[实用新型]金属板件的冲压腰形点连接模具

说明书

技术领域

本技术涉及一种金属板件的冲压腰形点连接模具与冲压腰形点连接方法，尤其涉及一种广泛用于气液增力缸式冲压设备上的金属板件的冲压腰形点连接模具与冲压腰形点连接方法。

背景技术

金属板件连接技术包括焊接连接、点焊连接、铆钉连接、螺纹连接、滚口及卷边连接等技术。金属板件冲压点连接技术的创造性问世，突破了传统的板件连接的工艺模式，并以其独特的模具结构简单、低成本高效率、经济节能环保、质量稳定可靠、不损坏任何表面涂层，及不同材质不同厚度板件多层连接的技术特征，广泛应用于航天、机械、汽车、家电、五金等领域。金属板件冲压点连接技术异军突起的贡献显而易见，是现在板件连接技术领域里的一朵奇葩，是一种工艺成熟、高效节能、普及迅速、先进的板件连接技术，具有不可估量的社会效益。

金属板件冲压点连接技术实际上是一种冲压圆点连接技术，其表现方式是在气液增力缸式冲压设备上，利用一个简单的圆形凸模把被连接的板件通过一个冲压加工过程，在压力作用下挤压进相应的凹模内，受到挤压的板件材料在凹模腔内，按设计的导流结构使板件材料的外部及夹层内部之间产生体积形态移动，使压力点周边的夹层材料产生流动变形，互相包扣咬合把板件连接一起，脱模后塑性变形成一面凹陷、一面凸起的圆形点状，即板件冲压圆点连接。目前，这种板件连接的出色表现彰显出其独特技术优势。然而，经过多年的生产实践，发现这种板件冲压圆点连接技术仍然存在着缺陷和不足：

1、板件需要单点连接时，冲压圆点连接部位虽然表面包扣咬合为一体，其内部仍然是圆周分层结构，两层板件当受到两个不同方向外力时极易转动，容易破坏板件连接的稳定性；

2、冲压圆点的直径是根据板件的材质、厚度、冲压位置等条件，选用相应的模具而有不同的变化，但圆形模具结构不会改变，在相同的条件，冲压圆点的直径制约了板件连接部位的互相包扣咬合的接触面积，不适合连接强度要求较高的窄小法兰边的板件；

3、由于连接部位受到圆形的互相包扣咬合的接触面积限制，同时也制约了板件连接强度的范围，而板件连接形成的圆点式结构，其抗拉、抗剪受力状态，不能有避重就轻合理的进行针对性、方向性的选择。

因此，在现有技术中为了克服现有技术存在的缺陷和不足出现了一种板件双圆点连接，即两个并列圆形凸模对应两个并列的两个相通圆形凹模，来实现板件连接，虽然增加了压力点的咬合接触面积、提高了抗拉抗剪强度，但是不足之处是模具形状复杂，制造成本增加，而两个圆形凸模之间分离成夹缝形状，使被压力挤进的流动材料形成夹持力，在冲压加工过程中增加了脱模阻力，加力脱模后容易使板件变形。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷不足，本实用新型的目的是提供一种全新的金属板件的冲压腰形点连接模具与冲压腰形点连接方法。

为了达到以上目的，本实用新型提供了一种金属板件的冲压腰形点连接模具，它包括凸模以及位于凸模下方的凹模。凸模包含凸模体以及位于凸模体下端的腰形压头，腰形压头具有与凸模体相连接的腰形压头根部、腰形压头底面以及环绕腰形压头底面的腰形压头底角边，腰形压头底面包括由腰形端部半圆弧、半圆直径切点、连接切线依次相连接构成的腰形面；凹模包含凹模体，凹模体的上端具有凹模顶面以及位于凹模顶面内侧边缘的凹口边、凹模腰形底面以及环绕凹模腰形底面的导流槽；当凸模自上而下依次将第一板件与第二板件压入凹模内时，第一板件与第二板件分别在凹模体内部的凹口边、导流槽处以板件夹层为界互相挤压交错流动并形成呈内层角、外层角，从而形成具有底边凸筋的凹槽的连接点。

本实用新型的更进一步改进在于，腰形压头底角边的横断剖面是圆弧形，腰形压头底角边的整体外形尺寸略小于腰形压头根部的整体外形尺寸，从而腰形压头底角边与腰形压头根部之间形成角度较小的斜面，因此腰形压头的纵截面基本呈梯形，并且腰形压头底面在垂直方向上的投影落在腰形压头根部的投影内。

本实用新型的更进一步改进在于，凹口边的横断剖面是圆弧形，导流槽的横断剖面是圆弧形，凹模腰形底面与导流槽的连接处的横断剖面是圆弧形。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种金属板件的冲压腰形点连接方法，依次进行如下步骤：