沖頭制造技術

一種在潤滑油介于沖頭和工件之間的情況下模制該工件時使用的沖頭包括在其端部處的筆直部分、和直徑增大部分。該筆直部分包括在其端部處的端面和側面。該筆直部分沿著軸向方向延伸。該端面沿著與軸向方向垂直的徑向方向延伸。該側面與端面連接。該直徑增大部分與筆直部分連接。該直徑增大部分的在筆直部分和直徑增大部分之間的連接部分處的沿著徑向方向的寬度與筆直部分的寬度相同。直徑增大部分的沿著徑向方向的寬度隨著離筆直部分的距離增大而增大。筆直部分的端面和側面中的至少一個形成有凹坑。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及在模制工件時使用的沖頭。
技術介紹
已經提出了各種模具和采用這些模具的模制方法以便模制出工件。例如，JP昭57-208250A已經披露了一種由有孔背片和有孔片生產噴墨噴嘴的方法以及在該方法中所使用的沖頭。生產噴墨噴嘴的這種方法如下進行。將圓錐形沖頭的頂端部分壓靠在設置于模具上的片上，由此在該片中形成根據沖頭的頂端形狀成形的凹入部分。然后，通過研磨機對形成在該片的與抵靠著沖頭的表面相反的表面上的凸形部分進行研磨，由此在該片中形成微孔。這樣，生產出有孔背片。
技術實現思路
然而在JP昭57-208250A中所披露的技術中，存在一個問題，即沖頭尤其是沖頭的與該片接觸的一部分斷裂或嚴重磨損，從而沖頭的壽命較短。具體地說，在通過模制形成從數微米量級到數十微米量級的范圍內的微孔例如噴墨噴嘴的噴嘴孔時，沖頭的壽命由于斷裂、摩擦磨損等而變得非常短，因為沖頭的頂端部分必須與每個微孔一樣狹小。因此，近年來已經采用在給包含沖頭的模具供應潤滑劑的同時模制工件的方法。但是，由于模具的表面如此平滑從而即使在這樣供應潤滑劑的情況下潤滑劑也立即流出，所以在延長模具壽命方面存在限制。因此，可以設想一直供應潤滑劑的方法，但是存在另一個問題，即該方法不經濟，使得生產成本增大。本專利技術提供一種沖頭，其中使得潤滑劑保持性能足夠高從而抑制沖頭斷裂或磨損。根據本專利技術的一個方面，一種在潤滑油介于沖頭和工件之間的情況下模制該工件時使用的沖頭包括在沖頭的端部處的筆直部分、和直徑增大部分。該筆直部分沿著軸向方向延伸。筆直部分包括在其端部處的端面和側面。該端面沿著與軸向方向垂直的徑向方向延伸。該側面與端面連接。該直徑增大部分與筆直部分連接。該直徑增大部分的在筆直部分和直徑增大部分之間的連接部分處的沿著徑向方向的寬度與筆直部分的沿著徑向方向的寬度相同。直徑增大部分的沿著徑向方向的寬度隨著離筆直部分的距離增大而增大。筆直部分的端面和側面中的至少一個形成有凹坑。根據這種結構，當筆直部分的端部壓靠在工件上以進行模制時，供應給筆直部分或供應給工件的一部分潤滑劑保留在該凹坑中，由此使在筆直部分和工件之間的潤滑性保持較高。為此，防止了沖頭斷裂或磨損，從而延長沖頭的壽命。根據本專利技術的另一個方面，提供一種在潤滑油介于沖頭和工件之間的情況下模制該工件時使用的沖頭。該沖頭包括在沖頭的端部處的直徑增大部分。該直徑增大部分包括沿著與沖頭的軸向方向垂直的徑向方向延伸的端面。直徑增大部分的寬度隨著離端面的距離增大而增大。直徑增大部分的端面形成有凹坑。根據這種結構，當直徑增大部分的端部壓靠在工件上以進行模制時，供應給直徑增大部分或供應給工件的一部分潤滑劑保留在該凹坑中，由此使在直徑增大部分和工件之間的潤滑性保持較高。為此，防止了沖頭斷裂或磨損，從而延長沖頭的壽命。筆直部分的側面可以形成有多個凹坑。根據這種結構，當將筆直部分壓靠在工件上時，能夠使在筆直部分的側面和工件之間的潤滑性保持更高。為此，能夠長時間降低在筆直部分的側面和工件之間的摩擦力，從而能夠更大地延長沖頭的壽命。此外，筆直部分的端面可以形成有多個凹坑。根據該結構，當將沖頭壓靠在工件上時，能夠使在沖頭和工件之間的接觸壓力最高的端面處的潤滑性保持更高。由此，能夠更大地延長沖頭的壽命。此外，沖頭還可以包括基材。可以在該基材的表面上形成涂膜。該涂膜具有(i)比基材的摩擦系數低的摩擦系數和(ii)比基材的硬度大的硬度中的至少一個。涂膜可以包括具有DLC涂膜的表面層。根據這種結構，能夠延長沖頭的壽命。此外，該涂膜在DLC涂膜和基材之間還可以包括中間層，該中間層具有鉻涂膜和鎢涂膜中的一種。根據該結構，能夠防止DLC涂膜與基材分離。此外，凹坑可以具有不穿過DLC涂膜的深度。根據該結構，能夠防止在形成凹坑時產生出的熱傳遞給基材。因此，在基材表面上沒有形成任何熱影響層。由此，能夠防止基材的耐久性由于熱的影響而變差。此外，基材可以包括具有碳化物的硬質合金，該碳化物包括選自由碳化鎢、碳化釩、碳化鈦和碳化鉭組成的組中的至少一種。該硬質合金的碳化物的平均粒徑可以等于或大于0.05μm，且小于0.3μm。根據這種結構，能夠使橫向斷裂強度較高。附圖說明圖1為透視圖，顯示出其上應用根據本專利技術第一實施方案的沖頭的沖壓模的一部分。圖2為在圖1中所示的沖頭的放大透視圖。圖3為放大剖視圖，顯示出在圖2中所示的沖頭的結構。圖4A至4D為剖視圖，順序顯示出生產沖壓模的步驟。圖5A至5C為剖視圖，順序顯示出生產噴嘴板的步驟。圖6為放大透視圖，顯示出其上應用根據本專利技術第二實施方案的沖頭的沖壓模。圖7A至7C為剖視圖，順序顯示出生產噴嘴板的步驟。具體實施例方式下面將參照這些附圖對本專利技術的實施方案進行說明。雖然這些實施方案都是其中將本專利技術應用于用于對噴墨頭的噴嘴板進行模制的沖頭的實施例，但是本專利技術也能夠應用于其它模制制品的模制。圖1為透視圖，顯示出采用根據本專利技術第一實施方案的沖頭的沖壓模的一部分。如圖1所示，沖壓模1包括主體部分2和沖頭3，該沖頭3形成在主體部分2的下端部處以便用于模制。沖壓模1的沖頭3用于對噴嘴板的基板21(參見圖5A至5C)進行模制。主體部分2具有向下變細的圓錐形部分11和從該圓錐形部分11的下端向下延伸的柱形部分12。圖2為在圖1中所示的沖頭3的放大透視圖。如圖2所示，作為沖壓模1的端部的沖頭3具有與柱形部分12的下端連接的截頭圓錐形錐體部分(直徑增大部分)5、和與該錐體部分5的下端連接的柱形筆直部分6。該沖頭3與主體部分2形成為一體。錐體部分5如下形成，使得沿著與沖頭3的軸向方向垂直的徑向方向的直徑隨著從主體部分2的柱形部分12的下端朝向沖頭3的筆直部分6的上端靠近而逐漸線性減小。筆直部分6具有圓形端面6a，該圓形端面6a平行于與沖頭3的軸向方向垂直的方向。該筆直部分6其形狀為柱狀，從而能夠形成噴嘴板25的噴嘴26的排出口27。錐體部分5的下端的直徑及形狀與筆直部分6的上端的直徑及形狀完全相同。圖3為放大剖視圖，顯示出在圖2中所示的沖頭的筆直部分6的結構。錐體部分5具有與在圖3中所示的筆直部分6相同的結構，除了在錐體部分5中沒有形成凹坑10之外。如圖3所示，筆直部分6具有與主體部分2成一體的壓模構件15和比該壓模構件15硬的硬涂膜16。壓模構件15按照如下方式形成，即將由Vickers硬度(HV)為1500的硬質合金(燒結碳化物)制成的壓模材料機械加工成壓模構件15的形狀。壓模構件15的硬質合金為通過對按照預定比例制備出的碳化鎢、碳化釩、碳化鈦、碳化鉭、碳化鉻和金屬鈷的混合物進行燒結獲得的合金。在該合金中的碳化物的平均粒徑等于或大于0.05μm，并且小于0.3μm。例如，如果在硬質合金中的碳化物的粒徑小于0.05μm，則每個粉末粒子的表面積變大，從而引起如下問題，即每個粉末粒子的碳化加速或者這些粒子易于聚集。如果碳化物的粒徑等于或大于0.3μm，則在沖頭3的表面上的碳化物粒子可能掉落。這樣引起如下問題，即在掉落之后保留相對較大的凹入部分，由此造成以這些凹入部分用作裂開起始點的裂開，并且由于該裂開傳播而導致強度降低。因此，在壓模構件15由含有如上所述平均粒徑等于或大于0.05μm并且小于0.3μm的碳化物的硬質合金制成時，顯著改善了沖壓模1的強度本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種沖頭，用于在潤滑油介于沖頭和工件之間的情況下模制該工件，該沖頭包括：在沖頭的端部處的筆直部分（６），該筆直部分（６）沿著軸向方向延伸，該筆直部分（６）包括：在其端部處的端面（６ａ），該端面（６ａ）沿著與所述軸向方向垂直的 徑向方向延伸；和側面（６ｂ），該側面（６ｂ）與端面（６ａ）連接；以及與筆直部分（６）連接的直徑增大部分（５），該直徑增大部分（５）的在筆直部分（６）和直徑增大部分（５）之間的連接部分處的沿著徑向方向的寬度與筆直部分（６）的沿 著徑向方向的寬度相同，該直徑增大部分（５）的沿著徑向方向的寬度隨著離筆直部分（６）的距離增大而增大，其中：筆直部分（６）的端面（６ａ）和側面（６ｂ）中的至少一個形成有凹坑（１０）。

【技術特征摘要】
JP 2005-3-29 2005-0946911.一種沖頭，用于在潤滑油介于沖頭和工件之間的情況下模制該工件，該沖頭包括在沖頭的端部處的筆直部分(6)，該筆直部分(6)沿著軸向方向延伸，該筆直部分(6)包括在其端部處的端面(6a)，該端面(6a)沿著與所述軸向方向垂直的徑向方向延伸；和側面(6b)，該側面(6b)與端面(6a)連接；以及與筆直部分(6)連接的直徑增大部分(5)，該直徑增大部分(5)的在筆直部分(6)和直徑增大部分(5)之間的連接部分處的沿著徑向方向的寬度與筆直部分(6)的沿著徑向方向的寬度相同，該直徑增大部分(5)的沿著徑向方向的寬度隨著離筆直部分(6)的距離增大而增大，其中筆直部分(6)的端面(6a)和側面(6b)中的至少一個形成有凹坑(10)。2.如權利要求1所述的沖頭，其中直徑增大部分(5)還包括沒有形成任何凹坑的側面。3.如權利要求1所述的沖頭，其中筆直部分(6)的側面(6b)形成有多個凹坑(10)。4.如權利要求1所述的沖頭，其中筆直部分(6)的端面(6a)形成有多個凹坑(10)。5.如權利要求3所述的沖頭，其中凹坑(10)的底面面積總和與筆直部分(6)的表面積的比率在20％至80％的范圍內。6.如權利要求1所述的沖頭，其中筆直部分(6)的端面(6a)形成有多個凹坑(10)；筆直部分(6)的側面(6b)形成有多個凹坑(10)；并且筆直部分(6)的端面(6a)在凹坑(10)的分布密度方面高于筆直部分(6)的側面(6b)。7.如權利要求1所述的沖頭，還包括基材(15)，其中在該基材(15)的表面上形成涂膜(16)；并且該涂膜(16)具有(i)比基材(15)的摩擦系數低的摩擦系數和(ii)比基材(15)的硬度大的硬度中的至少一個。8.如權利要求7所述的沖頭，其中涂膜(16)包括表面層(18)，該表面層(18)包括DLC涂膜。9.如權利要求8所述的沖頭，其中涂膜(16)在DLC涂膜(18)和基材(15)之間還包括中間層(17)，該中間層(17)包括鉻涂膜和鎢涂膜中的一種。10.如權利要求9所述的沖頭，其中中間層(17)包括基本由鉻和鎢中的一種構成的金屬層(17a)，該金屬層形成在基材(15)上；以及由鉻和碳或由鎢和碳制...

【專利技術屬性】
技術研發人員：伊藤敦，中本光，
申請(專利權)人：兄弟工業株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]