一种压铆铆接组合模具的制作方法

本实用新型涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种压铆铆接组合模具。

背景技术：

在机械加工技术领域，由于铝在空气中及焊接时极易氧化，生成的氧化铝熔点高、非常稳定，不易去除，并且铝材的表面氧化膜吸附大量的水分，易使焊缝产生气孔，铝钢物理性能存在较大差异，因此铝钢焊接时容易产生金属间化合物，金属间化合物的存在导致焊缝的力学性能下降，铝钢焊接后容易产生严重变形，存在残余应力容易发生开裂。

目前，现有的焊接工艺，无法直接实现铝板与钢板等异种金属板材的点焊焊接，导致铝板与钢板连接设计受限。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的异种金属板材无法实现直接点焊连接的不足，提供一种压铆铆接组合模具。

本实用新型的技术方案提供一种压铆铆接组合模具，包括用于对铆钉和金属板材进行预铆接的冲铆装置(1)、用于对所述铆钉和所述金属板材进行铆接的整形装置(2)、以及至少一个第一导向组件(3)和至少一个第二导向组件(4)，所述冲铆装置(1)包括冲铆上模组件(11)和冲铆下模组件(12)，所述冲铆上模组件(11)和所述冲铆下模组件(12)通过所述第一导向组件(3)连接，所述整形装置(2)包括整形上模组件(21)和整形下模组件(22)，所述整形上模组件(21)和所述整形下模组件(22)通过所述第二导向组件(4)连接，使用时，所述冲铆上模组件(11)能够沿所述第一导向组件(3)的竖直方向上下运动，所述整形上模组件(21)能够沿所述第二导向组件(4)的竖直方向上下运动。

进一步的，所述冲铆上模组件(11)包括T型脱料顶杆(111)、冲铆模柄(112)、冲铆上模板(113)和冲铆上模(114)，所述冲铆模柄(112)、所述冲铆上模板(113)和所述冲铆上模(114)从上往下依次固定连接，所述冲铆上模板(113)的底部与所述第一导向组件(3)的一端固定连接，所述T型脱料顶杆(111)依次穿过所述冲铆模柄(112)、所述冲铆上模板(113)和所述冲铆上模(114)。

进一步的，所述冲铆下模组件(12)包括冲铆下模(121)、铆钉定位板(122)、至少一个第一弹性部件(123)、冲铆下模固定板(124)和冲铆下模板(125)，所述铆钉定位板(122)、所述冲铆下模固定板(124)和所述冲铆下模板(125)从上往下依次固定连接，所述冲铆下模板(125)的顶部与所述第一导向组件(3)的另一端固定连接，所述冲铆下模(121)上设置有与所述铆钉相对应的第一凹槽，所述T型脱料顶杆(111)的中心线与所述第一凹槽的中心线和所述冲铆下模(121)的中心线位于同一竖直平面，所述冲铆下模(121)依次穿过所述铆钉定位板(122)和所述冲铆下模固定板(124)，所述冲铆下模固定板(124)上还设置有与所述第一弹性部件(123)相对应的第一通孔(1241)，所述第一弹性部件(123)的一端与所述铆钉定位板(122)的底部抵靠，所述第一弹性部件(123)的另一端通过所述第一通孔(1241)与所述冲铆下模固定板(124)的底部抵靠，安装时，所述第一弹性部件(123)能够顶起所述铆钉定位板(122)，使所述铆钉定位板(122)和所述冲铆下模固定板(124)之间存在第一间隙(126)。

进一步的，所述铆钉定位板(122)的顶部设置有用于对所述金属板材进行定位的定位销(1221)。

进一步的，所述冲铆下模组件(12)还包括冲铆下模硬垫板(127)，所述冲铆下模硬垫板(127)位于所述冲铆下模固定板(124)与所述冲铆下模板(125)之间。

进一步的，所述整形上模组件(21)包括整形模柄(211)、整形上模板(212)、凸模固定板(213)、凸模(214)、整形上模(215)、至少一个卸料螺钉(216)和至少一个与所述卸料螺钉(216)相对应的第二弹性部件(217)，所述整形模柄(211)、所述整形上模板(212)、所述凸模固定板(213)和所述整形上模(215)从上往下依次固定连接，所述整形上模板(212)的底部与所述第二导向组件(4)的一端固定连接，所述凸模(214)依次穿过所述凸模固定板(213)和所述整形上模(215)，所述第二弹性部件(217)的一端与所述凸模固定板(213)的顶部抵靠，所述第二弹性部件(217)的另一端与所述整形上模(215)的顶部抵靠，每个所述卸料螺钉(216)通过所述第二弹性部件(217)依次穿过所述整形上模板(212)、所述凸模固定板(213)和所述整形上模(215)，安装时，所述第二弹性部件(217)能够顶起所述凸模固定板(213)，使所述凸模固定板(213)与所述整形上模(215)之间存在第二间隙(218)。

进一步的，所述整形下模组件(22)包括整形下模(221)、整形下模固定板(222)和整形下模板(223)，所述整形下模固定板(222)和所述整形下模板(223)从上往下依次固定连接，所述整形下模板(223)的顶部与所述第二导向组件(4)的另一端固定连接，所述整形下模固定板(222)内设置有与所述整形下模(221)相对应的第二通孔(2221)，所述整形下模(221)通过所述第二通孔(2221)与所述整形下模固定板(222)固定连接，所述整形下模(221)上设置有用于固定所述铆钉的第二凹槽(2211)，所述第二凹槽(2211)的中心线与所述凸模(214)的中心线位于同一竖直平面。

进一步的，所述第一导向组件(3)包括第一导套(31)和第一导柱(32)，所述第一导套(31)的一端与所述冲铆上模板(113)的底部抵靠，所述第一导套(31)的另一端与所述第一导柱(32)的一端间隙配合连接，所述第一导柱(32)的另一端与所述冲铆下模板(125)的顶部抵靠，使用时，所述第一导套(31)能够沿所述第一导柱(32)的竖直方向上下运动。

进一步的，所述第二导向组件(4)包括第二导套(41)和第二导柱(42)，所述第二导套(41)的一端与所述整形上模板(212)的底部抵靠，所述第二导套(41)的另一端与所述第二导柱(42)的一端间隙配合连接，所述第二导柱(42)的另一端与所述整形下模板(223)的顶部抵靠，使用时，所述第二导套(41)能够沿所述第二导柱(42)的竖直方向上下运动。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：通过冲铆装置中的冲铆上模组件和冲铆下模组件配合，将铆钉预铆接到一种金属板材上，形成铆钉与金属板材的组合件，然后通过整形装置中的整形上模组件和整形下模组件配合，将预铆接的铆钉与金属板材的组合件中的铆钉与金属板材铆接到位，最后将铆钉、以及与铆钉相同材质的另一种金属板材进行点焊连接，从而通过铆钉实现异种金属板材的点焊连接，结构简单，操作方便。

附图说明

参见附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1是本实用新型一实施例提供的一种压铆铆接组合模具的结构示意图；

图2是图1所示的冲铆装置的结构示意图；

图3是图2的纵向截面示意图；

图4是图2的A-A剖视图；

图5是图1所示的整形装置的结构示意图；

图6是图5的纵向截面示意图。

附图标记对照表：

1-冲铆装置； 11-冲铆上模组件； 111-T型脱料顶杆；

112-冲铆模柄； 113-冲铆上模板； 114-冲铆上模；

12-冲铆下模组件； 121-冲铆下模； 122-铆钉定位板；

1221-定位销； 123-第一弹性部件； 124-冲铆下模固定板；

1241-第一通孔； 125-冲铆下模板； 126-第一间隙；

127-冲铆下模硬垫板； 2-整形装置； 21-整形上模组件；

211-整形模柄； 212-整形上模板； 213-凸模固定板；

214-凸模； 215-整形上模； 216-卸料螺钉；

217-第二弹性部件； 218-第二间隙； 22-整形下模组件；

221-整形下模； 2211-第二凹槽； 222-整形下模固定板；

2221-第二通孔； 223-整形下模板； 3-第一导向组件；

31-第一导套； 32-第一导柱； 4-第二导向组件；

41-第二导套； 42-第二导柱； 5-铝板。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。

容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或视为对实用新型技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

如图1-图6所示，图1是本实用新型一实施例提供的压铆铆接组合模具的结构示意图，图2是图1所示的冲铆装置的结构示意图，图3是图2的纵向截面示意图，图4是图2的A-A剖视图，图5是图1所示的整形装置的结构示意图，图6是图5的纵向截面示意图，该压铆铆接组合模具包括用于对铆钉和金属板材进行预铆接的冲铆装置1、用于对铆钉和金属板材进行铆接的整形装置2、以及至少一个第一导向组件3和至少一个第二导向组件4，冲铆装置1包括冲铆上模组件11和冲铆下模组件12，冲铆上模组件11和冲铆下模组件12通过第一导向组件3连接，整形装置2包括整形上模组件21和整形下模组件22，整形上模组件21和整形下模组件22通过第二导向组件4连接，使用时，冲铆上模组件11能够沿第一导向组件3的竖直方向上下运动，整形上模组件21能够沿第二导向组件4的垂直方向上下运动。

具体的，在实际操作过程当中，第一导向组件3为两个，均匀分布在冲铆上模组件11和冲铆下模组件12上，第一导向组件3的一端与冲铆上模组件11连接，第一导向组件3的另一端与冲铆下模组件12连接，控制冲铆上模组件11的运动方向，使冲铆上模组件11沿着冲铆下模组件12的竖直方向上下运动。第二导向组件4为两个，均匀分布在整形上模组件21和整形下模组件22上，第二导向组件4的一端与整形上模组件21连接，第二导向组件4的另一端与整形下模组件22连接，控制整形上模组件21的运动方向，使整形上模组件21沿着整形下模组件22的竖直方向上下运动。

本实用新型所涉及到的顶部和底部，是以地面为参照基准的，远离地面的一端为顶部，靠近地面的一端为底部。

实施本实用新型提供的压铆铆接组合模具，通过冲铆装置中的冲铆上模组件和冲铆下模组件配合，将铆钉预铆接到一种金属板材上，形成铆钉与金属板材的组合件，然后通过整形装置中的整形上模组件和整形下模组件配合，将预铆接的铆钉与金属板材的组合件中的铆钉与金属板材铆接到位，最后将铆钉、以及与铆钉相同材质的另一种金属板材进行点焊连接，从而通过铆钉实现异种金属板材的点焊连接，结构简单，操作方便。

可选地，如图2和图3所示，冲铆上模组件11包括T型脱料顶杆111、冲铆模柄112、冲铆上模板113和冲铆上模114，冲铆模柄112、冲铆上模板113和冲铆上模114从上往下依次固定连接，冲铆上模板113的底部与第一导向组件3的一端固定连接，T型脱料顶杆111依次穿过冲铆模柄112、冲铆上模板113和冲铆上模114。

具体的，为了保证T型脱料顶杆111的最顶端与冲床的上模块能够充分接触，T型脱料顶杆111的形状为上粗下细的圆柱形结构，T型脱料顶杆111的最底端的大小与需要冲压的铆钉的大小相对应。为了节约成本，冲铆模柄112和冲铆上模114为圆柱形结构，冲铆上模板113为长方形结构，冲铆模柄112、冲铆上模板113和冲铆上模114可以为一体成型，在实际操作过程当中，为了便于拆卸和检修，通常将冲铆模柄112、冲铆上模板113和冲铆上模114独立分开，并通过螺钉将冲铆模柄112、冲铆上模板113和冲铆上模114固定连接。通过T型脱料顶杆、冲铆模柄、冲铆上模板和冲铆上模可以实现对铆钉和金属板材进行预铆接，形成铆钉与金属板材的组合件。

可选地，如图2和图3所示，冲铆下模组件12包括冲铆下模121、铆钉定位板122、至少一个第一弹性部件123、冲铆下模固定板124和冲铆下模板125，铆钉定位板122、冲铆下模固定板124和冲铆下模板125从上往下依次固定连接，冲铆下模板125的顶部与第一导向组件3的另一端固定连接，冲铆下模121上设置有与铆钉相对应的第一凹槽，T型脱料顶杆111的中心线与第一凹槽的中心线和冲铆下模121的中心线位于同一竖直平面，冲铆下模121依次穿过铆钉定位板122和冲铆下模固定板124，冲铆下模固定板124上还设置有与第一弹性部件123相对应的第一通孔1241，第一弹性部件123的一端与铆钉定位板122的底部抵靠，第一弹性部件123的另一端通过第一通孔1241与冲铆下模固定板124的底部抵靠，安装时，第一弹性部件123能够顶起铆钉定位板122，使铆钉定位板122和冲铆下模固定板124之间存在第一间隙126。

具体的，为了节约成本，铆钉定位板122和冲铆下模固定板124为圆柱形结构，冲铆下模板125为长方形结构，T型脱料顶杆111的中心线与第一凹槽的中心线和冲铆下模121的中心线一致，位于同一竖起平面，第一弹性部件123为弹簧，在使用时，将铆钉放入第一凹槽内，使铆钉的尖端朝上，并将金属板材需要冲压的位置放置在铆钉定位板122上，通过第一弹性部件123能够顶起铆钉定位板122，从而夹紧金属板材，对铆钉和金属板材起到支撑和固定作用，防止铆钉跑偏，并通过与冲铆上模组件11配合，对铆钉进行挤压，实现对铆钉与金属板材预铆接。

可选地，如图2-图4所示，铆钉定位板122的顶部设置有用于对金属板材进行定位的定位销1221。

具体的，在实际操作过程当中，定位销1221为三个，其中两个位于金属板材的左侧，用于固定金属板材的前进方向，另一个位于金属板材的顶部或者底部，用于固定金属板材的顶部或者底部的方向，通过定位销可以实现对金属板材进行快速定位，防止金属板材跑偏。

可选地，如图2和图3所示，冲铆下模组件12还包括冲铆下模硬垫板127，冲铆下模硬垫板127位于冲铆下模固定板124与冲铆下模板125之间。

具体的，为了节约成本，冲铆下模硬垫板127为圆柱形结构，冲铆下模固定板124、冲铆下模硬垫板127和冲铆下模板125可以为一体成型，在实际操作过程当中，为了便于拆卸和检修，通常将冲铆下模固定板124、冲铆下模硬垫板127和冲铆下模板125独立分开，并通过一组螺钉将铆钉定位板122、冲铆下模固定板124和冲铆下模硬垫板127固定连接，通过另一组螺钉将冲铆下模固定板124、冲铆下模硬垫板127和冲铆下模板125固定连接。通过冲铆下模硬垫板可以支撑冲铆下模，防止冲铆下模冲击力过大，破坏冲铆下模板。

可选地，如图5和图6所示，整形上模组件21包括整形模柄211、整形上模板212、凸模固定板213、凸模214、整形上模215、至少一个卸料螺钉216和至少一个与卸料螺钉216相对应的第二弹性部件217，整形模柄211、整形上模板212、凸模固定板213和整形上模215从上往下依次固定连接，整形上模板212的底部与第二导向组件4的一端固定连接，凸模214依次穿过凸模固定板213和整形上模215，第二弹性部件217的一端与凸模固定板123的顶部抵靠，第二弹性部件217的另一端与整形上模215的顶部抵靠，每个卸料螺钉216通过第二弹性部件217依次穿过整形上模板212、凸模固定板213和整形上模215，安装时，第二弹性部件217能够顶起凸模固定板213，使凸模固定板213与整形上模215之间存在第二间隙218。

具体的，为了节约成本，整形模柄211、凸模固定板213、凸模214和整形上模215为圆柱形结构，整形上模板212为长方形结构，整形模柄211、整形上模板212和凸模固定板213可以为一体成型，在实际操作过程当中，为了便于拆卸和检修，通常将整形模柄211、整形上模板212和凸模固定板213独立分开，并通过螺钉将整形模柄211、整形上模板212和凸模固定板213固定连接。并且，整形上模板212、凸模固定板213和整形上模215之间设置三个卸料螺钉216，每个卸料螺钉216上各套接一个第二弹性部件217，使凸模固定板213与整形上模215之间存在第二间隙218，从而使凸模固定板213与整形上模215之间可以相对运动，使铆钉与金属板材夹紧，实现最终整形，需要说明的是，第二弹性部件217为弹簧。通过整形模柄、整形上模板、凸模固定板、凸模和整形上模的配合可以实现对铆钉进行压铆，调整通过冲铆装置进行预铆接的铆钉与金属板材的组合件中的铆钉与金属板材的位置。

可选地，如图5和图6所示，整形下模组件22包括整形下模221、整形下模固定板222和整形下模板223，整形下模固定板222和整形下模板223从上往下依次固定连接，整形下模板223的顶部与第二导向组件4的另一端固定连接，整形下模固定板222内设置有与整形下模221相对应的第二通孔2221，整形下模221通过第二通孔2221与整形下模固定板222固定连接，整形下模221上设置有用于固定铆钉的第二凹槽2211，第二凹槽2211的中心线与凸模214的中心线位于同一竖直平面。

具体的，为了节约成本，整形下模221和整形下模固定板222为圆柱形结构，整形下模221的高度大于整形下模固定板222的高度，整形下模板223为长方形结构，整形下模221、整形下模固定板222和整形下模板223可以为一体成型，在实际操作过程当中，为了便于拆卸和检修，通常将整形下模221、整形下模固定板222和整形下模板223独立分开，并通过螺钉将整形下模固定板222和整形下模板223固定连接，整形下模221通过第二通孔2221固定在整形下模固定板222内，在使用时，将铆钉与金属板材的组合件放在整形下模221上，铆钉与金属板材的组合件中的铆钉放入第二凹槽2211内，铆钉的尖端朝上。通过整形下模、整形下模固定板和整形下模板，对铆钉与金属板材的组合件起到支撑和固定作用，防止铆钉跑偏，并通过与整形上模组件21配合，对铆钉与金属板材的组合件进行压铆，使金属板材完全充满铆钉四周，实现将铆钉压铆到金属板材上。

可选地，如图2-图4所示，第一导向组件3包括第一导套31和第一导柱32，第一导套(31)的一端与冲铆上模板(113)的底部抵靠，第一导套31的另一端与第一导柱32的一端间隙配合连接，第一导柱(32)的另一端与冲铆下模板(125)的顶部抵靠，使用时，第一导套31能够沿第一导柱32的垂直方向上下运动。通过第一导套和第一导柱可以控制冲铆上模组件的运动方向，使冲铆上模组件的运动方向更加稳定。

可选地，如图5和图6所示，第二导向组件(4)包括第二导套(41)和第二导柱(42)，第二导套(41)的一端与整形上模板(212)的底部抵靠，第二导套(41)的另一端与第二导柱(42)的一端间隙配合连接，第二导柱(42)的另一端与整形下模板(223)的顶部抵靠，使用时，第二导套(41)能够沿第二导柱(42)的竖直方向上下运动。通过第二导套和第二导柱可以控制整形上模组件的运动方向，使整形上模组件的运动方向更加稳定。

具体的，导向组件3为四个时，其中两个导向组件3的一端分别固定在冲铆上模板113的左右两端，其中两个导向组件3的另一端分别固定在冲铆下模板125的左右两端，另外两个导向组件3的一端分别固定在整形上模板212的左右两端，另外两个导向组件3的另一端分别固定在整形下模板的左右两端。通过四个导向组件可以更好地控制冲铆上模组件和整形上模组件的运动方向。

下面以铝板和钢板为例对本实用新型提供的压铆铆接组合模具的工作原理进行说明，具体如下：

如图3和图6所示，当需要对零件进行压铆时，首先，将冲铆装置1装在冲床上，调节好冲铆上模组件11和冲铆下模组件12的高度，锁紧螺母固定，把要铆接的钢钉放入冲铆下模121的第一凹槽内，钢钉的尖端朝上，再将铝板5需要冲压的位置放置在冲铆下模121上，通过铆钉定位板122上的三个定位销1221将铝板5固定在铆钉定位板122上。接着，将冲床带电，使冲床上的上模块下行，推动T型脱料顶杆111、冲铆模柄112和冲铆上模板113下行，使冲铆上模板113沿着导套31和导柱32向下继续下行，并带动冲铆上模114下行。当冲铆上模114与铝板5接触时，通过第一弹性部件123的弹力将铆钉定位板122向上顶起，使冲铆上模114与铆钉定位板122夹紧铝板5。冲铆上模114继续下行，使钢钉的尖端冲穿铝板5后挤压铝板，使铝板5产生塑形变形后收缩，冲压完成，钢钉与铝板5完成预铆接。其次，释放冲床的冲力，使冲铆上模114上行，T型脱料顶杆111相对冲铆上模114下行，在冲量的作用下，将冲切的落料芯顶出，使落料芯脱离冲铆上模114，完成预铆接钢钉与铝板的组合件，此时铝板5未完全充满钢钉四周，钢钉的尖端穿透铝板5，使钢钉有一定的高度高出铝板5表面，这个高度如果太高，不利于后续与钢板的点焊，因此需要通过整形装置2降低钢钉的尖端的高度，使铝板5充满钢钉四周。再次，把整形装置2装在冲床上，调节好整形上模组件21和整形下模组件22的高度，锁紧螺母固定，把钢钉与铝板的组合件放在整形下模221上，使钢钉法兰盘放入整形下模221的第二凹槽2211内，钢钉的尖端朝上。然后，控制冲床上的上模块下行，推动整形模柄211和整形上模板212下行，使整形上模板212沿着导套31和导柱32向下继续下行，并带动凸模固定板214和整形上模215下行，通过第二弹性部件217的弹力将整形上模215向下顶起，使整形上模215和整形下模221夹紧钢钉与铝板的组合件，整形上模215继续下行，使凸模214挤压钢钉的尖端，使其产生塑性变形后挤压铝板，完成未填满部分，完成铆压。最后，释放冲床的冲力，整形上模215上行，第二弹性部件217将铝板与钢钉的组合件从凸模214内顶出，此时铝板完全充满钢钉四周，实现将钢钉压铆到铝板上，通过钢钉实现铝板与钢板的点焊连接。

需要说明的是，其他异种金属板材的点焊连接的工作原理与铝板和钢板间的点焊连接的工作原理相同，在此不再赘述。

综上所述，本实用新型提供的压铆铆接组合模具，通过冲铆装置中的冲铆上模组件和冲铆下模组件配合，将铆钉预铆接到一种金属板材上，形成铆钉与金属板材的组合件，然后通过整形装置中的整形上模组件和整形下模组件配合，将预铆接的铆钉与金属板材的组合件中的铆钉与金属板材铆接到位，最后将铆钉、以及与铆钉相同材质的另一种金属板材进行点焊连接，从而通过铆钉实现异种金属板材的点焊连接，结构简单，操作方便。同时，在铆钉定位板上设置定位销，可以实现对金属板材进行定位，防止金属板材跑偏。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。