一种无铆钉铆接模具总成的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种无铆钉铆接模具总成，解决在玻璃升降器中的主臂和副臂回转连接位置的狭小空间上难以铆接以及焊接不美观且间隙过大，易引起主动臂与齿扇的松旷的问题。其中无铆钉铆接模具总成包括：与无铆钉铆接的标准凸模模具相配合的圆柱体型的凹模本体，其中凹模本体的中心设置有一定位销通孔；分布在定位销通孔周围的预设加工直径的多个通孔；分别嵌入于每个通孔中的可拆卸的型腔模芯，其中型腔模芯具有一调节加工工件底厚值的可调高度的凸起；凹模本体的圆柱体包括：第一圆柱体以及小于第一圆柱体直径的第二圆柱体，其中第一圆柱体同轴设置于第二圆柱体上形成圆形台阶，且位于第二圆柱体的四周边缘处均匀分布有安装固定的多个安装孔。
【专利说明】一种无铆钉铆接模具总成
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车制造领域中的加工装置，特别是涉及一种无铆钉铆接模具总成。
【背景技术】
[0002]随着汽车工业的飞速发展，汽车零部件加工工艺也不断革新，无铆钉铆接新技术在汽车零部件生产领域广泛应用，并得到了汽车厂家的一致认可。随着无铆钉铆接新技术的不断成熟，由于无铆钉铆接工艺方法能够提高产品质量、可控性及可靠性，也可以确保产品一致性，因此实现了无铆钉铆接工艺在升降器领域的广泛应用，例如齿扇主动臂。
[0003]目前玻璃升降器齿扇/主动臂连接一般采用整体凸点电阻焊接或大间距整体多点或单点无铆钉铆接方式。主、副臂回转连接位置由于空间狭小，一般采用凸点电阻焊接或有铆钉的铆接方式。为了布置凹模芯并保证模具安装和定位精度及强度，铆点间距须大于20毫米，但因标准铆接凹模Φ 8铆点模芯儿，最小安装镶嵌直径仅为16毫米，铆接点间距小于20毫米难以进行铆接，且铆接需要间隙配合，使得占用空间且铆接精度差，在装配成品后会产生摆动和运动异响以及焊接不美观且间隙过大，易引起主动臂与齿扇的松旷问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种无铆钉铆接模具总成，解决在玻璃升降器中的主臂和副臂回转连接位置的狭小空间上难以铆接以及焊接不美观且间隙过大，易引起主动臂与齿扇的松旷的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供的一种无铆钉铆接模具总成，包括:
[0006]与无铆钉铆接的标准凸模模具相配合的圆柱体型的凹模本体，其中所述凹模本体的中心设置有一定位销通孔；
[0007]分布在所述定位销通孔周围的预设加工直径的多个通孔；
[0008]分别嵌入于每个所述通孔中的可拆卸的型腔模芯，其中所述型腔模芯具有一调节加工工件底厚值的可调高度的凸起；
[0009]所述凹模本体的圆柱体包括:第一圆柱体以及小于所述第一圆柱体直径的第二圆柱体，其中所述第一圆柱体同轴设置于所述第二圆柱体上形成圆形台阶，且位于所述第二圆柱体的四周边缘处均匀分布有安装固定的多个安装孔。
[0010]进一步的，每个通孔与所述型腔模芯之间具有配合的限位结构，其中所述限位结构包括:
[0011]所述型腔模芯的轴截面呈倒T型结构，其中所述倒T型结构是不同直径的两个圆柱体同轴设置形成台阶的轴截面，其中所述凸起设置于所述倒T结构的上部；及
[0012]每个所述通孔上的具有与所述型腔模芯的倒T型结构相配合的孔型。
[0013]进一步的，每个所述通孔的所述预设加工直径的为6毫米至9毫米范围内。
[0014]进一步的，多个所述通孔的数目为2个至6个的范围内。
[0015]进一步的，5个所述通孔的圆心形成的分度圆的直径为20毫米至24毫米范围内。
[0016]其中上述的无铆钉铆接模具总成还包括:
[0017]设置于所述凹模本体下方的工作零件，其中所述工作零件包括用于推压所述型腔模芯的下限位垫块；
[0018]设置于所述下限位垫块下方的下模垫板；
[0019]设置于所述下模垫板与所述下限位垫块之间的定位板；以及
[0020]围绕设置于所述下限位垫块上的退料弹簧。
[0021]本实用新型的上述技术方案的有益效果如下:
[0022]本实用新型的方案中，在凹模上设置有多个预设加工直径的通孔，并通过嵌入在通孔中的型腔模芯上的凸起进行加工工件，从而预设加工直径的多个通孔同时设置在凹模上，节约了模具的加工空间，在主臂和副臂回转连接位置的狭小空间上可以进行应用，同时无铆钉铆接的工件外观美观，且工件的底厚值可以通过型腔模芯上的凸起进行调节，使得容易控制连接的稳定情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型实施例的铆接凹模的结构示意图；
[0024]图2为本实用新型实施例的铆接凹模加工工件示意图；
[0025]图3为传统的标准凹模芯结构示意图；
[0026]图4为传统的单点铆接方式示意图；
[0027]图5为传统的单点铆接方式加工工件示意图；
[0028]图6为传统的正常凹模直径为22毫米的分度圆的5点铆接干涉示意图；
[0029]图7为本实用新型实施例的铆接工装应用的产品的结构俯视图；
[0030]图8为本实用新型实施例的铆接工装应用的产品的结构主视图；
[0031]图9为图8的E处的局部放大图；
[0032]图10为本实用新型实施例的5点铆接工装的铆接前结构示意图；
[0033]图11为本实用新型实施例的5点铆接工装的铆接中结构示意图；
[0034]图12为图11的F处的局部放大图。
[0035]附图标记说明:
[0036]1-标准凸模，2-凹模本体，3-凹模的型腔模芯，4-下限位垫块，5-主臂，6-副臂，7-齿扇，8-工件，9-退料弹簧，10-定位板，11-下模垫板，12-底厚，13-干涉区，42-传统的凹模本体，48-工件，51-5点直径为5毫米铆点，61-5点直径为16毫米铆点，A-直径为22毫米的分度圆，B-直径为38毫米，C-直径为16毫米，D-直径为8毫米。
【具体实施方式】
[0037]为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0038]本实用新型针对现有技术中铆钉铆接需要间隙配合使得占用空间且铆接精度差，在装配成品后会产生摆动和运动异响以及焊接不美观且间隙也过大，易引起主动臂与齿扇之间松旷的问题，提供一种无铆钉铆接模具总成，在凹模上设置预设加工直径的多个通孔，节约了模具的加工空间，在主臂和副臂回转连接位置的狭小空间上可以进行应用，同时无铆钉铆接的工件外观美观，且工件的底厚值可以通过型腔模芯上的凸起进行调节，使得容易控制连接的稳定情况，也提高了无铆钉铆接的精准度。
[0039]如图1所示，本实用新型实施例的无铆钉铆接模具总成，包括:
[0040]与无铆钉铆接的标准凸模I模具相配合的圆柱体型的凹模本体2，其中所述凹模本体2的中心设置有一定位销通孔；
[0041]分布在所述定位销通孔周围的预设加工直径的多个通孔；
[0042]其中所述分布是指均匀分布。
[0043]其中所述多个通孔是通过用户进行设置预设加工直径进行实现，且所述多个通孔的数目可以通过根据加工工件8的需求进行设定。
[0044]所述预设加工直径是指直接决定加工工件8铆接点直径大小的加工孔直径，可以是根据工业需求进行设定的，因为工件8的不同使得设置的尺寸要求就不同，本实用新型的方案可以和传统的标准凹模尺寸一致，这样可以实现传统的标准凹模可以应用的场景，具有通用性。
[0045]分别嵌入于每个所述通孔中的可拆卸的型腔模芯3，其中所述型腔模芯3具有一调节加工工件8底厚值的可调高度的凸起；
[0046]其中所述型腔模芯3是可拆卸的嵌入每个通孔中，这样方便统一制造，也实现5型腔组合式整体凹模的设计。
[0047]其中所述的可调高度是指可以根据工艺需求在制造型腔模芯3的凸起时候，可以进行尺寸的调整加工，比起传统的整体的凹模修改加工尺寸更加方便，而且可以统一制造多个型腔模芯3，保证了加工件8铆点底厚值(铆点腔内底部厚度值，铆接工艺控制参数)的一致性，且更利于后期连接件铆点底厚值控制调整，以确保连接件的抗拉强度要求，不仅铆接精度高，而且质量可控性好，同时可靠性高，也简单易学易掌握。
[0048]所述凹模本体2的圆柱体包括:第一圆柱体以及小于所述第一圆柱体直径的第二圆柱体，其中所述第一圆柱体同轴设置于所述第二圆柱体上形成圆形台阶，且位于所述第二圆柱体的四周边缘处均匀分布有安装固定的多个安装孔。
[0049]其中所述多个安装孔可以是三个安装孔，因为三点均匀分布比较稳定和牢固，其他固定的安装孔数目也属于本实用新型的保护范围。
[0050]所述凹模本体2的圆形台阶也是为了满足与其他加工零件配合的结构。
[0051]通过可拆卸的五个同样的型腔模芯3装入凹模上的五个通孔内，且可以调节的型腔模芯3的凸起来控制底厚12的数值，也可以实现多点的无铆钉铆接，且铆接的底厚值相同，提高了无铆钉铆接的精准度。
[0052]5点直径为8毫米D型腔整体凹模设计对型腔尺寸精度一致性要求高，传统的5点加工不仅难度大，而且加工工艺差和制造成本高。如图3至图5所示的5点直径为5毫米铆点51，采用逐点铆接的单点铆接工艺方式，实现逐一旋转工件8在凹模上进行5点铆接，但不仅定位精度差，而且铆接质量差，同时铆接过程工件8上下料困难，也使得单件铆接工序时间长完成的生产效率低，因此本实用新型实施例的无铆钉铆接模具总成中，每个通孔与所述型腔模芯3之间具有配合的限位结构，其中所述限位结构包括:
[0053]所述型腔模芯3的轴截面呈倒T型结构，其中所述倒T型结构是不同直径的两个圆柱体同轴设置形成台阶的轴截面，其中所述凸起设置于所述倒T结构的上部；
[0054]通过将五个型腔模芯3是安装于凹模的通孔中，具有限位结构后，可以保持在通孔中，定位精度高，同时铆接过程工件8上下料困难，也节约来了单点铆接的工序时间，一次多点铆接使得生产效率提高。
[0055]以及每个所述通孔上的具有与所述型腔模芯3的倒T型结构相配合的孔型。
[0056]其中所述凸起设置于所述倒T型结构的上部，也就是凹模接触加工工件8的开口处。倒T型结构的下部和通孔孔型相配合，用于在受到标准凸模I下压时，倒T型结构向下移动使得下限位垫块4向下移动，在非工作状态通过退料弹簧9的弹力使得下限位垫块4向上运动，倒T型结构卡在相配合的倒T型结构的通孔中，限制了向上移动的位置，利用这样嵌入式的限位结构，大大降低了模具制造难度，而且更利于后期连接件铆点高度及底厚值调整，以确保连接件的抗拉强度要求，同时不仅可以满足型腔模芯3的卡合，而且也方便型腔模芯3在通孔中的移动加工工件8。
[0057]具体的，本实用新型实施例的无铆钉铆接模具总成中，每个所述通孔的所述预设加工直径为6毫米至9毫米范围内。
[0058]为了实现能够和传统的加工功能保持一致，因此本实用新型优选的每个所述通孔的所述预设加工直径的为8毫米D。如图3和图4所示，本方案只取了传统的凹模本体42模芯结构的内部的加工直径，来加工工件48，节约了周围多余的空间。
[0059]具体的，本实用新型实施例的无铆钉铆接模具总成中，多个所述通孔的数目为2个至6个的范围内。
[0060]为了可以在狭小的空间应用，因此本实用新型优选的所述多个所述通孔的数目为5个，可以应用在汽车玻璃升降器齿扇7与主动臂(如图7，图8及图9所示)的五点均匀分布铆接处(如图2所示的五点的工件8与凹模的5点对齐进行铆接加工)，因此需要相配合多个通孔的数目为五个，这样可以对应每个铆接处利用通孔和型腔模芯3的配合加工工件8，其他任何可以通过本方案直接在凹模上设置通孔的数目均属于本实用新型的保护范围。
[0061]提供无铆钉铆接设备生产单位的传统标准模芯模具(直径为8毫米D凹模镶嵌配合直径为16毫米C)，5点直径为16毫米C铆点16的凹模模芯最小环形分布，分度圆直径过大(如图6所示，使得产生的干涉区13)，不满足铆接零件尺寸要求，但如果减小标准凹模镶嵌直径为16毫米C，无法保证模芯的机械强度，因此本实用新型实施例的无铆钉铆接模具总成中，5个所述通孔的圆心形成的分度圆的直径为22毫米。
[0062]本实用新型5型腔组合式整体凹模模具设计，有机的结合了复合模设计结构，实现了在直径为22毫米的分度圆A直径内分布5个直径为16毫米C模芯的要求，保证了 5点型腔几何精度一致性及强度。
[0063]本实用新型通过均匀布置5个通孔，确保连接件5点铆点底厚值的一致性，提高模具向外抗挤压能力，实现了在直径为22毫米的分度圆A，最大空间尺寸直径为38毫米B铆接5点的产品要求，且能够保持与传统的加工工艺的一致性。
[0064]为了将凹模进行应用实现整个工件8完整加工，因此本实用新型实施例的无铆钉铆接模具总成中，还包括:
[0065]设置于所述凹模本体2下方的工作零件，其中所述工作零件包括用于推压所述型腔模芯3的下限位垫块4 ;
[0066]设置于所述下限位垫块4下方的下模垫板11 ;
[0067]设置于所述下模垫板11与所述下限位垫块4之间的定位板10 ;以及
[0068]围绕设置于所述下限位垫块4上的退料弹簧9。
[0069]传统的无铆接钉铆接模具的5点凹模型腔加工难度大(电加工、抛光工艺)，精度差，一致性差(致使铆接过程中模具受力不均)及制造成本高。而采用整体凹模5型腔与型腔底芯的组合式设计，并采用退料弹簧9及下限位垫块4退料方式(图8)，实现了方便制造加工，还具有加工工艺性好，易加工(线切割及抛光工艺、与常规加工方法)，加工精度高及加工成本低等优点。
[0070]本实用新型的5铆点一次铆接完成使得生产效率高，开发出新型多点环形组合式无铆钉铆接模具设计与制造经验。为今后无铆钉铆接技术在升降器制造及其他领域的扩展应用打下了良好基础。更可扩展该技术在升降器生产工艺的应用，如:叉臂式产品中主副臂6的铆接及狭小空间的应用。
[0071]本实用新型的具体实施如图10至图12所示的各零件配完成铆接的举例如下。
[0072]当标准凸模I下行至两件工件8被铆时，继续下行并嵌入被铆接工件8中，迫使二层工件8沿件标准凸模I与凹模本体2间隙拉延展变形流动，一并将嵌入凹模本体2的型腔模芯3，抵在定位板10上的下限位垫块4推至下模垫板11静止不动；标准凸模I继续下行迫使标准凸模I与型腔模芯3之间两层材料向下及四周流动生长。由于标准凸模I继续下行，迫使二层工件8的上层板更多材料的向四周延展压迫下层材料向下流动生长至型腔底模中心突起与凹模本体2腔之间形成的环形槽内使得工件8由厚减薄，当减薄厚度达到规定厚度要求时(底厚值是根据铆接工件8拉脱强度试验，达到要求确定。铆接设备通过铆接工件8拉脱强度试验达到底厚值时的压力设置，控制设备下行、停止、退出。)标准凸模I下行停止并上行脱出被铆接的工件8，下限位垫块4和退料弹簧9回弹推动凹模底部型腔模芯3将工件8铆点托出凹模本体2，铆接工作完成。
[0073]无铆钉铆接技术连接件的铆接点，同时受压力迫使材料自身向下，向四周延展流动形成铆钉的无间隙铆接技术。本方案的无铆钉铆接技术具有无间隙、无滑移、不损伤被铆接工件8表面涂层，外观美观质量好，产品一致性好，可控性好，可靠性高等的优点。
[0074]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种无铆钉铆接模具总成，其特征在于，包括: 与无铆钉铆接的标准凸模(1)模具相配合的圆柱体型的凹模本体(2)，其中所述凹模本体(2)的中心设置有一定位销通孔； 分布在所述定位销通孔周围的预设加工直径的多个通孔； 分别嵌入于每个所述通孔中的可拆卸的型腔模芯(3)，其中所述型腔模芯(3)具有一调节加工工件(8)底厚值的可调高度的凸起； 所述凹模本体(2)的圆柱体包括:第一圆柱体以及小于所述第一圆柱体直径的第二圆柱体，其中所述第一圆柱体同轴设置于所述第二圆柱体上形成圆形台阶，且位于所述第二圆柱体的四周边缘处均匀分布有安装固定的多个安装孔。
2.根据权利要求1所述的无铆钉铆接模具总成，其特征在于，每个通孔与所述型腔模芯(3)之间具有配合的限位结构，其中所述限位结构包括: 所述型腔模芯(3)的轴截面呈倒T型结构，其中所述倒T型结构是不同直径的两个圆柱体同轴设置形成台阶的轴截面，其中所述凸起设置于所述倒T结构的上部；及 每个所述通孔上的具有与所述型腔模芯(3)的倒T型结构相配合的孔型。
3.根据权利要求1所述的无铆钉铆接模具总成，其特征在于，每个所述通孔的所述预设加工直径为6毫米至9毫米范围内。
4.根据权利要求1或3所述的无铆钉铆接模具总成，其特征在于，多个所述通孔的数目为2个至6个的范围内。
5.根据权利要求4所述的无铆钉铆接模具总成，其特征在于，5个所述通孔的圆心形成的分度圆的直径为20毫米至24毫米范围内。
6.根据权利要求1所述的无铆钉铆接模具总成，其特征在于，还包括: 设置于所述凹模本体(2)下方的工作零件，其中所述工作零件包括用于推压所述型腔模芯⑶的下限位垫块⑷； 设置于所述下限位垫块(4)下方的下模垫板(11); 设置于所述下模垫板(11)与所述下限位垫块⑷之间的定位板(10);以及 围绕设置于所述下限位垫块(4)上的退料弹簧(9)。
【文档编号】B21D37/10GK204234597SQ201420681719
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】阎红, 刘海根, 段兴中 申请人:北京汽车研究总院有限公司