CN113976749B

CN113976749B - 高效的旋铆模具

Info

Publication number: CN113976749B
Application number: CN202111607948.XA
Authority: CN
Inventors: 王长土
Original assignee: Zhejiang Changhua Auto Parts Co ltd
Current assignee: Changhua Holding Group Co ltd
Priority date: 2021-12-27
Filing date: 2021-12-27
Publication date: 2022-04-01
Anticipated expiration: 2041-12-27
Also published as: CN113976749A

Abstract

本发明提供一种高效的旋铆模具，用于汽车冲压件与连接件旋铆，所述旋铆模具包括一上模，所述上模包括模杆体、底面、成型腔槽和中心柱，所述底面、成型腔槽和中心柱设置在所述模杆体的端部；其中，所述底面为所述模杆体的端面；所述中心柱为轴向凸出于所述模杆体的中心的柱体；所述成型腔槽为一环形凹槽，所述成型腔槽和所述中心柱同心，所述成型腔槽由外到内包括第一弧形面、腔槽平面和第二弧形面，所述第二弧形面连接所述中心柱的端面外缘，所述第二弧形面用于挤压塑形所述连接件。本申请模仿零件形态的自动化旋铆，实现冲压件符合客户要求的精确铆接。

Description

高效的旋铆模具

技术领域

本发明涉及一种模具，具体涉及到一种汽车冲压件生产过程中，模仿零件形态的高效自动化旋铆模具。

背景技术

随着科技的发展，技术的进步与革新，汽车产品日新月异，也对冲压件、紧固件产品提出了更高的技术要求，而汽车钣金件是我国汽车工业参与全球化的重要领域。

在制造业中，冲压件应用着实广泛，尤其作为汽车车身件的主要组成部分，其形状及尺寸的稳定性直接决定车身精度及整车综合要素。在生产过程中，必须对冲压件进行板件与连接件铆接，在汽车零部件质量及装配要求的提高下，图1中现有技术铆接机构上模的下表面形成有向上凹陷的上成型腔，铆接的零件为整体弧面中间产生凸包；在要求顶部凹槽的情况下，进一步执行钻孔工艺，耗时耗工又常常无法满足客户装配要求；因此，为满足客户装配要求，通过模仿零件形态进行设计，以满足铆接工件特殊形态装配要求的旋铆模具的研发和改进意义重大。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的是提供一种高效的旋铆模具，用以结合自动化设备进行各式各样复杂的模仿零件形态的冲压件旋铆工艺，以解决现有的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种高效的旋铆模具，用于汽车冲压件与连接件旋铆，所述旋铆模具包括一上模，所述上模包括模杆体、底面、成型腔槽和中心柱，所述底面、成型腔槽和中心柱设置在所述模杆体的端部；其中，所述底面为所述模杆体的端面；所述中心柱为轴向凸出于所述模杆体的中心的柱体；所述成型腔槽为一环形凹槽，所述成型腔槽和所述中心柱同心，所述成型腔槽由外到内包括第一弧形面、腔槽平面和第二弧形面，所述第二弧形面连接所述中心柱的端面外缘，所述第二弧形面用于挤压塑形所述连接件。

本申请较佳实施例所述的高效的旋铆模具，所述旋铆模具还包括一下模，所述冲压件和连接件设置在所述下模上，所述连接件朝向所述上模的一端为中空筒体；所述中心柱的外径小于所述连接件的中空筒体的内径。

本申请较佳实施例所述的高效的旋铆模具，所述第一弧形面的R角小于第二弧形面的R角。

本申请较佳实施例所述的高效的旋铆模具，所述模杆体开设一快放卡位，所述快放卡位为多边形体。

本申请较佳实施例所述的高效的旋铆模具，所述连接件的中空筒体处的壁厚为1.5-3.0mm，内径为4-7mm，旋铆厚度为2.3-4.5mm，所述第一弧形面的R角为1.9-3.9cm,所述腔槽平面的宽度为1.0-1.5mm，所述第二弧形面的R角为2.6-5.2cm。

本申请较佳实施例所述的高效的旋铆模具，所述中心柱的端面和所述腔槽平面的水平线距离小于所述腔槽平面和所述底面的水平线距离。

本申请的设计理念是，设计出一种冲压件自动化旋铆模具可以跟随零件形态变化而变化，满足零件铆接点形态要求；模具通过模仿零件形态进行设计，以满足铆接工件特殊形态装配要求，装置模仿零件形态的高效自动化旋铆，实现冲压件符合客户要求的精确铆接，避免了现有技术中间产生凸包的问题。另外，中心柱的上模作用到连接件上时，具有稳定效果不会造成连接件偏移，使得连接件端部变形量一致，连接件的紧固强度一致，提高了铆接稳定性，降低了生产风险。

由于采用了以上的技术特征，使得本发明相比于现有技术，具有如下的优点和积极效果：

第一、本申请模仿零件形态的自动化旋铆，实现冲压件符合客户要求的精确铆接；

第二、本申请中心柱的上模作用到连接件上时，具有稳定效果不会造成连接件偏移，使得连接件端部变形量一致，连接件的紧固强度一致，提高了铆接稳定性，降低了生产风险；

第三、本申请上模的快放卡位设计可以快速进行模具更换，以提高生产效率。

当然，实施本发明内容的任何一个具体实施例，并不一定同时具有以上全部的技术效果。

附图说明

图1为现有技术上模示意图；

图2为本申请上模示意图；

图3为本申请冲压件示意图；

图4为本申请连接件示意图；

图5为本申请冲压件与连接件结合示意图；

图6为图5中AA剖开示意图；

图7为图2中端部放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的几个优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。另外，为了避免对本发明的实质造成不必要的混淆，并没有详细说明众所周知的方法、过程、流程、元件等。

请参考图2本申请上模示意图，本申请的一种高效的旋铆模具，用于汽车冲压件1与连接件2旋铆，所述旋铆模具包括一上模，所述上模设置在旋铆机（图未示）上，所述上模包括模杆体31、底面32、成型腔槽33和中心柱34，所述底面32、成型腔槽33和中心柱34设置在所述模杆体31的端部，如图2所示，由外向内依次为所述底面32、成型腔槽33和中心柱34，并且，所述模杆体31、底面32、成型腔槽33和中心柱34一体成型制成，用于旋铆连接所述冲压件1与连接件2。

图2中，其中，所述底面32为所述模杆体31的端面，所述底面32为一环形体，轴向凸出于所述模杆体31的径向外沿，所述底面32位于所述模杆体31的最前端，具有限位的功能，工作进行中，在所述底面32接触冲压件1后，所述模杆体31不再向下移动；另外，所述中心柱34为轴向凸出于所述模杆体31的中心的柱体，在工作中，所述中心柱34进入所述连接件2中，可以有效接触所述连接件2进行旋铆。

此外，所述成型腔槽33为一环形凹槽，所述成型腔槽33和所述中心柱34同心，也就是，所述成型腔槽33均匀的环绕所述中心柱34，所述成型腔槽33由外到内包括第一弧形面331、腔槽平面332和第二弧形面333，所述第二弧形面333连接所述中心柱34的端面外缘，工作时，所述模杆体31向下移动，所述中心柱34进入所述连接件2中，随着所述中心柱34进入所述连接件2的深度加大，首先，所述连接件2的端面触碰所述第二弧形面333, 所述连接件2的端面受到所述第二弧形面333的挤压塑形。

优选的，请参考图3、图4、图5和图6本申请冲压件和连接件示意图，所述旋铆模具还包括一下模（图未示），所述冲压件1和连接件2设置在所述下模上，所述连接件2朝向所述上模的一端为中空筒体21，图4中，为了清楚了解成型后的状况，所述连接件2的中空筒体21已经是旋铆后的形状；所述中心柱34的外径小于所述连接件2的中空筒体21的内径。在工作时，所述连接件2的球头一端插入所述下模中，再将冲压件1的连接孔套在所述连接件2的上端的中空筒体21的外面，接着，所述模杆体31向下移动，所述成型腔槽33旋转压迫所述连接件2的中空筒体21，使得的中空筒体21塑形，成为图4中的形状，将冲压件1和连接件2紧紧的固定一起。

请参考图2，所述模杆体31开设一快放卡位4，所述快放卡位4为多边形体，所述快放卡位4的目的在于装卸所述模杆体31时，使用的夹持工具可以有更好的施力点，相较于圆滑面，具有多边形的所述快放卡位4能够更好的提供操作者便利，快速进行模具更换，本申请实施例中，所述快放卡位4为四边形。

如上所述，工作时，首先，所述连接件2的中空筒体21的端面触碰所述第二弧形面333, 所述连接件2的中空筒体21的端面受到所述第二弧形面333的挤压塑形，再接着所述模杆体31继续向下则被挤压的连接件2触碰到所述腔槽平面332最后在所述第一弧形面331塑形完成，因此，所述第一弧形面331的R角小于第二弧形面333的R角，也就是第二弧形面333比第一弧形面331平缓，在旋铆初期以较平缓的弧形面挤压连接件2，接触截面积小，在相同载荷下，截面积越小，则所产生的应力越大，应力越大，则应变也越大，变形量大，从而减短了变形的时间，提高了旋铆的效率。

优选的，本申请所述连接件的中空筒体处的壁厚为1.5-3.0mm，内径为4 -7mm，旋铆厚度为2.3-4.5mm，所述第一弧形面的R角为1.9-3.9cm,所述腔槽平面的宽度为1.0-1.5mm，所述第二弧形面的R角为2.6-5.2cm；请参考图6和图7，本申请的实施例中，以所述连接件2的中空筒体21处的壁厚2mm为例子说明其它相关尺寸数据，所述连接件2的中空筒体21处的内径为4.9mm，旋铆厚度d为3.0mm（旋铆堆积在冲压件上的厚度），所述第一弧形面331的R角为2.6cm,所述腔槽平面332的宽度为1.0mm，所述第二弧形面333的R角为3.5cm。此外，所述中心柱34的端面和所述腔槽平面332的水平线距离（本申请实施例中为1.5mm）小于所述腔槽平面332和所述底面32的水平线距离（本申请实施例中为1.8mm）。

本申请利用旋铆模具进行铆接的步骤如下：

（1）通过下模将冲压件1和连接件2结合在一起，并使连接件2的中空筒体21端伸出冲压件1的连接孔；

（2）缓慢移动上模下降，使中心柱34的下端进入中空筒体21中；

（3）启动上模，使上模旋转并产生向下的压力，第二弧形面333、腔槽平面332、第一弧形面331一次挤压连接件2的中空筒体21，完成塑形铆接。

需要说明的是，本申请实施例的描述中，术语“前、后”、“左、右”、“上、下”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

综上所述，由于采用了以上的技术特征，使得本发明相比于现有技术，具有如下的优点和积极效果：

发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。以上公开的仅仅是本发明的较佳实施例，但并非用来限制其本身，任何熟习本领域的技术人员在不违背本发明精神内涵的情况下，所做的均等变化和更动，均应落在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种高效的旋铆模具，用于汽车冲压件与连接件旋铆，其特征在于，所述旋铆模具包括一上模，所述上模包括模杆体、底面、成型腔槽和中心柱，所述底面、成型腔槽和中心柱设置在所述模杆体的端部；其中，

所述底面为所述模杆体的端面；

所述中心柱为轴向凸出于所述模杆体的中心的柱体；

所述成型腔槽为一环形凹槽，所述成型腔槽和所述中心柱同心，所述成型腔槽由外到内包括第一弧形面、腔槽平面和第二弧形面，所述第二弧形面连接所述中心柱的端面外缘，所述第二弧形面用于挤压塑形所述连接件；所述中心柱的外径小于所述连接件的中空筒体的内径；所述第一弧形面的R角小于第二弧形面的R角；

所述连接件的中空筒体处的壁厚为1.5-3.0mm，内径为4-7mm，旋铆厚度为2.3-4.5mm，所述第一弧形面的R角为1.9-3.9cm,所述腔槽平面的宽度为1.0-1.5mm，所述第二弧形面的R角为2.6-5.2cm；

所述中心柱的端面和所述腔槽平面的水平线距离小于所述腔槽平面和所述底面的水平线距离。

2.如权利要求1所述的高效的旋铆模具，其特征在于，所述旋铆模具还包括一下模，所述冲压件和连接件设置在所述下模上，所述连接件朝向所述上模的一端为中空筒体。

3.如权利要求2所述的高效的旋铆模具，其特征在于，所述模杆体开设一快放卡位，所述快放卡位为多边形体。