横挂式切压点连接组合凹模装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种横挂式切压点连接组合凹模装置，包括凹模主体、至少两个分瓣块、弹性圈，凹模主体包括支座、固定柱、中支板，支座的外径上设置有沿横向延伸的横槽和沿纵向延伸的导向槽，导向槽垂直于横槽并整体构成T形凹槽，横槽的底部呈半圆弧形；分瓣块的下部具有沿纵向延伸的导向柱和沿横向延伸的横柱，横柱垂直于导向柱并整体构成对应安装在T形凹槽内部的T形凸柱，横柱具有与横槽的底部相应配合的半圆边构成活动关节；分瓣外周上均具有横向的环形沟槽，环形沟槽内设置有弹性圈，由于采用了以上技术手段，使得本实用新型结构简单、成本降低、方便实用、关节灵活、运行稳定、观察直观，使用寿命明显的高于现有技术凹模使用寿命。
【专利说明】横挂式切压点连接组合凹模装置
【技术领域】
[0001] 本技术涉及一种金属板件切压点连接凹模，尤其涉及一种广泛用于冲压领域的横 挂式切压点连接组合凹模装置。
【背景技术】
[0002] 目前在冲压领域对于金属板件通过相应的凸模和凹模进行点位冲压连接技术得 到广泛的应用，尤其在金属薄板无铆连接技术中的切压点连接技术日臻成熟，用于冲压点 连接的模具装置起到了至关重要的作用，凸模是倒梯形扁状刃口与相应的纵向呈凹陷开口 槽形成双边切剪之势，放在凸凹模之间的板件在冲压力的作用下，方形连接点部位其中两 边被切开成凹陷分离状，而另外两边由于凹模没有刃口加之凸模是倒梯形结构，所以另两 边的端部依然连接，当凸模向凹模的底部继续加力时，就迫使底部材料向两边的凹陷切口 处流动，流动的材料同时把分瓣块推开，产生流动残余卡在两边板层交错切口处，使板件互 相不能分离，这就是目前在冲压领域广泛应用的金属板件切压点连接技术。
[0003] 切压点连接技术的关键是凹模组合装置，凹模的结构特征决定着凹模的成本、质 量、寿命。本 申请人:另一项实用新型专利《金属板件切压点连接模具及连接方法》专利号： ZL201110305750. 6的技术特征描述如下："凹模组合体包括凹模主体、一对分别位于所述 的凹模主体两侧的分瓣块，其中，所述的分瓣块的中部设有小轴孔，所述的凹模主体对应设 有主体小轴孔，所述的分瓣块以穿设于所述的小轴孔、主体小轴孔内的小轴为转动关节可 转动地连接于所述的凹模主体两侧；所述的凹模主体具有槽底面、位于所述的槽底面两侧 的槽底侧面，所述的分瓣块的一端具有头部顶面、槽口侧面，所述的槽底侧面、槽底面、头部 顶面、槽口侧面包围形成与所述的凸模相配合的开口槽；所述的凹模主体上开设有通透槽， 所述的分瓣块的另一端具有弹簧座，所述的槽口侧面通过位于所述的通透槽内的压缩弹簧 弹性支撑于所述的弹簧座上而紧密的贴靠于所述的槽底侧面，以使所述的凹模组合体呈弹 性收拢的待用状态。"可以看出该技术的凹模是由凹模主体、分瓣块、压缩弹簧、小轴组成。 这种弹簧在凹模主体内置的方案，虽然对于缩小凹模主体积、防止模瓣脱落的角度来说有 一定有益效果。但该技术仍然存在着以下的缺陷和不足：
[0004] 1、其结构比较复杂，各部件要求紧凑配合精度高，制造成本高；
[0005] 2、由于分瓣开合是以转动轴定位开合，分瓣张开时刃口处于高位，频繁的与板件 摩擦，使刃口磨损加快，缩短整体模具使用寿命；
[0006] 3、由于弹簧在凹模主体内置，分瓣通过销轴与模体配合安装，使装配工艺复杂，装 配操作难度大、维护不方便，费工费时。
[0007] 本 申请人:的另一项实用新型专利《勾挂式切压点连接组合凹模装置》申请号： 201320602086.6中针对上述技术的缺陷在进行了改善，其特征是："分瓣块与主体导向开 合装置采用了勾挂式结构方式，即在分瓣块设置了勾形结构，在主体上设置相应的腰形孔 结构，使分瓣块的'挂钩'灵活有限的卡在主体上腰形孔内，……"。
[0008] 这种方式取消了原先的压缩弹簧和小轴部件、简化了机构、降低了成本、保证了加 工质量、提高了分瓣块的使用寿命。但是这两种技术在凹模主体上都存在相似的缺陷，前者 凹模主体上开设有通透槽便于安装压缩弹簧；后者在主体上设置相应的腰形孔便于分瓣块 设的勾形部位勾挂；通透槽与腰形孔都设置在主体的压力中心上，这两种贯穿通孔式的结 构大大的降低了支撑压力的强度。在板件连接过程中凸模对凹模有切剪功能还有挤压功 能。频繁的挤压会使凹模主体自身的材料产生疲劳，中间虚空结构在支撑部位会出现薄弱 点，这个薄弱部位就会产生疲劳性损坏、造成模具主体断裂报废。
【发明内容】
[0009] 本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种全新结构的横挂式切压 点连接模具组合装置。
[0010] 为了实现以上目的，本实用新型的技术方案是：一种横挂式切压点组合凹模装置， 包括凹模主体、至少两个分瓣块、弹性圈，所述的凹模主体包括支座、设置在所述的支座的 下台面上的固定柱、设置在所述的支座的上台面上的中支板，所述的支座的外径上设置有 沿横向延伸的横槽和沿纵向延伸的导向槽，所述的导向槽垂直于横槽并整体构成T形凹 槽，所述横槽的底部呈半圆弧形；所述的分瓣块的下部具有沿纵向延伸的导向柱和沿横向 延伸的横柱，所述的横柱垂直于导向柱并整体构成对应安装在T形凹槽内部的T形凸柱，所 述的横柱具有与横槽的底部相应配合的半圆边构成活动关节，所述的横柱具有朝向外侧的 与半圆边的弧形互相对应的圆角边；所述的分瓣块的中部具有下支面，所述的下支面坐落 在所述的支座的上台面上，所述的分瓣块的上部是呈弧弦状的分瓣，分瓣外周上均具有横 向的环形沟槽，所述的环形沟槽内设置有弹性圈，在所述的弹性圈的内收作用下使分瓣块 的弦平面与中支板的侧贴面相贴合的弹性收拢状态，从而由上支面、凹槽底面合围呈凹形 双刃口槽结构的顶端刃口。
[0011] 根据以上结构的横挂式切压点连接凹模组合装置，其结构表现形式是由一个凹模 主体、一对分瓣块、一个弹性圈(钢丝油封弹簧或弹性胶套）组合成凹模装置，所述的凹模主 体设有T形凹槽，在分瓣块上设有T形凸柱，互相配合达到横式勾挂，T形凹槽底部呈半圆 弧形，与其配合对应的T形凸柱的横柱设有半圆边。这种凹模装置与相应的凸模配套在板 件连接点部位具备有切断分离、拉伸变形、挤压镶嵌的功能，能一次性的完成板件某部位的 连接。在结构设计上尽量简单减少配件，避免主体压力中心设置漏空槽孔结构，保证功能、 降低成本、方便维护、延长使用寿命。
[0012] 作为本实用新型进一步的改进，所述的凹模主体的中支板的外径上相应的也设有 圆弧沟，所述的分瓣块的环形沟槽与所述的中支板的圆弧沟一体拼接后嵌紧有弹性圈。
[0013] 作为本实用新型进一步的改进，所述的弹性圈包括钢丝油封弹簧或0形胶圈。
[0014] 由于采用了以上技术手段，使得本实用新型的T形横挂结构相对于压簧转轴式来 说具有结构简单、成本降低、方便实用的优点；相对于纵向勾挂式来说具有关节灵活、运行 稳定、观察直观的优点。并且有别现有技术的勾挂式和压簧转轴式切压点凹模的凹模主体 结构，显而易见本技术凹模主体在相同条件下的耐压强度高于现有技术的勾挂式和压簧转 轴式切压点凹模的凹模主体，使用寿命明显的高于现有技术凹模使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1是根据本实用新型的横挂式切压点连接组合凹模装置的主剖视图；
[0016] 图2是图1的俯视图；
[0017] 图3是图1的左视图；
[0018] 图4是根据本实用新型的横挂式切压点连接组合凹模主体的主剖视图；
[0019] 图5是图4的俯视图；
[0020] 图6是图4的左视图；
[0021] 图7是根据本实用新型的分瓣块的主剖视图；
[0022] 图8是图7的俯视图；
[0023] 图9是图7的左视图；
[0024] 图10是图7的右视图；
[0025] 图11是根据本实用新型的板件连接的待加工状示意图；
[0026] 图12是图11的局部放大图；
[0027] 图13是根据本实用新型的板件连接的剪切分离过程示意图；
[0028] 图14是图13的局部放大图；
[0029] 图15是根据本实用新型的板件连接的压延咬合过程示意图；
[0030] 图16是图15的局部放大图；
[0031] 图17是根据本实用新型的切压点连接剖面示意图；
[0032] 图18是根据本实用新型的一种胶圈式收紧的横挂式切压点连接组合凹模装置。
[0033] 图中标注说明：
[0034] 1-凹模主体；10-固定柱；11-支座；12-下台面；13-横槽；14-导向槽；
[0035] 15-上台面；16-中支板；17-凹槽底面；18-侧贴面；19-圆弧沟；
[0036] 2-分瓣块；20-横柱；21-圆角边；22-半圆边；-23导向柱；24-下支面；25-弦平 面；26-上支面；27-弧形面；28-环形沟槽；
[0037] 3-弹性圈；H-切口宽；K-压延宽。
【具体实施方式】
[0038] 下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点 和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确 的界定。
[0039] 参见附图1、2、3所示，各视图体现的是横挂式切压点连接组合凹模装置结构，其 结构表现形式是由一个凹模主体、一对分瓣块、一个弹性圈钢丝油封弹簧或弹性胶套组合 成凹模装置；这种凹模装置与相应的凸模配套在板件连接点部位具备有切断分离、拉伸变 形、挤压镶嵌的功能，能一次性的完成板件某部位的连接。在结构设计上尽量简单减少配 件，避免主体压力中心设置漏空槽孔结构，保证功能、降低成本、方便维护、延长使用寿命。
[0040] 附图4、5、6的各视图中体现的是凹模主体1的部件结构，凹模主体1由下中上三 部分组成，下部为固定柱10功能是在模座上固定整体凹模装置；中部是支座11其功能表现 是下台面12坐落在模座上承受着全部工作压力，上台面15对称布置功能是支撑分瓣块2， 在下台面12与上台面15之间支座11的外径上设有沿横向延伸的横槽13和沿纵向延伸的 导向槽14,导向槽14垂直于横槽13并整体构成T形凹槽，功能是与分瓣块2的下部T形横 式挂勾配合，横槽13的底部呈半圆弧形；上部是由中支板16、凹槽底面17、侧贴面18、圆弧 沟19组成，其功能表现是中支板16的厚度决定分瓣块2与侧贴面18对称贴靠形成凹形剪 切槽口的尺寸，凹槽底面17可以承受与相应的凸模在剪切工作后产生的压力。
[0041] 附图7、8、9、10各视图体现的是分瓣块2的部件结构，分瓣块2的下部具有沿纵向 延伸的导向柱23和沿横向延伸的横柱20,横柱20垂直于导向柱23并整体构成对应安装在 T形凹槽内部的T形凸柱，其功能是与凹模主体1上设有的横槽13、导向槽14构成的T形 凹槽配合勾挂，在一定的有限范围内滑动又不能与凹模主体1脱位，横柱20具有与横槽13 的底部相应配合的半圆边22构成活动关节，横柱20具有朝向外侧的圆角边21与半圆边22 弧形弧互相对应，避免活动关节向外侧有旋转角度时与横槽13的槽边形成障碍；分瓣块2 的中部具有下支面24,下支面24坐落在支座11的上台面15上，分瓣块2的上部是呈弧弦 状的分瓣，设有下支面24、弦平面25、上支面26、弧形面27,分瓣外周上均具有横向的环形 沟槽28,环形沟槽28内设置有弹性圈3,在弹性圈3的内收作用下使分瓣块2的弦平面25 与中支板16的侧贴面18相贴合的弹性收拢状态，从而由上支面26、凹槽底面17合围呈凹 形双刃口槽结构的顶端刃口。
[0042] 弦平面25和上支面26形成刃口与相应的凸模匹配时具备双刃剪切功能；弧形面 27与凹模主体1为同心圆，上面设有环形沟槽28与圆形沟19相应吻合，其功能是使弹性圈 在其沟槽内定位不易滑脱。凹模主体1的中支板16的外径上相应的也设有圆弧沟19,分 瓣块2的环形沟槽28与中支板16的圆弧沟19 一体拼接后嵌紧有弹性圈3。弹性圈3呈 〇形圈状，弹性圈外形结构与环形沟槽结构相应，其内径小于环形沟槽28的底部外径；当凹 模主体1与分瓣块2组合后，再把弹性圈3套在圆弧沟19和环形沟槽28内，在弹性圈3的 向心内收作用下凹模主体1与分瓣块2组合成一体。
[0043] 图18是根据本实用新型的一种胶圈式收紧的横挂式切压点连接组合凹模装置， 图中的弹性圈3采用的0形胶圈的形式。
[0044] 图11、图12示意板件切压起始状态；相应的凸模与横挂式切压点连接组合凹模装 置对应，被连接的板件叠放在分瓣块2的上支面26上，准备冲压。
[0045] 图13、图14示意板件切断分离与拉伸变形状态；相应的凸模与横挂式切压点连接 组合凹模，相向对被连接的板件进行双刃边剪切，板件被剪切成有限的凹陷形分离状。
[0046] 图15、图16示意板件材料挤压流动、残余成形状态；相应的凸模与横挂式切压点 连接组合凹模相向对被连接的板件进行双刃边剪切后，凹陷分离距离等于或相应的大于叠 放的板厚；凸模向凹模的中支板16的凹槽底面17继续增力挤压，使凹陷分离的部位叠放 板层的材料向双刃边切口处流动，流动的材料推开分瓣块使压延宽的尺寸大于切口宽的尺 寸，同时连接板件的切压点交错卡固锁定，完成切压点连接。
[0047] 图17示意切压点连接剖面形态，其中材料压延宽K的尺寸大于刃口宽Η的尺寸。
[0048] 本技术与现有技术相比在有关的部件名称相似，如"分瓣块"（分瓣）；"凹模主体" (凹模主体）等标注，但是在其特定结构上、特定效果上具有明显的差异，其具有如下显著特 占·
[0049] 1、凹模组合为横挂式，有别于现有技术的勾挂式和压簧转轴式切压点凹模的活 动机构；分瓣块2的导向柱21垂直于横柱20中间互相构成Τ形凸柱；相应的扣合在凹模主 体1的导向槽14垂直于横槽13中间互相构成Τ形凹槽内；同时半圆边22与横槽13的底 部呈半圆弧形相应配合。这种T形横挂结构相对于压簧转轴式，结构简单、成本降低、方便 实用；相对于纵向勾挂式，关节灵活、运行稳定、观察直观；
[0050] 2、横挂式切压点连接组合凹模，有别现有技术的勾挂式和压簧转轴式切压点凹模 的凹模主体结构；本技术凹模主体1的中支板16下部为实心体；勾挂式和压簧转轴式切压 点凹模的'中支板'下部是由'通透槽'及'腰形孔'构成都是空心体；显而易见本技术凹模 主体在相同条件下的耐压强度，高于现有技术的勾挂式和压簧转轴式切压点凹模的凹模主 体。本技术的横挂式切压点连接组合凹模使用寿命明显的高于现有技术凹模使用寿命。
[0051] 以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技 术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根 据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种横挂式切压点连接组合凹模装置，包括凹模主体（1)、至少两个分瓣块（2)、弹 性圈（3)，其特征在于： 所述的凹模主体（1)包括支座（11)、设置在所述的支座（11)的下台面（12)上的固定 柱（10)、设置在所述的支座（11)的上台面（15)上的中支板（16)，所述的支座（11)的外径 上设置有沿横向延伸的横槽（13)和沿纵向延伸的导向槽（14)，所述的导向槽（14)垂直于 横槽（13)并整体构成T形凹槽，所述横槽（13)的底部呈半圆弧形； 所述的分瓣块（2)的下部具有沿纵向延伸的导向柱（23)和沿横向延伸的横柱（20)，所 述的横柱（20)垂直于导向柱（23)并整体构成对应安装在T形凹槽内部的T形凸柱，所述的 横柱（20)具有与横槽（13)的底部相应配合的半圆边（22)构成活动关节，所述的横柱（20) 具有朝向外侧的与半圆边（22)的弧形互相对应的圆角边（21);所述的分瓣块（2)的中部具 有下支面（24)，所述的下支面（24)坐落在所述的支座（11)的上台面（15)上，所述的分瓣 块（2)的上部是呈弧弦状的分瓣，分瓣外周上均具有横向的环形沟槽（28)，所述的环形沟 槽（28)内设置有弹性圈（3)，在所述的弹性圈（3)的内收作用下使分瓣块（2)的弦平面（25) 与中支板（16)的侧贴面（18)相贴合的弹性收拢状态，从而由上支面（26)、凹槽底面（17)合 围呈凹形双刃口槽结构的顶端刃口。
2. 根据权利要求1所述的横挂式切压点连接组合凹模装置，其特征在于：所述的凹模 主体（1)的中支板（16)的外径上相应的也设有圆弧沟（19)，所述的分瓣块（2)的环形沟槽 (28)与所述的中支板（16)的圆弧沟（19) 一体拼接后嵌紧有弹性圈（3)。
3. 根据权利要求1或2所述的横挂式切压点连接组合凹模装置，其特征在于：所述的 弹性圈（3)包括钢丝油封弹簧或0形胶圈。
【文档编号】B21D39/03GK203875201SQ201420166248
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2014年4月8日
【发明者】张荣魁 申请人:苏州托克斯冲压设备有限公司