專利名稱：壓力連接的組合凹模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及金屬薄板或板的相互連接技術(shù)，特別是一種實(shí)現(xiàn)其相互連接的凹模。
壓力連接技術(shù)是目前代替板件連接采用鉚接、點(diǎn)焊和螺紋連接的一種新技術(shù)，它是由凹模和沖頭組成的模具，通過沖頭沖壓兩塊板件，使其在凹模腔內(nèi)形成卡接結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)板件之間的連接。國(guó)外專利EP0215449公開了一種托克斯(TOX)連接系統(tǒng)，該系統(tǒng)由沖頭和凹模組成，凹模內(nèi)設(shè)有凹槽，并在凹模腔中心凸出部位與凹模內(nèi)壁之間設(shè)有能夠使金屬流動(dòng)的溝道，在沖頭進(jìn)一步的壓力作用下，板件下陷入凹模腔，從而產(chǎn)生一個(gè)既無棱邊、又無毛刺的圓連接點(diǎn)。但是這種凹槽，在沖頭擠壓過程中，會(huì)在連接點(diǎn)的周圍產(chǎn)生一圈圓的凸緣，尤其對(duì)鋁銅等軟金屬來說會(huì)更加明顯，在壓力連接中，接點(diǎn)質(zhì)量好壞的一個(gè)重要指標(biāo)是卡結(jié)量值的大小，即金屬板件連接點(diǎn)處內(nèi)部與外部的相對(duì)值A(chǔ)，如圖5所示，如果這一值小，則接點(diǎn)質(zhì)量就可能降低，上述TOX系統(tǒng)中的凹槽在連接過程中產(chǎn)生的凸緣，直接影響了接點(diǎn)卡接量值，從而降低了壓力連接的質(zhì)量。在改進(jìn)的TOX系統(tǒng)中，雖然其將凹模進(jìn)行了分割使其在擠壓過程中凹模向外擴(kuò)展，但由于其凹槽內(nèi)的單直徑結(jié)構(gòu)仍無法避免擠壓過程中板件連接點(diǎn)處的凸緣，進(jìn)而使得質(zhì)量仍得不到提高。
本實(shí)用新型的目的在于提出一種新結(jié)構(gòu)的壓力連接的組合凹模，它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)在壓力連接中卡接量值的盡可能大，而且可以克服在擠壓過程中板件接點(diǎn)處所產(chǎn)生的凸緣，同時(shí)這種凹模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠實(shí)用，能保證壓力連接中接點(diǎn)的高質(zhì)量。
本實(shí)用新型的基本方案是將凹模由模套、模芯和一根彈簧組成，模套的外形為方形或圓形的幾何體，且均勻沿徑向直線分割或圓弧分割為3～6塊，其外部可由彈簧捆扎為一體，將模套通過其內(nèi)部的模套孔套接在模芯上，在其上部形成一由模套孔和模芯上端面構(gòu)成的凹模腔，且該模套的模套孔采用雙直徑結(jié)構(gòu)，上小下大，下部的孔可與模芯吻合，這樣當(dāng)沖頭在擠壓板件時(shí)，模套能適度向外擴(kuò)展，以保證被連接件在沖頭和凹模的作用下，形成接點(diǎn)處的卡接結(jié)構(gòu)，由于工作過程中金屬在凹模腔內(nèi)被擠壓并隨模套向外擴(kuò)張而向外側(cè)流動(dòng)，始終使凹模腔底面保持無空隙平面，故而可獲得較大的卡結(jié)量值，且克服了板件接點(diǎn)處所產(chǎn)生的凸緣，為了進(jìn)一步提高金屬板件連接中的接點(diǎn)質(zhì)量，將上述凹模改進(jìn)為端面是同向雙錐面結(jié)構(gòu)，即模套上下兩端的表面為同向錐形，上小下大，模芯改進(jìn)為上部外表面為與模套相適應(yīng)的錐臺(tái)體結(jié)構(gòu)。在對(duì)板件進(jìn)行連接的沖壓過程中，同向雙錐面結(jié)構(gòu)的模套產(chǎn)生向內(nèi)傾倒的運(yùn)動(dòng)與模芯上部的錐面形狀相重合，在上部形成一上小下大的凹模腔，該凹模腔的結(jié)構(gòu)使得板件在沖壓連接的過程中卡結(jié)量值進(jìn)一步提高。本實(shí)用新型的模套結(jié)構(gòu)還可采用模套孔的雙直徑結(jié)構(gòu)和端面的同向雙錐面，模芯的套入部分為與雙錐面結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的錐臺(tái)體結(jié)構(gòu)，從而能夠使板件在連接過程中接點(diǎn)的卡結(jié)量值處于最佳狀態(tài)。
由于本實(shí)用新型在模套結(jié)構(gòu)中采用了以雙直徑模套孔和端面的同向雙錐面，克服了TOX系統(tǒng)中板件在連接過程中接點(diǎn)底部的凸緣問題，且使得接點(diǎn)處的卡結(jié)量值達(dá)到了最大或最佳，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便實(shí)用，使連接質(zhì)量得到了提高。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。


圖1為本實(shí)用新型模套孔的雙直徑結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
圖2為本實(shí)用新型同向雙錐面端面結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
圖3為本實(shí)用新型的第三種實(shí)施例剖面示意圖。
圖4為本實(shí)用新型模套均勻分割示意圖。
圖5為已有技術(shù)金屬板件連接點(diǎn)處內(nèi)部與外部的相對(duì)值示意圖圖中，1.模套，2.彈簧，3.模芯。
圖1中，模套(1)形成一雙直徑結(jié)構(gòu)的模套孔，模套孔的直徑d2＞d1，模芯(3)套接入模套(1)中，模套(1)的上部由彈簧(2)捆扎在模芯(3)的上部，由模套(1)和模芯(3)構(gòu)成一凹模腔。當(dāng)金屬板置于凹模腔上部時(shí)，在沖頭作用下，金屬板在凹模腔內(nèi)只能隨模套塊向外擴(kuò)張而向外側(cè)流動(dòng)，使凹模腔底面在模套塊向外擴(kuò)展時(shí)，保持無空隙平面。
圖2中，模套(1)的外端面采用同向雙錐面端面結(jié)構(gòu)，模芯(3)的套入部分為與雙錐面結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的錐臺(tái)體結(jié)構(gòu)，模套(1)能在壓力的作用下，使模套塊在向外擴(kuò)展的同時(shí)，產(chǎn)生向內(nèi)傾倒的運(yùn)動(dòng)，從而形成上小下大的凹模腔，提高接點(diǎn)處的卡結(jié)量值。其中圖2(a)為沖壓前模套塊與模芯(3)的相互位置情況。圖2(b)為受壓后模套塊與模芯(3)的相互位置情況。在這種結(jié)構(gòu)中，模套(1)的兩端表面為同向錐形，上小下大。模芯(3)的上部外表面為與模套(1)相適應(yīng)的錐臺(tái)體結(jié)構(gòu)，下部為圓柱面。彈簧(2)位于模套的下方與模芯圓柱面相適應(yīng)的位置。
圖3中，當(dāng)模套(1)結(jié)構(gòu)同時(shí)采用端面處的同向雙錐面結(jié)構(gòu)和模套孔的雙直徑結(jié)構(gòu)，其外端面采用同向雙向雙錐面結(jié)構(gòu)，模芯(3)的套入部分為與雙錐面結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的錐臺(tái)體結(jié)構(gòu)時(shí)，可使接點(diǎn)的卡結(jié)量A值盡可能處于最佳狀態(tài)。其中圖3(a)為沖壓前模套塊與模芯(3)的相互位置情況。圖3(b)為受壓后模套塊與模芯(3)的相互位置情況。
圖4中，模套(1)在采用雙直徑模套孔結(jié)構(gòu)，或者采用同向雙錐面端面結(jié)構(gòu)，或者同時(shí)采用雙直徑模套孔和同向雙錐面端面結(jié)構(gòu)時(shí)，可以以(a)、(b)、(c)、(d)、(e)等形式分割成數(shù)塊。其中4(e)為圓弧線分割，可分割成三等分，也可分割成四等分、五等分、或六等分。這種模套結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜，但效果最好，可使接點(diǎn)處的外圓上圓度好，外形質(zhì)量好，在模套塊開縫處不會(huì)產(chǎn)生擠皺缺陷。
權(quán)利要求1.一種壓力連接的組合凹模，包括模套(1)，模芯(3)，其特征在于它還包括彈簧(2)，模套(1)外形為方形或圓形的幾何體，且均勻沿徑向直線分割或圓弧線分割為3～6塊，在其外部由彈簧(2)將其捆扎為一體，模套(1)通過其內(nèi)部的模套孔套接在模芯(3)上，在其上部形成一由模套孔和模芯(3)上端面組成的凹模腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合凹模，其特征在于模套(1)內(nèi)部的模套孔為雙直徑結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合凹模，其特征在于模套(1)的外端面采用同向雙錐面結(jié)構(gòu)，模芯(3)的套入部分為與雙錐面結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的錐臺(tái)體結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的組合凹模，其特征在于模套(1)內(nèi)部的模套孔為雙直徑結(jié)構(gòu)，其外端面采用同向雙錐面結(jié)構(gòu)，模芯(3)的套入部分為與雙錐面結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的錐臺(tái)體結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種壓力連接的組合凹模。該凹模主要解決板件連接中接點(diǎn)處凸緣問題,它是采用外形為方形或圓形幾何體且均勻沿徑向直線分割或圓弧線分割的模套(1),在外部由彈簧(2)將其捆扎,模套(1)通過內(nèi)部的模套孔套接在模芯(3)上,在上部形成一凹模腔,同時(shí)還采用了模套孔的雙直徑結(jié)構(gòu)和模套外端面的同向雙錐面結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了金屬板連接中接點(diǎn)處的卡結(jié)量值最大或最佳,廣泛適用于各種金屬板的相互連接。
文檔編號(hào)B21D19/00GK2297263SQ96236050
公開日1998年11月18日 申請(qǐng)日期1996年7月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月17日
發(fā)明者高時(shí)明, 劉庶民 申請(qǐng)人:高時(shí)明, 劉庶民