CN110238296A - 一种新型无铆钉铆接的凸模凹模结构及连接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型无铆钉铆接的凸模凹模结构及连接工艺。包括凸模和凹模两部分，凸模为可撑开式凸模，凹模为剖分式凹模，铆接过程分两步进行，分别为冲压环节和撑开环节。在冲压环节，撑开杆保持不动，凸模整体下压，与凹模配合完成冲压成型；在撑开环节，凸模凹模保持冲压结束位置的状态，撑开杆下移，推动凸模内伸缩杆往外运动，形成铆接。

Description

一种新型无铆钉铆接的凸模凹模结构及连接工艺

技术领域

本发明涉及冲压技术领域，特别是涉及一种新型无铆钉铆接工艺的凸模凹模结构。

背景技术

无铆钉铆接是目前广泛应用于异种材料连接的方法，在无铆钉铆接的过程中，不需要预先打孔和增加其他附件，目前采用的方法无铆钉铆接方法是用压边圈压住被连接板材，同时凹模固定，凸模下移，通过凸模和凹模的共同作用使被连接板材发生弹塑性变形，在连接处形成图1所示铆接接头，底厚d、颈厚Tn和嵌入量Tu是表征接头性能的三个主要参数，其中，颈厚Tn决定接头的剪切强度，嵌入量Tu决定接头的剥离强度。由于凸模凹模之间的材料只沿着受力方向流动，而凸模只在竖直方向上运功，这样形成的铆接头在平行于板料方向的互锁程度低，从而影响连接强度。并且，形成铆接头需要较大冲压力，同时铆接头高度过高不便于后续装配。目前解决该问题常用方法是换一套新的模具进行二次冲压，材料塑性流动增强，上下板材之间的互锁程度提高，但工序复杂，操作繁琐。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明公开了一种新型无铆钉铆接的凸模凹模结构及连接工艺。凸模为可撑开式凸模，凹模为剖分式凹模，铆接过程分两步进行，分别为冲压环节和撑开环节。在冲压环节，撑开杆保持不动，凸模整体下压，与凹模配合完成冲压成型；在撑开环节，凸模凹模保持冲压结束位置的状态，撑开杆下移，推动凸模内伸缩杆往外运动，形成铆接。这种方法采用同一套模具进行铆接，保证了接头的形成，同时具有提高上下板材互锁程度降低接头高度的特点。

本发明所采用的技术方案是：

一种新型无铆钉铆接的凸模和凹模，凸模部分包括凸模本体21，撑开杆211，弹簧212及伸缩杆213。凸模本体21包括凸模成型面37和凸模内部36。撑开杆211由撑开杆杆部41和撑开杆头部42组成，撑开杆头部42为棱锥形。伸缩杆213包括伸缩杆杆头35部分、伸缩杆中部34和伸缩杆头部31，伸缩杆杆头部35分设置为斜面，伸缩杆中部34设置有挡环，伸缩杆头部31设置为半球形。撑开杆211，伸缩杆213及弹簧212位于凸模本体21内部，与凸模本体中心重合，伸缩杆213与撑开杆211垂直并在凸模内部36可沿径向移动，撑开杆头部42与伸缩杆杆头部分35通过相同斜率斜面相互接触，可实现撑开杆211向下运动时，伸缩杆213沿径向运动。伸缩杆213中部设置挡环34，与弹簧212共同作用下实现伸缩杆213在凸模内部36沿径向的来回运动，伸缩杆213向外运动时，挡环压34缩弹簧212储能，撑开杆211上移，弹簧212释放能量，伸缩杆213复位。所述凹模部分包括：剖分式凹模本体52及增强互锁槽51。凹模设置为可分式结构，便于铆接后取出被连接件，在铆接过程中通过液压机构夹持固定。凹模上设置有与凸模伸缩杆头部31形状相配合的增强互锁槽51，在撑开环节，伸缩杆213往外运动，被连接材料被推入凹模增强互锁槽内51，形成铆接。

在冲压环节，撑开杆211保持不动，凸模21整体下压，凸模外成型面37与凹模24配合完成冲压成型；在撑开环节，凹模凸模保持冲压结束位置的状态，撑开杆211下移，伸缩杆213往外运动，被连接材料被推入增强互锁槽51，撑开杆211上移，伸缩杆213在弹簧212的作用下复位，形成铆接。

与现有技术相比，本发明在无铆钉铆接过程中所需的冲压力小，并且可撑开式凸模使得被连接材料可在平行于板材方向流动，塑性变形程度大，铆接头互锁效果好，铆接接头性能提高，同时相比传统无铆钉铆接接头高度降低，便于装配。

附图说明

图1是传统无铆钉铆接及铆接接头关键参数示意图；

图2为本发明一种新型无铆钉铆接的凸模凹模结构及连接工艺的铆接示意图及凸模放大图；

图3为本发明一种新型无铆钉铆接的凸模凹模结构及连接工艺的凸模横截面示意图；

图4为本发明一种新型无铆钉铆接的凸模凹模结构及连接工艺的凸模撑开杆示意图；

图5为本发明一种新型无铆钉铆接的凸模凹模结构及连接工艺的剖分式凹模示意图；

附图中各部件的标记如下：11、传统无铆钉铆接凸模；12、被连接板材A；13、被连接板材B；14、传统无铆钉铆接凹模；21、凸模主体；22、被连接板材C；23、被连接板材D；24、剖分式凹模;211、撑开杆；212、弹簧；213、伸缩杆；31、伸缩杆头部；32、伸缩杆；33、弹簧；34、伸缩杆挡环；35、伸缩杆斜面；36、凸模内部引导槽；37、凸模外成型面；41、撑开杆杆部；42、撑开杆头部；51、凹模增强互锁槽；52、剖分式凹模本体。

具体实施方式

下面结合附图1-5对本发明的最优实施例进行详细说明。

本发明的具体实施例包括：

所述的一种无铆钉连接的凸模凹模结构及连接工艺，包括：可撑开凸模部分和剖分式凹模部分，两者相互配合，完成铆接工作。

所述凸模部分包括：凸模本体，撑开杆，弹簧及伸缩杆。撑开杆，伸缩杆及弹簧位于凸模内部，撑开杆与凸模中心重合，伸缩杆与之垂直并 沿凸模径向分布，撑开杆头部与伸缩杆杆头部分通过相同斜率斜面相互接触，可实现撑开杆向下运动时，伸缩杆沿径向运动。伸缩杆中部设置挡环，与弹簧共同作用下实现伸缩杆沿凸模内部径向的来回运动，撑开杆向外运动时，挡环压缩弹簧储能，撑开杆上移，弹簧释放能量，伸缩杆复位。所述凹模部分包括：剖分式凹模本体及增强互锁槽。凹模设置为可分式结构，便于铆接后取出被连接件，在铆接过程中通过液压机构夹持固定。凹模上设置有与凸模撑开杆头部形状相配合的增强互锁槽，在撑开环节，伸缩杆往外运动，被连接材料被推入凹模增强互锁槽内，形成铆接。

本发明的具体实施例包括以下环节：

冲压环节、凸模撑开环节、凸模旋转环节及取模环节。

在冲压环节，撑开杆保持不动，凸模整体下压，与凹模配合完成冲压成型；在撑开环节，凸模凹模保持冲压结束位置的状态，撑开杆下移，推动撑开杆往外运动，撑开杆上移，在弹簧作用下，伸缩杆复位，形成铆接接头。在凸模旋转环节，为了增加铆接头处被连接材料之间的互锁程度，可在撑开环节结束后，增加凸模旋转环节，即将凸模旋转45度，再重复撑开环节操作，进一步增加接头的塑性变形程度，减少铆接头高度。在取模环节，卸掉凹模处液压夹持装置，将被连接件取出，完成铆接。

Claims (4)

1.一种无铆钉铆接的凸模凹模结构及连接工艺，其特征在于：包括凸模和凹模两部分，两者相互配合，完成冲压环节和撑开环节；所述凸模部分包括：凸模本体，撑开杆，弹簧及伸缩杆；凸模本体包括凸模成型面和凸模内部；撑开杆由撑开杆杆部和撑开杆头部组成，撑开杆头部为棱锥形；伸缩杆包括伸缩杆杆头部分、伸缩杆中部和伸缩杆头部，伸缩杆杆头部分设置为斜面，伸缩杆中部设置有挡环，伸缩杆头部设置为半球形；撑开杆，伸缩杆及弹簧位于凸模内部，撑开杆与凸模中心重合，伸缩杆与撑开杆垂直并且在凸模内部可沿径向移动，撑开杆头部与伸缩杆杆头部分通过相同斜率斜面相互接触，可实现撑开杆向下运动时推动伸缩杆沿径向运动；伸缩杆中部设置挡环，与弹簧共同作用下实现伸缩杆在凸模内部沿径向的来回运动，撑开杆下移推动伸缩杆向外运动时，挡环压缩弹簧储能，撑开杆上移时，弹簧释放能量，伸缩杆复位；所述凹模部分包括：剖分式凹模本体及增强互锁槽；凹模设置为可分式结构，便于铆接后取出被连接件，在铆接过程中通过液压机构夹持固定；凹模上设置有与凸模撑开杆头部形状相配合的增强互锁槽，在撑开环节，伸缩杆往外运动，被连接材料被推入凹模增强互锁槽内，形成铆接。

2.根据权利要求1所述的一种无铆钉铆接的凸模凹模结构及连接工艺，其特征在于，凸模内设置有撑开装置；凹模设置为可分式结构。

3.根据权利要求1所述的一种无铆钉铆接的凸模凹模结构及连接工艺，其特征在于，铆接过程分两步进行，包括冲压环节和撑开环节。

4.根据权利要求1所述的一种无铆钉铆接的凸模凹模结构及连接工艺，其特征在于，凹模上设置有与凸模撑开杆头部形状相配合的增强互锁槽，在撑开环节，伸缩杆往外运动，被连接材料被推入凹模增强互锁槽内，形成铆接，提高铆接强度。