CN108326146A - 一种金属板材无铆连接工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种金属板材无铆连接工具，包括：具有冲头的第一工具部件和具有压模的第二工具，砧与压模本体可拆卸连接；可动压模元件与弹性元件之间设置有弹性调节装置，可动压模元件的外侧下部的弧形段设计为锥部，弹性臂侧向地抵靠弧形斜楔片的补偿臂，弧形斜楔片的补偿臂侧向地抵靠可动压模元件的锥部，从而以向所述可动压模元件传递弹性力。弹性调节装置还包括蜗轮，蜗轮与螺杆固定连接，弹性调节装置还包括蜗杆，蜗杆驱动蜗轮，蜗轮带动螺杆上下运动。根据不同的工艺要求而更换不同的砧，同时不需要更换可动压模元件。即实现了金属板材无铆连接工具低成本，使用范围广，弹性力可调的技术效果。

Description

一种金属板材无铆连接工具

技术领域

本发明涉及板材铆接技术领域，尤其涉及一种金属板材无铆连接工具。

背景技术

无铆接连接工具包括两个分开的工具部件，其协作以用于产生连结部。第一工具部件具有冲头的形式，其被沿共轴的第二工具部件的方向驱动以进行直线运动，第二工具部件是压模的形式，具有在顶部处的压模空腔，顶部布置有砧。

为了制造连结部，板材构件抵靠第二工具部件定位，所第二工具部件设置有可动压模元件，可动压模元件在支撑表面上侧向地滑动布置，来自弹性元件的力抵靠该支撑表面。弹性元件可以是围绕可动压模元件的弹性体制造的环或螺旋管形成的金属弹簧。

接近的冲头冲击到要被连结的构件中之一的表面上。两个构件的材料首先被拉拔到压模空腔且随后由于冲头和空腔底部处砧之间的相互作用而被侧向地挤出，由此将可动压模元件向外移位，在板材构件中形成蘑菇形的凸头，该凸头将板材构件互锁。

例如，现有技术文件US5946782，用于制造板材构件之间的连结部的工具，包括具有冲头和侧压元件的第一工具部件，和设置有支撑表面的第二工具部件，砧从该支撑表面伸出，基体包括至少两个基体部件，每一个基体部件具有上活动基体表面且围绕所述砧布置。每一个基体部件包括抵靠所述支撑表面滑动布置且通过弹性器件而抵靠所述砧的侧向表面的部分。保持器件布置为限制冲头退回期间基体部件的纵向运动。上活动基体表面、抵靠所述支撑表面滑动布置的部分和保持器件按该顺序从第二工具部件的顶部布置。 该发明更具体地涉及在底部具有压模空腔的压模形式的这种第二工具部件，底部处布置有砧，第二工具部件设置有特殊类型的弹性元件。

现有技术文件EP12178068公开了一种弹性元件，其具有笼的外形结构，其表面设置有相对于笼的轴线带锐角的多个槽道，不必是恒定的，以形成绕轴向均匀隔开的相应数量的长弹性臂。该弹性构件产生力，可动压模元件在连结过程期间抵抗该力而侧向地移位。在冲头退回时，与变形的板件构件接触的可动压模元件将经历垂直力，该垂直力试图将它们从其支撑表面提升。为了防止这一点，提出了在压模上的支撑元件和压模元件的协作结构， 其平行于压模元件滑动运动的方向。由此，该文件的弹性元件在冲头退回时不会在轴向上限制可动压模元件。因此，笼形状的弹性元件不用必须沿压模轴线的方向固定到压模本体。

以及，现有技术CN202861131U公开了一种分体组合板件连接凹模装置，包括凹模体、导向套、分瓣块、油封弹簧，所述的凹模体呈由下圆柱、中圆柱、上圆柱构成的台阶式圆柱体，所述的中圆柱包括中圆柱底面与中圆柱上端面，所述的下圆柱与设备模座锁紧，所述的中圆柱底面坐落在设备模座上端面,所述的上圆柱包括外径面以及上圆柱顶面；所述的导向套紧密配合镶嵌在所述的中圆柱外部，所述的导向套的上端具有多个朝向所述的上圆柱的中心延伸的导轨条；所述的中圆柱上端面上设置有环绕所述的上圆柱的多个分瓣块，各所述的分瓣块包括底面、导向孔、外弧面、卡沟槽、分瓣顶面、内弧面，所述的底面落座在所述的中圆柱上端面上，所述的导向孔套入对应的导向套的导轨条上，位于各所述的分瓣块的外弧面上的卡沟槽相互拼接后内部嵌紧有油封弹簧，所述的分瓣顶面高于所述的上圆柱顶面，通过所述的油封弹簧的弹性力作用，各个所述的分瓣块互相靠近以使所述的内弧面以所述的上圆柱的外径面为结合面，形成由所述的分瓣顶面与上圆柱顶面组合成内陷的弹性收拢状态。

以及，现有技术CN106029249A公开了一种用于形成钳紧类型连结部的工具，所述工具包括两个分开的工具部件，具有冲头的第一工具部件，和设置有压模的第二工具部件，它们相协作以制造所述连结部， 冲头布置为沿共轴线压模的方向被驱动以作直线运动，所述压模在其底部设置有压模空腔，底部布置有砧，

压模进一步设置有压模本体和可动压模元件，所述可动压模元件布置为抵抗从弹簧元件而来的力，垂直于压模本体的长度轴线，在支撑表面上侧向地滑动，所述支撑表面布置在压模本体的端部部分，所述压模包括至少两个可动压模元件，所述弹簧元件具有大致圆柱形笼的形式，其表面设置有多个槽道，以形成多个长弹性臂，所述弹性臂沿笼的周向隔开，它们的自由端部在笼的上边缘处，每一个臂的自由端部设置有弯曲凸缘，所述弯曲凸缘布置为侧向地抵靠相应可动元件，以向所述元件传递弹簧力，所述弯曲凸缘另外布置为抓持在相应可动元件的跟部部分周围，以便阻挡压模元件相对于被固定到压模本体的笼而轴向运动。该发明专利提供一种在连结部形成期间提供侧向弹性力以及在第一工具部件中的冲头退回时提供垂直保持功能的两种功能，其具有非常小的侧向尺寸，将两个功能集成于一个元件实现，在其上的弹簧元件易于安装且如果必要易于更换。

但是，在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中的金属板材无铆连接工具至少存在以下缺点：砧在铆接过程中承受着频繁冲击，非常容易损坏，并且，板材不同材料以及不同厚度的铆接需要控制不同的铆接工艺参数，对砧的型号尺寸有不同需求，以及对弹性部件的回弹力也有不同的要求，因此，现有技术中的无铆连接工具存在上述缺点，基于此，发明人提出一种可更换砧以及可调回复力的弹簧部件。

发明内容

本发明提供了一种金属板材无铆连接工具，解决了现有技术中金属板材无铆连接工具的砧在铆接过程中承受着频繁冲击，非常容易损坏的技术问题，并且，板材不同材料以及不同厚度的铆接需要控制不同的铆接工艺参数，对砧的型号尺寸有不同需求，以及对弹性部件的回弹力也有不同的要求，即解决了现有技术中金属板材无铆连接工具功能单一的缺陷以及弹性力不可调的缺陷。即可以根据不同的工艺要求而更换不同的砧，或者在砧出现损坏时，不用更换整个压模本体，仅仅通过更换砧就能解决，以及更换不同砧的同时并不需要更换可动压模元件，仅仅需要调节蜗杆，使得蜗杆带动蜗轮转动，从而带动滑块上下运动，从而调节弧形斜楔片上下运动实现弹性力的调节以及实现不同砧与相同可动压模元件的配合。即实现了金属板材无铆连接工具低成本，使用范围广，弹性力可调的技术效果。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种金属板材无铆连接工具所述金属板材无铆连接工具包括：两个分开的工具部件，具有冲头的第一工具部件0，和设置有压模的第二工具部件，冲头布置为沿压模共轴线的方向被驱动以作直线运动，所述第一工具部件0和第二工具部件相协作以制造连结部；

所述压模顶部布置有砧3，压模进一步设置有压模本体1、压模座2以及可动压模元件4，所述可动压模元件布置为抵抗从弹性元件5而来的力，垂直于压模本体1的长度轴线，在支撑表面上侧向地滑动，所述支撑表面布置在压模本体1的顶面11上，所述砧3的端面高度小于所述可动压模具元件4的端面高度；

所述压模包括至少两个可动压模元件4，所述弹性元件5具有圆柱形笼的形式，其表面设置有多个槽道，以形成多个长弹性臂51，所述弹性臂沿笼的周向隔开，它们的自由端部在笼的上边缘处，每一个臂51的自由端部设置有弯曲凸缘52，所述弯曲凸缘52布置为抓持在相应可动压模元件4的跟部部分42周围，以便阻挡可动压模元件相对于被固定到压模本体的笼而轴向运动；

所述砧3与压模本体1通过螺纹可拆卸连接；所述可动压模元件4与所述弹性元件5之间设置有弹性调节装置6，可动压模元件的外侧下部的弧形段设计为锥部41，所述锥部41的半径从上往下递减，弹性调节装置6包括在每个所述可动压模元件与所述弹性臂之间设置的弹性弧形斜楔片61，所述锥部41与弧形斜楔片61内表面匹配，所述弧形斜楔片设置有与弹性臂一一对应的补偿臂，所述补偿臂的外表面与弹性臂的内表面匹配接触，所述弧形斜楔片的底端固定设置弧形连接板62，弧形连接板62下端连接有一上下滑动的滑块63，所述滑块内设置有螺纹孔，通过螺杆64与螺纹孔配合以驱动滑块上下滑动，从而带动弧形斜楔片上下运动；所述弹性臂布置为侧向地抵靠弧形斜楔片61的补偿臂，弧形斜楔片61的补偿臂侧向地抵靠可动压模元件4的锥部41，从而以向所述可动压模元件4传递弹性力。

进一步地，所述压模本体1的顶端中心处设置有螺纹安装孔，所述砧通过螺栓31安装在所述螺纹安装孔中。

进一步地，所述压模本体1的从上往下依次设置有顶面11和台阶面12，所述台阶面的直径大于顶面的直径，所述弹性调节装置6设置在所述台阶面上。

进一步地，所述弹性调节装置6还包括蜗轮65，所述蜗轮与螺杆固定连接，所述蜗轮安装在所述螺杆64底端，以及所述弹性调节装置6还包括蜗杆66，所述蜗杆66与螺杆64垂直设置，螺杆64的驱动端661穿过弹性元件5位于弹性元件5表面处，从而使得蜗杆66驱动蜗轮65，蜗轮65带动螺杆64上下运动。

进一步地，所述砧3和可动压模元件4采用模具钢材料制造，所述压模本体1和压模座2采用普通结构钢材料制造。

本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了砧3与压模本体1通过螺纹可拆卸连接；所述可动压模元件4与所述弹性元件5之间设置有弹性调节装置6，可动压模元件的外侧下部的弧形段设计为锥部41，所述锥部41的半径从上往下递减，弹性调节装置6包括在每个所述可动压模元件与所述弹性臂之间设置的弹性弧形斜楔片61，所述锥部41与弧形斜楔片61内表面匹配，所述弧形斜楔片设置有与弹性臂一一对应的补偿臂，所述补偿臂的外表面与弹性臂的内表面匹配接触，所述弧形斜楔片的底端固定设置弧形连接板62，弧形连接板62下端连接有一上下滑动的滑块63，所述滑块内设置有螺纹孔，通过螺杆64与螺纹孔配合以驱动滑块上下滑动，从而带动弧形斜楔片上下运动；所述弹性臂布置为侧向地抵靠弧形斜楔片61的补偿臂，弧形斜楔片61的补偿臂侧向地抵靠可动压模元件4的锥部41，从而以向所述可动压模元件4传递弹性力。所述压模本体1的顶端中心处设置有螺纹安装孔，所述砧通过螺栓31安装在所述螺纹安装孔中。所述压模本体1的从上往下依次设置有顶面11和台阶面12，所述台阶面的直径大于顶面的直径，所述弹性调节装置6设置在所述台阶面上。所述弹性调节装置6还包括蜗轮65，所述蜗轮与螺杆固定连接，所述蜗轮安装在所述螺杆64底端，以及所述弹性调节装置6还包括蜗杆66，所述蜗杆66与螺杆64垂直设置，螺杆64的驱动端661穿过弹性元件5位于弹性元件5表面处，从而使得蜗杆66驱动蜗轮65，蜗轮65带动螺杆64上下运动。所述砧3和可动压模元件4采用模具钢材料制造，所述压模本体1和压模座2采用普通结构钢材料制造。

由于现有技术中金属板材无铆连接工具的砧在铆接过程中承受着频繁冲击，非常容易损坏并且，板材不同材料以及不同厚度的铆接需要控制不同的铆接工艺参数，对砧的型号尺寸有不同需求，以及对弹性部件的回弹力也有不同的要求，即本发明通过上述技术手段解决了现有技术中金属板材无铆连接工具功能单一的缺陷以及弹性力不可调的缺陷。即可以根据不同的工艺要求而更换不同的砧，或者在砧出现损坏时，不用更换整个压模本体，仅仅通过更换砧就能解决，以及更换不同砧的同时并不需要更换可动压模元件，仅仅需要调节蜗杆，使得蜗杆带动蜗轮转动，从而带动滑块上下运动，从而调节弧形斜楔片上下运动实现弹性力的调节以及实现不同砧与相同可动压模元件的配合。即实现了金属板材无铆连接工具低成本，使用范围广，弹性力可调的技术效果。

附图说明

图1是本发明金属板材无铆连接工具的结构示意图；

图2是本发明金属板材无铆连接工具的第二工具部件的结构示意图；

图3是本发明金属板材无铆连接工具的弹性调节装置的结构示意图；

图4是本发明金属板材无铆连接工具的可拆卸砧的结构示意图；

图5是本发明金属板材无铆连接工具的可动压模元件的结构示意图；

图中，第一工具部件0、压模本体1、顶面11、台阶面12、砧3、螺栓31、可动压模元件4、锥部41、跟部部分42、弹性元件5、弹性臂51、弯曲凸缘52、弹性调节装置6、弧形斜楔片61、弧形连接板62、滑块63、螺杆64、蜗轮65、蜗杆66、驱动端661。

具体实施方式

本实施例提供了一种金属板材无铆连接工具，包括：两个分开的工具部件，具有冲头的第一工具部件0，和设置有压模的第二工具部件，冲头布置为沿压模共轴线的方向被驱动以作直线运动，第一工具部件0和第二工具部件相协作以制造连结部；

压模顶部布置有砧3，压模进一步设置有压模本体1、压模座2以及可动压模元件4，可动压模元件布置为抵抗从弹性元件5而来的力，垂直于压模本体1的长度轴线，在支撑表面上侧向地滑动，支撑表面布置在压模本体1的顶面11上，砧3的端面高度小于可动压模具元件4的端面高度；

压模包括至少两个可动压模元件4，弹性元件5具有圆柱形笼的形式，其表面设置有多个槽道，以形成多个长弹性臂51，弹性臂沿笼的周向隔开，它们的自由端部在笼的上边缘处，每一个臂51的自由端部设置有弯曲凸缘52，弯曲凸缘52布置为抓持在相应可动压模元件4的跟部部分42周围，以便阻挡可动压模元件相对于被固定到压模本体的笼而轴向运动；

砧3与压模本体1通过螺纹可拆卸连接；可动压模元件4与弹性元件5之间设置有弹性调节装置6，可动压模元件的外侧下部的弧形段设计为锥部41，锥部41的半径从上往下递减，弹性调节装置6包括在每个可动压模元件与弹性臂之间设置的弹性弧形斜楔片61，锥部41与弧形斜楔片61内表面匹配，弧形斜楔片设置有与弹性臂一一对应的补偿臂，补偿臂的外表面与弹性臂的内表面匹配接触，弧形斜楔片的底端固定设置弧形连接板62，弧形连接板62下端连接有一上下滑动的滑块63，滑块内设置有螺纹孔，通过螺杆64与螺纹孔配合以驱动滑块上下滑动，从而带动弧形斜楔片上下运动；弹性臂布置为侧向地抵靠弧形斜楔片61的补偿臂，弧形斜楔片61的补偿臂侧向地抵靠可动压模元件4的锥部41，从而以向可动压模元件4传递弹性力。

在本实施例中，优选地，压模本体1的顶端中心处设置有螺纹安装孔，砧通过螺栓31安装在螺纹安装孔中。

在本实施例中，优选地，压模本体1的从上往下依次设置有顶面11和台阶面12，台阶面的直径大于顶面的直径，弹性调节装置6设置在台阶面上。

在本实施例中，优选地，弹性调节装置6还包括蜗轮65，蜗轮与螺杆固定连接，蜗轮安装在螺杆64底端，以及弹性调节装置6还包括蜗杆66，蜗杆66与螺杆64垂直设置，螺杆64的驱动端661穿过弹性元件5位于弹性元件5表面处，从而使得蜗杆66驱动蜗轮65，蜗轮65带动螺杆64上下运动。

在本实施例中，优选地，砧3和可动压模元件4采用模具钢材料制造，压模本体1和压模座2采用普通结构钢材料制造。

本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了砧3与压模本体1通过螺纹可拆卸连接；可动压模元件4与弹性元件5之间设置有弹性调节装置6，可动压模元件的外侧下部的弧形段设计为锥部41，锥部41的半径从上往下递减，弹性调节装置6包括在每个可动压模元件与弹性臂之间设置的弹性弧形斜楔片61，锥部41与弧形斜楔片61内表面匹配，弧形斜楔片设置有与弹性臂一一对应的补偿臂，补偿臂的外表面与弹性臂的内表面匹配接触，弧形斜楔片的底端固定设置弧形连接板62，弧形连接板62下端连接有一上下滑动的滑块63，滑块内设置有螺纹孔，通过螺杆64与螺纹孔配合以驱动滑块上下滑动，从而带动弧形斜楔片上下运动；弹性臂布置为侧向地抵靠弧形斜楔片61的补偿臂，弧形斜楔片61的补偿臂侧向地抵靠可动压模元件4的锥部41，从而以向可动压模元件4传递弹性力。压模本体1的顶端中心处设置有螺纹安装孔，砧通过螺栓31安装在螺纹安装孔中。压模本体1的从上往下依次设置有顶面11和台阶面12，台阶面的直径大于顶面的直径，弹性调节装置6设置在台阶面上。弹性调节装置6还包括蜗轮65，蜗轮与螺杆固定连接，蜗轮安装在螺杆64底端，以及弹性调节装置6还包括蜗杆66，蜗杆66与螺杆64垂直设置，螺杆64的驱动端661穿过弹性元件5位于弹性元件5表面处，从而使得蜗杆66驱动蜗轮65，蜗轮65带动螺杆64上下运动。砧3和可动压模元件4采用模具钢材料制造，压模本体1和压模座2采用普通结构钢材料制造。

由于现有技术中金属板材无铆连接工具的砧在铆接过程中承受着频繁冲击，非常容易损坏并且，板材不同材料以及不同厚度的铆接需要控制不同的铆接工艺参数，对砧的型号尺寸有不同需求，以及对弹性部件的回弹力也有不同的要求，即本发明通过上述技术手段解决了现有技术中金属板材无铆连接工具功能单一的缺陷以及弹性力不可调的缺陷。即可以根据不同的工艺要求而更换不同的砧，或者在砧出现损坏时，不用更换整个压模本体，仅仅通过更换砧就能解决，以及更换不同砧的同时并不需要更换可动压模元件，仅仅需要调节蜗杆，使得蜗杆带动蜗轮转动，从而带动滑块上下运动，从而调节弧形斜楔片上下运动实现弹性力的调节以及实现不同砧与相同可动压模元件的配合。即实现了金属板材无铆连接工具低成本，使用范围广，弹性力可调的技术效果。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种金属板材无铆连接工具，所述金属板材无铆连接工具包括：两个分开的工具部件，具有冲头的第一工具部件（0），和设置有压模的第二工具部件，冲头布置为沿压模共轴线的方向被驱动以作直线运动，所述第一工具部件（0）和第二工具部件相协作以制造连结部；

所述压模顶部布置有砧(3)，压模进一步设置有压模本体(1)、压模座（2）以及可动压模元件(4)，所述可动压模元件布置为抵抗从弹性元件(5)而来的力，垂直于压模本体(1)的长度轴线，在支撑表面上侧向地滑动，所述支撑表面布置在压模本体(1)的顶面(11)上，所述砧（3）的端面高度小于所述可动压模具元件（4）的端面高度；

所述压模包括至少两个可动压模元件(4)，所述弹性元件(5)具有圆柱形笼的形式，其表面设置有多个槽道，以形成多个长弹性臂(51)，所述弹性臂沿笼的周向隔开，它们的自由端部在笼的上边缘处，每一个弹性臂(51)的自由端部设置有弯曲凸缘(52)，所述弯曲凸缘(52)布置为抓持在相应可动压模元件(4)的跟部部分(42)周围，以便阻挡可动压模元件相对于被固定到压模本体的笼而轴向运动；

其特征在于，所述砧（3）与压模本体（1）通过螺纹可拆卸连接；所述可动压模元件（4）与所述弹性元件（5）之间设置有弹性调节装置（6），可动压模元件的外侧下部的弧形段设计为锥部（41），所述锥部（41）的半径从上往下递减，弹性调节装置（6）包括在每个所述可动压模元件与所述弹性臂之间设置的弹性弧形斜楔片（61），所述锥部（41）与弧形斜楔片（61）内表面匹配，所述弧形斜楔片设置有与弹性臂一一对应的补偿臂，所述补偿臂的外表面与弹性臂的内表面匹配接触，所述弧形斜楔片的底端固定设置弧形连接板（62），弧形连接板（62）下端连接有一上下滑动的滑块（63），所述滑块内设置有螺纹孔，通过螺杆（64）与螺纹孔配合以驱动滑块上下滑动，从而带动弧形斜楔片上下运动；所述弹性臂布置为侧向地抵靠弧形斜楔片（61）的补偿臂，弧形斜楔片（61）的补偿臂侧向地抵靠可动压模元件(4)的锥部（41），从而以向所述可动压模元件(4)传递弹性力。

2.根据权利要求2所述的金属板材无铆连接工具，其特征在于，所述压模本体（1）的顶端中心处设置有螺纹安装孔，所述砧通过螺栓（31）安装在所述螺纹安装孔中。

3.根据权利要求2所述的金属板材无铆连接工具，其特征在于，所述压模本体（1）的从上往下依次设置有顶面（11）和台阶面（12），所述台阶面的直径大于顶面的直径，所述弹性调节装置（6）设置在所述台阶面上。

4.根据权利要求3所述的金属板材无铆连接工具，其特征在于，所述弹性调节装置（6）还包括蜗轮（65），所述蜗轮与螺杆固定连接，所述蜗轮安装在所述螺杆（64）底端，以及所述弹性调节装置（6）还包括蜗杆（66），所述蜗杆（66）与螺杆（64）垂直设置，螺杆（64）的驱动端（661）穿过弹性元件（5）位于弹性元件（5）表面处，从而使得蜗杆（66）驱动蜗轮（65），蜗轮（65）带动螺杆64上下运动。

5.根据权利要求4所述的金属板材无铆连接工具，其特征在于，所述砧（3）和可动压模元件（4）采用模具钢材料制造，所述压模本体(1)和压模座（2）采用普通结构钢材料制造。