèi)的開(kāi)口自校準(zhǔn)。
31.如權(quán)利要求30所述的沖頭，其特征在于軸向孔的最小內(nèi)尺寸比固定沖頭連接軸的最大外尺寸大大約5％和約25％之間。
32.如權(quán)利要求30所述的沖頭，其特征在于軸向孔的最小內(nèi)尺寸比固定沖頭連接軸的最大外尺寸大大約18％。
33.如權(quán)利要求30所述的沖頭，其特征在于間隙在至少約5毫米和約20毫米之間。
34.一種從鑄件的開(kāi)口內(nèi)部去掉毛邊的方法，包括以下步驟a)將鑄件放在壓力機(jī)的壓板上的一個(gè)固定位置，該壓力機(jī)包括至少一個(gè)多零件沖頭，該沖頭包括至少一個(gè)活動(dòng)沖頭和一個(gè)固定沖頭；b)閉合壓力機(jī)，以便固定沖頭進(jìn)入鑄件的開(kāi)口內(nèi)，并去掉大部分毛邊；和c)進(jìn)一步閉合壓力機(jī)，以便利用活動(dòng)沖頭對(duì)剩余毛邊的其余部分修邊。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于多零件沖頭還采用一個(gè)安裝底座和一個(gè)構(gòu)造成使沖頭與壓力機(jī)的壓板連接的連接軸。
36.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于進(jìn)一步閉合壓力機(jī)以利用活動(dòng)沖頭對(duì)剩余毛邊的附加部分修邊的步驟，留下了在約0.05毫米和約0.50毫米之間的剩余毛邊的大部分。
37.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于固定沖頭采用連接軸，并成形以具有切削面，活動(dòng)沖頭構(gòu)造成具有軸向孔和錐形區(qū)，該錐形區(qū)終止于一個(gè)切削肩。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于錐形部分的高度在活動(dòng)沖頭的總高度的至少約30％和約70％之間。
39.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于錐形部分的高度為活動(dòng)沖頭的總高度的至少約60％。
40.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于切削肩的最大外尺寸在鑄件的開(kāi)口的最小內(nèi)尺寸的至少約98％和約99.9％之間。
41.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于切削肩的最大外尺寸在鑄件的開(kāi)口的最小內(nèi)徑的至少約99％和約99.9％之間。
42.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于活動(dòng)沖頭可移動(dòng)地安裝到固定沖頭連接軸上，在固定沖頭軸的外橫向尺寸和活動(dòng)沖頭的軸向孔之間存在一個(gè)間隙，該間隙可操作以允許活動(dòng)沖頭的垂直和水平移動(dòng)，因此它可與鑄件內(nèi)的開(kāi)口自校準(zhǔn)。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于軸向孔的最小內(nèi)尺寸比固定沖頭連接軸的最大外尺寸大大約5％和約25％之間。
44.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于軸向孔的最小內(nèi)尺寸比固定沖頭連接軸的最大外尺寸大大約18％。
45.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于間隙在至少約5毫米和約20毫米之間。
46.一種從鑄件內(nèi)的開(kāi)口處去掉毛邊的方法，包括以下步驟a)將所述鑄件固定在壓力機(jī)的第一壓板上；b)使至少一個(gè)沖頭與所述壓力機(jī)的第二壓板連接，所述沖頭包括帶有一個(gè)軸和一個(gè)切削面的固定沖頭，和帶有一個(gè)軸向孔和一個(gè)錐形區(qū)的活動(dòng)沖頭，該軸向孔構(gòu)造成接納所述軸，該錐形區(qū)終止于一個(gè)切削肩，該孔和活動(dòng)沖頭的高度尺寸使得活動(dòng)沖頭相對(duì)于第二壓板可垂直和水平移動(dòng)；c)閉合壓力機(jī)，以便固定沖頭的切削面除掉大部分毛邊；和d)進(jìn)一步閉合壓力機(jī)，以便活動(dòng)沖頭的錐形區(qū)通過(guò)水平和垂直移動(dòng)與開(kāi)口的壁接觸并與開(kāi)口對(duì)準(zhǔn)，然后活動(dòng)沖頭的切削肩經(jīng)過(guò)開(kāi)口移動(dòng)，并清除剩余毛邊的至少一部分。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于在活動(dòng)沖頭的切削肩穿過(guò)開(kāi)口移動(dòng)并去掉剩余毛邊的至少一部分之后，進(jìn)一步閉合壓力機(jī)的步驟留下在約0.05毫米和約0.50毫米之間剩余毛邊的大部分。
48.如權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于錐形部分的高度在活動(dòng)沖頭的總高度的至少約30％和約70％之間。
49.如權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于錐形部分的高度為活動(dòng)沖頭的總高度的至少約60％。
50.如權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于切削肩的最大外尺寸在鑄件的開(kāi)口的最小內(nèi)徑的至少約98％和約99.9％之間。
51.如權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于切削肩的最大外尺寸在鑄件的開(kāi)口的最小內(nèi)尺寸的至少約99％和約99.9％之間。
52.如權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于活動(dòng)沖頭可移動(dòng)地安裝到固定沖頭連接軸上，在固定沖頭軸的外橫向尺寸和活動(dòng)沖頭的軸向孔之間存在一個(gè)間隙，該間隙可允許活動(dòng)沖頭的垂直和水平移動(dòng)，以便它可與鑄件內(nèi)的開(kāi)口自校準(zhǔn)。
53.如權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于軸向孔的最小內(nèi)尺寸比固定沖頭連接軸的最大外尺寸大大約5％和約25％之間。
54.如權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于軸向孔的最小內(nèi)尺寸比固定沖頭連接軸的最大外尺寸大大約18％。
55.如權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于間隙在至少約5毫米和約20毫米之間。
全文摘要
公開(kāi)一種自校準(zhǔn)沖頭。當(dāng)形成鑄件時(shí),在鑄件的開(kāi)口內(nèi)出現(xiàn)的毛邊必須去掉。在本發(fā)明中,鑄件放在具有與其連接的多零件沖頭的修邊壓力機(jī)的壓板上,該沖頭與鑄件內(nèi)的開(kāi)口自校準(zhǔn)并可操作以便均勻地去掉毛邊。本發(fā)明的沖頭初始用固定沖頭去除毛邊,從而去掉鑄件的開(kāi)口內(nèi)側(cè)的大部分毛邊。接著,移動(dòng)或自動(dòng)定心沖頭與鑄件內(nèi)的開(kāi)口自校準(zhǔn),并可操作以去掉剩余毛邊。
文檔編號(hào)B21D19/00GK1332063SQ01118389
公開(kāi)日2002年1月23日 申請(qǐng)日期2001年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月27日
發(fā)明者馬克·弗利波特 申請(qǐng)人:本田美國(guó)制造公司