在保持器内楔锁可移动冲头及口模套的工具结构及方法技术

普通的球体锁定机构已经被适合于锁定工具的楔块代替，这些工具例如冲头、成形工具或保持器组件内的模具衬套，在其中工具可以相对于保持器组件精确地定位。借助由保持器组件移出楔块就可以释放工具。楔块的倾斜表面可以向上或向下以锐角倾斜至垂直表面，或者楔块可以同时具有向上和向下的倾斜表面。工具的上部最好是非圆形的，以及当楔块设置在保持器组件内时，它支持在形成的工具腔内。楔块的一个表面（其工具匹配表面）适合对应于工具与楔块的接触表面。可滑动地设置在保持器内的楔块组件，最好与硬化的背板一起使用，而不是直接固定到模具瓦上。介绍了数种在保持器组件内固定楔块的实施例，其中每个楔块是可垂直移动的，成形楔块的最佳方法是用金属丝放电加工机床由硬化的工具钢坯料切割而成。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及保持器的改进，这种保持器通常用于固定一种工具，例如冲头或模具衬套(或模具或模具被膜(die button))或可在模具瓦内移动的成形工具。本专利技术的背景冲头用的保持器(冲头保持器)可以固定冲头，将其支持在模具瓦内，通常是冲压机的上部，这样可使冲头向下移动，一次又一次地精确进入模具衬套，从而使冲压板材的严格规范能够保持。模具衬套依次支持在保持器内(衬套保持器)和固定至冲压机的相对的模具瓦内。典型地，两个保持器可移动地固定在它们的相应的模具瓦内；以及冲头和模具衬套也可移动地固定在它们相应的保持器内。几十年来，“球头锁定的冲头保持器(ball lock punch retainer)”已用于固定冲头，以及在少数例子中也有模具衬套更经常地夹持在冲压机的下模具瓦，或者紧密地配合在它们的凹槽中。尽管许多问题与使用弹簧偏压保持球体偏压顶住支持在保持器内倾斜的长通道内的螺旋弹簧有关，它仍是工业中有利的机构，因为其部件的制造费用较低。然而，除了这种冲头的柄部(上部)可以定位的精度较低，以及冲头的末端(下部)在被冲压的备料板的任意横截面上制造贯通通道(便道孔)的容许的精度外，严重的问题是，当要更换冲头时，拆下冲头经常是艰苦的和损伤性的任务。一个原因是冲头的重复的工作破坏了球体的形状，它随后变成卡死顶住冲头或顶住球体偏压的螺旋弹簧。当球体被剪切时，更换冲头的问题变得更差，球体的剪切典型地发生在剥离力超过球体能承受的力时。在工作中，冲头经常地遭受由于端头磨损而典型地引起的不希望的大剥离力。在冲头的柄部内使用球座或球袋窝与球体一起锁定冲头的固有结果是冲头的柄部需要圆柱形的。如果冲头的端部的横截面不是圆形的，则只有到端头用尽和达到柄部时才能刃磨。此外，由于在球袋窝和球体之间需要间隙，以及弹簧顶住球体施加较小的力，很难保持公差小于0.001inch的同心度。特别是当准备冲压的孔的形状不是圆形时，柄部不能紧密地和不转动地支持在其长通道内，结果是球体和球袋窝之间的摆动导致轻微的但不允许的冲孔方位的改变。这些问题更容易参见附图说明图1和2发现，这些图简要地说明了现有技术的机构。再者，当与本专利技术进行比较时，不同的结构差别和它们对被代替的工具施加的力的作用将更容易理解。相同的考虑适用于在成形压机中工作的成形工具的固定，以及这种成形工具典型地以类似冲头的方式固定。普通使用的成形冲头具有端头用于在备料板材上制出希望的孔，以及它具有紧接端头尖端的向上扩口的锥形部分。此扩口部分用以提供希望的凹形。然而，为了简单和方便起见，冲头和成形工具或成形冲头，以及模具衬套一起称作“工具”；以及当专门涉及到时以单独名称识别参见图1和2，这里示出保持器组件10，和在其中支持的普通的冲头20。如果使用成形工具，它应同样地支持。保持器组件10具有符合于保持器组件上表面的全硬化的背板12，它们两者适合于固定到冲压机或其它具有冲孔或成形功能的机器的模具瓦，固定使用适当的紧固件，例如六角固定螺钉(图中未示出)。由于工具(冲头或成形工具)通常在冲孔或成形压机上以垂直姿态使用，这里有关的说明中上和下的关系指这种姿态。保持器组件10设置圆孔或工具插座14，在其中滑动插入冲头20的可移动固定的柄部(上部)22，冲头20的下部是椭圆形的端头24。组件10也设置圆孔15，它相对于孔14倾斜设置以及它向内和向下延伸进入保持器组件10，从而与插座14部分相交。部分相交的产生是因为孔15的下端配置有阶梯状的表面成形球座13。保持器球体16可移动地放置在孔15内，以及螺旋压缩弹簧18整洁地支持在孔15内，并以一端邻接背板12，从而推动球体16由孔15的相交部分向外。尽管球体凸起进入插座14，球体不能逃逸(进入插座14)。保持器组件还设置贯穿通道或释放孔17，通过它可以插入细棒或退出销，当要拆下冲头20时，用它推动球体向上和退出球座13。当球体16变形或损坏时，为了更换球体16，保持器组件10由背板12拆除，以及弹簧和球体通过孔15的顶部取出。柄部22设置半袋窝或球座25，它的形状通常从纵剖面图观察呈半个泪滴形，和它适合于接收锁定球体16，以便在孔20内可释放地锁定冲头20。袋窝的上部26呈直线部分，形成孔15的延续；以及下部设置返回部分28，它呈曲面，其半径大于球体16的半径，这样来连接袋窝25的最深部分至柄部的表面。当球体16支持在袋窝25内时，如果返回部分28的半径实质上大于球体的半径，袋窝25的底部可以接触球体；或者如果球体的半径实质上大于返回部分28的半径时，袋窝25的外边缘34，35与球体接触。为了评价精确定位在保持器组件内冲模锁定的优点，使用袋窝和保持球有关的问题列于图3和4，它们更直观。两个问题，即固定工具至模具瓦，以及冲头(和模具衬套)的精确定位是特别繁重的，因为较小直径的冲头具有的柄部直径小于约7.6cm(3ins.)。较大直径的柄部可以用螺钉和榫钉通过柄部和模具瓦固定和精确地定位。图3示出的柄部22A具有带弧形剖面的袋窝25A，其半径实质上大于球体16A的半径，可使冲头沿图中所示双箭头的任意方向稍稍转动，这样非圆形的冲头和其相应的模具衬套之间的精确对准不能保持。在图4内，在柄部22B，袋窝25B的弧形剖面具有的半径小于球体16B的半径，这样它与柄部内袋窝的隅角部分34B，35B接合。在产生高力的工作条件下，由于球体和柄部较高的硬度，它们中任一个或者两者变形或损坏；最低限度袋窝的外边缘34，35被向外推，如在38，39处所示。因此，为了最佳的锁定，希望球体的直径精确地适合与袋窝配合，从而使袋窝与球体在图2所示向内与边缘34保持间距的两个相对的点33处接触。向内的间距这样选择，以避免向外压迫外边缘34，35。在实践中这样的精确性难以达到，以及同样是昂贵和不经济的。当它达到时，很明显，球体是圆形的，在33处的接触实质上是与袋窝25的表面的点接触，以及与球体16B和柄部22B与袋窝25B之间的点接触实质上并无差别。为了避免使用球体锁定机构，已使用楔块在保持器内横向锁定冲头，如美国专利NO.3,137,193所示，柄部在其一个侧面设置平面(柄平面)，与在冲头保持器内形成的横向延伸的开口内的锥度保持销钉配件上形成的协作面接合。由于锥度销钉不能防止冲头垂直移动，柄部必须也用一个销钉支持，此销钉的内端具有倾斜的楔表面，它用于与冲头柄部形成的协作的楔表面接合，作为柄平面相对侧面上止动器的一部分，即使如果人们遵守这种方法用以在保持器内支持冲头，以达到大的精度优点，显然，这样的冲头和保持器的功能是用两个倾斜表面的接触来夹住柄部，每个倾斜表面用于横向而不是垂直地夹住柄部。倾斜表面与水平面上的水平线形成锐角，这就是说，“横向锐角”；而不是与垂直面上的垂直线形成“垂直锐角”。此外，这种机构复杂而又制造费用昂贵。同样明显的是，为什么球体锁定冲头保持器成为机器工业用的现在的标准件。在类似的方式中，当不便于或实践不可能在模具接收孔内夹持模具衬套，或者寻求避免在模具接收孔内压配模具衬套，或使用球体锁定机构来进行这项工作，模具衬套的支持方法示于美国专利NO.3,535,967。模具衬套精确地定位在柔性的保持器内，在其中压配和支持模具保持器组件，其方法是在衬套的一个侧面设置平表面，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工具结构，其组合具有：带有垂直地延伸的工具和楔块接收腔的保持器组件；带有上部和下部的工具，上述上部适用于紧密地接收在上述工具和楔块接收腔内；位于上述腔内的楔块元件，上述楔块元件具有至少一个楔入表面，以锐角倾斜至垂直和工具接触 表面；以及紧固元件，它与上述楔块元件协作用，可释放地锁定上述上部在上述工具和楔块接收腔内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小弗朗西斯理查德简克，
申请(专利权)人：韦奇洛克系统有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]