一种用于锻造金属片构件的冲头，包括： 第一模具，适于与所述片构件的第一面相对； 第二模具，适于与所述片构件的第二面相对； 多个第一凸起，设置在所述第一模具上并在第一方向上以固定间距排列，每个所述第一凸起在垂直于所述第一方向的第二方向上是细长的；以及 多个第二凸起，设置在所述第二模具上并在所述第一方向上以所述固定间距排列，每个所述第二凸起在所述第二方向上是细长的，在它的末端部分设置有在所述第二方向上延伸的凹入部分， 其中所述片构件夹在所述第一模具和所述第二模具之间，使得所述第一凸起和所述第二凸起在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上切入所述片构件，以进行第一锻造加工。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用于制造如液体喷射头的部件的锻造冲头。本专利技术也涉及一种使用该锻造冲头的精密锻造方法和用该锻造冲头制造液体喷射头的方法。
技术介绍
锻造加工(forging work)用于各个领域的产品。例如，人们认为液体喷射头的压力生成腔通过锻造金属材料来成型。液体喷射头从喷嘴口以液滴形式喷射受压液体，用于各种液体的喷射头是已知的。喷墨记录头是典型的液体喷射头。这里，将以喷墨记录头为例描述相关技术。作为液体喷射头的例子的喷墨记录头(以后称为“记录头”)设置有多组从公共墨水池经由与喷嘴口对应的压力生成腔到达喷嘴口的流动通道。此外，各个压力生成腔需要以对应于记录密度的很小的间距来形成以满足减小尺寸的要求。因此，用于隔离相邻压力生成腔的分隔壁的壁厚度极薄。此外，为了有效地利用压力生成腔内部的墨水压力来喷射墨水滴，在其流动通道的宽度上，用于连通压力生成腔和公共墨水池的墨水供应口比压力生成腔更窄。根据相关技术的记录头，考虑到制造这种具有极好尺寸精度的小尺寸形状的压力生成腔和墨水供应口，优选使用硅基片。即通过硅的各向异性刻蚀来显露晶体表面，形成由晶体表面分隔的压力生成腔或者墨水供应口。此外，从易加工性等要求考虑，形成有喷嘴口的喷嘴片由金属板制造。此外，用于改变压力生成腔容量的隔膜(diaphragm)部分形成为弹性片。该弹性片是通过将树脂膜粘附于金属制成的支撑片上组成的两层结构，并且通过去除对应于压力生成腔的支撑片的部分来制造。例如，在公开号为2000-263799A的日本专利申请中公开了这种结构。因为分隔壁的厚度很薄，所以难以精确地获得压力生成腔的凹口形状而均一地设定它的液体容量。因为凹口形状通常在很多情况下是细长的，分隔壁的长度因而增加。因此，为了保持液体容量一致，在整个长度上精确地制造分隔壁是重要的。特别地，为了得到相邻压力生成腔的适当的凹口形状，在制造过程中充分保持分隔壁的高度是重要的。同时，按照如上所述的相关技术的记录头，因为硅和金属的线性膨胀率的差异很大，所以在将硅板、喷嘴片和弹性片等各个构件粘到一起时，需要在比较低的温度下将各个构件长时间粘附。因此，难以实现生产率的提高从而引起增加生产成本的因素。因此，已经尝试过通过塑性加工在金属制成的板上形成压力生成腔，但是，因为压力生成腔极小并且墨水供应口的流动通道宽度需要比压力生成腔的窄，所以所述塑性加工是困难的，因此造成了一个问题，即生产效率的提高难以实现。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是精确地形成分隔壁以高精度地得到相邻压力生成腔的凹口形状。为了实现上述目的，根据本专利技术，提供一种用于锻造金属片构件的冲头，该冲头包括第一模具，适于与所述片构件的第一面相对；第二模具，适于与所述片构件的第二面相对；多个第一凸起，设置在所述第一模具上并在第一方向上以固定间距排列，每个所述第一凸起在垂直于所述第一方向的第二方向上是细长的；以及多个第二凸起，设置在所述第二模具上并在所述第一方向上以所述固定间距排列，每个所述第二凸起在所述第二方向上是细长的，在它的末端部分设置有在所述第二方向上延伸的凹入部分，其中所述片构件夹在所述第一模具和所述第二模具之间，使得所述第一凸起和所述第二凸起在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上切入所述片构件，以进行第一锻造加工。片构件中的材料在两个模具间受压，引起流动以被推进第一凸起间的间隙。顺便说一句，在凹入部分两侧的部分，两个模具之间的间隔小于设置凹入部分的部分，于是材料的受压量提高。材料受压引起流动以在第二方向上被挤出，且材料移向凹入部分，此处两个模具之间的间隔变大，于是加压量减小。换句话说，凹入部分用以提供材料逃溢的位置。因此，材料肯定在间隙的第二方向的整个区域内流动。而且，因为凸起以固定间距排列，所以材料在第一方向的流动在流动方向和流动量上都是一致的。在间隙中流动的材料变成由第一凸起形成的凹口的分隔壁的情况下，凹口的形状可以精确地得到。此外，因为该加工能够实现每个凹口的容积一致，所以在例如将形成用于液体喷射头的压力生成腔的情况下，液体喷射头的喷射性能稳定。优选的，所述第二模具排列成使得每个所述第二凸起对着相邻所述第一凸起间界定的间隙。在这种情况下，可以有效地利用第二凸起的高度使材料流进第一凸起间的间隙。或者，所述第二模具排列成使得每个所述第二凸起对着所述第一凸起中相关的一个。在这种情况下，第一和第二凸起之间的压力可以最大化以促进材料流进第一凸起之间的间隙。优选的，在所述第二方向上，所述凹入部分布置在每个所述第二凸起的中间部分。在这种情况下，从凹入部分的两侧流动的材料的量能够相同。优选的，所述凹入部分从所述第一方向看具有拱形形状。在这种情况下，材料能够平滑地流进凹入部分。或者，凹入部分可以形成有多个平面。或者，在所述凹入部分的底面部分形成凸出部分。在这种情况下，防止应力集中在底部，否则这会导致在底部产生破裂。这里，优选的，所述凸出部分具有一定程度的高度，使得多个凹入部分基本上由所述凸出部分界定。在这种情况下，多个加压量大的部分和加压量小的部分交替设置，以便材料在第二方向上流进间隙的量能更加一致。为了相同的优点，取代所述凸出部分，可以在所述凹入部分的底部形成凹口部分。优选的，所述凹入部分在所述第二方向上的长度是每个所述第二凸起在所述第二方向上的长度的2/3或更小。在这种情况下，材料在第二方向上的流动量和用于接收相同量的凹入部分的大小可以通过压力冲程适当地平衡。因此，材料流进间隙的量被最优化。为了获得相同的优点，优选的，所述凹入部分的深度与所述凹入部分在所述第二方向上的长度之比在0.05到0.3的范围内。为了获得相同的优点，所述凹入部分的深度与每个所述第二凸起的高度比在0.5到1的范围内。优选的，至少每个所述第二凸起的所述凹入部分用镜面精加工或电镀铬精加工。在这种情况下，可以促进材料流进第一凸起之间的间隙。优选的，每个所述第二凸起从所述第二方向上看具有楔形横截面。在这种情况下，可以确保第二凸起切入片构件。这里，优选的，所述楔形横截面的末端角为90度或更小。优选的，所述固定间距为0.3mm或更小。为了形成这种微小结构，通常使用各向异性的刻蚀方法。因为该方法需要大量加工工时，所以对于降低制造成本是不利的。但是，可以应用本专利技术的锻造冲头以获得微小结构，并极大地减少制造成本。优选的，所述冲头还包括第三模具，适于与已进行了所述第一锻造加工的所述片构件的所述第二面相对。所述片构件夹在所述第一模具和所述第三模具之间，使得只有所述第一凸起在所述第三方向上切入所述片构件，以进行第二锻造加工。这里，优选的所述第三模具形成有在所述第二方向上排列并在所述第一方向上是细长的一对第三凸起，以便在二者之间界定凹槽；并且每个所述第三凸起具有平的末端面。在这种情况下，因为流进第一凸起之间的间隙的材料进一步被所述平面加压，所以将成为分隔壁的材料的高度在第一和第二方向上完全相同。同样优选的，所述第二模具中的所述凹入部分和所述第三模具中的所述凹槽相对于所述片构件放置在关于所述第二方向相同的位置。在这种情况下，因为在片构件第二面上由凹入部分形成的凸出由凹槽接收，在凸出处的材料永远不会流进第一凸起之间的间隙，以便分隔壁高度一致。同样优选的，在每个所述第三凸起的第一方向上的两个端部设本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于锻造金属片构件的冲头，包括第一模具，适于与所述片构件的第一面相对；第二模具，适于与所述片构件的第二面相对；多个第一凸起，设置在所述第一模具上并在第一方向上以固定间距排列，每个所述第一凸起在垂直于所述第一方向的第二方向上是细长的；以及多个第二凸起，设置在所述第二模具上并在所述第一方向上以所述固定间距排列，每个所述第二凸起在所述第二方向上是细长的，在它的末端部分设置有在所述第二方向上延伸的凹入部分，其中所述片构件夹在所述第一模具和所述第二模具之间，使得所述第一凸起和所述第二凸起在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上切入所述片构件，以进行第一锻造加工。2.如权利要求1所述的冲头，还包括第三模具，适于与已进行了所述第一锻造加工的所述片构件的所述第二面相对，其中，所述片构件夹在所述第一模具和所述第三模具之间，使得只有所述第一凸起在所述第三方向上切入所述片构件，以进行第二锻造加工。3.如权利要求1所述的冲头，其中，所述第二模具排列成使得每个所述第二凸起对着相邻的第一凸起之间界定的间隙。4.如权利要求1所述的冲头，其中，所述第二模具排列成使得每个所述第二凸起对着所述第一凸起中相关的一个。5.如权利要求1所述的冲头，其中，在所述第二方向上，所述凹入部分布置在每个所述第二凸起的中间部分。6.如权利要求1所述的冲头，其中，所述凹入部分从所述第一方向看具有拱形形状。7.如权利要求1所述的冲头，其中，所述凹入部分形成有多个平面。8.如权利要求1所述的冲头，其中，在所述凹入部分的底面部分形成凸出部分。9.如权利要求8所述的冲头，其中，所述凸出部分具有一定程度的高度，使得多个凹入部分基本上由所述凸出部分界定。10.如权利要求1所述的冲头，其中，在所述凹入部分的底部形成凹口部分。11.如权利要求1所述的冲头，其中，所述凹入部分在所述第二方向上的长度是每个所述第二凸起在所述第二方向上的长度的2/3或更小。12.如权利要求1所述的冲头，其中，所述凹入部分的深度与所述凹入部分在所述第二方向上的长度之比在0.05到0.3的范围内。13.如权利要求1所述的冲头，其中，所述凹入部分的深度与每个所述第二凸起的高度比在0.5到1的范围内。14.如权利要求1所述的冲头，其中，至少每个所述第二凸起的所述凹入部分用镜面精加工或电镀铬来精加工。15.如权利要求1所述的冲头，其中，每个所述第二凸起从所述第二方向上看具有楔形横截面。16.如权利要求15所述的冲头，其中，所述楔形横截面的末端角为90度或更小。17.如权利要求1所述的冲头，其中，所述固定间距为0.3mm或更小。18.如权利要求2所述的冲头，其中，所述第三模具形成有在所述第二方向上排列并在所述第一方向上是细长的一对第三凸起，以便在二者之间界定凹槽；并且每个所述第三凸起具有平的末端面。19.如权利要求18所述的冲头，其中，所述第二模具中的所述凹入部分和所述第三模具中的所述凹槽相对于所述片构件放置在关于所述第二方向相同的位置。20.如权利要求18所述的冲头，其中，在每个所述第三凸起的第一方向上的两个端部设置有从...
【专利技术属性】
技术研发人员：赤羽富士男，高岛永光，红林昭治，羽毛田和重，上杉良治，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。