CN102629727B - B形卷边模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于卷边工具，特别是卷边机或者手动卷边钳的B形卷边模具。该卷边工具和卷边模具用于将具有位于其中的电缆的插头卷边成B形。该卷边模具包括第一卷边半模和第二卷边半模。B形卷边轮廓由在闭环状态下的卷边半模限定。第一卷边半模的卷边轮廓部分和第二卷边半模的卷边轮廓部分一起构建卷边轮廓。两个过渡点位于两个卷边轮廓部分之间的过渡处。根据该发明，在卷边过程中，在第一卷边半模的移动方向上，第二卷边半模的轮廓的张角在所述过渡点增大。该第二卷边半模的轮廓构建有直的第一轮廓边。第一轮廓边在所述过渡点之前具有在1°到7°的范围中的张角α。第二卷边半模的轮廓构建有直的第二轮廓边，该直的第二轮廓边在所述过渡点之后具有在3°到20°的范围中张角β。张角α小于张角β。

Description

B形卷边模具

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年2月2日提交的发明名称为“B-Crimp-Gesenk”的共同待审的德国专利申请DE 102011000464.5-34的优先权。

技术领域

本发明涉及一种用于卷边工具的B形卷边模具。该卷边模具用于对母连接器、插槽、插座、连接器、端口、插头、管接头、接触元件或者其中具有至少一根电线或缆线(以下称“缆线”)的连接器(以下称“插头”)进行冲压或者卷边(以下称“卷边”)而形成B形。

背景技术

所谓的“B形卷边”例如是由型号为CS10、CSV10、CS30、CS100的手动卷边钳或者本申请人的桌面卷边装置CS200制造的。然而，该卷边工具也可能是液压致动卷边工具或者通过任意类型的驱动所致动的任意工具。

德国标准DIN EN 60352-2(2006年11月版本)描述了卷边管接头设计中的插头。这些卷边管接头设计为由B形卷边模具来卷边。卷边过程结束时，在粗略的第一次近似中，插头具有“B”形的外部轮廓。该“B”的竖直边(leg)具有凸形弯曲是可能的。此外，“B”的中间水平分支至少有部分不存在是可能的。因此，在两个弯曲的轮廓区域之间的中间过渡区域中的B形卷边轮廓在终止于点是可能的。在B内对缆线进行卷边，以在插头和缆线之间提供机械连接和/或电气连接。

B形卷边模具用于所谓的“缆线卷边”，其中插头由条形缆线卷边，或者用于所谓的“隔离卷边(insolation crimping)”，其中，插头由缆线的隔离管接头卷边。为了选择待在B形卷边模具中卷边的插头，仅列举一些范例，这里提及了：D-sub接触器凸形(male)/凹形(female)；插口和端子(在一些情况下具有用于缆线的侧端口)；具有闭合卷边管接头的缆线终端(cableshoe)；用于如D-sub接触器或者Fsh.6.3/DFK 2、HD20接触器、HD22接触器、Modu IV连接器、Postlock接触器、IEC接触器、MQS接触器、MCP 1.5K接触器、MCP 2.8K接触器；MCP 6.3/4.8K接触器、Micro Power Quadlock 5.2、Mini UMNL、微定时器(Micro Timer)、初级动力定时器(Junior PowerTimer)、标准动力定时器TAB(Standard Power Timer)5.8、ABS接触器、SLK 2.8接触器、MLK 1.2接触器、LKS接触器、VKS+接触器、SFK环弹簧接触器、VEK弹簧接触器、平面连接器、MKR/MKS+接触器、rsA 2+接触器、RAM-+接触器、VKR+接触器、MDK 4/MDK 5接触器、RAM机械接触器、DFK 3接触器、FS 2.8+接触器、AFK/AFS+接触器、MDK 3接触器、DFK 40接触器、MQS接触器、MCP接触器、RSA2+、MKR-+、MKS-+、RAM-+接触器、VKR+接触器、DFK 4接触器、无隔离管接头的平直推进的插口(flat push-on recepticle)和抽头、1.5/2.5管脚/插槽ELA接触器(每个为密封的或者非密封的和/或者隔离的或者非隔离的，具有任何形状、设计和大小)的不同的电子接触器的通用工具。关于插头的另外的例子，可参考WEZAG公司2010年“专业申请工具(Tools for Professional Application)”的广告宣传册。然而，将该B形卷边模具用于其他类型的插头也是可能的。

能够在“博览(Productronic)”期刊，2007年第7期的第35-36页得到用于“缆线卷边”和“隔离卷边”两者的B形卷边插头的基本描绘和描述。

为了在卷边模具中对插头进行卷边，需要施加巨大的卷边力。这些巨大的卷边力通过手动致动、液压驱动或者其他外部驱动提供。尽管要求施加巨大的卷边力，但是在卷边过程结束时，对插头的所产生的外表面和轮廓具有高要求和规格。

当前卷边模具的一个问题是经常在卷边过程结束时，如果不施加移除力就不可能从卷边模具的卷边轮廓中移除插头。需要移除力的原因是插头显然“粘附”在卷边模具上。然而，移除力的施加可能会导致损害插头、缆线或者插头和缆线之间的产品机械或电连接。插头和卷边模具之间的粘附尤其会由以下原因引起：

-用于卷边插头的卷边半模可包括卷边轮廓，该轮廓在卷边过程中在卷边轴方向和横向于该方向的两个方向上都接触插头。因此，插头在两个方向上由模具轮廓变形。尤其是在模具轮廓构建有倾斜的或者弯曲的轮廓区域的情况下，对插头进行塑性和弹性卷边并使其在模具轮廓收缩处横向于卷边轴而变形。由于插头的弹性，在卷边过程结束时，在模具轮廓内会横向于卷边方向“夹持”该插头。对于具有横向于卷边方向的定向的模具轮廓的轮廓区域而言，不会发生之前提及的影响。然而，随着卷边方向上模具轮廓的轮廓区域的倾斜度的增加，该影响的重要性将会增加。

-根据为了解释粘附效应而进行的交替或者累计的尝试，估计在卷边过程期间，在模具和插头之间构建了微“锯齿”或者微“网格”。这些微锯齿或者微网格可能是由不期望增加的移除力的原因。

-也可能在模具和插头之间构建微焊接。

为了避免上述提及的现象，通常使用铅作为插头的基材或者作为插头的表面层的基材。铅用作一种润滑装置来使移除变得容易。然而，欧洲规定EU2009/95/EG涉及限制在电气和电子设备中使用不健康的材料。该欧洲规定的目的是为了防止诸如铅的重金属的使用。按照该欧洲规定，从2006年1月7日起，如本插头的工件不允许包含铅。

本申请人的德国专利申请DE 10 2009 001 949 A1涉及从卷边钳的卷边轮廓中移除工件(如用于管连接的配件、缆线终端，缆线末端管接头，插头等)的简化。在该专利申请中，提出给半模装配某种弹性。因此，在卷边过程结束时，模具弹性变宽，从而该模具“呼吸”。由于该模具的这种呼吸效应，在卷边过程结束时，工件从模具中自动分离是可能的。

在US5,500,999A描述的现有技术中，插头接触限定B的竖直边的轮廓的第一卷边半模。第二卷边半模限定B的弯曲部分。在卷边过程期间，将第二卷边半模朝向第一卷边半模驱动。第二卷边半模包括定义卷边心的底部区域。此外，第二卷边半模构建了倾斜表面，来在移入第二卷边半模时引入(introducing)插头。倾斜表面的张角朝向第二卷边半模的底部区域减小。US5,500,999A抱怨了由于倾斜表面的缘故，在卷边过程结束时，在末端位置，卷边的工件的不同高度导致在两个卷边半模之间构建了缝隙x的问题。缝隙x的宽度取决于卷边的工件的高度。缝隙x导致在卷边的插头的外表面形成不期望的毛边。US5,500,999A建议给第二卷边半模装配四个轮廓部分，即：

-具有卷边心的底部区域，

-从底部区域分散的过渡区域，

-具有平行轮廓部分的容差区域，和

-引入区域。

在容差区域，轮廓部分具有与第一卷边半模在横向于卷边方向上的延伸部分对应的距离。对于具有不同高度的工件，在卷边过程结束时，第一卷边半模可以位于容差区域的多个不同位置，而没有产生任何毛边。

德国专利申请DE 197 37 863 A1也公开了带有容差区域的卷边工具，其中，第二卷边半模包括平行轮廓部分，其具有与第一卷边半模的宽度一致的距离。

发明目的

本发明的一个目的是提供一种B形卷边模具，来减小其中具有卷边的缆线的卷边的插头夹持在卷边模具内或者粘附至卷边模具的可能性。本发明的另一目的是减小从卷边模具中移除具有缆线的插头的移除力。

发明内容

在卷边模具为闭合状态，在过渡点，卷边轮廓具有从第一卷边轮廓部分(由第一卷边半模限定)到第二卷边轮廓部分(由第二卷边半模限定)的过渡。本发明建议在过渡点处，在卷边过程中，当在第一卷边半模的移动方向上观察时，第二卷边半模的轮廓的张角增大。

根据本发明，第二卷边半模的轮廓在过渡点的两侧均包括平坦的或者平滑的引导面或直侧边。在卷边过程开始时，在这些引导面或者侧边之间引导插头并使其变形。在过渡点，引导面或引导侧边的张角改变。通过这些措施，本发明首次允许过渡点两侧上的两个提及的轮廓部分或者侧边的不同的张角的选择：

-在过渡点之前(当在第一卷边半模的移动方向上观察时)的第二卷边半模的张角可以选择为使得优化插头的第一变形来引入阶段或者第一部分卷边，其中，插头未变形或者未完全变形为弯曲或者卷起的形状。例如在足够小的此区域中选择张角，使得两个卷边半模之间得到的缝隙足够小，以避免插头的塑性变形的材料进入卷边半模之间的缝隙是可能的。因此，减少了在卷边过程结束时构建毛边的危险。

-根据本发明，通过过渡点之后的卷边半模的移动方向上的张角的改变，可以考虑其他需求：在此区域使用的引导面或侧边构建第二轮廓部分，该第二轮廓部分是闭合状态下的模具的卷边轮廓的部分。因此，这些引导面或侧边最后限定了其最终状态下插头的卷边的B形。在此区域的卷边半模的张角可以特别适合于待制造的B形卷边轮廓。可以选择此区域中的第二卷边半模的张角，使得至少减少了插头粘附至B形模具或者被B形模具夹持的危险。本发明基于以下发现：通过限定卷边轮廓的侧边或者引导面的张角的增加，减少了B形卷边模具中插头的夹持或粘附的危险。

换句话说，创新的卷边模具消除了根据现有技术的目的的冲突：现有技术的卷边模具的一个目的是选择第二卷边模具的轮廓的一个连续引导面或所述侧边的张角，以适合用于将插头引入由第二卷边半模构建的凹槽中并提供初始变形。现有技术的卷边模具的矛盾的目的是优化第二卷边模具部分的连续引导面或者侧边的张角，来在B形卷边模具的闭合状态下限定插头的轮廓以及使从B形卷边模具中移除插头变得容易。

根据本发明，在过渡点之前(当在第一卷边半模的移动方向上观察时)的第二卷边半模的轮廓包括具有1°到7°，尤其是3°到6°的张角α的直侧边。在过渡点之后(当在第一卷边模部分的移动方向上观察时)的第二卷边半模的轮廓包括3°到20°，尤其是5°到15°的张角β的直侧边。在任何情况下，根据本发明，张角α小于张角β。仅提一个范例，张角α可以由α＝k×β得到，而k＝0.5(也或者k＝0.7或k＝0.8)。然而，k值与之前提及的值也可能有±20％的差异。

本发明涵盖了在从张角α到张角β过渡的过渡点处的任何类型的轮廓。对于本发明的一个实施例，第二卷边半模的轮廓在过渡点是弯曲的。弯曲可以由用于成形第二卷边半模的凹槽的制造过程而产生的。然而，该弯曲由插头的所期望的塑性或者弹性变形或者插头的变形过程的需要而产生也是可能的。在不期望卷边模具的闭合状态下卷边轮廓受过渡点的弯曲设计的任何影响的情况下，轮廓的弯曲形状可以位于紧接在过渡点之前，使得弯曲形状沿切向方向在过渡点处以及在过渡点之后进入第二卷边半模的轮廓。

对于本发明的另一实施例，第二卷边半模的轮廓在过渡点包括扭结(kink)。因此，在第一卷边半模的移动方向上，第二卷边半模的张角发生改变而无平滑过渡，而是有张角的突然增大。这导致了卷边的插头的非常精确的形状。对于大量已知的卷边过程，在过渡点处，B形卷边模具包括1/100mm的范围的容差。在成形具有平滑过渡或者弯曲的过渡点的情况下，这些小偏差可能会恶化。

对于本领域技术人员来说，通过对以下附图和详细描述的研究，本发明的其他特征和优点将变得明显。意在所有这些附加特征和优点包括于此，在如权利要求所限定的本发明的范围内。

附图说明

参照以下附图能够更好的理解本发明。图中的部件不必然按比例绘制，相反，重点在于清楚地示例本发明的原理。在图中，贯穿多个视图，相似的参考数字表示对应的部分。

图1示意性地示出了在卷边过程开始时，根据现有技术的B形卷边模具；

图2示出了在卷边过程中，图1的B形卷边模具；

图3示出了在卷边过程结束时，在闭合状态下根据图1和2的B形卷边模具；

图4示意性地示出了具有第一卷边半模和第二卷边半模的创新的B形卷边模具；

图5示出了具有相同几何特征值的另一B形卷边模具。

具体实施方式

现在更加详细地参照附图，图1到3示意性地示出了用B形卷边模具对插头进行卷边的卷边过程。在根据图1的卷边过程的开始时，将第一卷边半模1设置在离第二卷边半模较远的位置。第二卷边半模包括具有给定轮廓的凹槽3。将第一卷边半模1沿卷边或者移动方向4引入到凹槽3中。在图1中以虚线示出并且在图3中示出的终点状态或闭合状态下，第一卷边半模和第二卷边半模限定了具有卷边轮廓5的模，卷边轮廓5在卷边过程结束时限定插头的卷边的B形。卷边轮廓5构建有第一卷边轮廓部分6。第一卷边轮廓部分6由第一卷边半模的前表面构建和限定。在过渡点7、8的第一卷边轮廓部分6具有到第二卷边轮廓部分9的过渡。第一卷边轮廓部分6具有凹形并且构建B形卷边模具的“B”的竖直边。对于示出的实施例，将卷边轮廓部分6弯曲或者构建有圆的段。第二卷边轮廓部分9由第二卷边半模构建。对于粗略的简化，第二卷边轮廓部分9通常与具有移除的竖直边和移除的B的中间水平边的B相对应。B的上和下的水平边构建第二轮廓边10、11。第二轮廓边10、11在过渡点12、13变为凹槽3的底部区域14。底部区域14的轮廓(在粗略的简化中)对应于具有两个凹状轮廓区域15、16的鸟的简化图。轮廓区域15、16跟随至具有扭结或切向方向的第二轮廓边10、11。在中间的轮廓区域15、16构建了尖端或所谓的卷边心17。现有技术的第二轮廓边10、11在过渡点7、8在与具有排列的第一轮廓边18、19的移动方向相反的方向上直接延续(无扭结)。因此，对于现有技术，第一和第二轮廓边10，18和11，19构建了直线。对于图1到3中所示的实施例，在凹槽3的入口处，第一轮廓边18、19包括弯曲的延伸部分或者引入边20、21。

在卷边过程的开始时，将V轮廓插头22(在V的两边的连接处具有弯曲区域)或者抛物线插头22置于第一卷边半模的第一卷边轮廓部分6上。缆线23可以由任何缆线构建，尤其是具有7或者19束的通常成束的缆线或者很好地成捆的(fine-wired)缆线。缆线23在向下的方向上插入到由插头22构建的V中。随着第一卷边半模1在移动方向4上移动，具有插头22和缆线23的第一卷边半模1进入到凹槽3中。插头22的末端区域24、25可以包括大于第一卷边轮廓部分6的宽度。因此，第一轮廓边18，19没有平行取向，而是向底部区域14变窄。当通过过渡点12、13时，沿着轮廓区域15、16引导末端区域24、25。该引导移动与插头22的卷绕变形一致：末端区域24、25沿轮廓区域15、16滑动而且紧靠卷边部分17的尖端。在移动方向4上第一卷边半模1的另外的移动的结果是在与移动方向4的相反的方向上将末端区域24、25压入缆线23中。在图3中，达到了闭合状态。在该闭合状态下，卷边成B形的插头22完全围绕缆线23。将插头22压在缆线23上。

通常，末端区域24，25的引导随着第一轮廓边18、19的之间的角度的增大而变得容易。然而，第一轮廓边18、19之间的角度的增大的结果是在结束状态前第一卷边轮廓部分6和第一轮廓边18、19之间的缝隙增大。缝隙的增大的结果是插头22的变形材料进入到缝隙中。该效应可能导致在卷边过程结束时在卷边的插头22的外表面的毛边。

创新的B形卷边模具26如以下所描述：通常，创新的B形卷边模具26构建为与上述的卷边模具对应。然而，凹槽3的区域中的第二卷边半模2的轮廓27构建有在过渡点7、8处结束的直的第一轮廓边18、19。在图4中所示的B形卷边模具26的闭合状态中，过渡点7、8对应于由第一卷边半模所构建的第一卷边轮廓部分6向由第二卷边半模2所构建的第二卷边轮廓部分9过渡的位置。在过渡点7、8的区域中，第二卷边半模2的轮廓27包括扭结。在扭结处，轮廓27从第一轮廓边18、19变为直的第二轮廓边10、11。直的第二轮廓边10、11在过渡点12、13变为弯曲轮廓区域15、16，其中过渡可以由扭结构建或者过渡可以具有从第二轮廓边10、11到弯曲轮廓区域15、16的切向过渡。

在图4中，通过虚构的第二轮廓边10’、11’，指示根据具有第一轮廓边18、19的直线延伸部分的现有技术的侧边的取向来强调创新实施例与由现有技术已知的实施例之间的差异。根据创新的设计，灰色的差异区域的结果如图4中所示。从该描绘能够看出，对应于第二轮廓边10、11的取向的创新的改变，也导致了轮廓区域15、16的改变的轮廓。尤其是，增大了轮廓区域15、16的曲率或弯曲度。

第一轮廓边18、19包括相对于移动方向4或者第二卷边半模2的对称轴28的张角α。在图4中，张角α由参考数字29表示。第二轮廓边10、11包括相对于移动方向4或者第二卷边半模2的对称轴28的张角β。在图4中，张角β由参考数字30表示。因此，在轮廓边10、18之间，也在轮廓边11、19之间构建差角χ。在图4中，差角χ由参考数字31表示。本领域技术人员将会理解，图中所示的在底部区域14中的第二卷边轮廓部分9的选择的设计不是限制性的-相反地，在本发明的框架内，可以使用底部区域14中的任何不同的卷边轮廓部分9。

在图5中，进一步详述具有第一卷边半模1和第二卷边半模2的B形卷边模具26的可能的几何形状。给定的几何形状仅构建创新的B形卷边模具26的一个可能的范例，而没有将本发明限制为这些几何形状的意图。第一卷边半模1的前表面的宽度32并且从而第一卷边轮廓部分6的宽度32为3.86mm。参考数字29对应的张角α为4°。第一卷边轮廓部分6不具有平滑或平坦的设计。相反地，第一卷边轮廓部分6构建有两个外平面平台33、34和半径36为2.5mm的内凹圆段35。在移动方向4上，B形卷边模具26的最大距离37(也是从第二卷边轮廓部分9到第一卷边轮廓部分6的最大距离)为2.13mm。卷边心17在底部区域14朝向第一卷边轮廓部分6中具有0.53mm的延伸部分38。由参考数字31表示的角χ为5°，使得角β(由参考数字30表示)为9°。轮廓区域15、16均构建有两个圆段轮廓39、40。圆段轮廓39的半径41为1mm，然而，圆段轮廓40的半径42为0.92mm。从轮廓区域16的圆段轮廓40的中心到轮廓区域15的圆段轮廓39的中心的距离43为1.77mm。

创新的B形卷边模具26可以用于任何工具，尤其是用于卷边钳、液压致动的卷边工具或者通过任何类型驱动来驱动的卷边机。

如开始所解释的，在任何设计中，创新的B形卷边模具26可以用于具有至少一根缆线23的任何设计的插头22。

在卷边过程中，随着在移动方向4上第一卷边半模的初始移动，插头22的末端区域24、25在第一轮廓边18、19的或延伸部分20、21的接触点44、45处第一次接触第二卷边半模2。随着在移动方向4上的进一步的移动，末端区域24、25朝向彼此持续地且没有任何中断地变形，从而横向于移动方向4。第二卷边半模2的轮廓从接触点44、45向底部区域14持续变窄而没有中断。然而，根据本发明，变窄量在过渡点7、8发生改变。可以将任何已知的制造过程用于制造B形卷边模具26并且用于成形半模的轮廓。仅列举一些范例，B形卷边模具26可以用线电火花加工或者线侵蚀、研磨过程和/或铣削过程来制造。将所描述的轮廓存储在用于制造B形卷边模具26的轮廓的计算机数字控制机中也是可能的。所制造的轮廓的表面粗糙度应当保持尽可能地小，这可以由抛光制造过程来提供。此外，可以将附加的硬化用以施加于轮廓，尤其是在过渡点7，8处。

在本发明中，第二卷边半模表示了限定底部区域14与轮廓区域15、16以及卷边模具心17与第二卷边轮廓部分9的卷边半模。第一卷边半模1表示限定第一卷边轮廓部分6的卷边半模，从而形成了B的垂直边。因此，此限定独立于进一步的标准。尤其是，对于“第一”和“第二”卷边半模的使用，这些半模中哪个移动哪个静止是不重要的。

在本专利申请中，描述了第一卷边半模1朝向静止的第二卷边半模2移动的实施例。第一卷边半模1进入凹槽3中而且接近底部区域14。然而，创新的措施可以应用于在两个卷边半模1、2之间具有相对移动的任何实施例。尤其是，本发明还涵盖了第一卷边半模1静止而第二卷边半模2移动的实施例。本发明还涵盖了两个卷边半模1、2两者彼此相向移动的实施例。

可以基本上不脱离本发明的精神和原理而对本发明的优选实施例做出很多变型和修改。所有的这些修改和变型意在包括在如以下的权利要求所限定的本发明的范围内。

参考数字的列表

1第一卷边半模

2第二卷边半模

3凹槽

4移动方向

5卷边轮廓

6第一卷边轮廓部分

7过渡点

8过渡点

9第二卷边轮廓部分

10第二轮廓边

11第二轮廓边

12过渡点

13过渡点

14底部区域

15轮廓区域

16轮廓区域

17卷边心

18第一轮廓边

19第一轮廓边

20延伸部分

21延伸部分

22插头

23缆线

24末端区域

25末端区域

26B形卷边模具

27轮廓

28对称轴

29张角α

30张角β

31差角γ

32宽度

33平台

34平台

35圆弓形

36半径

37距离

38延伸部分

39圆段轮廓

40圆段轮廓

41半径

42半径

43距离

44接触点

45接触点

Claims (3)

1.一种用于卷边工具的B形卷边模具，所述B形卷边模具用于将插头卷边为B形，所述插头中设置有电缆，所述B形卷边模具包括：

a)限定第一卷边轮廓部分的第一卷边半模，

b)限定第二卷边轮廓部分的第二卷边半模，

c)在所述卷边半模的闭合状态下构建的B形卷边轮廓，所述B形卷边轮廓由所述卷边轮廓部分限定，所述卷边轮廓部分具有从一个卷边轮廓部分到另一个卷边轮廓部分的过渡点，

其中

d)所述的第二卷边半模的轮廓构建为：

da)具有直的第一轮廓边，所述直的第一轮廓边相对于所述第一卷边半模与所述第二卷边半模的相对移动方向具有在1°到7°的范围中的张角α，在卷边过程中，当从所述第一卷边半模的移动方向观察时，所述第一轮廓边位于所述过渡点之前，以及

db)具有直的第二轮廓边，所述直的第二轮廓边相对于所述第一卷边半模与所述第二卷边半模的相对移动方向具有在3°到20°的范围中的张角β，在所述卷边过程中，当从所述第一卷边半模的移动方向观察时，所述第二轮廓边位于所述过渡点之后，

e)所述第一轮廓边的所述张角α小于所述第二轮廓边的所述张角β。

2.如权利要求1所述的卷边模具，其中，所述第二卷边半模的所述轮廓在所述过渡点处是弯曲的。

3.如权利要求1所述的卷边模具，其中，所述第二卷边半模的所述轮廓在所述过渡点处包括扭结。