CN112276538A - 一种冲铆螺栓安装装置和安装方法 - Google Patents

一种冲铆螺栓安装装置和安装方法 Download PDF

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高菁菁
苏明
李银波
李钊文
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Abstract

一种冲铆螺栓安装装置,包括模具上模和设于所述模具上模下方的模具下模,所述模具下模包括若干固定下模和能够相对所述固定下模运动的活动下模,所述若干固定下模上用于设置若干冲铆螺栓,所述活动下模上设有可供所述冲铆螺栓穿过的若干通孔,所述模具上模能够与所述活动下模同步运动,当所述活动下模与所述模具上模同步向下运动时,所述固定下模上的所述冲铆螺栓能够穿过所述活动下模,并固定于位于所述活动下模和所述模具上模之间的零件上。本发明还提供一种冲铆螺栓安装方法,可使若干螺栓同时完成冲铆连接,同时解决了针对同一个零件上多个冲铆螺栓连接时,人工操作性差、冲铆效率低,且位置精度很难保证的问题。

Description

一种冲铆螺栓安装装置和安装方法
技术领域
本发明涉及汽车制造技术领域,特别是涉及一种冲铆螺栓安装装置和安装方法。
背景技术
近年来,汽车上铝板逐渐推广应用,铝板上的螺栓连接需求日益凸显。由于冲铆螺栓具备无需铝板开孔,连接可靠,力学性能和气密性好,连接过程清洁无污染等优势,逐渐推广应用。但针对同一个零件上多个冲铆螺栓的连接,人工操作性差、冲铆效率低,且位置精度很难保证。
例如,申请号为201610081261.X的实用新型专利公开了一种用于在液压成型工具中附连螺母的方法和装置,并具体公开了一种用于形成液压成型的组件的方法、冲头和工具,其利用外冲头在管形部件的第一壁中冲出第一开口,螺母保持件保持具有压铆特征的螺母,利用压铆特征在管形部件的第二壁中冲出第二开口,所述螺母保持件是与外冲头同轴的,螺母通过螺母保持件压铆到管形部件的第二壁的内表面。但是该种方法和装置的上模结构复杂,同一个零件上很难排布多个冲铆螺栓,还需要冲孔和铆接两个工序,模具每次需要冲2个开口,易磨损。因此,有必要提出一种可解决上述问题的冲铆安装装置和安装方法。
前面的叙述在于提供一般的背景信息,并不一定构成现有技术。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种可实现同一零件上若干冲铆螺栓快速固定且工序简单的冲铆螺栓安装装置和安装方法。
本发明提供一种冲铆螺栓安装装置,包括模具上模和设于所述模具上模下方的模具下模,所述模具下模包括若干固定下模和能够相对所述固定下模运动的活动下模,所述若干固定下模上用于设置若干冲铆螺栓,所述活动下模上设有可供所述冲铆螺栓穿过的若干通孔,所述模具上模能够与所述活动下模同步运动,当所述活动下模与所述模具上模同步向下运动时,所述固定下模上的所述冲铆螺栓能够穿过所述活动下模,并固定于位于所述活动下模和所述模具上模之间的零件上。
根据本发明的一个实施例,所述零件的表面为平面状或台阶状,不同位置的所述固定下模的高度与所述零件对应位置的表面高度配合,当冲铆过程完成后,每个所述冲铆螺栓凸伸出所述零件对应位置的高度相等。
根据本发明的一个实施例,所述模具上模包括上模板和设于所述上模板下方的凸块,所述凸块的高度与所述零件对应位置的表面高度配合,在冲铆过程中,每个所述凸块都可向所述零件施加压力。
根据本发明的一个实施例,所述凸块中部设有凹坑,用于容纳冲铆后所述冲铆螺栓凸伸出所述零件的部位。
根据本发明的一个实施例,还包括底座,所述底座上设置有若干复位弹簧,所述复位弹簧的一端固定于所述底座上,另一端固定于所述活动下模上。
根据本发明的一个实施例,所述固定下模的下端固定于底座上,所述固定下模的上端设有用于与所述冲铆螺栓相配合的凹槽,所述冲铆螺栓的杆部伸入所述凹槽内,所述冲铆螺栓的头部卡固于所述凹槽的上方。
根据本发明的一个实施例,所述底座上设置有若干导向柱,所述导向柱穿过所述活动下模,所述模具上模对应所述导向柱设有导向孔。
本发明还提供一种利用上述的冲铆螺栓安装装置的冲铆螺栓安装方法,其包括:
将若干所述冲铆螺栓置于所述固定下模上;
将所述零件放于所述活动下模上;
驱动所述模具上模向下运动,当所述模具上模下移至第一位置后,所述活动下模与所述模具上模同步向下运动;
继续驱动所述模具上模与所述活动下模向下运动,在此过程中,所述固定下模上的所述冲铆螺栓穿过所述活动下模的所述通孔,并发生塑性变形而固定于所述零件上;
冲铆过程完成。
根据本发明的一个实施例,冲铆完成后,所述固定下模的上表面与所述活动下模的对应位置在Z向持平,所述冲铆螺栓的下法兰面与所述零件对应位置的表面在Z向持平。
根据本发明的一个实施例,进一步包括:
驱动所述模具上模上升,将所述模具上模与所述零件分开;
自所述活动下模上取下所述零件。
综上所述,本发明提供的冲铆螺栓安装装置和安装方法,将模具下模设为固定下模和活动下模两部分,模具上模与活动下模同步向下运动,固定下模的凹槽中的若干冲铆螺栓穿过活动下模,并发生塑性变形与零件固定完成冲铆过程,通过固定下模和活动下模组合可使螺栓冲铆位置与工件平面平齐后就不再继续运动,通过调节固定下模的高度,解决了台阶状零件的冲铆问题,并且无需零件预开孔,减少了工序,可用于同一个零件上若干冲铆螺栓的快速固定,提高了冲铆效率,冲铆螺栓凸伸出零件对应位置的高度相等,提高了相对位置精度。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1为冲铆螺栓安装装置的结构示意图。
图2为图1中模具上模的结构示意图。
图3为图1中单个冲铆螺栓冲铆前的示意图。
图4为图1中单个冲铆螺栓冲铆后的示意图。
附图标记说明:
1-模具上模,2-模具下模,3-冲铆螺栓,4-零件,5-底座,6-复位弹簧,7-导向柱,11-上模板,12-凸块,13-导向孔,14-重量块,21-活动下模,22-固定下模,121-凹坑,211-通孔,221-凹槽。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对本发明详细说明如下。
请参图1和图2,图1是本发明提供的冲铆螺栓安装装置的结构示意图,图2是本发明提供的冲铆螺栓安装装置中模具上模的结构示意图。如图1和图2所示,本发明提供的冲铆螺栓安装装置包括模具上模1、设于模具上模1下方的模具下模2、设于模具下模2上方的零件4和设于模具下模2下方的底座5,模具上模1包括上模板11和设于上模板11下方的若干凸块12,模具下模2包括若干固定下模22和能够相对固定下模22运动的活动下模21,若干固定下模22上用于设置若干冲铆螺栓3,固定下模22的下端固定于底座5上,模具上模1和活动下模21的尺寸大于零件4的尺寸。在冲铆过程中,模具上模1与活动下模21能够同步运动,活动下模21与模具上模1同步向下运动时,固定下模22上的冲铆螺栓3能够穿过活动下模21,并固定于位于活动下模22和模具上模1之间的零件4上。另外,本发明中的零件4为铝板,零件4的形状是多样多样的,表面可以为平面状或台阶状,不同位置的固定下模22的高度与零件4对应位置的表面高度配合,当冲铆过程完成后,每个冲铆螺栓3凸伸出零件4对应位置的高度相等。
请再参图1,底座5上设置有若干复位弹簧6,复位弹簧6的一端固定于底座5上,另一端固定于活动下模21上,用于支撑且为活动下模21提供回到原位的回复力;底座5上设置有若干导向柱7,导向柱7穿过活动下模21,用于引导模具上模1和模具下模2以正确位置对合,在本实施例中,底座5上设有两排导向柱7,复位弹簧6套设于导向柱7外。
请再参图2,模具上模1对应模具下模2的导向柱7设有两排导向孔13,用于引导模具上模1和模具下模2以正确位置对合,模具上模1上还设有若干重量块14,用于向零件4施加压力,在本实施例中,模具上模1上设有两排重量块14。该两排导向孔13之间的横向距离和该两排重量块14之间的横向距离大于零件4的宽度。
请参图3和图4,图3为图1中单个冲铆螺栓冲铆前的示意图,图4为图1中单个冲铆螺栓冲铆后的示意图。如图3和图4所示,固定下模22上端设有用于与冲铆螺栓3相配合的凹槽221,冲铆螺栓3的杆部伸入凹槽221内,冲铆螺栓3的头部卡固于凹槽221的上方;活动下模21设有可供冲铆螺栓3穿过的若干通孔211,固定下模22和冲铆螺栓3的一部分位于通孔211内。
请再参图3和图4,模具上模1的凸块12中部设有凹坑121,用于容纳冲铆后冲铆螺栓3凸伸出零件4的部位。另外,凸块12的高度与零件4对应位置的高度配合,在冲铆过程中,每个凸块12都可向零件4施加压力,优选地,各凸块12向零件4的对应部位施加的压力相等。
本发明还公开一种冲铆螺栓安装方法,利用上述的冲铆螺栓安装装置实现若干冲铆螺栓3固定于零件4上的方法:
将若干冲铆螺栓3置于固定下模22的凹槽221中,再将零件4放于活动下模21上;
利用压机驱动模具上模1向下运动,穿过导向柱7后,模具上模1下移至第一位置,并与零件4接触,然后,驱动模具上模1与活动下模21一起向下运动,在此过程中,固定下模22上的冲铆螺栓3穿过活动下模21的通孔211,并发生塑性变形而固定于零件4上,冲铆过程完成。冲铆完成后,固定下模22的上表面与活动下模1的对应位置在Z向持平,冲铆螺栓3的下法兰面与零件4对应位置的表面在Z向持平。
最后压机驱动模具上模1上升,将模具上模1与零件4分开;然后,自活动下模21上取下零件4。
综上所述,本发明提供的冲铆螺栓安装装置和安装方法,模具下模分为固定下模和活动下模两部分,固定下模设于活动下模的通孔中,模具上模与活动下模同步向下运动时,固定下模的凹槽中的若干冲铆螺栓穿过活动下模,并发生塑性变形与零件固定完成冲铆过程,固定下模的高度与零件对应位置的表面高度配合,此时冲铆螺栓凸伸出零件对应位置的高度相等,实现同一个零件上若干冲铆螺栓的快速冲铆,冲铆效率高,工序简单,相对位置精度高,成本较低。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种冲铆螺栓安装装置,其特征在于,包括模具上模(1)和设于所述模具上模(1)下方的模具下模(2),所述模具下模(2)包括若干固定下模(22)和能够相对所述固定下模(22)运动的活动下模(21),所述若干固定下模(22)上用于设置若干冲铆螺栓(3),所述活动下模(21)上设有可供所述冲铆螺栓(3)穿过的若干通孔(211),所述模具上模(1)能够与所述活动下模(21)同步运动,当所述活动下模(21)与所述模具上模(1)同步向下运动时,所述固定下模(22)上的所述冲铆螺栓(3)能够穿过所述活动下模(21),并固定于位于所述活动下模(22)和所述模具上模(1)之间的零件(4)上。
2.如权利要求1所述的冲铆螺栓安装装置,其特征在于,所述零件(4)的表面为平面状或台阶状,不同位置的所述固定下模(22)的高度与所述零件(4)对应位置的表面高度配合,当冲铆过程完成后,每个所述冲铆螺栓(3)凸伸出所述零件(4)对应位置的高度相等。
3.如权利要求2所述的冲铆螺栓安装装置,其特征在于,所述模具上模(1)包括上模板(11)和设于所述上模板(11)下方的凸块(12),所述凸块(12)的高度与所述零件(4)对应位置的表面高度配合,在冲铆过程中,每个所述凸块(12)都可向所述零件(4)施加压力。
4.如权利要求3所述的冲铆螺栓安装装置,其特征在于,所述凸块(12)中部设有凹坑(121),用于容纳冲铆后所述冲铆螺栓(3)凸伸出所述零件(4)的部位。
5.如权利要求1所述的冲铆螺栓安装装置,其特征在于,还包括底座(5),所述底座(5)上设置有若干复位弹簧(6),所述复位弹簧(6)的一端固定于所述底座(5)上,另一端固定于所述活动下模(21)上。
6.如权利要求1所述的冲铆螺栓安装装置,其特征在于,所述固定下模(22)的下端固定于底座(5)上,所述固定下模(22)的上端设有用于与所述冲铆螺栓(3)相配合的凹槽(221),所述冲铆螺栓(3)的杆部伸入所述凹槽(221)内,所述冲铆螺栓(3)的头部卡固于所述凹槽(221)的上方。
7.如权利要求6所述的冲铆螺栓安装装置,其特征在于,所述底座(5)上设置有若干导向柱(7),所述导向柱(7)穿过所述活动下模(21),所述模具上模(1)对应所述导向柱(7)设有导向孔(13)。
8.一种利用如权利要求1-7任一项所述的冲铆螺栓安装装置的冲铆螺栓安装方法,其特征在于,其包括:
将若干所述冲铆螺栓(3)置于所述固定下模(22)上;
将所述零件(4)放于所述活动下模(21)上;
驱动所述模具上模(1)向下运动,当所述模具上模(1)下移至第一位置后,所述活动下模(21)与所述模具上模(1)同步向下运动;
继续驱动所述模具上模(1)与所述活动下模(21)向下运动,在此过程中,所述固定下模(22)上的所述冲铆螺栓(3)穿过所述活动下模(21)的所述通孔(211),并发生塑性变形而固定于所述零件(4)上;
冲铆过程完成。
9.如权利要求8所述的冲铆螺栓安装方法,其特征在于,冲铆完成后,所述固定下模(22)的上表面与所述活动下模(1)的对应位置在Z向持平,所述冲铆螺栓(3)的下法兰面与所述零件(4)对应位置的表面在Z向持平。
10.如权利要求9所述的冲铆螺栓安装方法,其特征在于,进一步包括:
驱动所述模具上模(1)上升,将所述模具上模(1)与所述零件(4)分开;
自所述活动下模(21)上取下所述零件(4)。
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