缝纫机针及其制造方法

专利名称：缝纫机针及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种缝纫机针及其制造方法。
缝纫机针按常规是用模压加工或摸压成形、旋压加工或与之相似的一类压力加工方法来制造的，以取代金属切削加工。然而，此种人所周知的压力加工方法需要一系列的冲压加工，磨削加工及研磨加工，它导致必需使用一批不同类型的压模并且极度的麻烦。
常规的压力加工法由于采用压模而在针的杆身上造成毛刺。不幸，去除毛刺又是费时费力的工作，因此，旋压加工或滚压据说能在机针成形时防止杆身上毛刺的产生，并且像美国4044814号专利所揭示的那样的方法最近已被提出。
不过，为了用滚压法把金属坯料制成缝纫机针的杆身并防止在杆身上形成毛刺，重要的是受滚压挤入位于一付模具之间所形成的外端空穴内的金属坯料的体积与空穴的体积相比要有所减少，当坯料欠重太多或杆身由于压制造成毛刺从而形成长缝时，针的强度降低，在制造中由于刮擦及类似的麻烦而增加了损失，导致制造成本增加。
此外，杆身上深度不足的针眼上方余隙当线被向针馈送稍有拉伸时往往使缝线所打成之圈尺寸过小，造成打环器抓不住线圈。这样一来，缝纫机针在缝纫机上的按装就要经麻烦的操作，像调整缝纫机，包括定时调整，喂料掣子等件的调整，以致缝纫机的盘车及操作均需更多的时间与劳力。
考虑到已有技术的上述诸缺点而做成本发明。
相应地，本发明的目标是为缝纫机针提供一种具有足够抗弯强度并大大避免针的折断的高质量的运用性能。
本发明的另一目标是为缝纫机针提供一种能保证缝线与杆身间大的空隙以利于缝纫工作及允许缝纫机高速运行的能力。
本发明进一步的目标是提供一种缝纫机针的制造方法，能采用现成低廉的制造工艺生产具有足够强度并保证高速时的稳定缝纫操作。
根据本发明的一个方面，提供了制造缝纫机针的一种方法，这种针包括一个柄部，以及从此柄部延伸而成的杆身以及在杆身远端所形成的针尖，在杆身上具有凹槽形的连续长沟，此沟从柄部一直延伸到杆身在针尖附近处，沿着长沟做成一针眼，并且杆身做成带有针眼上方余隙的。方法所包含的工序为针坯的成形，它带有圆柱形大直径柄部，由柄部远端延续而成直径比柄部稍小的第一段杆身，及由第一段杆身远端延续而成直径比第一段杆身稍小的第二段杆身，第一段杆身及第二段杆身合成全杆身;形成的第二段杆身，它带有与缝纫针的针眼上方余隙相对应的一个加长段;将杆身进行模压以形成由柄部直至第二段杆身上针尖附近处为止的凹形长沟及沿连续沟而设的具有容纳针眼的薄筋片的针眼，并将加长段变形以形成针眼上方余隙。经杆身变形加工后，杆身长沟的上述内侧表面以预先设定的角度张开。
这样，在本发明的方法中，第二段杆身是靠与最后加工完之缝纫机针眼上方余隙相对应的加长段用模压事先做成形的，故而针眼上方余隙可达足够深度。因此，本发明的方法能制造具有足够刚度及高质量的缝纫机针。
根据本发明的另一方面，缝纫机针包含有大直径的圆柱形柄部，从柄部延伸而成的杆身以及在杆身远端形成的针尖，杆身上具有凹形长沟，它从柄部伸展至针尖附近杆身上的某一部分，沿长沟设有针眼，杆身则具有针眼上方的余隙。杆身通过杆身上的互相呈分隔状设置着的二个截锥段而被分为第一段杆身与第二段杆身，在此第二段杆身上设有针眼。连续地沿第二段杆身并在第二段杆身的针眼附近处设置有缩颈段，形成的截面积比第二段杆身小。缩颈段上做成的针眼上方余隙位于长沟的相反一侧。杆身的内侧表面以预先设定的角度张开构成长沟。缩颈段，针眼上方余隙及内侧表面皆压制而成。
这样，本发明的缝纫机针上，杆身承受双面滚压，结果被分成第一段及第二段杆身。同时，包含有针眼上方足够深度余隙的缩颈段在针眼之前成型，故而整个针的刚度增加了。同时，它使杆身与缝线之间的空隙增加，从而使缝纫操作稳定。
也就是说，本发明提出一种制造缝纫机针的方法，该针包含有柄部，从该柄部延伸而成的杆身，及在该杆身远端形成的针尖，上面有一凹形连续长沟，它从柄部延伸到在上述针尖附近的那部分杆身，沿上述长沟有一针眼，上述杆身做成带针眼上方余隙的，其特征是，该方法包括以下工序
针坯成型，该针坯具有大直径圆柱形的柄部，由柄部远端延续而成的直径比柄稍小的第一段杆身，由第一段杆身延续而成的直径比第一段杆身稍小的第二段杆身，上述第一第二段杆身构成全杆身;
形成第二段杆身，它带有与缝纫针的针眼上方余隙相对应的一个加长段;
将杆身进行模压以形成由柄部直至上述第二段杆身的上述针尖附近处为止的上述凹形长沟及沿连续沟而设的具有容纳针眼的薄筋片的上述针眼，并将上述加长段变形以形成上述针眼上方余隙;
经上述杆身变形加工后，上述杆身的上述长沟的上述内侧表面以预先设定的角度张开。
上述加长段所形成的截面积相应地约为上述第二段杆身截面积的60至70%;
上述加长段所形成的截面积相应地约为上述第二段杆身截面积的65%;
上述模压加工是用一副互相适配的上模及下模来实现的;
为成型上述杆身的上述外侧面用的下压模具有夹持杆身的夹角在20度至28度之间，而上述下压模在上述针眼附近用以夹持杆身的夹角取为10度至18度之间;
所述上压模具有凸起，该凸起的外侧表面用于形成上述长沟的上述内表面，上述凸起的上述外侧表面间所夹之角取值低于30度;
为压制成形上述杆身的上述外侧面，上述下压模的对上述杆身的夹持角设定为约24度，而在上述针眼附近处上述下压模的上述夹持角则设定为约14度;
为压制成形上述长沟的上述内侧表面，上述上压模的上述凸出物的上述外侧表面间的夹角设定为约28度，而在上述针眼附近处上述外表面间的夹角设定为约25度;
上述加长段在其两端藉二个相对于上述针体轴线呈斜角的斜肩段而成型的，上述加长段并通过它们与上述第二段杆身相连结;
布置在上述针眼附近的斜肩段的倾斜角比余下的斜肩段的大;
位于上述针眼附近上述斜肩段具有倾斜角设定为约9度，其余下的斜肩段具有倾斜角设定为约6.5度;
位于上述针眼附近上述斜肩段具有倾斜角设定为约9度，其余下的斜肩段具有倾斜角设定为约6.5度。
本发明还提出一种缝纫机针，其特征是，该针包含有一圆柱形大直径的柄部，从该柄部延伸而成的杆身，及在该杆身远端所形成的针尖，上面有一凹形连续长沟，它从柄部延伸到在上述针尖附近处的那部分杆身，沿上述长沟有一针眼，上述杆身做成带针眼上方余隙的;
其中上述杆身被二个在上述杆身上互相间隔地设置着的截锥段所分割成第一段杆身及第二段杆身，上述针眼设置在第二段杆身处。
一个缩颈段被设置在上述第二段杆身的上述针眼附近处延向上述第二段杆身并做成截面积比上述第二段杆身小;
在上述缩颈段在上述长沟的反面设有针眼上方的余隙;
上述杆身具有以预定角度张开的内侧表面从而界定出上述长沟;和上述缩颈段，针眼上方的余隙及内侧表面皆由模压成形;
上述缩颈段做成截面积约相当于第二段杆身截面积的60至70%;
上述内侧表面间的夹角设定为低于30度;
上述杆身具有张开成20至28度角的外侧表面;
上述杆身在上述针眼附近处的那部分的上述外侧表面间的夹角设定为10至18度角。
上述外侧表面间的上述夹角在上述杆身处约为14度，在上述针眼附近处的上述部分约为14度;
上述内侧表面间的上述夹角在上述杆身处约为28度，在上述针眼附近处的上述部分约为25度;
所述针眼上方的余隙在其二端由与针的轴线成倾斜角的斜肩段而成形并通过此二斜肩段此针眼上方向余隙与第二段杆身相连。
在针眼附近处的斜肩段的倾斜角比余下的斜肩段的倾角为大。
以下结合附图对本发明做进一步说明。


图1是一适于按本发明的方法制造缝纫机针经双面滚压而成的针坯的水平侧视图;
图2是-为减少杆身某一部分直径又经塑性加工的针坯的水平侧视图;
图3是图2中的针坯又经压制后的纵向剖面图;
图4是图3中沿Ⅳ-Ⅳ所作的横剖面图;
图5是图3中沿Ⅴ-Ⅴ所作的横剖面图;
图6是图3中沿Ⅳ-Ⅳ所作的横剖面图;
图7是按照本发明的方法所制成缝纫机针作为一例的局部水平向侧视图;
图8是图7中缝纫机针的纵向剖面图;
图9是表示图7中缝纫机针针尖的局部平面图;
图10是表示图7中缝纫机针针尖的局部底视图。
现在，本发明的详细描述将参考图1至图10进行。
图1表示适于按照本发明的方法制造缝纫机针并经双面滚压而成的针坯10的外形。呈此形状的针坯10通常包含一大直径或直径稍增的圆柱形柄部12，一个比柄部12直径稍小的圆柱形第一段杆身14以其一端通过一截锥体18与柄部12相连，以及一个比第一段杆身14的直径稍小的圆柱形第二段杆身16并以其一端通过第二截锥体20与第一段杆身的另一端相连。第一与第二段杆身14及16构成一个全杆身。
如图1所示的针坏10随后即进行诸如辊压之类的辗压塑性加工，或磨削后结果成图2所示之外形。更特别的是加工后使第二段杆身16在其中间部分形成一个圆柱形的加长段22及分别与加长段22的两端相连的斜肩段24及26。加长段22所形成的直径比第二段杆身16的稍小，斜肩段22及24做成截锥形并使加长段22布置在其中间。做成此加长段22和斜肩段24及26为的是与完工后的缝纫机针杆身上所形成的针眼上方的余隙在位置上相对应。加长段22的截面积最好做成与第二段杆身截面的60至70%相当。更理想的是加长段22的截面积限定为第二段杆身16的65%。加长段22的截面积如小于60%造成缝纫机针在针眼上的余隙处截面过分减小至使针强度恶化的程度，导致针的折断，而截面积超过70%则妨碍眼上的余隙达到缝纫所需深度。
如此形成加长段22后的针坯10随即加以模压加工或模压锻造而成形，具有连续长沟28及一针眼部30，此孔眼部30包含有接纳眼孔的薄筋片32。尤其特别的是，模压锻造可使针坯10上做出凹形长沟28，从柄部12连续延伸至第二段杆身16，几乎到达其末端。同时，模压锻造使第二段杆身16做成带孔眼部30的形状，此孔眼部包含着容纳针眼并沿着长沟而设置的薄筋片32，并使针眼上方的余隙设置在第二段杆身上与长沟28相反的一侧上。第一段杆身14及第二段杆身16以及加长段22所具有的公共长沟28做成主要为U或V形截面，因之杆身上界定长沟28的内侧表面34及其外侧表面36均向上向外伸展，互相间使成一预定夹角。
第一段及第二段杆身14及16的U形截面要如此设定使加长段22的尺寸比第二段杆身16的小一些。如此加工成形的加长部22使完工后的缝纫机针如图7所示在孔眼部30的前方位置具有一缩颈部38。尤其是在加长段22上针眼上方余隙40通过斜肩部42及44做成凹状，使相对于针坏10的轴线倾斜成一预定的倾角。孔眼部30在其与长沟28相反的一侧面做成一短沟46，主要由邻近针眼上方余隙40的一段延伸到针尖，从而形成容纳针眼的薄筋板32，在这上面将做成针眼。
此外，模压锻造还使针坯10在第二段杆身上将来要做成针尖的那段以外处，在此第二段杆身的自由端做成侧向凹入的平段48。如此形成的平段48使针坏10由所构成的金属得以在模压时按规定滚动，并在针坏及模锻用的压模间沿针坏的纵向得以建立预期的定位关系。同时，此平段48也使模压时的压模或冲模为保证在随后的冲压工序中准确的冲压而具有足够程度的正确位置。
模压是靠具有V形凸起52的上模及带有相应于凸起52的凹穴56的下模54来实现的。第一及第二段杆身14及16在上下模50及54间受锻压变形，使组成杆身段的金属在压模间的空档中流动以保证满意地形成长沟及孔眼部30而不至于在杆身部分产生任何毛刺。
由每一段杆身14及16界定出长沟28的内铡面34间所构成的空间，以及由其外侧面36间所构成的空间从缝纫及模压的观点上看最好是向上展开成10至28度角。例如，上模50的V形凸起52的二外侧面，在位置上对应于第一段，第二段杆身，互相间张开成θ11角，该角低于30°最好是28°，及下模54的空穴内表面56间张开之角θ21最好是20至28度。角θ21如低于20度，则使针坏的多余材料在模压时难以向上流动，以至杆身段14及16的高度降低，使材料向下流动，降低了下模54的寿命;而θ22角如大于28度导致杆身段截面的宽度过分增加。这样，角θ21最好设定为约24度，藉以增加模具底部表面面积，防止长沟28的入口宽度过分增加。在孔眼部30附近处上压模50的V形凸起52部分的外表面间的夹角θ12设定为大约25度，而下压模54的空穴56的内表面间的夹角θ22则限定在10度及18度间，并表最佳为14度。角θ22如低于10度将使针坯在模压时无法自模具中取出，而θ22如大于18度则当孔眼部30的宽度要做成规格所需值时导致空穴56的底部半径过小，无法满意地形成短沟46的边坡。这样，下压模54的空穴56的二侧表面间的角θ22最好设定为14度，藉以保证针坯10在模压时有效地防止粘附在模具上并现成地取出。此外，要注意的是，上模50的凸起52的二侧边夹角是设定在一足够大的范围内，以利于增加缝纫速度时缝线的穿扎并防止针坏宽度过分增加。
针眼上方余隙40的形成是用了原先形成的加长段22后实现的，为的是防止缩颈部38侧向过分扩张。如上所述，针坯10的加长段22的外径要做成足以使在该处缩颈段的针眼上方余隙40之形成具有相应于第二段杆身16的约65%的截面积。还有在加长段二端所设置的每一斜肩部24及26的外形根据其斜角而非根据其轴向长度来确定更为方便些。在本实例中，离孔眼部30较近的斜肩部24的倾斜角α1比离孔眼部较远的斜肩部26的倾斜角大些。这就是为何在孔眼部附近处的针坯的那部分金属得以流向长沟28，结果使孔眼部得以做成所需形状，此时，针孔的上缘(根据缝纫机针安装在缝纫机上的假定来定义的)与针孔上方余隙40间的距离设置得余隙40，形成向内倾斜与针坯10的轴线成预定倾斜角状。其结果使位于柄部12一侧的第二段杆身16的一部分是以孔眼部30作为基础的，这一部分向内偏移一个针眼上方余隙40的距离，为缝线与第二段杆身16间提供较大空间，针眼58的靠柄部12侧的一端及靠针尖60侧的一端都做成凸形曲线状，分别如标号64及66所示。
针眼58中心部分的宽度HS(L)及缩颈段38的中心部分的宽度HS(M)可以适当选定。譬如，当图示实例采用于根据日本工业标准(JIS)所规定的7号针尺寸而造的缝纫机针时，宽度HS(L)及HS(M)可分别为0.65mm及0.52mm;当根据9号针尺寸而造时，HS(L)及HS(M)可分别为0.75mm及0.62mm。同样，根据11号针尺寸时HS(L)及HS(M)可分别为0.89mm及0.72mm。其许可的尺寸编差定为±0.02mm或±0.3mm以内。
这样在本发明的缝纫用针上，其杆身承受双面滚压成形后的高度增加了以避免其宽度的增加，所以整个针具有足够刚度以杜绝缝纫时针的折断。同时，针具有针眼上方余隙，其深度足以大大增加杆身与缝线间的空隙，其结果可以实现高速而稳定的缝制。此外，缝纫机针是靠模压而光滑加工的，并且针做成缩颈状，因此本发明的针在穿透阻力及由针所产生的热量降低方面是改进了。尽可能地小。根据上述观点，斜肩段24及26的倾斜角α1及α2设定为，譬如相应地约18度及约13度。这些角度如果用斜肩部24及26相对于针坯轴线的倾斜度来表示则分别约为9度及6.5度。
针坯10的加长段22及斜肩段24及26在模压以前与缝纫机针在完工以后这些部分间的尺寸关系可很方便地由下式决定HL1＝L1×0.6HL2＝L2×0.5HL3＝H-(HL1+HL2)-0.1此处HL1，HL2及HL3为针坯10在模压前钭肩段24及26与加长段22的长度尺寸，相应地，L1，L2及L3分别为加工完后缝纫机针的斜肩段42及44的长度尺寸及针的针孔上方余隙40的底部的长度尺寸;H则为针孔上方余隙40的总长。
经过此种模压后的针坯10随后进行去除容纳针眼的薄筋32的加工以形成针眼58。靠将第二段杆身末端处的平段48配合在冲模的定位器上，并将针坯10固定在模具内使两者互相对准以保证精确冲孔，从而实现针眼的成形。这样，第二段杆身的末端被加工成尖形而成为针尖60，结果完成了缝纫机针62的加工。
如此制成的缝纫机针62如图7至10所示，在其柄部12的一侧的第二段杆身16的一部分处做成孔眼部30并带有比孔眼部宽度稍小的缩颈部38。同样，缝纫机针62还带有通过斜肩部42及44呈凹状的针眼上方
权利要求
1.一种制造缝纫机针的方法，该针包含有柄部，从该柄部延伸而成的杆身，及在该杆身远端形成的针尖，上面有一凹形连续长沟，它从柄部延伸到在上述针尖附近的那部分杆身，沿上述长沟有一针眼，上述杆身做成带针眼上方余隙的，其特征是，该方法包括以下工序针坯成型，该针坯具有大直径圆柱形的柄部，由柄部远端延续而成的直径比柄稍小的第一段杆身，由第一段杆身延续而成的直径比第一段杆身稍小的第二段杆身，上述第一第二段杆身构成全杆身；形成第二段杆身，它带有与缝纫针的针眼上方余隙相对应的一个加长段；将杆身进行模压以形成由柄部直至上述第二段杆身的上述针尖附近处为止的上述凹形长沟及沿连续沟而设的具有容纳针眼的薄筋片的上述针眼，并将上述加长段变形以形成上述针眼上方余隙；经上述杆身变形加工后，上述杆身的上述长沟的上述内侧表面以预先设定的角度张开。
2.按权利要求1所定义的一种方法，其特征是上述加长段所形成的截面积相应地约为上述第二段杆身截面积的60至70%。
3.按权利要求2所定义的一种方法，其特征是上述加长段所形成的截面积相应地约为上述第二段杆身截面积的65%。
4.按权利要求1或2所定义的一种方法，其特征是上述模压加工是用一副互相适配的上模及下模来实现的;为成型上述杆身的上述外侧面用的下压模具有夹持杆身的夹角在20度至28度之间，而上述下压模在上述针眼附近用以夹持杆身的夹角取为10度至18度之间;所述上压模具有凸起，该凸起的外侧表面用于形成上述长沟的上述内表面，上述凸起的上述外侧表面间所夹之角取值低于30度。
5.按权利要求4所定义的一种方法，其特征是为压制成形上述杆身的上述外侧面，上述下压模的对上述杆身的夹持角设定为约24度，而在上述针眼附近处上述下压模的上述夹持角则设定为约14度。
6.按权利要求4所定义的一种方法，其特征是为压制成形上述长沟的上述内侧表面，上述上压模的上述凸出物的上述外侧表面间的夹角设定为约28度，而在上述针眼附近处上述外表面间的夹角设定为约25度。
7.按权利要求5所定义的一种方法，其特征是为压制成形上述长沟的上述内侧表面，上述上压模的上述凸出物的上述外侧表面间的夹角设定为约28度而在上述针眼附近处上述外表面间的夹角设定为约25度。
8.按权利要求2所定义的一种方法，其特征是上述加长段在其两端藉二个相对于上述针体轴线呈斜角的斜肩段而成型的，上述加长段并通过它们与上述第二段杆身相连结;布置在上述针眼附近的斜肩段的倾斜角比余下的斜肩段的大。
9.按权利要求4所定义的一种方法，其特征是上述加长段在其两端藉二个相对于上述地体轴线呈斜角的斜肩段而成型的，上述加长段并通过它们与上述第二段杆身相连结;布置在上述针眼附近的斜肩段的倾斜角比余下的斜肩段的大。
10.按权利要求8所定义的一种方法，其特征是位于上述针眼附近上述斜肩段具有倾斜角设定为约9度，其余下的斜肩段具有倾斜角设定为约6.5度。
11.按权利要求9所定义的一种方法，其特征是位于上述针眼附近上述斜肩段具有倾斜角设定为约9度，其余下的斜肩段具有倾斜角设定为约6.5度。
12.一种缝纫机针，其特征是，该针包含有一圆柱形大直径的柄部，从该柄部延伸而成的杆身，及在该杆身远端所形成的针尖，上面有一凹形连续长沟，它从柄部延伸到在上述针尖附近处的那部分杆身，沿上述长沟有一针眼，上述杆身做成带针眼上方余隙的;其中上述杆身被二个在上述杆身上互相间隔地设置着的截锥段所分割成第一段杆身及第二段杆身，上述针眼设置在第二段杆身处。一个缩颈段被设置在上述第二段杆身的上述针眼附近处延向上述第二段杆身并做成截面积比上述第二段杆身小;在上述缩颈段在上述长沟的反面设有针眼上方的余隙;上述杆身具有以预定角度张开的内侧表面从而界定出上述长沟;和上述缩颈段，针眼上方的余隙及内侧表面皆由模压成形。
13.按权利要求12所定义的一种缝纫机针，其特征是上述缩颈段做成截面积约相当于第二段杆身截面积的60至70%。
14.按权利要求12或13所定义的一种缝纫机针其特征是上述内侧表面间的夹角设定为低于30度;上述杆身具有张开成20至28度角的外侧表面;上述杆身在上述针眼附近处的那部分的上述外侧表面间的夹角设定为10至18度角。
15.按权利要求14所定义的一种缝纫机针，其特征是上述外侧表面间的上述夹角在上述杆身处约为14度，在上述针眼附近处的上述部分约为14度。
16.按权利要求14所定义的一种缝纫机针，其特征是上述内侧表面间的上述夹角在上述杆身处约为28度，在上述针眼附近处的上述部分约为25度。
17.按权利要求12或13所定义的一种缝纫机针，其特征是所述针眼上方的余隙在其二端由与针的轴线成倾斜角的斜肩段而成形并通过此二斜肩段此针眼上方向余隙与第二段杆身相连;在针眼附近处的斜肩段的倾斜角比余下的斜肩段的倾角为大。
全文摘要
藉将全部杆身进行模压的方法在其杆身不产生任何毛刺而制成一种缝纫机针。针坯10承受双面滚压结果形成杆身段(14、16)。然后，在针坯上在针眼前形成一加长段为随后构成针眼上方余隙之用。模压使长沟(28)的二侧表面互相分开并张成一预定的角，并使针眼上方余隙(40)及孔眼部(33)成型。这样做成的缝纫机针具有足够的刚度并证明了杆身和缝线间的空间增加了，结果实现了速度增加的情况下稳定的缝纫操作。
文档编号D05B85/02GK1080674SQ9210526
公开日1994年1月12日 申请日期1992年6月30日 优先权日1992年6月30日
发明者武井善嗣, 小岛勤 申请人:奥甘迪针株式会社