本發(fā)明涉及借助具有閉合切割線的高速剪切(以下稱(chēng)為HGSS)在金屬體中產(chǎn)生通孔的方法。

所生產(chǎn)的產(chǎn)品可以是由金屬體沖切出的輪廓件或者通孔形狀。該金屬體可以是平坦的或不平的或者具有隆起表面。

背景技術(shù)：

借助高速剪切(HGSS)來(lái)絕熱分割工件的方法由DE10317185A1公開(kāi)了。

該出版物公開(kāi)了一種通過(guò)切割異型桿來(lái)制造異型件的方法。在此，異型桿被夾緊到兩個(gè)活動(dòng)件之間的模具中，其中，活動(dòng)件的相向的支承面以凹模形式構(gòu)成，在凹模中分別掏出待加工型材的形狀。另外，支承側(cè)的尺寸具有待切割異型件的尺寸。最后在沖切模的很高的沖擊速度下絕熱進(jìn)行切割，在這里，所述力通過(guò)推桿被傳入一個(gè)活動(dòng)件。

在那里描述的方法被用來(lái)許多上述型材的截?cái)?見(jiàn)DE10317185的第六段)。

就是說(shuō)，它在此只是切斷型材，其中沒(méi)有開(kāi)設(shè)孔。尤其是此時(shí)也沒(méi)有開(kāi)設(shè)通孔。

就像在傳統(tǒng)沖切中那樣，在HGSS中也出現(xiàn)了在模具周面區(qū)域中的由附著和進(jìn)而摩蝕造成的磨損，這在圖12中被示出。在HGSS中因利用絕熱材料狀態(tài)而出現(xiàn)的在模具作用面下方在沖量傳播方向上延伸的破裂線或破裂面在孔和周?chē)牧系姆较蛏响o態(tài)散播，如圖5所示。通過(guò)這種散播而沒(méi)有在傳統(tǒng)沖切中已知的如圖11所示的漏斗形破裂，在HGSS沖頭沖入時(shí)造成在沖頭和通孔壁之間的大附著力，其通過(guò)磨蝕加速了磨損。由此可能出現(xiàn)尤其是比傳統(tǒng)沖切短的沖頭使用壽命。根據(jù)迄今所知的現(xiàn)有技術(shù)，沖頭沖入是必需的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明基于以下任務(wù)，如此改進(jìn)前述類(lèi)型的方法，即，利用技術(shù)上簡(jiǎn)單的手段明顯延長(zhǎng)尤其是沖頭的使用壽命。

這在前述類(lèi)型的方法中是如此做到的，使具有對(duì)應(yīng)于通孔的第一尺寸的沖頭沖入至插入深度，在該插入深度，破裂在沖頭作用方向上穿過(guò)整個(gè)金屬體且同時(shí)形成沖孔余料，接著停止該沖程運(yùn)動(dòng)并且又使沖頭回撤，并且在下一個(gè)步驟中借助具有比沖頭小的第二尺寸的頂料機(jī)構(gòu)將尚位于通孔內(nèi)的沖孔余料頂出該通孔。

本發(fā)明的核心是如此改變迄今所知的借助HGSS的沖切方法，即，通孔的真正產(chǎn)生和沖孔余料的頂出在此是相互分開(kāi)執(zhí)行的。

因此提出一種方法，其中充分利用了HGSS的特殊性能。如前所述，破裂已經(jīng)在沖頭沖入深度淺的情況下穿過(guò)整個(gè)工件橫截面。借此，孔的真正形成就相應(yīng)材料被相互分離而言已結(jié)束。一旦做到這一點(diǎn)，則沖頭的沖程運(yùn)動(dòng)被停止并且使沖頭回撤。在下一個(gè)方法步驟中，在相同的模具內(nèi)或者與之分開(kāi)地借助頂料機(jī)構(gòu)頂出尚位于通孔內(nèi)的沖孔余料。頂料機(jī)構(gòu)相比于真正的沖頭具有較小的尺寸，由此，在頂料機(jī)構(gòu)的周面和沖孔壁或通孔壁之間肯定不存在接觸。因此，避免了由附著引起的沖頭的提高了的磨損。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)方案而有利的是，該頂料機(jī)構(gòu)與該沖頭且與相同的驅(qū)動(dòng)裝置同時(shí)執(zhí)行其沖程運(yùn)動(dòng)。由此，沖頭和頂料機(jī)構(gòu)能同時(shí)工作。但也可以規(guī)定，所述至少一個(gè)頂料機(jī)構(gòu)與該沖頭的沖程運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)地執(zhí)行其沖程運(yùn)動(dòng)。由此可以實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)離所述機(jī)器地采用另一臺(tái)需要低許多的功率的機(jī)器。

尤其有利的是，沖孔余料本身是待制造的產(chǎn)品，或者通過(guò)沖孔余料交出的通孔本身給待制造產(chǎn)品提供期望的輪廓。

另外可以規(guī)定，所述HGSS也從隆起的表面起進(jìn)行。

也可能的是，該方法被用于在滑塊內(nèi)形成通孔。

附圖說(shuō)明

從以下對(duì)多個(gè)實(shí)施例的說(shuō)明以及所參照的附圖中得到本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征，其中：

圖1至圖5示出用于借助高速剪切HGSS在金屬體內(nèi)產(chǎn)生通孔的迄今方法，其中，

圖1示出在沖頭沖擊之前的狀況；

圖2示出在淺沖入深度時(shí)的沖孔余料的完全破裂形成；

圖3示出在高的周面壓力下借助沖頭進(jìn)一步頂出沖孔余料；

圖4示出沖頭在摩蝕大的情況下回撤；

圖5示出根據(jù)圖3的放大圖，此時(shí)示出在沖頭和通孔之間的粗略偏斜；

圖6-10現(xiàn)在示出改進(jìn)的方法，而圖11和12示出現(xiàn)有技術(shù)，其中：

圖6示出與圖2相似的視圖，此時(shí)沖頭已沖入；

圖7示出緊接在圖6的狀態(tài)之后的回撤沖頭的位置；

圖8示出被引入通孔內(nèi)的頂料機(jī)構(gòu)，其具有比沖頭小的尺寸；

圖9示出現(xiàn)在完成的通孔，但在此該頂料機(jī)構(gòu)14尚未回撤；

圖10示出制造通孔的方法的立體圖，在這里，呈齒輪狀的所謂沖孔余料作為待制造工件；

圖11示出通過(guò)傳統(tǒng)沖切所制造的通孔的橫截面；

圖12是出現(xiàn)磨損的沖頭的立體圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在，結(jié)合圖1-12來(lái)詳述借助HGSS用于在金屬體12內(nèi)形成通孔10的已知方法和借助頂料機(jī)構(gòu)14來(lái)產(chǎn)生通孔10的方法。在此，相同的附圖標(biāo)記被用于這兩個(gè)方法，除非另有說(shuō)明。

在該已知方法中，沖頭11以很高的速度撞擊金屬體12。這在圖1中被如此示出，即沖頭11的端面如圖所示就在進(jìn)入工件12表面前不久。

根據(jù)圖2，沖頭11略微進(jìn)入金屬體12中并且因?yàn)镠GSS而已經(jīng)完全產(chǎn)生所謂的沖孔余料13。沖孔余料13已經(jīng)與其余的金屬體12完全分離。因此應(yīng)理解的是在沖頭11作用方向上的沖入深度淺的情況下穿過(guò)整個(gè)金屬體12地已經(jīng)存在材料之間的破裂。

當(dāng)沖頭11進(jìn)一步?jīng)_入或插入時(shí)，使沖孔余料13與金屬體12分離。如圖3-5所示，在此圖5是圖3的放大圖，在HGSS中因?yàn)楦街瓦M(jìn)而因?yàn)槟ξg而在模具周面區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)磨損，為此尤其參見(jiàn)圖5。在沖頭11和金屬體12之間的略呈波浪狀的線應(yīng)粗略畫(huà)出在HGSS過(guò)程中因充分利用絕熱的材料狀態(tài)而得到的破裂線，該破裂線在模具或沖頭11的工作面下方在沖量傳播方向上延伸并且在通孔10和金屬體12的周?chē)牧系姆较蛏峡词庆o態(tài)散播的。

通過(guò)這種散播而沒(méi)有出現(xiàn)根據(jù)圖11的、在傳統(tǒng)沖切中已知的漏斗狀破裂，在沖頭11沖入時(shí)出現(xiàn)了在沖頭11和通孔10壁之間的高的附著力，這由于摩蝕加速了磨損，如圖12所示。

在上述沖切方法的借助HGSS的從現(xiàn)在改進(jìn)的方法中，通孔10的真正產(chǎn)生和沖孔余料13的頂出是相互分開(kāi)的。這可以從示出沖孔余料13的產(chǎn)生和沖頭11回撤的圖6和圖7中看到。在此還要確定在沖頭11上的第一尺寸D很精確地對(duì)應(yīng)于通孔10的凈寬或直徑。

根據(jù)圖8可以看出，具有較小的第二直徑d的頂料機(jī)構(gòu)14已經(jīng)將在沖頭11淺位沖入時(shí)已產(chǎn)生的沖孔余料13推頂穿過(guò)通孔10并頂出。

圖9示出沖孔余料13被去除且通孔10已制造好的最終狀態(tài)。

圖10示例性示出根據(jù)本發(fā)明的通孔10的產(chǎn)生(圖4)。在此利用借助HGSS所形成的呈齒輪13狀的沖孔余料。但是，具有閉合切割線的沖頭可以任意構(gòu)成，從而代替沖孔余料13，以前包圍沖孔余料的金屬體12形成所述工件。

借助本發(fā)明的方法，現(xiàn)在可以以縮短許多的時(shí)間使金屬工件具備通孔且延長(zhǎng)了模具使用壽命。

附圖標(biāo)記清單

10通孔

11沖頭

12金屬體

13沖孔余料，齒輪

14頂料機(jī)構(gòu)

D第一尺寸

d第二尺寸