一种冲孔刀及打孔装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种板材打孔装置，特别涉及一种针对硬质卡片进行打孔装置中 冲孔刀的改进设计。
【背景技术】
[0002] 机械传动技术是机械制造业研究的重要领域之一，在人类生产生活中有着广泛的 应用。机械系统由源动机、传动机构和执行机构3部分组成，其中，源动机为系统的运动提供 动力，而执行机构随机器功能的不同其运动方式和结构形式也不同，实现具体功能的是执 行器。正是由于动力机构比较单一、简单，而执行机构相对复杂多变，所以才需要用传动机 构将动力源提供的动力进行相应的变化，以适应不同的执行机构。
[0003] 打孔装置广泛的应用于金属材料、高分子材料等机械加工中。目前机械打孔装置 多采用如下传动方式:冲孔刀施力端在动力作用下运动，同时压缩复位弹簧，完成在待打孔 板材(下简称为板材)上打孔后，作用动力撤销，冲孔刀在复位弹簧的作用力下复位。
[0004] 针对上述传统机械打孔装置，在完成打孔后，由于冲孔刀(形状一般为圆柱体或者 方形)与板材之间的摩擦力存在，冲孔刀在弹簧的作用力下可能无法正常复位，需要在其它 外力作用才能复位，如果出现的概率较高，则严重影响用户的体验。解决此问题方法可以有 如下两种：
[0005] 1、改进冲孔刀的传动机构，冲孔刀向下运动完成打孔，通过外力使得冲孔刀复位。
[0006] 2、仍采用现有的传动机构，改进冲孔刀结构，仍然采用弹簧的作用力使冲孔刀复 位，通过减小或者避免与板材之间的摩擦，从而保证冲孔刀能够正常复位。
[0007] 第一种方法对冲孔装置传动方式改动非常大，虽然能够解决该问题，但是增加了 传动机构的复杂性，提高了制造成本与设备维护成本，第二种方法改进冲孔刀，减小摩擦， 投入成本小，结构简单，相对第一种方法经济性、实用性好。 【实用新型内容】
[0008] 本为了解决目前传统机械打孔装置的冲孔刀存在冲孔后不能可靠有效地复位的 技术问题。提供一种结构简单、且冲孔刀可以可靠复位的打孔装置。
[0009] 这一种打孔装置，包括：
[0010] -冲孔刀，其具有一刀头和刀身，该刀头位于该刀身的一端部，其具有一倒V字形 的刀口，实现对板材的冲孔切割；
[0011] 一传动机构，其接受动力源的动力，并作用该冲孔刀刀身的另一端，实现对冲孔刀 的直线驱动；
[0012] -复位弹簧，用于对冲孔刀在直线运动方向上提供复位弹力；
[0013] 其中，从该刀口到刀身之间形成一直径逐步缩小的锥形冲孔段。
[0014] 优选的，该倒V字形刀口与锥形冲孔段之间形成一段直径不变的刀壁。
[0015]优选的，该刀身为条状部件。
[0016] 一种冲孔刀，其具有一刀头和刀身，该刀头位于该刀身的一端部，其具有一倒V字 形的刀口，实现对板材的冲孔切割，其中该刀口到刀身之间形成直径逐步缩小的锥形冲孔 段。
[0017] 该技术方案与现有技术相比具有如下有益效果：
[0018] 该设计的优点在于仅仅通过改进冲孔刀的改进，从该刀口到刀身之间形成直径逐 步缩小的锥形冲孔段，大大减小了冲孔刀与板材的摩擦，通过匹配冲孔刀的结构参数，即可 解决冲孔刀不能可靠复位的技术问题，结构简单，经济性好，实用性强。
【附图说明】
[0019] 图1为现有打孔装置的打孔执行机构模块的组成示意图；
[0020] 图2为本实用新型提供的改进后打孔装置的打孔执行机构模块组成示意图。
[0021] 图3为现有打孔装置在打孔过程时冲孔刀的作用力分析；
[0022] 图4为本实用新型提供的打孔装置在打孔过程时冲孔刀的作用力分析 具体实施例
[0023] 下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基 于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所 有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0024]现有的打孔装置主要包括源动力模块，作为打孔装置的动力源;传动机构模块，用 于将动力源模块提供的动力传递给打孔执行机构模块;打孔执行机构模块接收传动机构模 块提供的动力，实现打孔功能。其中源动力模块、传动机构模块和冲孔刀直线运动通道与现 有方案一致，故此不再赘述。本方案主要针对现有打孔执行机构模块中的冲孔刀的不足提 出改进方案。
[0025] 其中，如图1所示，现有冲孔装置的打孔执行机构模块的组成示意图，当需要进行 冲孔时，源动力模块〇 1的输出动力通过传动机构模块02传递到打孔模块中冲孔刀2 '的刀身 的施力端，冲孔刀2'向所受力的同方向移动，实现打孔功能。打孔结束后由于复位弹簧的作 用，使冲孔刀2'自动回弹到打孔前的初始位置。一般冲孔刀为圆柱型或者方形的条状部件， 上下的大小均相等，其中A、B、C为冲孔刀上的三个点，参考图3所示。整个冲孔过程为:冲孔 刀在外力作用下向下运动是刀身A点穿过板材，同时复位弹簧4被压缩，完成打孔之后，外力 即撤销，在复位弹簧的作用力下冲孔刀复位。
[0026] 参阅图2所示，改进后打孔装置的打孔执行机构模块组成示意图，该打孔装置包括 一支撑部件1，用于支撑和安装如下模块或部件，同时限制冲孔刀只能直线运动;一冲孔刀 2,其活动安装在该支撑部件1上，具有一刀头21和刀身22,该刀头21位于该刀身22的一端 部，其具有一倒V字形的刀口 211，实现对板材的冲孔切割;一传动机构3，其接受动力源的动 力，并作用该冲孔刀2刀身22的另一端，实现对冲孔刀2的直线驱动;一复位弹簧4,用于对冲 孔刀2直线运动的限制和提供复位弹力，当然为了实现打孔装置的自动化，该打孔装置可以 具有电动源动力模块(图中未示出）。其中，从该刀口211到刀身22之间形成一直径逐步缩小 的锥形冲孔段212(A-B段），该倒V字形刀口 211与锥形冲孔段212之间形成一段直径不变的 刀壁213,如图2所示，该锥形冲孔段212使得在打孔完成后，冲孔刀2复位过程中与板材5之 间有一定的间隙，使得板材与冲孔刀2之间的摩擦力为零。当冲孔刀继续运动至B点时，虽然 刀壁213(B-C段)与板材间存在摩擦，但是此时冲孔刀2已经具有一定的速度，冲孔刀2在复 位弹簧的作用下复位的可靠性增加。通过调整锥面(A-B段)长度与复位弹簧4的弹性系数以 及冲孔刀的光滑程度等参数，冲孔刀2具有足够的速度，从而克服摩擦正常复位。
[0027]下面参阅图3和图4,对改进前后的冲孔刀2'和冲孔刀2做受力分析比较，首先参阅 图3所示，对现有冲孔刀2'的打孔过程的受力进行分析，其中，0点为冲孔刀2'的重心，A点为 完成打孔后冲孔刀2 '纵截面