CN110125646B - 用于贯穿接合装置的工具架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于贯穿接合设备的工具架(5)，所述工具架包括具有纵轴线(L)的壳体(5.1)，在所述壳体中彼此同轴地设置由第一压缩弹簧(13)加载的下压装置(10)、由第二压缩弹簧(22)加载的外冲头(20)和刚性地与壳体(5.1)连接的内冲头(30)，所述下压装置、外冲头和内冲头以其自由端部从壳体(5)中引出，其特征在于，第一压缩弹簧(13)同轴地设置第二压缩弹簧(22)内。

Description

用于贯穿接合装置的工具架
技术领域
本发明涉及一种用于贯穿接合设备的工具架，所述工具架包括具有纵轴线的壳体，在所述壳体中彼此同轴地设置由第一压缩弹簧加载的下压装置、由第二压缩弹簧加载的外冲头和刚性地与壳体连接的内冲头，所述下压装置、外冲头和内冲头在其自由端部从壳体中伸出。
背景技术
包括这样的工具架的贯穿接合装置是已知的，例如DE 10 2006 028 568 A1。该工具架具有包括两个彼此同中心设置的冲头的冲压单元，其中外冲头与用于在模具的区域中传输直至第一最大力的第一成形力的第一力传递系统连接，并且内冲头与用于在砧的区域中传输直至第二最大力的第二成形力的第二力传递系统连接。此处相应的成形力作用到重叠设置的接合部件的所属的区域中，以用于建立贯穿接合连接(铆钉连接或切割铆钉连接(Schneidclinchvervbindung))。
将冲压单元划分成具有相应的最大的成形力的内冲头和外冲头有利于接合部件的在不同的成形区域中不同且正确的材料成形，并且因此有利于建立在成形材料之间的无误差的接合连接。借助相关的力传递系统，在所需的时间和优选的时间段内，在每种情况下适合于在接合部件的相应区域中形成力。为了保护或阻止冲头侧的接合部件的塑性的变形，外冲头由下压装置包围，所述下压装置当工具架向接合部件移动时沿相反的方向插入壳体中。
用于传输第一成形力的第一力传递系统包括驱动单元施加的接合力和由橡胶弹簧施加的回复力。第二力传递系统由直接作用在内冲头上的工具架的驱动力形成。由于所选择的弹簧组件，工具架制造得非常大。
DE 10 2016 111 616 A1公开一种装置，其用于将接合元件安装在工件上或用于工件的贯穿接合，所述工件除了冲压单元和相对放置的模具单元之外具有沿接合方向可运动的冲头和在工件上可按压的下压装置。模具单元设置有用于接合在工件的邻接装置。在模具单元的脱离位置中，邻接装置朝模具区段上方的冲压单元伸出，并且在模具单元的下降位置中，模具侧的工件侧可以支撑在邻接装置和模具区段上。
DE 10 2014 016 131 A1公开一种用于接合至少两个重叠设置的构件的接合装置，其包括用于冲压第一构件的切割模具以形成冲压壳体，与切割模具同心设置并且相对于所述切割模具平移可运动的砧，相对于切割模具平移可运动的冲头元件，所述冲头元件用于施加冲压力并且用于第二构件和第一构件的随后的贯穿接合。设置磁体用于保持冲压壳体。
DE 100 21 781 A1描述一种用于接合至少两个可延展的材料的工件的接合工具。所述工具包括框架、模具、接合冲头、下压装置和用于接合冲头和下压装置的驱动装置。框架包括上框架部分和下框架部分。上框架部分在一侧开口且上框架部分的剩余封闭的壳体与下框架部分形成c形。驱动装置包括在上框架部分内部设置的气动操纵的调节气缸和将调节气缸与接合冲头和下压装置连接的力传递机构。
DE 10 2014 113 438 A1公开一种通过辅助接合部件和打孔的金属盘连接上板材件和下板材件的方法，所述板材件的至少一个以有机板材件实施。
发明内容
因此，本发明的目的是减小工具架所需的结构空间。
为了实现该目的，一种通用工具架，其特征在于，第一压缩弹簧同轴地设置在第二压缩弹簧内。
通过该设计首先减少沿轴向方向所需的结构空间。此外用于外冲头设置的压缩弹簧可以形成为螺旋弹簧，所述螺旋弹簧相对于橡胶弹簧在较小的体积时可以承受明显更高的力。
优选地，在与所述外冲头有效连接的空心圆柱体的套筒上支撑所述第二压缩弹簧，在所述套筒的内孔中滑动地接收与下压装置有效连接的第一环，在所述第一环上支撑第一压缩弹簧，其中所述第一环具有中央孔，所述内冲头被引导通过所述中央孔。
通过该设计，所述第二压缩弹簧的力可以通过所述空心圆柱体的套筒被引导到外冲头上，并且所述第一压缩弹簧的力通过所述环被引导到下压装置上。
当所述套筒在其内孔中具有环绕的凸肩，所述环绕的凸肩设置有销穿过的多个轴向孔，所述孔所述销在其一端邻接第一环并且在其另一端邻接所述下压装置时，从所述第一压缩弹簧到所述下压装置上的力传递得以简化。
在所述套筒的所述环绕的凸肩和所述第一环之间可以设置第二环。所述第二环的外径优选地小于由多个销组成的内接圆，并且可以在所述第一环和所述环绕的凸肩上支撑所述第二环，使得所述第二环可以作为间隔垫片并且用于引导销。
优选地，壳体由至少两个部件组成，并且设置有中央孔的下部件可拧紧至上部件可与机床连接的部分上。
当壳体由三个部件组成，并且内部的具有内冲头的内部件可拧入或可拧紧到上部件上时，简化壳体的装配。
附图说明
如下通过附图进一步说明本发明的实施例。在所述附图中：
图1为包括工具架和模具的贯穿接合设备的透视图；
图2为根据图1的贯穿接合设备的视图；
图3显示沿图2的线III-III的剖面；
图4显示穿过根据图1的工具架的透视纵剖面；
图5是工具架的视图；
图6显示沿图5的工具架的线VI-VI的剖面；
具体实施方式
贯穿接合设备包括工具架5和模具50。在工具架5和模具50之间插入待接合的组件A、B放入，然后通过在工具架5中容纳的工具20、30通过成形相互连接。
工具架5包括壳体5.1，所述壳体具有三个部件：下部件1、上部件2和内部件3，设有中央孔4的下部件1可拧紧到上部件2上，内部件3与上部件2通过螺栓6拧紧或插入所述上部件2。
在壳体5.1中设置彼此嵌套并且彼此同轴地设置下压装置10、外冲头20和内冲头30。内冲头30嵌入壳体部件的内部件3中，并且通过所述内部件直接与此处未示出的机床的冲杆40连接，所述机床将工具架5沿轴向方向V驱动。
外冲头20可以相对于内冲头30沿垂直的方向V运动。外冲头20被下压装置10包围，所述下压装置可以相对于外冲头20沿垂直方向V运动。外冲头20通过套筒21与压缩弹簧22连接，下压装置10通过以圆形设置的销11和环12与压缩弹簧13连接。
套筒21形成空心圆柱体地，其包括上方的凸缘21.1和下方的突出进入内孔21.3中的环绕的凸肩21.2，所述环绕的凸肩形成向内指向的凸缘。在下方的凸肩21.2中设置多个孔21.4，销11穿过孔21.4，在下压装置10的凸缘10.1上支撑销11。销10在其另一个端部邻接具有环12的内孔12.1，环12被支撑在压缩弹簧13上。
外冲头20在其位于壳体5.1中端部处加宽以形成凸缘20.1。为了将两个接合部件A、B相互连接，工具架5向与其相对的接合部件A移动。
当工具架5接触上接合部件A并且继续移动时，由冲杆40施加的接合力作用到接合部件A、B上。下压装置10通过销11和环12被相反于压缩弹簧13的力沿相反的垂直的方向V(附图向上)推入壳体5.1中，而外冲头20和内冲头30进一步朝接合部件A、B的方向移动。在达到一定的力时，以其凸缘20.1处与套筒21邻接的外冲头20与套筒21一起克服压缩弹簧22的力而推动到壳体5.1的内部，而内冲头30继续移动到接合部件A、B上，并且通过进入模具50而建立贯穿接合连接。
附图标记列表
1 壳体部件/下部件
2 壳体部件/上部件
3 壳体部件/内部件
4 孔
5 工具架
5.1 壳体
6 螺栓
10 下压装置
10.1 凸缘
11 销
12 环
12.1 内孔
13 压缩弹簧
20 外冲头
20.1 凸缘
21 套筒
21.1 凸缘
21.2 环绕的凸肩
21.3 内孔
21.4 孔
22 压缩弹簧
30 内冲头
40 冲杆
50 模具
A 接合部件
B 接合部件
L 纵轴线
V 垂直的方向。

Claims (5)

1.一种用于贯穿接合装置的工具架(5)，所述工具架(5)包括具有纵轴线(L)的壳体(5.1)，在所述壳体(5.1)中彼此同轴地设置以下部件：
-下压装置(10)，其通过第一压缩弹簧(13)加载，
-外冲头(20)，其通过第二压缩弹簧(22)加载；和
-内冲头(30)，其刚性地与壳体(5.1)连接，
所述下压装置、所述外冲头和所述内冲头在其自由端部处从壳体(5.1)中引出，
其特征在于，
所述第一压缩弹簧(13)同轴地设置在所述第二压缩弹簧(22)内侧，所述第二压缩弹簧(22)被支撑在与所述外冲头(20)有效连接的空心圆柱形的套筒(21)上，在所述套筒的内孔(21.3)中滑动地接收与下压装置(10)有效连接的第一环(12)，所述第一压缩弹簧(13)被支撑在所述第一环上，并且第一环(12)具有中央孔(12.1)，所述内冲头(30)被引导通过所述中央孔，所述套筒(21)在其内孔(24)中具有环绕的凸肩(21.2)，所述环绕的凸肩(21.2)设置有多个轴向的孔(21.4)，所述孔(21.4)中穿过对应的各个销(11)，所述销(11)在其一端邻接所述第一环(12)，并在其另一端邻接所述下压装置(10)。
2.根据权利要求1所述的工具架，其特征在于，在所述套筒(21)的环绕的凸肩(21.2)和所述第一环(12)之间设置第二环。
3.根据权利要求2所述的工具架，其特征在于，所述第二环的外径小于由多个销(11)组成的圆，并且所述第二环被支撑在所述第一环(12)和所述环绕的凸肩(21.2)上。
4.根据上述权利要求中任一项所述的工具架，其特征在于，壳体(5.1)由两个部件组成，并且壳体(5.1)设有中央孔(4)的下部件(1)能够拧紧到能够与机床连接的上部件(2)上。
5.根据权利要求4所述的工具架(5)，其特征在于，壳体(5.1)由三个部件组成，其中内部的具有内冲头(30)的内部件(3)能够拧入或拧紧到上部件(2)上。
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