专利名称：用于制造风挡玻璃刮水器u形截面弓形件的方法和相应的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造风挡玻璃刮水器U形截面弓形件的方法，该弓形件具有两个位于弓形件侧边内的通孔，一个毛坯铆钉穿过这些通孔，相应于权利要求1的前序部分。
本发明还涉及一种用于制造风挡玻璃刮水器U形截面弓形件的装置，其中，该装置具有用于由设有两个通孔的平的弓形件板坯制成U形轮廓的折弯机构、一个用于将毛坯铆钉推入在U形轮廓制成后即彼此对准的通孔中的定位机构和用于在毛坯铆钉上形成至少一个铆钉头的变形机构，如权利要求8的前序部分所述。
此外还公知，设置一种带有滚压铆钉的U形的、适当构成的弓形件。为了制造滚压铆钉，U形弓形件的侧边由于相应的切削被不利地削弱，使得在刮水器工作时，弓形件上的滚压铆钉连接会发生不希望的崩落，滚压铆钉从弓形件上的这种崩落例如可由于材料疲劳引起。这种已公开的通过形成滚压铆钉制造U形弓形件的方法也是不利地复杂且费时的。
本发明的优点本发明方法包括以下步骤—在一个平的弓形件板坯内产生通孔；—在这些通孔中的一个内插入一个毛坯铆钉；—折弯侧边以形成U形轮廓，并由此使毛坯铆钉定位在与另一通孔对准的一个位置上；—将毛坯铆钉推入穿过两个通孔延伸的位置中；—铆合毛坯铆钉。
通过在折弯侧边之前将毛坯铆钉插入平的弓形件板坯的两个通孔中的一个内，使得可以在生产U形截面弓形件的同时使毛坯铆钉进入所希望的、相对两个通孔对准的位置上。还可以使得将毛坯铆钉推入穿过两个通孔延伸的位置与侧边的折弯和毛坯铆钉的定位一起，在一个连续的工步中借助一个单一的、适当构成的工具进行。这样，可以有利地在一个唯一的制造或加工工位上完成U形弓形件的制造、铆钉的构成。
优选毛坯铆钉在弓形件内被固定位置，这确保了毛坯铆钉在折弯侧边形成弓形件的U形轮廓之前和在此期间安置在确定的位置上。此外，还可以使用已经预装配的、分别安置有一个位置固定的毛坯铆钉的平的弓形件板坯，用于制造风挡玻璃刮水器U形截面弓形件。
有利的是，为了固定位置，毛坯铆钉在形成压配合情况下被压入平的弓形件板坯的通孔内。毛坯铆钉借助压配合在弓形件板坯的两个通孔中一个内固定位置，在制造技术方面可以简单且可靠地实现。在此，毛坯铆钉和弓形件板坯之间的压配合强度能够以比较简单的方式适应于各种应用情况，即与弓形件板坯的厚度和毛坯铆钉的直径相关。由此，特别是毛坯铆钉的推移和铆合这些方法步骤能够以可靠和有效的方式被控制和/或被调整。此外，以压配合使毛坯铆钉固定位置，确保了毛坯铆钉在折弯侧边之后和推移毛坯铆钉期间准确地对准另一个通孔，而且不出现阻碍滑移的、毛坯铆钉相对于通孔的移位。
优选毛坯铆钉借助一个与铆钉棱作用接触的止挡斜坡被压入U形截面弓形件的另一个通孔内，直至毛坯铆钉以其端部从通孔中向外突出。由于毛坯铆钉在弓形件一个通孔内的确定的初始位置(压配合)，使得毛坯铆钉能够在折弯侧边之后以特别简单和可靠的方式，从其初始位置移动到穿过两个通孔延伸的最终位置。其中特别重要的是，毛坯铆钉在最终位置上从通孔向外突出，这使得可以制成铆钉头(铆合毛坯铆钉)。在制造工艺方面，可相对简单和廉价地在一个相应的制造工具上制成止挡斜坡。
按照一个优选的变型实施形式，毛坯铆钉从U形弓形件向外突出的端部在形成一个对应的铆钉头的情况下，借助一种摆压方法(Taumelverfahren)被塑性变形。借助摆压方法将毛坯铆钉从U形弓形件通孔中向外突出的那些自由端部优选同时分别形成一个铆钉头，这在制造工艺方面特别有利。其中，U形截面弓形件可以与处于对准位置内的毛坯铆钉一起保持在其原来的位置上，而不必被送到一个专门的或新的工位上以形成铆钉头。其中，由于在相应毛坯铆钉端部上发生正确的和可控制的材料变形，用摆压方法制造铆钉头的是有利的。借助适当地变化摆压方法(变形力，偏角，摆压速度)，可以使所希望的或必需的作用力以及由此引起的用于制造铆钉头的材料变形适应于任何应用情况。
有利的是，毛坯铆钉的两个端部同时塑性变形。毛坯铆钉从弓形件通孔中向外突出的两个端部分别形成铆钉头，使得可以在U形截面的弓形件上快速和有效地制造铆钉。
在两个端部塑性变形期间，毛坯铆钉在其位于侧边之间的杆部上被稳固。由此有效避免毛坯铆钉在制造铆钉头期间发生纵向弯曲。因此能够以简单方式在弓形件的侧边之间形成正确和特别是稳定的铆合连接。
本发明装置的特征是，折弯机构、定位机构和变形机构安置在一个唯一的工位上。在一个工位上制造U形截面弓形件和包含于其中的铆钉，在制造技术方面是特别有利的，因为由此避免了不用此方法时所出现的生产过程中的运输和/或等待时间。此外，在一个工位上折弯侧边、推移和铆接毛坯铆钉时，能够以相对简单的方式，在满足特别高的精度要求的条件下制造弓形件，这是因为，由于采用在不同工位上工作的多个加工机构而在弓形件和/或铆钉上产生的加工误差，在这里被完全或至少部分地消除。此外，所采用的加工机构能够以特别节省空间的方式被安置在同一工位上。
折弯机构有利地作为可彼此相向和相背线性运动的冲头构成。为了将侧边折弯以形成截面呈U形的轮廓，冲头是特别适合的工具，因为它们可以相对简单地制造，并且可通过相应的几何形状构造良好地适应不同的应用情况。
定位机构有利地作为一个冲头上的止挡斜坡构成。设置有止挡斜坡的冲头因此同时具有两个不同的加工功能，即折弯侧边以产生U形轮廓和将毛坯铆钉推移到穿过两个通孔延伸的位置内。其中，冲头上的止挡斜坡在制造工艺方面可以特别简单地制成。此外，冲头的止挡斜坡可以使毛坯铆钉相对准确和可靠地被推入在弓形件内的所希望的最终位置中。
变形机构有利地作为可运动的变形元件构成。可运动的变形元件使毛坯铆钉从通孔突出的端部可以精确地、可适应各种不同应用情况地变形成相应的铆钉头。
按照优选的实施形式，止挡斜坡作为直性的、直线的导向棱构成。直性的、直线的导向棱作为止挡斜坡，确保了毛坯铆钉被连续推移进入穿过两个通孔指向的位置内。在替换方案中，并且根据相应的应用情况，止挡斜坡也可作为曲线形的导向棱构成。
变形元件优选作为进行摆压运动的壳构成。以这种方式，使毛坯铆钉从通孔向外突出的端部可以借助摆压方法被塑性变形成铆钉头。其中，壳的摆压运动，就是说特别是偏角和变形力，可以适应毛坯铆钉或U形截面弓形件的各种材料参数和/或几何参数。
该装置有利地具有一个稳定机构，用于在制造铆钉头期间使位于U形轮廓侧边之间的毛坯铆钉部分稳固。通过该稳定机构，避免了毛坯铆钉位于U形轮廓之间的部分在制造铆钉头期间，由于作用的加工力而纵向弯曲。
冲头在毛坯铆钉的偏转区域内有利地设有一个凹部。冲头内的凹部的设置，避免了插入平的弓形件板坯的两个通孔中的一个内的毛坯铆钉在折弯侧边以形成U形轮廓期间与冲头体相撞，因为毛坯铆钉在折弯侧边期间也必然进行偏转运动。
该装置有利地与一个用于送入毛坯铆钉的振动器工作连接。振动器以特别可靠的方式适合于将大量毛坯铆钉依次、快速地送入装置的一个确定位置中。
该装置有利地具有一个基准元件，用于使平的弓形件板坯在冲头之间准确定位。为了使制成U形轮廓后两个通孔准确对准，平的弓形件板坯必须安置在一个相对于冲头相当准确的位置上。在此特别有利的是，设置一个基准元件，它与平的弓形件板坯的一个基准点或者一条基准线接触，并且因此使平的弓形件板坯可以在冲头之间准确定位。基准点或基准面可以位于一个通孔或另一个孔的一个边上或者在平的弓形件板坯的边缘上。
本发明的其它有利方案在描述中给出。
附图下面参照附图以实施例对本发明进一步说明。图示为
图1带有一个平的弓形件板坯的本发明装置的示意性侧视图；图2图1所示装置在折弯弓形件板坯期间的示意性侧视图；图3和4图2所示装置在弓形件板坯进一步折弯情况下的示意性侧视图；图5图4所示装置在弓形件板坯几乎被完全折弯情况下的示意性侧视图；图6图5所示装置在毛坯铆钉处于对准弓形件两个通孔的位置时的示意性侧视图；图7本装置在铆合毛坯铆钉期间的示意性侧视图；图8本装置在铆合期间相对于图5旋转90°的示意性侧视图；图9图1所示平的弓形件板坯的局部示意性俯视图。
对本发明的描述图1示出了一个平的弓形件板坯14，它设有两个彼此隔开距离的通孔12。一个毛坯铆钉15在两个通孔12中的一个内固定位置，形成压配合。平的弓形件板坯14被一个包含两个上冲头23和一个下冲头22的装置19这样固定，使得弓形件板坯14的中心段靠置在下冲头22的端面上，而弓形件板坯14的两个侧向外部段突出于下冲头22之外。装置19的两个上冲头23相对于下冲头22位置相对并且侧向隔开距离地安置，它们以其相应端面靠置在平的弓形件板坯14突出于下冲头22之外的旁侧段上。下冲头22和两个上冲头23可沿箭头线24和25方向这样同时或先后彼此相向或相背位移地运动，使安置在下冲头22和上冲头23之间的平的弓形件板坯14可以变形成U形截面的弓形件10。在毛坯铆钉15的区域内，下冲头22和相应的上冲头23设有一个合适的凹部26，27，以避免在平的弓形件板坯14变形成U形截面的弓形件10时，毛坯铆钉15与靠置在弓形件板坯14上的冲头22，23之间发生所不希望的碰撞。
如图9所示，平的弓形件板坯14具有一个中心、纵向、长形孔式的通孔21和两个横向、长形孔式的通孔34。纵向通孔21和两个横向通孔34彼此贯通地连接，并且共同构成一个H形，其中，两个通孔12位于在两个横向通孔之间的一个共同的横向轴线上，并且与纵向通孔21具有相同的距离。通孔12及通孔21，34都可通过在平的弓形件板坯14上适当冲压获得。平的弓形件板坯14的这种冲压加工最好在一个与装置19分开的加工工位中完成。
按照图1，装置19具有一个基准元件33，它安置在两个上冲头23之间，并且它的一个自由端伸入平的弓形件板坯14的中心、纵向通孔21内，以确保平的弓形件板坯14精确地、相对于冲头22，23对称地安置。在本实施例中，基准元件33的自由端穿过纵向通孔21一直伸入下冲头22的凹部26内，其中，基准元件33这样构成，使得在乎的弓形件板坯14变形成U形弓形件10时，弓形件板坯14与基准元件33的相撞被避免。
图2至5示出了起初平的弓形件板坯14(见图1)的两个侧边11折弯以形成所希望的U形轮廓的不同阶段。为此，下冲头22和/或两个上冲头23沿箭头24，25方向彼此相向运动，使得弓形件10的侧边11由于通过下冲头22的变形棱28和上冲头23的变形棱29而被导入弓形件板坯14内的变形力，被这样塑性弯曲或偏转，使起初平的弓形件板坯14(见图1)被变形成U形截面的弓形件10(见图5)。在平的弓形件板坯14塑性变形成U形轮廓时，相应于侧边11的运动，在两个通孔12中的一个内被固定位置的毛坯铆钉15由初始位置(见图1)这样偏转优选90°，使得其进入与两个通孔12对准的位置。在按图2至5所示折弯侧边11以生产U形轮廓的过程中，一个入口30(见图5)被打开，它的纵向延伸相应于各个纵向通孔21的纵向延伸，而其横向伸展相应于横向通孔34的长度。在此，横向通孔34的长度延伸在U形截面弓形件10的顶面21的整个宽度上。由于具有这样构成的、通过对平的弓形件板坯14适当的事先准备(通孔21，34)而可得到的入口30，使得弓形件10的侧边11可以在毛坯铆钉15的区域内不发生塑性变形，而是作为平的侧面从图1所示的水平位置偏转至图6中的竖直最终位置。
直接在折弯侧边以形成U形轮廓和将毛坯铆钉15定位在相对于两个通孔12对准的位置上之后，通过下冲头22和/或上冲头23沿箭头线25，24方向的进一步相向运动，使得借助压配合两个通孔12中的一个内被固定位置的毛坯铆钉15被朝另一通孔12推移。图6示出了在毛坯铆钉15被推入U形截面弓形件10的另一通孔12内之后的装置19和U形弓形件10。毛坯铆钉15的这一推移通过在一个上冲头23上的止挡斜坡16实现，在冲头22，23沿箭头线24，25方向相对运动过程中，该止挡斜坡与毛坯铆钉15的一个接触棱32发生作用接触。在作用接触时，朝毛坯铆钉15包含接触棱32的端面方向倾斜的止挡斜坡16，在下冲头22和/或上冲头23沿箭头线25，24方向移动时，将相应的压力传递到接触棱32上。借助由止挡斜坡16传递到接触棱32上的压力，毛坯铆钉15穿过一个通孔12(压配合)这样滑移，使它的位于U形轮廓内的自由端进入弓形件10的第二个对准的通孔12内。其中，毛坯铆钉15对准通孔12滑移，直至其两个自由端分别从两个通孔12中向外突出(图6中未示出)。在本实施例中，止挡斜坡16优选作为线性的、直线的导向棱构成。
图7示出了装置19中用于在毛坯铆钉15上形成两个铆钉头17的变形机构18。该变形机构18实现毛坯铆钉15的铆合，并且作为可运动的变形元件18以壳的形式构成，它可相对于毛坯铆钉15的纵向轴线进行摆压运动。在此，毛坯铆钉15的两个从通孔12向外突出的端部借助装置19的可运动的壳18塑性变形，形成相应的铆钉头17。毛坯铆钉15端部的变形最好以摆压方法实现。为此，壳18相对于毛坯铆钉15的端部进行可调节和可控制的摆压运动。
图8示出了图7所示结构旋转90°的情况。为避免毛坯铆钉15在铆合期间、即毛坯铆钉15的端部借助进行摆压运动的壳18而塑性变形期间，发生纵向弯曲，装置19具有一个芯件20(见图8)。芯件20使毛坯铆钉15在两个侧边11之间延伸的杆部稳固，并且因此避免毛坯铆钉15在两个侧边11之间的所不希望的弹性和/或塑性变形。芯件20以这种方式起到稳定机构的作用，使位于侧边11之间的铆钉部分在制造铆钉头17期间稳固。芯件20最好延伸在毛坯铆钉15在U形截面弓形件10的侧边11之间的整个杆长上，以使其与弓形件10的两个侧边11在内侧产生接触，从而也有效避免在铆合毛坯铆钉15期间侧边11发生不希望的弹性和/或塑性变形。芯件20具有一个包围毛坯铆钉15的杆约180°的容纳座。
相应于图7所示的实施形式，毛坯铆钉15的两个端部以双摆压铆合方法借助两个可运动的壳18同时塑性变形。铆钉13在制成后不可转动地在U形截面弓形件10的侧边11的通孔12内被拉紧。
按照未示出的实施形式，毛坯铆钉15可以在其两个端部中的一个上，即在折弯侧边11形成弓形件10的U形轮廓后向外突出的那个端部上，预先设有一个铆钉头。按照该实施形式，相应的上冲头23的止挡斜坡16与预制好的铆钉头作用连接，并且使得毛坯铆钉15以其未加工过的自由端穿过相应的相对通孔12。这样，为了制成铆钉13，毛坯铆钉15只进行单侧的塑性变形，其中，仅一个可运动的壳18以单侧的摆压方法使毛坯铆钉15尚未加工过的端部变形成铆钉头。
平的弓形件板坯14可在一个分开的工位上预先加工，即冲压好，或者在相应构成装置19的条件下(附加安置相应的冲压工具)，在同一工位预先冲压并接着制成带铆钉13的U形截面的弓形件10。
圆柱形毛坯铆钉15可借助一个未示出的振动器，以快速和可靠的方式，以垂直状态被送到装置19中，并且随后借助适当的工具插入弓形件10的两个通孔12中的一个内，形成压配合。
这样，可以有利地使迄今在分开的制造工位中进行的工作步骤(侧边的折弯，毛坯铆钉的推移，毛坯铆钉的定位)在一个工位中就可实现。这样，在一个工作步骤中实现折弯侧边11以产生U形轮廓和将毛坯铆钉15推入穿过两个通孔12指向的位置中，其中，冲头22，23仅沿箭头线25，24方向彼此相向运动。这意味着，工作过程缩短，简单、可靠和快速地制造带有铆钉13的U形截面弓形件10。可以在唯一的一个装置中制造U形截面的弓形件10并实现牢固的毛坯铆钉连接。此外，通过使用稳定机构20(芯件)，可以在保持稳定性不变的条件下实现壁更薄的弓形件10。
权利要求
1.用于制造风挡玻璃刮水器的U形截面弓形件的方法，该弓形件具有两个位于弓形件侧边内的通孔，一个铆钉穿过这些通孔延伸，其中，该方法包括以下步骤—在一个平的弓形件板坯(14)中产生通孔(12)；—一个毛坯铆钉(15)插入通孔(12)中的一个内；—折弯侧边(11)以产生U形轮廓并由此将毛坯铆钉(15)定位在朝另一通孔(12)对准的位置上；—将毛坯铆钉(15)推入穿过两个通孔(12)延伸的位置内；—铆合毛坯铆钉(15)。
2.按照权利要求1所述的方法，其中，毛坯铆钉(15)在弓形件板坯(14)内位置被固定。
3.按照权利要求2所述的方法，其中，毛坯铆钉(15)为了固定位置被压入平的弓形件板坯(14)的通孔(12)内，形成压配合。
4.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，毛坯铆钉(15)借助一个与一铆钉棱(32)处于作用接触中的止挡斜坡(16)被压入U形弓形件(10)的另一通孔(12)内，直至毛坯铆钉(15)以其端部从通孔(12)中向外突出。
5.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，毛坯铆钉(15)从U形弓形件(10)向外突出的端部借助摆压方法被塑性变形，形成一个相应的铆钉头(17)。
6.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，毛坯铆钉(15)的两个端部被同时塑性变形。
7.按照上述权利要求之一所述的方法，其中，在毛坯铆钉(15)的两个端部塑性变形期间，在其杆部上在侧边(11)之间被稳固。
8.用于制造风挡玻璃刮水器U形截面弓形件的装置，其中，该装置具有用于由设有两个通孔的一个平的弓形件板坯产生一个U形轮廓的折弯机构、一个用于将毛坯铆钉推入在U形轮廓形成后彼此对准的通孔内的定位机构和用于在毛坯铆钉上制成至少一个铆钉头的变形机构，其特征是，折弯机构(22，23)、定位机构(16)和变形机构(18)安置在一个工位内。
9.按照权利要求8所述的装置，其特征是，折弯机构(22，23)作为可线性相向和相背位移地运动的冲头(22，23)构成。
10.按照权利要求8或9所述的装置，其特征是，定位机构(16)作为在一个冲头(22，23)上的止挡斜坡(16)构成。
11.按照上述权利要求之一所述的装置，其特征是，变形机构(18)作为可运动的变形元件(18)构成。
12.按照上述权利要求之一所述的装置，其特征是，止挡斜坡(16)作为线性的、直线的导向棱(16)构成。
13.按照上述权利要求之一所述的装置，其特征是，变形元件(18)作为进行摆压运动的壳(18)构成。
14.按照上述权利要求之一所述的装置，其特征是，装置(19)具有一个在制作铆钉头(17)期间用于位于U形轮廓侧边(11)之间的铆钉部分的稳定机构(20)。
15.按照上述权利要求之一所述的装置，其特征是，冲头(22，23)在毛坯铆钉(15)的偏转区域内设有一个凹部(27)。
16.按照上述权利要求之一所述的装置，其特征是，装置(19)与一个用于输送毛坯铆钉的振动器工作连接。
17.按照上述权利要求之一所述的装置，其特征是，装置(19)具有一个基准元件(33)，用于使平的弓形件板坯(14)在冲头(22，23)之间精确定位。
全文摘要
用于制造风挡玻璃刮水器的U形截面弓形件的方法,该弓形件具有两个位于弓形件侧边内的通孔,一个铆钉穿过这些通孔延伸,其中,该方法包括以下步骤:在一个平的弓形件板坯(14)中产生通孔(12);一个毛坯铆钉(15)插入通孔(12)中的一个内;折弯侧边(11)以产生U形轮廓并由此将毛坯铆钉(15)定位在朝另一通孔(12)对准的位置上;将毛坯铆钉(15)推入穿过两个通孔(12)延伸的位置内;—铆合毛坯铆钉(15)。
文档编号B21D53/00GK1335813SQ00802422
公开日2002年2月13日 申请日期2000年10月7日 优先权日1999年10月26日
发明者马克·比日南斯, 保罗·克里埃尔 申请人:罗伯特·博施有限公司