CN210305397U - 一种环形组合凹模结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种环形组合凹模结构。该结构包括凹模座，滑块，卡圈，弹簧线及弹簧销。凹模座为一台阶圆柱，其安装接口为台阶圆柱。4个滑块通过凹模座的上导向面、下导向面，由弹簧线提供向心弹力，安装在凹模座上，而弹簧线由卡圈固定，最后通过弹簧销紧固。凸模向下压时，4个滑块在凹模座的上下导向面沿径向外面运动，此时弹簧线受压，滑块受到向心弹力，铆接结束后，该弹力使滑块回弹，凹模座上限位面限制回弹位置，使滑块每次回到同一位置。滑块上斜面在凸模下压时，对铆点成型起到导向作用。凹模座上设计有便于机加的圆孔状滑块防掉圆柱，滑块底面安装在其内，可防止滑块从凹模座脱离。

Description

一种环形组合凹模结构

技术领域

本发明涉及钣金行业的一种两块板材无铆铆接成型的一种凹模结构，可广泛应用在冲压设备上的点连接成型。

背景技术

金属钣金件的点连接是指板材通过凹模及对应凸模的挤压作用，使连接板材在凹模凸模作用区域产生材料的流动，形成镶嵌塑性变形的连接点。该连接点无需铆钉辅助成型或填充，但是仍然具有一定抗剪切与抗拉伸的强度。钣金行业称该成型技术为无铆铆接成型。

目前板材的无铆铆接装置一般分为凹模及对应凸模，与传统的有铆铆接相比，无铆铆接具有成本低效率高、经济节能环保且成型质量稳定可靠，该种点连接方式广泛应用于汽车、电梯、家电等钣金成型工艺。为满足不同的板材连接要求，会有不同的凹凸铆接模具的结构形式，通过凸模挤压凹模形成的板材的铆接点形状有圆形点、矩形点及星形点等。而凹模形状由过去一体式发展成现今分体式，分体瓣以凹模座圆柱为中心，具有外张开及内弹性收回的特点。目前该种分体凹模结构有两个、三个及四个滑块的形式。滑块沿凹模座的导向面沿着径向往外运动，铆接结束后，其弹性结构使滑块沿圆形运动，直至达到限位面位置。对于弹性结构，有的采用压力弹簧、有的选用一体式内收弹簧板、还有的选用弹性橡胶圈、环形叠绕弹簧及油封弹簧等。而每一种结构的凹模装置都可适应于不同的板材连接条件，满足板材的不同连接要求。

但是目前分体式的凹模存在各种缺陷，主要如下：

1、对于滑块顶部与板材接触部分，由于滑块频繁开合其顶面与板材动摩擦接触，滑块的前侧面及斜面磨损较大，会影响到铆接点的质量，也会缩短使用寿命。

2、一体式压力弹簧对于生产及装配时的要求高。

3、有的凹模将凹模座分成两部分，滑块安装处的圆柱体与凹模座通过锥度配合，销定位，该种结构对机加及装配的要求高。如果形位公差没有控制好，会严重影响凹模的使用寿命。

发明内容

为克服现有无铆铆接模具存在的缺陷，本发明提供了一种结构简单可靠的凹模结构形式。在铆点成型过程，凸模具有冲裁、拉伸及挤压的功能。当凸模梯形冲头顶面冲压连接板材时，倒梯形斜边随着挤压切入凹模的开口槽内，使被压入的板材部分凸出其总厚度，成型后的铆点呈现分离又相连的形态。在凸模顶部与凹模底部被挤压的材料向周围流动，由于凸模梯形边有倾斜角度，材料只能沿倾斜角度变形。

本发明涉及一种环形组合凹模结构，包括凹模座1，滑块2，卡圈3，弹簧线4及弹簧销5；所述凹模座1上设置有接口台阶圆柱11、小圆柱面13，小圆柱面13上方设置有弹簧导向面14、弹簧支撑面15，在弹簧支撑面15上方设置有滑块放掉圆柱16、滑块下导向面17、滑块限位面18、滑块上导向面19、滑块支撑面20，其中滑块2沿圆周均布于滑块支撑面20上，滑块2在凹模座1的滑块上导向面19及滑块下导向面17沿径向外面运动，直至达到滑块支撑面20。

弹簧线4包括圆柱段、插孔圆柱38，滑块2包括弹簧压合面25、弹簧限位面26，卡圈3包括第一破腰孔32、第二破腰孔34、第一销孔31；其中弹簧线4的圆柱段沿着滑块2的弹簧压合面25插入，直到圆柱段前端的插孔圆柱38达到可插入卡圈3上的第一破腰孔32、第二破腰孔34的位置，所述的小圆柱面13上还设置有第二销孔12，弹簧销5通过卡圈上第一销孔31及小圆柱面上的第二销孔12将沿圆周均布的卡圈3紧固。

滑块2上设置有斜面29，凸模向下压时，滑块上斜面29在铆接过程起到导向作用，且先与材料挤压接触；滑块上还设置有顶面27，凹模座1上设置有凹模座顶面21，当滑块与凹模座配合时，凹模座顶面21要低于顶面27。

滑块与凹模座配合，其还包括上侧面22、底部支撑面23、下侧面24、前侧面28、底面30。卡圈还包括内圈33，第一破腰孔32、第二破腰孔34设置在内圈33上。

弹簧线4与滑块2安装配合，弹簧线的圆柱段包括第一上圆柱35、第二上圆柱36、第三上圆柱37。滑块2的数量以及卡圈3上的破腰孔数量均与弹簧线4的数量相匹配。凹模座1为一体成型，所述的接口台阶圆柱11用于在其他模座上安装。滑块2总共设置有四个。

凹模座1上的滑块放掉圆柱16是内圆柱孔，滑块2的底面30安装在其内部。每个卡圈3在小圆柱面13处固定两个弹簧线，弹簧销5与第一、第二销孔31、12为过盈配合，一根弹簧销5通过卡圈上的第一销孔31及小圆柱面上的第二销孔12就可以将沿圆周均布的两个卡圈3紧固。

所述凹模结构，在凸模向下压时，四个滑块在凹模座的上下导向面沿径向外面运动，此时弹簧线受压，滑块受到向心弹力，铆接结束后，该弹力使滑块回弹，凹模座上限位面限制回弹位置，使滑块每次回到同一位置。滑块上斜面在凸模下压时，对无铆铆点成型起到导向作用。

附图说明

图1为本发明专利结构示意图；

图2为凹模座结构示意图；

图3为滑块结构示意图；

图4为卡圈结构示意图；

图5为弹簧线结构示意图。

附图标记说明：1、凹模座；2、滑块；3、卡圈；4、弹簧线；11、接口台阶圆柱；12、第二销孔；13、小圆柱面；14、弹簧导向面；15、弹簧支撑面；16、滑块防掉圆柱；17、滑块下导向面；18、滑块限位面；19、滑块上导向面；20、滑块支撑面；21、凹模座顶面；22、上侧面；23、底部支撑面；24、下侧面；25、弹簧压合面；26、弹簧限位面；27、顶面；28、前侧面；29、斜面；30、底面；31、第一销孔；32、第一破腰孔；33、内圈；34、第二破腰孔；35、第一上圆柱；36、第二上圆柱；37、第三上圆柱；38、插孔圆柱。

具体实施方式

接口台阶圆柱11安装在模座上。四个滑块沿圆柱均布于滑块支撑面20上，而四个弹簧线的第一上圆柱35插入滑块的弹簧压合面25上，第一上圆柱35压在弹簧支撑面15上，另外插孔圆柱38则插入卡圈第一破腰孔32、第二破腰孔34，第一、第二破腰孔在长度方面的间隙可以消除弹簧线的加工及装配误差。弹簧线4以压合区域为支撑点，在铆接过程中压合点会不断变化。每个卡圈3在小圆柱面 13处固定两个弹簧线4，弹簧销与第一、第二销孔为过盈配合，弹簧销通过第一销孔31及第二销孔12 将圆柱均布的两个卡圈3紧固。

凸模向下压时，滑块2上斜面29先与材料挤压接触，由于斜面29呈一定角度可起导向作用，而后材料逐渐与前侧面28挤压接触成型。斜面29避免滑块2应力居中，可减少滑块2顶面27及前侧面 28材料的磨损，延长使用寿命。

四个滑块在凹模座的滑块上导向面19及滑块下导向面17沿径向外面运动，直至达到滑块支撑面 20。在该过程凹模座顶面21不与材料接触，凹模座21顶面要低于顶面27。

四个滑块2沿径向往外运动，此时弹簧线4受压，滑块2受到向心弹力，铆接结束后，该弹力使滑块回弹，滑块限位面18限制回弹位置，使滑块2每次回到同一位置。

凹模座1上设置有滑块防掉圆柱16，为便于加工，设置成一内圆柱孔，滑块的底面30安装在其内，该种配合结构可防止滑块从凹模座1脱离。

弹簧线4由圆棒加工而成，为降低机加及装配误差而没有将四个弹簧线坐车一体。所述弹簧线由四部分组成，各部分在铆接过程有不同作用。

四个滑块2沿着导向面向圆周外展，向圆心内收。滑块径向运动有两个导向面，可以提供径向运动的稳定性。本发明的板材无铆铆接凹模具有结构简单、制造及装配要求低、安全可靠、性能稳定、节能环保等效果。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及其特点，其在于让熟悉该项技术的同行了解本发明的内容并加以实施，并不能以此来限制本发明的保护内容，凡是根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种环形组合凹模结构，包括凹模座(1)，滑块(2)，卡圈(3)，弹簧线(4)及弹簧销(5)；其特征在于：所述凹模座(1)上设置有接口台阶圆柱(11)、小圆柱面(13)，小圆柱面(13)上方设置有弹簧导向面(14)、弹簧支撑面(15)，在弹簧支撑面(15)上方设置有滑块放掉圆柱(16)、滑块下导向面(17)、滑块限位面(18)、滑块上导向面(19)、滑块支撑面(20)，其中滑块(2)沿圆周均布于滑块支撑面(20)上，滑块(2)在凹模座(1)的滑块上导向面(19)及滑块下导向面(17)沿径向外面运动，直至达到滑块支撑面(20)；

弹簧线(4)包括圆柱段、插孔圆柱(38)，滑块(2)包括弹簧压合面(25)、弹簧限位面(26)，卡圈(3)包括第一破腰孔(32)、第二破腰孔(34)、第一销孔(31)；其中弹簧线(4)的圆柱段沿着滑块(2)的弹簧压合面(25)插入，直到圆柱段前端的插孔圆柱(38)达到可插入卡圈(3)上的第一破腰孔(32)、第二破腰孔(34)的位置，所述的小圆柱面(13)上还设置有第二销孔(12)，弹簧销(5)通过卡圈上第一销孔(31)及小圆柱面上的第二销孔(12)将沿圆周均布的卡圈(3)紧固；

滑块(2)上设置有斜面(29)，凸模向下压时，滑块上斜面(29)在铆接过程起到导向作用，且先与材料挤压接触；滑块上还设置有顶面(27)，凹模座(1)上设置有凹模座顶面(21)，当滑块与凹模座配合时，凹模座顶面(21)要低于顶面(27)。

2.如权利要求1所述的环形组合凹模结构，其特征在于，滑块与凹模座配合，其还包括上侧面(22)、底部支撑面(23)、下侧面(24)、前侧面(28)、底面(30)。

3.如权利要求1所述的环形组合凹模结构，其特征在于，卡圈还包括内圈(33)，第一破腰孔(32)、第二破腰孔(34)设置在内圈(33)上。

4.如权利要求1所述的环形组合凹模结构，其特征在于，弹簧线与滑块安装配合，弹簧线的圆柱段包括第一上圆柱(35)、第二上圆柱(36)、第三上圆柱(37)。

5.如权利要求1所述的环形组合凹模结构，其特征在于，滑块(2)的数量以及卡圈(3)上的破腰孔数量均与弹簧线(4)的数量相匹配。

6.如权利要求1所述的环形组合凹模结构，其特征在于，凹模座(1)为一体成型，所述的接口台阶圆柱(11)用于在其他模座上安装。

7.如权利要求1所述的环形组合凹模结构，其特征在于，滑块(2)有四个。

8.如权利要求1所述的环形组合凹模结构，其特征在于，凹模座(1)上的滑块放掉圆柱(16)是内圆柱孔，滑块(2)的底面(30)安装在其内部。

9.如权利要求1所述的环形组合凹模结构，其特征在于每个卡圈(3)在小圆柱面(13)处固定两个弹簧线，弹簧销(5)与第一销孔(31)、第二销孔(12)为过盈配合，一根弹簧销(5)通过卡圈上的第一销孔(31)及小圆柱面上的第二销孔(12)就可以将沿圆周均布的两个卡圈(3)紧固。

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