CN210907948U - 一种分体式铆接模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了铆接设备领域，公开了一种分体式铆接模具，包括基座、形成在基座第一侧的成型基体和形成在基座第二侧的安装柄，其中第二侧与第一侧相对设置。成型基体背向基座的一侧具有成型端面。模芯设有沿其长轴方向贯通的轴向腔体，成型基体穿设在模芯的轴向腔体内。成型基体的成型端面和用于构成轴向腔体的模芯的内侧壁共同构成铆接型腔。模芯的外侧套设有沿模芯长轴方向延伸的弹性圈。外套圈套设在模芯的外侧，并且，外套圈通过弹性圈与模芯固定。本实用新型分体式铆接模具，可以有效解决板料自冲铆接过程中的粘模问题，同时增加铆接模具的使用寿命。

Description

一种分体式铆接模具

技术领域

本实用新型涉及了铆接设备领域，具体的是一种分体式铆接模具。

背景技术

板料自冲铆接是一种高速机械连接工艺，自冲铆接能够连接多层轻合金、薄板和复合材料等，并且对环境的影响较小。自冲铆接不需要在板料上预先钻孔，而是使用铆钉作为冲孔工具在板料和铆钉之间形成连接。板料自冲铆接过程一般需要用到冲头、压边圈和下模等。铆钉在冲头的推动下，刺穿上层材料，在下模与冲头的共同作用下铆钉尾部在下层板料张开形成喇叭口形状完成自锁，从而达到连接的目的。

传统的下模采用一体式下模模具。采用一体式下模，当模具的型腔容积被铆接板料填满时，在板料铆接后进行脱模时，板料容易粘结于模具中而导致难以脱模。并且一体式下模模具随着冲压次数变多，其受到多次冲击会受到损坏，使用寿命较短。因此，需要针对该技术问题研究出解决方案。

实用新型内容

为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型实施例提供了一种分体式铆接模具，其可以有效解决板料自冲铆接过程中的粘模问题，同时增加铆接模具的使用寿命。

本申请实施例公开了一种分体式铆接模具，包括外套圈、弹性圈、模芯和模具底座；

所述模具底座包括基座、形成在所述基座第一侧的成型基体和形成在所述基座第二侧的安装柄，其中所述第二侧与所述第一侧相对设置；所述成型基体背向所述基座的一侧具有成型端面；

所述模芯设有沿其长轴方向贯通的轴向腔体，所述成型基体穿设在所述模芯的轴向腔体内；

所述成型基体的成型端面和用于构成所述轴向腔体的所述模芯的内侧壁共同构成铆接型腔；

所述模芯的外侧套设有沿所述模芯长轴方向延伸的弹性圈；

所述外套圈套设在所述模芯的外侧，并且，所述外套圈通过所述弹性圈与所述模芯固定。

优选地，所述模芯与所述基座的第一侧面抵触。

优选地，所述外套圈与所述基座的第一侧面抵触。

优选地，所述模芯具有环形槽，至少部分的所述弹性圈嵌设在所述环形槽内。

优选地，所述模芯、所述模具底座、所述弹性圈和所述外套圈为分体式构造。

优选地，所述安装柄上设有限位部，以将所述分体式铆接模具卡设于铆接设备上。

进一步优选地，所述限位部设于所述安装柄远离所述基座的一端，所述限位部为凹陷状，且越靠近所述基座其凹陷程度越深。

优选地，所述弹性圈包括U形圈、O形圈、橡胶圈、弹簧、钢丝护套和卡簧。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型通过设置模芯，以及在模芯外壁安装弹性圈，使模芯能够相对成型基体发生微小扩张运动，使铆接型腔的容积发生微小变化，同时使完成机械互锁的板料与铆接型腔的R角处的接触出现微小的间隙，即，在一定程度上铆接型腔不会被铆接板料所填满，从而能够防止板料在自冲铆接过程中粘附于铆接型腔中。由于不会发生粘模问题，铆接后的板料脱模更加简单。

本实用新型通过模芯以及模芯外壁上弹性圈的设置，可以在外套圈和模芯之间构成缓冲区域，对分体式铆接模具受到的冲力起到应力分散的作用，减少了应力对分体式铆接模具的损毁，提高了分体式铆接模具的使用寿命。采用分体式铆接模具铆接板料时，由于弹性圈的应力分散作用，可以有效减小铆接所需的铆接力，从而减少铆接设备的能源消耗以及保护铆接设备和分体式铆接模具。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中的分体式铆接模具结构拆分示意图；

图2是本实用新型实施例中的分体式铆接模具结构示意图；

图3是本实用新型实施例中的分体式铆接模具的平底式模具底座结构示意图；

图4是本实用新型实施例中的分体式铆接模具的凸台式模具底座结构示意图；

以上附图的附图标记：1-外套圈；2-弹性圈；3-模芯；4-基座；5-成型基体；6-安装柄；7-限位部；8-成型端面。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种分体式铆接模具，包括外套圈1、弹性圈2、模芯3和模具底座；

所述模具底座包括基座4、形成在所述基座4第一侧的成型基体5和形成在所述基座4第二侧的安装柄6，其中所述第二侧与所述第一侧相对设置；所述成型基体5背向所述基座4的一侧具有成型端面8；

所述模芯3设有沿其长轴方向贯通的轴向腔体，所述成型基体5穿设在所述模芯3的轴向腔体内；

所述成型基体5的成型端面8和用于构成所述轴向腔体的所述模芯3的内侧壁共同构成铆接型腔；

所述模芯3的外侧套设有沿所述模芯3长轴方向延伸的弹性圈2；

所述外套圈1套设在所述模芯3的外侧，并且，所述外套圈1通过所述弹性圈2与所述模芯3固定。

参考图1-2，本实施例提供了一种分体式铆接模具，包括外套圈1、弹性圈2、模芯3和模具底座。

模具底座包括圆柱状的基座4、圆柱状的成型基体5以及圆柱状的安装柄6。成型基体5的直径小于基座4的直径，从而在基座4上留有一定的空间，用以安装模芯3和外套圈1。

成型基体5设于基座4的第一端面的中间位置。安装柄6设于基座4第二端面的的中间位置。成型基体5和安装柄6相对设置。安装柄6的直径小于基座4的直径，安装柄6可以插入铆接设备上的安装孔中，并使基座4以及基座4以上部位设于安装孔以外，从而将铆接模具安装于铆接设备中。在安装柄6上设有限位部7，限位部7靠近安装柄6远离基座4的一端设置。限位部7为凹陷状。且越靠近基座4，安装柄6上限位部7的凹陷程度越深。限位部7可以与铆接设备上的卡扣卡接，从而使安装柄6能够与铆接设备的固定更加牢固。铆接模具通过安装柄6固定于铆接设备上后，铆接模具能够配合铆接设备上的冲头等装置，进行铆接操作。

成型基体5背向基座4的端面为成型端面8。参考图3-4，成型端面8可以根据铆接需要设计为多种形式，包括平底式和凸台式等，成型端面8的形状对拉剪强度和力学性能稳定性均有影响，不同形状的成型端面8其铆钉自锁量、铆接接头强度等铆接效果都不相同，需要根据预设的铆接效果来选择满足需求的成型端面8形式。本实施例选用凸台式成型端面8。

模芯3设有两端开放的轴向腔体，从而模芯3能够套设于成型基体5上。传统的模芯与成型基体5是一体的，其灵活度低，并且多次冲撞挤压后会严重影响其使用寿命。本实施例中采用模芯3，模芯3与成型基体5采用更加灵活的连接方式，使模芯3相对成型基体5能够产生一定的微小的运动。

模芯3套设于成型基体5上后，模芯3与基座4的第一端面接触设置，从而使模芯3能被置于基座4的第一端面上。模芯3的长度大于成型基体5的长度，从而轴向腔体的长度大于成型基体5的长度，使成型基体5能够完全置于轴向腔体中，并且成型基体5置于轴向腔体中后，在轴向腔体中远离基座4的一端留有一定的空间。成型基体5的外径和模芯3轴向腔体的内径是近似相同的，因而成型基体5的外壁与轴向腔体的内壁之间近似无缝隙的接触。成型基体5被完全置于轴向腔体中后，成型基体5的成型端面8与轴向腔体远离基座4的开口端之间具有一定距离，从而在成型端面8与轴向腔体之间形成铆接型腔。轴向腔体的内壁即为铆接型腔的内壁，铆接材料能够在铆接设备冲头的作用下在铆接型腔中发生流动。

铆接型腔的容腔体积的大小需要根据铆钉的长度以及铆压板材的厚度来调整，以达到最好的铆接效果。

成型基体5的成型端面8与模芯3的轴向腔体远离基座4的开口端之间的距离即为铆接型腔的高度。在加工分体式铆接模具时，使成型端面8与轴向腔体远离基座4的开口端之间的距离不同，就可以得到不同高度的铆接型腔。

铆接型腔的直径与轴向腔体的直径相同。在加工分体式铆接模具时，通过调整模芯3的轴向腔体的直径，以及根据轴向腔体的直径同时调整成型基体5的直径，使能够轴向腔体和成型基体5的尺寸能够适配，从而使成型基体5能够设于模芯3中，来得到不同直径的铆接型腔。

通过调整轴向腔体直径和成型基体5的直径，以及调整成型端面8与轴向腔体远离基座4的开口端之间的距离，从而得到不同容腔大小的铆接型腔，以适应不同长度铆钉和不同厚度铆压板材的使用，来达到最佳的铆接效果。

在模芯3的外壁开设有环形槽，环形槽沿着垂直于模芯3长度的方向延伸，从而围设在模芯3外壁壁身上。环形槽大体设于模芯3外壁的中间位置，并且环形槽的宽度占模芯3外壁长度的三分之一。环形槽用来安装弹性圈2。环形槽的宽度较大，可以使弹性圈2在模芯3的外壁占用面积较大，从而能够起到更好的缓冲作用。

弹性圈2可选用包括U形圈、O形圈、橡胶圈、弹簧、钢丝护套和卡簧等，本实施例采用了U形圈。由于模芯3与成型基体5之间并不是一体化的，而是分体式的灵活连接方式，从而模芯3能够相对成型基体5产生一定的微小的扩张运动。当铆接设备的冲头对板料进行铆接时，由于模芯3上安装了具有弹性缓冲性能的U形圈，从而可以使模芯3能够相对成型基体5具有发生微小的扩张运动的空间，使得成型端面8与轴向腔体之间形成的铆接型腔的容积能够发生微小的变化。

冲头在下压的瞬间，铆钉刺穿上层板料，下层板料流入铆接型腔中瞬间完成机械互锁。冲头下压瞬间，模芯3相对成型基体5发生微小扩张运动，使铆接型腔的容积发生微小变化，同时使完成机械互锁的板料与铆接型腔的R角处的接触出现微小的间隙，即，在一定程度上铆接型腔不会被铆接板料所填满，从而能够防止板料在自冲铆接过程中粘附于铆接型腔中。由于不会发生粘模问题，铆接后的板料脱模更加简单。而传统的铆接模具采用一体化的设计，铆接型腔的容积是固定的，当铆接型腔容积被铆接板料填满时，其容易造成板料铆接后脱模的粘模问题，从而难以脱模。并且在冲头下压的过程中，板料流入铆接型腔中，随着使用次数的增加，铆接型腔中的R角度处会粘附较多的板料，难以去除，造成铆接后的板料难以从铆接模具中拔出并且降低铆接模具的使用寿命。

模芯3与基座4之间是接触连接的，需要对其连接进行加固。将外套圈1套设于模芯3上并与基座4的第一端面接触，从而能将模芯3固定于模具底座上。外套圈1的内壁与模芯3外壁之间有U形圈，U形圈具有弹性缓冲性能，从而外套圈1与模芯3之间具有能使模芯3发生微小形变的空间。外套圈1远离基座4的端面与模芯3远离基座4的端面是平齐的，从而外套圈1不会对模芯3的作用产生干扰。

本实施例中基座4为圆柱体，基座4的直径与外套圈1的直径相同。外套圈1套设在模芯3上后，其与基座4的第一端面接触。如果基座4的直径小于外套圈1的直径，则外套圈1不能起到很好的固定作用。基座4的直径大于外套圈1的直径，则导致分体式铆接模具的体积较大，不便于使用。因此，基座4的直径与外套圈1的直径相同，能够使模芯3与成型基体5很好的固定并能使分体式铆接模具能够方便使用。

分体式铆接模具在铆接板料时，冲头下压对分体式铆接模具产生冲力，在长期荷载的作用下，会使铆接模具发生疲劳开裂，减少其使用寿命。U形圈的设置，可以在外套圈1和模芯3之间构成缓冲区域，对分体式铆接模具受到的冲力起到应力分散的作用，减少了应力对分体式铆接模具的损毁，提高了分体式铆接模具的使用寿命。

采用分体式铆接模具铆接板料时，由于U形圈的应力分散作用，可以有效减小铆接所需的铆接力，从而减少铆接设备的能源消耗以及保护铆接设备和分体式铆接模具。

本实施例将模芯3沿着成型基体5的成型端面套设于成型基体5上，并使模芯3放置于基座4上，然后将U形圈装配到模芯3的环形槽中，最后将外套圈1套设于模芯3上，并与基座4第一端面固定。从而在成型基体5的成型端面8与模芯3的轴向腔体之间形成铆接型腔。通过调整成型基体5的成型端面8与轴向腔体远离基座4的开口端之间的距离，以及调整轴向腔体直径和成型基体5的直径，可以得到不同腔体容积的铆接型腔，从而适应不用长度的铆钉，安装好的分体式铆接模具通过安装柄6与铆接设备连接，从而进行铆接操作。

板料在分体式铆接模具中的铆接过程如下：将被铆接板料放置于外套圈1的上端面，铆钉在铆接设备的作用下压入被铆接板料，由于模芯3与成型基体5之间形成铆接型腔，被铆接板料在铆接型腔中发生流动，通过模具的扩张作用，铆钉在铆接板料内形成喇叭口，与板料形成互锁，从而锁住上下两层板件，达到板料连接的目的。

本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的技术方案及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种分体式铆接模具，其特征在于，包括外套圈、弹性圈、模芯和模具底座；

所述模具底座包括基座、形成在所述基座第一侧的成型基体和形成在所述基座第二侧的安装柄，其中所述第二侧与所述第一侧相对设置；所述成型基体背向所述基座的一侧具有成型端面；

所述模芯设有沿其长轴方向贯通的轴向腔体，所述成型基体穿设在所述模芯的轴向腔体内；

所述成型基体的成型端面和用于构成所述轴向腔体的所述模芯的内侧壁共同构成铆接型腔；

所述模芯的外侧套设有沿所述模芯长轴方向延伸的弹性圈；

所述外套圈套设在所述模芯的外侧，并且，所述外套圈通过所述弹性圈与所述模芯固定。

2.根据权利要求1所述的分体式铆接模具，其特征在于，所述模芯与所述基座的第一侧面抵触。

3.根据权利要求1所述的分体式铆接模具，其特征在于，所述外套圈与所述基座的第一侧面抵触。

4.根据权利要求1所述的分体式铆接模具，其特征在于，所述模芯具有环形槽，至少部分的所述弹性圈嵌设在所述环形槽内。

5.根据权利要求1所述的分体式铆接模具，其特征在于，所述模芯、所述模具底座、所述弹性圈和所述外套圈为分体式构造。

6.根据权利要求1所述的分体式铆接模具，其特征在于，所述安装柄上设有限位部，以将所述分体式铆接模具卡设于铆接设备上。

7.根据权利要求6所述的分体式铆接模具，其特征在于，所述限位部设于所述安装柄远离所述基座的一端，所述限位部为凹陷状，且越靠近所述基座其凹陷程度越深。

8.根据权利要求1所述的分体式铆接模具，其特征在于，所述弹性圈包括U形圈、O形圈、橡胶圈、弹簧、钢丝护套和卡簧。

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