CN107716835A

CN107716835A - 分度自对准五金工具

Info

Publication number: CN107716835A
Application number: CN201710581417.5A
Authority: CN
Inventors: M·P·西莫宁; R·N·萨耶; B·沙; K·施汤
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-08-12
Filing date: 2017-07-17
Publication date: 2018-02-23
Anticipated expiration: 2037-07-17
Also published as: US10471496B2; US20180043421A1; DE102017118526A1; CN107716835B

Abstract

一种分度自对准五金工具可连接部件并且包括第一工具部分，该第一工具部分包括模架、联接至模架的一个或多个模具以及联接至模架的第一定位器。该分度自对准五金工具还包括第二工具部分，该第二工具部分具有支撑体、联接至支撑体的一个或多个压边圈、可移动地设置在压边圈内的一个或多个冲头、以及联接至支撑体的第二定位器。第一定位器和第二定位器配置为与部件的产品特征定位器相配合，从而相对于第二工具部分对准第一工具部分。

Description

分度自对准五金工具

技术领域

本公开涉及一种用于将部件连接在一起的分度自对准五金工具。

背景技术

将部件或零件连接在一起有时在制造或修理过程中是有用的。在部件连接方面，已经研发出了若干种连接方法。例如，可以将两个部件焊接起来。为了便于将部件连接在一起，还研发出了连接工具。

发明内容

有时，体积大且较重的C形工具是用来连接大型部件。要操作这些体积大且较重的C形工具可能比较困难。因此，需要研发出一种通用的轻型工具，这种工具可与大型部件一起使用，并且无需采用这些体积大且较重的C形工具。为此，本公开描述了一种用于连接部件的分度自对准五金工具。该分度自对准五金工具包括第一工具部分，该第一工具部分包括模架、联接至模架的一个或多个模具以及联接至模架的第一定位器。该分度自对准五金工具还包括第二工具部分，该第二工具部分具有支撑体、联接至支撑体的一个或多个压边圈、可移动地设置在压边圈内的一个或多个冲头、以及联接至支撑体的第二定位器。第一定位器和第二定位器配置为与部件的产品特征定位器相配合，从而相对于第二工具部分对准第一工具部分。本公开还涉及一种包括该分度自对准五金工具的定位组件。

结合附图，通过以下对实施本教导的最佳方式所进行的详细描述将容易了解本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点。

附图说明

图1是包括分度自对准五金工具的定位组件的示意性剖视侧视图。

图2是图1中示出的定位组件的示意性顶视图。

具体实施方式

参考附图，其中在这几幅附图中，相同的附图标记对应于相同或相似的部件，图1和图2示意性地示出了一种用于在无需使用体积大且较重的C形工具的情况下连接两个或多个部件10(例如板)的分度自对准五金工具102。为此，分度自对准五金工具102包括第一工具部分104和第二工具部分106。第一工具部分104和第二工具部分106可以全部或部分地由基本上刚性的材料制成，例如金属材料。第二工具部分106没有联接至第一工具部分104，从而使得分度自对准五金工具102能容易地定位在两个或多个部件10周围。第一工具部分104只有在两个部件10被按压在第一工具部分104与第二工具部分106之间时才间接地联接至第二工具部分106。这样，第一工具部分104和/或第二工具部分106可易于相对于彼此移动，进而包围部件10。

参考图1，第一工具部分104包括模架108和由模架108支撑的一个或多个模具110。作为非限制性示例，模架108可沿着纵向轴线X移动(例如，滑动)，以相对于第二工具部分106对准第一工具部分104。因此，第一工具部分104可相对于第二工具部分106移动。每个模具110包括模具主体112和形成在模具主体112上的模具凹部113。在所描绘的实施例中，模具主体112直接联接至模架108，以增强第一工具部分104的结构完整性。此外，在所描绘的实施例中，第一工具部分104包括三个模具110。然而，第一工具部分104可以包括更多或更少的模具110。第一工具部分104进一步包括联接至模架108的第一定位器150。如下所述，第一定位器150可有助于相对于第二工具部分106来定位第一工具部分104。在所描绘的实施例中，第一定位器150包括从模架108直接延伸的定位突起152。定位突起152可以具有六边形的横截面形状，一旦第一工具部分104正确地与第二工具部分106对准，这就能将滑动降至最低程度。定位突起152还可以具有横向多边形形状，一旦第一工具部分104正确地与第二工具部分106对准，这就能将滑动降至最低程度。

继续参考图1，第二工具部分106包括支撑体114(例如端部执行器或夹具工具)以及由支撑体114支撑的一个或多个冲压组件116。在所描绘的实施例中，第二工具部分106包括三个冲压组件116。然而，第二工具部分106可以包括更多或更少的冲压组件116。每个冲压组件116包括压边圈118和可移动地设置在压边圈118中的冲头120。支撑体114可以直接联接至压边圈118，以增强第二工具部分106的结构完整性。压边圈118可以为基本上圆柱形的，以在将分度自对准五金工具102中所占用的空间减至最小的同时容纳下冲头120。不管其形状如何，压边圈118限定了内腔122，其配置、成形和尺寸设计为接纳冲头120。除了压边圈118之外，冲头组件116还包括可移动地设置在压边圈118内的紧固件124。因此，压边圈118的内腔122配置、成形和尺寸设计为也接纳紧固件124。

支撑体114可相对于模架108移动并且可以是致动装置，该致动装置在致动时沿着箭头P所示的方向朝向第一工具部分104驱动冲头120。因此，冲头120配置为沿箭头P所示的方向朝向部件10驱动紧固件124。作为非限制性示例，紧固件124可以是自穿孔铆钉，从而无需在部件10中预先进行钻孔。第二工具部分106包括联接至支撑体114的第二定位器154。第二定位器154可有助于相对于第二工具部分106来定位第一工具部分104。在所描绘的实施例中，第二定位器154包括直接联接至支撑体114的定位体156。第二定位器154限定形成在定位体156中的定位凹部158。定位凹部158和定位突起152具有基本上配合的形状(即，镜像形状)，从而有助于将第一工具部分104与第二工具部分106对准。

参考图1，在操作期间，部件10可顶着第一工具部分104和第二工具部分106夹紧。在所描绘的实施例中，部件10包括第一部件12和第二部件14。第一部件12和第二部件14可以全部或部分地由基本上刚性的材料制成，例如金属材料。第二部件14配置、成形和尺寸设计为设置在(并且直接接触)第一部件12上。因此，在所描绘的实施例中，第二部件14具有基本上平面的形状，以允许其设置在第一部件12上并与其直接接触。第一部件12还可以具有基本上平面的部分16，以便于与第二部件14进行接触和邻接。除了基本上平面的部分16之外，第一部件12还具有联接至第一部件12的基本上平面的部分16的产品特征定位器18。

产品特征定位器18配置、成形和尺寸设计为与第一定位器150和第二定位器154相配合，以将第一工具部分104与第二工具部分106对准。为此，产品特征定位器18不是平坦的或平面的。作为非限制性示例，产品特征定位器18具有横向多边形形状，其配置、成形和尺寸设计为与定位突起152和定位凹部158相配合。具体地，产品特征定位器18具有第一定位器表面20和与该第一定位器表面20相对的第二定位器表面22。第一定位器表面20配置、成形和尺寸设计为直接接触定位突起152并与其相配合，从而有助于相对于第一部件12和第二部件14对第一工具部分104和第二工具部分106进行分度。第二定位器表面22配置、成形和尺寸设计为直接接触和配合第二定位器154和产品特征定位器18。此时，产品特征定位器18设置在定位凹部158中，从而有助于相对于第一部件12和第二部件14对第一工具部分104和第二工具部分106进行分度。具体地，第二定位器表面22配置、成形和尺寸设计为接纳在定位凹部158中并与其相配合。可以设想，产品特征定位器18可以配置为袋形结构、孔洞、狭槽、焊接支架、铆钉五金等。不管配置如何，产品特征定位器18允许将第二工具部分106的尺寸最小化。此外，产品特征定位器18允许将同一个第二工具部分106用于不同的部件10。

参考图2，分度自对准五金工具102是定位组件100的一部分。定位组件100进一步包括部件10(例如，第一部件12和第二部件14)以及支撑一个或多个模架108的组件夹具160。在所描绘的实施例中，组件夹具160支撑了三个模架108，但是可以设想，组件夹具160能够支撑更多或更少的模架108。组件夹具160可以联接至可移动平台，从而允许第一工具部分104相对于第二工具部分106移动。组件夹具160可以限定出一个或多个基准孔162，用于联接邻接第一部件和第二部件14的部件10。这样，产品特征定位器18可用于邻接第一部件12和/或第二部件14的部件10(即，采用次基准策略)。

分度自对准五金工具102可在制造或修理过程中使用。制造或修理过程需要相对于第一部件12和第二部件14对第一工具部分104进行分度(即，定位)。为此，第一工具部分104沿着纵向轴线X移动，直到第一定位器150基本上与第一部件12的产品特征定位器18对准。此时，通过例如将产品特征定位器18放置在定位突起152上，第一定位器150可以与产品特征定位器18相配合。此时，产品特征定位器18的第一定位器表面20可以与定位突起152直接接触。第二部件14还设置在第一部件12上并且与其直接接触。然后，第二工具部分106朝向第一部件12和第二部件14移动，直到产品特征定位器18设置在定位凹部158中。此时，产品特征定位器18的第二定位器表面22可以与第二定位器154直接接触，并且冲头组件116沿对准轴线A与模具110对准。对准轴线A可以彼此平行以加速该过程。一旦第一工具部分104和第二工具部分106彼此之间正确地对准并与产品特征定位器18正确地对准，则第一部件12和第二部件14在模具110与压边圈118之间夹紧在一起。随后，紧固件124被驱动通过第一部件12和第二部件14并进入到模具110的模具凹部113中，以将第一部件12和第二部件14连接在一起。在这一过程中，紧固件124刺穿第一部件12和第二部件14，并且模具凹部113的形状使得紧固件124能在第二部件14内张开，形成机械互锁。为了形成相对较强的机械互锁，冲头组件116应沿相应的轴线A与模具110对准。因此，理想的情况是将产品定位器18并入到第一部件10中、将第一定位器150并入到第一工具部分104中以及将第二定位器154并入到第二工具部分106中。

尽管已经详细地描述了用于实施教导的最佳方式，但是，熟悉本公开所涉及的领域的技术人员将会认识到用于在所附权利要求的范围内实践教导的各种替代设计和实施例。在缺少在此未进行具体公开的任意元件的情况下，可以采用适当的方式实践在此以说明方式公开的分度自对准五金工具102和定位组件100。此外，附图中示出的实施例或本说明书中提及的各实施例的特征并不一定被理解为彼此独立的实施例。相反，可将在实施例的一个示例中所描述的每个特征与来自其它实施例的一个或多个其它期望特征相组合，从而产生没有以文字形式或参考附图描述的其它实施例。

Claims

1.一种分度自对准五金工具，包括：

第一工具部分，所述第一工具部分包括模架、联接至所述模架的模具以及联接至所述模架的第一定位器；以及

第二工具部分，所述第二工具部分包括支撑体、联接至所述支撑体的压边圈、可移动地设置在压边圈内的冲头、以及联接至所述支撑体的第二定位器，其中所述第一定位器和所述第二定位器配置为与部件的产品特征定位器相配合，从而相对于所述第二工具部分对准所述第一工具部分。

2.根据权利要求1所述的分度自对准五金工具，其中所述压边圈的尺寸设计为接纳紧固件，所述冲头配置为朝向所述模具驱动所述紧固件，并且所述紧固件为自穿孔铆钉。

3.根据权利要求1所述的分度自对准五金工具，其中所述第一工具部分相对于所述第二工具部分可移动。

4.根据权利要求1所述的分度自对准五金工具，进一步包括组件夹具，其中所述模架由所述组件夹具支撑。

5.根据权利要求4所述的分度自对准五金工具，其中所述组件夹具具有基准孔。

6.根据权利要求1所述的分度自对准五金工具，其中所述第一定位器为从所述模架延伸的定位突起。

7.根据权利要求6所述的分度自对准五金工具，其中所述第二定位器限定定位凹部，并且所述定位凹部和所述定位突起具有配合的形状。

8.根据权利要求7所述的分度自对准五金工具，其中所述产品特征定位器具有第一定位器表面和与所述第一定位器表面相对的第二定位器表面，所述定位凹部成形为接纳所述第一定位器表面并与其相配合，所述第二定位器表面限定定位器凹部，并且所述定位凹部成形为接纳所述第二定位表面并与其相配合，从而相对于所述第二工具部分对准所述第一工具部分。

9.根据权利要求7所述的分度自对准五金工具，其中所述定位突起具有六边形的横截面形状。

10.根据权利要求1所述的分度自对准五金工具，其中所述第一工具部分未联接至所述第二工具部分。