一种省力多孔打孔机及其使用方法

技术领域

本发明属于打孔机技术领域，具体涉及一种省力多孔打孔机及其使用方法。

背景技术

目前一般多孔打孔机因打孔机结构原因只能对冲头施加均衡的打孔力度，在打孔过程中要克服一般打孔机在冲头刃口头部和刃口底部的最大力，所以要么就需要施加很大的力度才能完成打孔，要么就通过增加手柄长度来达到省力目的，这样就会对相关结构组件的强度要求增强或需要加大结构组件才能实现，从而会造成增加产品成本增加等问题，而为了省力就会尽量减小冲头的刃口头部夹角C和刃口底部的圆弧弧度E，这样又会造成刃口切纸区域F加长，造成整个结构加大，从而造成产品成本高昂等问题，为此，设计一种省力多孔打孔机从而克服上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种结构简单，操作简单，成本低廉，性能稳定，可极大地提高产品使用效率及降低使用成本的省力多孔打孔机。本发明所设计的打孔机在打孔的过程中可以给冲头施加一种逐渐增大的力，从而在打孔过程中只要客服了最初的刃口头部切入纸张时的最大力度，后续只需施加很小的力就可以通过该机构产生足够大的打纸力度完成后续的打孔过程，整个过程更为方便，省时省力。

本发明是通过如下的技术方案予以实现的：一种省力多孔打孔机，它包括底座组件和冲压头组件，所述冲压头组件安装在底座组件上，该底座组件为一整条方形结构底座本体，该底座本体上部开设有凹陷的工作区，凹陷的工作区内部开设有多个冲孔，冲孔内放置有冲头，冲头正对下方开设有放置腔，腔内设置有废纸储放空间，在放置腔的左右两侧分别设置有支撑脚，所述冲头和废纸储放空间之间开设有一条插入纸张用的压槽，在压槽的其中一侧位于底座本体侧身上开设有一个入槽口，在底座本体的上方还布置有两条导轨，导轨上套设有冲压头组件。

作为优选：所述冲压头组件由压轮和滑块组成，该滑块呈几字形结构，上方内部中空用于放置压轮，其下方两侧分别开设有相对布置的滑槽，用于嵌入在滑轨中，使冲压头组件只能左右移动并防止掉出，所述压轮的中间位置插有一根压轮轴，压轮轴两端装在滑块两侧壁对应的圆孔内，使压轮相对滑块只能做转动运动的方式连接在滑块内，其上方部分露出于滑块顶部开设的开口中。

作为优选：所述冲头为一整块柱状结构，安装在底座工作区内的冲孔中，在冲孔的下方设置有弹簧安装位，在弹簧安装位中安装有弹簧，该弹簧一端嵌入在冲头柱状结构上开设的弹簧卡位中，另一端顶住底座下方的弹簧安装位，使冲头在冲孔与弹簧卡安装位中可以回弹复位。

作为优选：所述冲头的底部设置有内凹呈半圆状的切口，顶部周围一圈设置有呈倾斜状的引导边。

作为优选：所述入槽口的上方呈斜向上倾斜布置，起到引导作用，方便插入纸张。

一种应用上述的省力多孔打孔机的使用方法，所述方法包括如下步骤：

1）打孔机在使用前，需将压冲头组件用手推到打孔机的任意一端；

2）先在打孔机入槽口放入需打孔的纸张，然后用手推动压冲头组件向右运动，当运动到压轮的表面与第一个冲头顶部接触时，冲头顶部便开始受到压轮的斜向压力，冲头因在底座的冲头孔中被限制到只能沿冲头孔轴线方向上下移动，所以，此时冲头就会在沿冲头孔轴线方向上分力的作用下开始向下移动；

3）继续用手推动压冲头组件向右运动，冲头就会在沿冲头孔轴线方向上分力的作用下继续向下移动，冲头的刃口切纸区域就会切入纸张开始打孔，同时弹簧也会在冲头压力作用下被压缩；

4）继续用手推动压冲头组件向右运动，冲头就会在沿冲头孔轴线方向上分力的作用下继续向下移动到最底端，冲头的刃口切纸区域就会完全切入并穿过纸张，同时弹簧也会在冲头压力作用下被压缩到最底端；

5）继续用手推动压冲头组件向右运动，压轮的表面与冲头顶部就会在冲头顶部的另一边逐渐脱离接触，同时冲头会在弹簧回弹力作用下向上回到初始位置，此时冲头切纸区域脱离开纸张，完成第1个孔的打孔动作；

6）此后继续用手推动压冲头组件向右运动，即可依次按上述方式开始后续孔位置的打孔，直到将压冲头组件推到打孔机的最右端，即可完成所有孔位置的打孔，此时即可取出纸张，各冲头在各自弹簧回弹力的作用下都向上回到初始位置。

本发明的有益效果如下：

该发明所设计的一种省力多孔打孔机，采用滚轮结构做为压冲头组件，在打孔的过程中可以给冲头施加一种逐渐增大的力，从而在打孔过程中只要客服了最初的刃口头部切入纸张时的最大力度，后续只需施加很小的力就可以通过该机构产生足够大的打纸力度完成后续的打孔过程。该结构具有操作简单，成本低廉，性能稳定，可极大地提高产品使用效率及降低使用成本等诸多优点。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为图1的剖视图。

图3为图2的B-B剖视图。

图4为本发明中冲头与弹簧装配后的立体结构示意图。

图5为本发明中冲头与弹簧的内部结构示意图。

图6为冲头受力分析图1。

图7为冲头受力分析图2。

具体实施方式

为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

在本发明的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“横向”、“竖向”等术语所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：如图1-2所示，一种省力多孔打孔机，它包括底座组件1和冲压头组件2，所述冲压头组件2安装在底座组件1上，该底座组件1为一整条方形结构底座本体，该底座本体上部开设有凹陷的工作区3，凹陷的工作区3内部开设有多个冲孔4，冲孔4内放置有冲头5，冲头5正对下方开设有放置腔6，腔内设置有废纸储放空间7，在放置腔6的左右两侧分别设置有支撑脚14，所述冲头5和废纸储放空间7之间开设有一条插入纸张用的压槽8，在压槽8的其中一侧位于底座本体侧身上开设有一个入槽口9，在底座本体的上方还布置有两条导轨10，导轨10上套设有冲压头组件2。

如图3-4所示，所述冲压头组件2由压轮11和滑块12组成，该滑块12呈几字形结构，上方内部中空用于放置压轮11，其下方两侧分别开设有相对布置的滑槽13，用于嵌入在滑轨10中，使冲压头组件2只能左右移动并防止掉出，所述压轮11的中间位置插有一根压轮轴15，压轮轴15两端装在滑块12两侧壁对应的圆孔内，使压轮11相对滑块12只能做转动运动的方式连接在滑块12内，其上方部分露出于滑块12顶部开设的开口16中。

所述冲头5为一整块柱状结构，安装在底座工作区3内的冲孔4中，在冲孔4的下方设置有弹簧安装位17，在弹簧安装位17中安装有弹簧18，该弹簧18一端嵌入在冲头4柱状结构上开设的弹簧卡位19中，另一端顶住底座下方的弹簧安装位17，使冲头5在冲孔4与弹簧卡安装位17中可以回弹复位。

如图5所示，所述冲头5的底部设置有内凹呈半圆状的切口20，顶部周围一圈设置有呈倾斜状的引导边21。

所述入槽口9的上方呈斜向上倾斜布置，起到引导作用，方便插入纸张。

一种应用上述的省力多孔打孔机的使用方法，所述方法包括如下步骤：

1）打孔机在使用前，需将压冲头组件2用手推到打孔机的任意一端；

2）先在打孔机入槽口9放入需打孔的纸张，然后用手推动压冲头组件向右运动，当运动到压轮的表面与第一个冲头5顶部接触时，冲头5顶部便开始受到压轮11的斜向压力，冲头5因在底座的冲头孔中被限制到只能沿冲头孔轴线方向上下移动，所以，此时冲头5就会在沿冲头孔轴线方向上分力的作用下开始向下移动；

3）继续用手推动压冲头组件向右运动，冲头5就会在沿冲头孔轴线方向上分力的作用下继续向下移动，冲头的刃口切纸区域就会切入纸张开始打孔，同时弹簧18也会在冲头压力作用下被压缩；

4）继续用手推动压冲头组件向右运动，冲头5就会在沿冲头孔轴线方向上分力的作用下继续向下移动到最底端，冲头的刃口切纸区域就会完全切入并穿过纸张，同时弹簧18也会在冲头压力作用下被压缩到最底端；

5）继续用手推动压冲头组件向右运动，压轮11的表面与冲头5顶部就会在冲头5顶部的另一边逐渐脱离接触，同时冲头会在弹簧18回弹力作用下向上回到初始位置，此时冲头切纸区域脱离开纸张，完成第1个孔的打孔动作；

6）此后继续用手推动压冲头组件2向右运动，即可依次按上述方式开始后续孔位置的打孔，直到将压冲头组件推到打孔机的最右端，即可完成所有孔位置的打孔，此时即可取出纸张，各冲头在各自弹簧回弹力的作用下都向上回到初始位置。

本发明的功能工作原理如下：

1、压轮11的表面与冲头5顶部接触时，冲头5顶部便开始受到压轮的斜向压力，此时冲头和压轮11的受力分析如图6所示：

为了便于进行分析，假设刀头顶部与压轮表面之间的作用力为J1，H1为施加给压轮沿水平方向的推力，K1为冲头受到的沿轴线方向向下的分力。其中H1与J1之间的夹角为G1。当推动压轮组件向右运动时，此时因压轮组件在底座的导轨和滑块的导轨凹槽的限制下，压轮只能沿水平方向运动，并同时沿压轮的轴心P1点沿顺时针方向转动。此时冲头因在底座的冲头孔的限制只能沿冲头孔轴线方向向下移动。其中H1、K1、J1、G1的数学关系式为：J1=k1/SinG1及J1=H1/CosG1。

2、当压轮继续向右运动时，此时冲头和压轮的受力分析如图7所示：

为了便于进行分析，假设刀头顶部与压轮表面之间的作用力为J2，H2为施加给压轮沿水平方向的推力，K2为冲头受到的沿轴线方向向下的分力。其中H2与J2间的夹角为G2。当推动压轮组件向右运动时，此时因压轮组件在底座的导轨和滑块的导轨凹槽的限制下，压轮沿水平方向继续向右运动，并同时沿压轮的轴心P2点转动。此时冲头因在底座的冲头孔的限制只能沿冲头孔轴线方向继续向下移动。其中H2、K2、J2、G2的数学关系式为：J2=K2/SinG2及J2=H2/CosG2。

3、通过以上运动轨迹可以看出，当压轮向右进行平动的同时，压轮同刀头顶部之间的压力角G也在由G1逐渐增大到G2，由关系式J=K/SinG及J=H/CosG可以看出，假设刀头顶部与压轮表面之间的作用力J1和J2不变，当压轮同刀头顶部之间的压力角G逐渐加大时，则所需施加给压轮沿水平方向的推力H1到H2是逐渐减小的，即：H2K1。

4、所以本机构的原理是随着冲头切纸区域的加深，所需施加给压冲头组件的水平推力可以越来越小。根据此原理，本实施例的冲头刃口尖端入纸切口夹角C可以设计成尽量偏小的角度，而在冲头刃口底部的圆弧度E就可以设计成偏大的弧度。在入槽口夹角的高度D就可以设计成略大于纸张厚度，从而让冲头的切口入纸区域高度F可以比常规冲头的切口入纸区域高度F1在冲头刃口尖端入纸切口夹角C1和C相同，冲头刃口底部的圆弧度E1和E相同的情况下，F可以比F1小很多，从而可以使整个结构更紧凑，整个体积及用料都可以大大减少，从而达到降低成本的目的。同时，因本结构需施加的推力在冲头尖端刚切入纸张时是最大的，此时最大力又通过尽量减小入纸切口夹角C来尽量减小了切纸力度，所以整个打孔机的结构受力都可以尽量做到最小，对整个打孔机的结构强度要求都可以降低，对结构件用料都可以大大减少，从而达到省力和降低成本的目的。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。