冲头制造技术

一种在润滑油介于冲头和工件之间的情况下模制该工件时使用的冲头包括在其端部处的笔直部分、和直径增大部分。该笔直部分包括在其端部处的端面和侧面。该笔直部分沿着轴向方向延伸。该端面沿着与轴向方向垂直的径向方向延伸。该侧面与端面连接。该直径增大部分与笔直部分连接。该直径增大部分的在笔直部分和直径增大部分之间的连接部分处的沿着径向方向的宽度与笔直部分的宽度相同。直径增大部分的沿着径向方向的宽度随着离笔直部分的距离增大而增大。笔直部分的端面和侧面中的至少一个形成有凹坑。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在模制工件时使用的冲头。
技术介绍
已经提出了各种模具和采用这些模具的模制方法以便模制出工件。例如，JP昭57-208250A已经披露了一种由有孔背片和有孔片生产喷墨喷嘴的方法以及在该方法中所使用的冲头。生产喷墨喷嘴的这种方法如下进行。将圆锥形冲头的顶端部分压靠在设置于模具上的片上，由此在该片中形成根据冲头的顶端形状成形的凹入部分。然后，通过研磨机对形成在该片的与抵靠着冲头的表面相反的表面上的凸形部分进行研磨，由此在该片中形成微孔。这样，生产出有孔背片。
技术实现思路
然而在JP昭57-208250A中所披露的技术中，存在一个问题，即冲头尤其是冲头的与该片接触的一部分断裂或严重磨损，从而冲头的寿命较短。具体地说，在通过模制形成从数微米量级到数十微米量级的范围内的微孔例如喷墨喷嘴的喷嘴孔时，冲头的寿命由于断裂、摩擦磨损等而变得非常短，因为冲头的顶端部分必须与每个微孔一样狭小。因此，近年来已经采用在给包含冲头的模具供应润滑剂的同时模制工件的方法。但是，由于模具的表面如此平滑从而即使在这样供应润滑剂的情况下润滑剂也立即流出，所以在延长模具寿命方面存在限制。因此，可以设想一直供应润滑剂的方法，但是存在另一个问题，即该方法不经济，使得生产成本增大。本专利技术提供一种冲头，其中使得润滑剂保持性能足够高从而抑制冲头断裂或磨损。根据本专利技术的一个方面，一种在润滑油介于冲头和工件之间的情况下模制该工件时使用的冲头包括在冲头的端部处的笔直部分、和直径增大部分。该笔直部分沿着轴向方向延伸。笔直部分包括在其端部处的端面和侧面。该端面沿着与轴向方向垂直的径向方向延伸。该侧面与端面连接。该直径增大部分与笔直部分连接。该直径增大部分的在笔直部分和直径增大部分之间的连接部分处的沿着径向方向的宽度与笔直部分的沿着径向方向的宽度相同。直径增大部分的沿着径向方向的宽度随着离笔直部分的距离增大而增大。笔直部分的端面和侧面中的至少一个形成有凹坑。根据这种结构，当笔直部分的端部压靠在工件上以进行模制时，供应给笔直部分或供应给工件的一部分润滑剂保留在该凹坑中，由此使在笔直部分和工件之间的润滑性保持较高。为此，防止了冲头断裂或磨损，从而延长冲头的寿命。根据本专利技术的另一个方面，提供一种在润滑油介于冲头和工件之间的情况下模制该工件时使用的冲头。该冲头包括在冲头的端部处的直径增大部分。该直径增大部分包括沿着与冲头的轴向方向垂直的径向方向延伸的端面。直径增大部分的宽度随着离端面的距离增大而增大。直径增大部分的端面形成有凹坑。根据这种结构，当直径增大部分的端部压靠在工件上以进行模制时，供应给直径增大部分或供应给工件的一部分润滑剂保留在该凹坑中，由此使在直径增大部分和工件之间的润滑性保持较高。为此，防止了冲头断裂或磨损，从而延长冲头的寿命。笔直部分的侧面可以形成有多个凹坑。根据这种结构，当将笔直部分压靠在工件上时，能够使在笔直部分的侧面和工件之间的润滑性保持更高。为此，能够长时间降低在笔直部分的侧面和工件之间的摩擦力，从而能够更大地延长冲头的寿命。此外，笔直部分的端面可以形成有多个凹坑。根据该结构，当将冲头压靠在工件上时，能够使在冲头和工件之间的接触压力最高的端面处的润滑性保持更高。由此，能够更大地延长冲头的寿命。此外，冲头还可以包括基材。可以在该基材的表面上形成涂膜。该涂膜具有(i)比基材的摩擦系数低的摩擦系数和(ii)比基材的硬度大的硬度中的至少一个。涂膜可以包括具有DLC涂膜的表面层。根据这种结构，能够延长冲头的寿命。此外，该涂膜在DLC涂膜和基材之间还可以包括中间层，该中间层具有铬涂膜和钨涂膜中的一种。根据该结构，能够防止DLC涂膜与基材分离。此外，凹坑可以具有不穿过DLC涂膜的深度。根据该结构，能够防止在形成凹坑时产生出的热传递给基材。因此，在基材表面上没有形成任何热影响层。由此，能够防止基材的耐久性由于热的影响而变差。此外，基材可以包括具有碳化物的硬质合金，该碳化物包括选自由碳化钨、碳化钒、碳化钛和碳化钽组成的组中的至少一种。该硬质合金的碳化物的平均粒径可以等于或大于0.05μm，且小于0.3μm。根据这种结构，能够使横向断裂强度较高。附图说明图1为透视图，显示出其上应用根据本专利技术第一实施方案的冲头的冲压模的一部分。图2为在图1中所示的冲头的放大透视图。图3为放大剖视图，显示出在图2中所示的冲头的结构。图4A至4D为剖视图，顺序显示出生产冲压模的步骤。图5A至5C为剖视图，顺序显示出生产喷嘴板的步骤。图6为放大透视图，显示出其上应用根据本专利技术第二实施方案的冲头的冲压模。图7A至7C为剖视图，顺序显示出生产喷嘴板的步骤。具体实施例方式下面将参照这些附图对本专利技术的实施方案进行说明。虽然这些实施方案都是其中将本专利技术应用于用于对喷墨头的喷嘴板进行模制的冲头的实施例，但是本专利技术也能够应用于其它模制制品的模制。图1为透视图，显示出采用根据本专利技术第一实施方案的冲头的冲压模的一部分。如图1所示，冲压模1包括主体部分2和冲头3，该冲头3形成在主体部分2的下端部处以便用于模制。冲压模1的冲头3用于对喷嘴板的基板21(参见图5A至5C)进行模制。主体部分2具有向下变细的圆锥形部分11和从该圆锥形部分11的下端向下延伸的柱形部分12。图2为在图1中所示的冲头3的放大透视图。如图2所示，作为冲压模1的端部的冲头3具有与柱形部分12的下端连接的截头圆锥形锥体部分(直径增大部分)5、和与该锥体部分5的下端连接的柱形笔直部分6。该冲头3与主体部分2形成为一体。锥体部分5如下形成，使得沿着与冲头3的轴向方向垂直的径向方向的直径随着从主体部分2的柱形部分12的下端朝向冲头3的笔直部分6的上端靠近而逐渐线性减小。笔直部分6具有圆形端面6a，该圆形端面6a平行于与冲头3的轴向方向垂直的方向。该笔直部分6其形状为柱状，从而能够形成喷嘴板25的喷嘴26的排出口27。锥体部分5的下端的直径及形状与笔直部分6的上端的直径及形状完全相同。图3为放大剖视图，显示出在图2中所示的冲头的笔直部分6的结构。锥体部分5具有与在图3中所示的笔直部分6相同的结构，除了在锥体部分5中没有形成凹坑10之外。如图3所示，笔直部分6具有与主体部分2成一体的压模构件15和比该压模构件15硬的硬涂膜16。压模构件15按照如下方式形成，即将由Vickers硬度(HV)为1500的硬质合金(烧结碳化物)制成的压模材料机械加工成压模构件15的形状。压模构件15的硬质合金为通过对按照预定比例制备出的碳化钨、碳化钒、碳化钛、碳化钽、碳化铬和金属钴的混合物进行烧结获得的合金。在该合金中的碳化物的平均粒径等于或大于0.05μm，并且小于0.3μm。例如，如果在硬质合金中的碳化物的粒径小于0.05μm，则每个粉末粒子的表面积变大，从而引起如下问题，即每个粉末粒子的碳化加速或者这些粒子易于聚集。如果碳化物的粒径等于或大于0.3μm，则在冲头3的表面上的碳化物粒子可能掉落。这样引起如下问题，即在掉落之后保留相对较大的凹入部分，由此造成以这些凹入部分用作裂开起始点的裂开，并且由于该裂开传播而导致强度降低。因此，在压模构件15由含有如上所述平均粒径等于或大于0.05μm并且小于0.3μm的碳化物的硬质合金制成时，显著改善了冲压模1的强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冲头，用于在润滑油介于冲头和工件之间的情况下模制该工件，该冲头包括：在冲头的端部处的笔直部分（６），该笔直部分（６）沿着轴向方向延伸，该笔直部分（６）包括：在其端部处的端面（６ａ），该端面（６ａ）沿着与所述轴向方向垂直的 径向方向延伸；和侧面（６ｂ），该侧面（６ｂ）与端面（６ａ）连接；以及与笔直部分（６）连接的直径增大部分（５），该直径增大部分（５）的在笔直部分（６）和直径增大部分（５）之间的连接部分处的沿着径向方向的宽度与笔直部分（６）的沿 着径向方向的宽度相同，该直径增大部分（５）的沿着径向方向的宽度随着离笔直部分（６）的距离增大而增大，其中：笔直部分（６）的端面（６ａ）和侧面（６ｂ）中的至少一个形成有凹坑（１０）。

【技术特征摘要】
JP 2005-3-29 2005-0946911.一种冲头，用于在润滑油介于冲头和工件之间的情况下模制该工件，该冲头包括在冲头的端部处的笔直部分(6)，该笔直部分(6)沿着轴向方向延伸，该笔直部分(6)包括在其端部处的端面(6a)，该端面(6a)沿着与所述轴向方向垂直的径向方向延伸；和侧面(6b)，该侧面(6b)与端面(6a)连接；以及与笔直部分(6)连接的直径增大部分(5)，该直径增大部分(5)的在笔直部分(6)和直径增大部分(5)之间的连接部分处的沿着径向方向的宽度与笔直部分(6)的沿着径向方向的宽度相同，该直径增大部分(5)的沿着径向方向的宽度随着离笔直部分(6)的距离增大而增大，其中笔直部分(6)的端面(6a)和侧面(6b)中的至少一个形成有凹坑(10)。2.如权利要求1所述的冲头，其中直径增大部分(5)还包括没有形成任何凹坑的侧面。3.如权利要求1所述的冲头，其中笔直部分(6)的侧面(6b)形成有多个凹坑(10)。4.如权利要求1所述的冲头，其中笔直部分(6)的端面(6a)形成有多个凹坑(10)。5.如权利要求3所述的冲头，其中凹坑(10)的底面面积总和与笔直部分(6)的表面积的比率在20％至80％的范围内。6.如权利要求1所述的冲头，其中笔直部分(6)的端面(6a)形成有多个凹坑(10)；笔直部分(6)的侧面(6b)形成有多个凹坑(10)；并且笔直部分(6)的端面(6a)在凹坑(10)的分布密度方面高于笔直部分(6)的侧面(6b)。7.如权利要求1所述的冲头，还包括基材(15)，其中在该基材(15)的表面上形成涂膜(16)；并且该涂膜(16)具有(i)比基材(15)的摩擦系数低的摩擦系数和(ii)比基材(15)的硬度大的硬度中的至少一个。8.如权利要求7所述的冲头，其中涂膜(16)包括表面层(18)，该表面层(18)包括DLC涂膜。9.如权利要求8所述的冲头，其中涂膜(16)在DLC涂膜(18)和基材(15)之间还包括中间层(17)，该中间层(17)包括铬涂膜和钨涂膜中的一种。10.如权利要求9所述的冲头，其中中间层(17)包括基本由铬和钨中的一种构成的金属层(17a)，该金属层形成在基材(15)上；以及由铬和碳或由钨和碳制...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤敦，中本光，
申请(专利权)人：兄弟工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]