[实用新型]用于将两个或更多的板材铆接到一起的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用自冲铆将两个或更多的板材铆接到一起的装置和方法。

背景技术

自冲铆因为其提供相对简单的一步技术将板材连接到一起，而用于很多行业。目前，自冲铆工具利用具有坚固的不可移动部分的冲模形成用于连接金属板材的铆钉。自冲铆在冷成型工艺中紧固，该工艺中半管形铆钉被冲入重叠的金属板材中，将金属板材机械地固定在一起。更具体地说，铆钉穿透上方的金属板材，之后插入下方的金属板材将金属板材连接起来。自冲铆不需要在铆接之前在金属板材上形成孔。

制造商们正在采用更薄而且强度更大的材料以减少制成品的重量。这就对利用自冲铆固定高强度材料、例如高强度低合金(HSLA)钢制成的金属板材形成了挑战。铆接更高强度的材料的挑战之一是需要增加压力来推进铆钉并使其变形。铆钉推入金属板材中时，在冲模腔内形成的压力增加。铆接过程中，施加在腔内的增加了的压力引起对抗铆钉穿透的阻力增加。为了克服该阻力，有人提出了增加铆钉圆筒轴强度的理念。高强度铆钉更为昂贵，而且更难安装。腔内增加的压力还限制了可用于自冲铆接工艺的自冲铆的类型。结果，腔内增加的压力实质上限制了可用自冲铆固定到一起的材料的范围。

如下所述，本实用新型即用于解决上述一个或多个问题和局限性。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是，提供一种利用冲模将两个或更多的板材铆接到一起的装置，该冲模具有多个可移动的活动模板，该活动模板减小自冲铆穿透板材时冲模腔内部产生的压力。减小的腔内生成的压力扩大了可用于自冲铆接工艺的自冲铆的不同类型的范围。此外，减小的冲模中压力可使制造商铆接高强度材料，例如高强度低合金(HSLA)钢、双相(DP)钢及其他特种材料。本实用新型可以用于铆接两种或更多种不同类型的材料，例如钢板和铝板。

使用具有冲子和冲模的工具将金属板材铆接到一起。该工具可以支承固定在C形框架的相对端部上的冲子和冲模。冲模具有圆形尖部、圆形平台部分和边沿部分。尖部控制自冲铆的变形，与圆形平台部分毗邻。平台部分从尖部底端向外径向延伸，限制金属板材的向下变形。尖部从冲模向外径向延伸，使活动模板保持在冲模基部的顶面上。顶面也限制活动模板向基部移动。

多个活动模板装配在尖部和边沿部分的周围。活动模板可使板材在板材的一部分对着冲模局部成型及铆钉穿入板材时从尖部向外径向变形。活动模板可以与基部顶面邻接，并且可以包括接收冲模尖部的内凹槽。

活动模板套圈朝向尖部向内弹性偏压活动模板。活动模板套圈可以环绕冲模中部和圆形疏导腔径向设置。活动模板套圈在冲子将铆钉推入金属板材中时保持活动模板。此外，活动模板可以包括从冲模纵轴径向面向外部的外凹槽。该凹槽位于中部边沿部分的上方，接收活动模板套圈。

中部包括位于尖部和基部之间的冲模的部分，与尖部和基部皆共轴并邻接。中部包括平台部分和边沿部分。活动模板装配在中部周围。中部可以包括接收径向倾斜的活动模板的活动模板边沿的径向倾斜的凹进处。活动模板边沿使活动模板保持在基部顶面上。此外，基部和凹进处可以形成接收活动模板边沿的径向倾斜的通道。

中部、圆形尖部和活动模板形成一个圆形疏导腔。疏导腔在冲子将铆钉推进到板材中时，为板材的局部变形提供空间。局部变形发生在冲子和冲模之间的板材的交接部上。交接部变形至疏导腔中引起活动模板从尖部径向向外移动，扩张疏导腔。此外，活动模板从尖部向外径向移动时，疏导腔可以向中部的边沿部分向下扩张。

本实用新型的另一方面是提供一种利用具有多个可移动活动模板的冲模铆接板材的方法。首先将板材设置在冲子和冲模之间。然后冲子将自冲铆向板材推进，强行使铆钉穿过板材。铆钉的中空管状部分穿过第一板材的第一部分，然后穿透板材的第二板材。铆钉穿透第二板材时，第二板材变形进入疏导腔。此外，圆形尖部有利于板材的变形。活动模板套圈接收在活动模板的外凹槽中，并朝向冲模偏压活动模板。当活动模板从冲模的纵轴向外径向移动时，活动模板套圈还相对于冲模的纵轴向外径向扩张，打开疏导腔并减小疏导腔内的压力。铆钉的中空管状部分从铆钉的纵轴向外径向伸展，并进入第二板材，将板材固定到一起。

通过以下附图和随后对实施方式的详细说明，可以更好地理解本实用新型的其它方面。

附图说明

图1为铆接工具的侧立面图，该铆接工具在C形框架的相对端部上具有一个冲子和一个冲模；

图2为冲模、多个活动模板、以及活动模板套圈的分解立体图；