一种用于汽车加热膜支架的销钉及其铆接工装的制作方法

本实用新型涉及紧固工装技术领域，尤其涉及一种(汽车用)铆接销钉工装，具体涉及到一种用于汽车加热膜支架上的铆接销钉及其铆接工装。

背景技术：

随着汽车工业的发展和技术的进步，汽车生产消费数量和对紧固件等零配件的需求量也越来越大。市场对汽车紧固件加工工艺的简化、零部件的轻量化以及成本的优化等也提出了新的要求。

如图1至图3所示，目前公知汽车用加热膜支架的销钉通常采用中部有凹槽的设计，此销钉A采用铆接的方式与支架钣金B连接，用于安装和定位加热膜支架。现有设计的销钉A依序由大圆柱头部1、凹槽说2和光杆部3一体形成。

铆接前，支架钣金B需要预制通孔，孔径略大于销钉的光杆部3直径。铆接时，先把销钉的光杆部3套入支架钣金的预制通孔内，在铆接力作用下，支架钣金B表面与大圆柱头部1贴合；在铆接上下模的挤压力作用下支架钣金B发生塑性变形，受挤压部的金属材料流动至销钉的凹槽部2内，支架钣金B上形成陷入凹槽部2中的钣金卡圈5，以此来产生测试或使用过程中所需的顶出力，防止销钉从支架钣金B上松脱。

现有的销钉和压铆工艺存在以下缺点：

一是，现有设计销钉的大圆柱头部1与光杆部3之间的凹槽部2加工难度大，需要使用特殊成型设备或采用机加工方式进行加工，生产效率低、成本高。本实施例中大圆柱头部直径φ13、大圆柱头部厚度3mm，光杆部直径φ8mm、光杆部长度20mm。

二是，现有设计销钉的大圆柱头部1体积大、材料多，因此浪费材料及成本，且不利于目前乘用车市场所提倡的产品轻量化导向。

三是，现有设计销钉在铆接过程中，支架钣金B受挤压发生塑性变形，会造成支架钣金B的边距、孔位等安装尺寸的变化，影响装配精度。

四是，铆接后支架钣金B上形成陷入凹槽部2中的钣金卡圈5，但由于凹槽部2宽度小于支架钣金B厚度(本实施例中支架钣金厚度1.5～2mm，凹槽部2宽度约0.7mm)，因此钣金卡圈5的最大厚度远小于支架钣金B厚度(本实施例中最大为凹槽部2宽度0.7mm)，支架钣金B及其铆接后所形成的钣金卡圈5抵抗剪切力和顶出力的能力被大幅度削弱，远小于支架钣金B本身的抗剪性能。所以降低了铆接性能的可靠性，整车在行驶过程中销钉易松脱，可能影响客户的产品体验。

因此，现有铆接销钉的结构设计和铆接工艺方法还有提升的空间。设计一种加工和铆接工艺简单且可靠性更高的销钉铆接工装十分必要。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种用于汽车加热膜支架的销钉及其铆接工装，该销钉铆接工装加工方便、铆接简单、性能可靠、成本低廉、符合轻量化导向的。

为达成上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于汽车加热膜支架的销钉及其铆接工装，包括铆接销钉和铆接冲头，该铆接销钉通过铆接冲头完成与支架钣金的连接；其中，

铆接销钉，由定位安装光杆部和铆接变形凸脐部一体成形；定位安装光杆部外径大于铆接变形凸脐部外径，以形成该铆接销钉的轴肩部；所述铆接变形凸脐部具有一中空部，该中空部外围的孔壁高度大于支架钣金的厚度，并在铆接冲头的作用下，形成扣压在支架钣金上的翻边。

如上所述的一种用于汽车加热膜支架的销钉及其铆接工装，所述支架钣金预制有安装通孔；铆接时，铆接变形凸脐部套入支架钣金的安装通孔内，且支架钣金与铆接销钉的轴肩部贴合。

如上所述的一种用于汽车加热膜支架的销钉及其铆接工装，所述铆接冲头包括冲头本体，该冲头本体凹设圆弧环槽，圆弧环槽的中部向外凸设有凸部，所述凸部为冲头刀刃，该冲头刀刃具有一凸出冲头本体设置的锥头刃口，且该锥头刃口的外径小于铆接变形凸脐部的中空部的内径。

如上所述的一种用于汽车加热膜支架的销钉及其铆接工装，所述铆接变形凸脐部的中空部延伸至定位安装光杆部，以使该中空部低于轴肩部设计，以形成一落屑槽；铆接冲头的锥头刃口切断支架钣金形成的自冲孔铁粒被完全压入该落屑槽。

由于采用上述技术方案，使用本实用新型相比于现有技术具有以下优点和积极效果：

一是，本实用新型简化了铆接销钉结构，采用全冷镦冲压技术完成所有尺寸，无需机加工，提高生产效率，节约生产成本。

二是，减小铆接销钉头部体积，节省材料，减轻重量(减重20～30％)，实现轻量化目标。

三是，本实用新型铆接销钉在铆接应用时，在铆接冲头的作用下，铆接销钉是通过自身材料的变形来完成铆接过程的，因此支架钣金的钣金材料变形量小，保证了支架钣金的边距、孔位等安装尺寸的装配精度。

四是，铆接后支架钣金厚度几乎没有变化，保证了原来钣金的抗剪切能力，所以铆接性能的可靠性大幅提升，销钉不易松脱。提高车辆安全性以及客户体验。

五是，更一步的，在铆接过程中铆接冲头利用铆接变形凸脐部对支架钣金的冲裁力进行自冲孔铆接，可不必预制通孔。节省预冲孔工艺时间及成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是铆接销钉与支架钣金的立体安装结构示意图；

图2是现有技术铆接销钉的结构示意图；

图3是现有技术铆接销钉与支架钣金铆接后的结构示意图；

图4是本实用新型实施方式一铆接销钉的主视结构示意图；

图5是本实用新型实施方式一铆接销钉的剖视结构示意图；

图6是本实用新型实施方式一铆接销钉与支架钣金铆接前的剖视结构示意图；

图7是本实用新型实施方式一铆接销钉与支架钣金铆接后的剖视结构示意图；

图8是本实用新型实施方式二铆接销钉与支架钣金铆接前的剖视结构示意图；

图9是本实用新型实施方式二铆接销钉与支架钣金铆接后的剖视结构示意图；

图10是本实用新型实施方式一中铆接冲头的立体结构示意图；

图11是本实用新型实施方式一中铆接销钉与支架钣金铆接前的剖视结构示意图(其中，X、Y为铆接变形凸脐部12的孔壁12B相对于铆接冲头的延展变形方向；为F铆接变形凸脐部的受力方向)；

图12是本实用新型实施方式一中铆接销钉与支架钣金铆接后的剖视结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

现结合图4至图9说明本实用新型一种用于汽车加热膜支架的销钉及其铆接工装，该销钉铆接工装包括铆接销钉10，该铆接销钉10通过铆接冲头20完成与支架钣金30的连接，用于汽车加热膜支架的安装固定。

具体的，如图4和图5所示，本实用新型铆接销钉10由定位安装光杆部11和铆接变形凸脐部12一体成形。定位安装光杆部11外径大于铆接变形凸脐部12外径，以形成该铆接销钉10的轴肩部13。

本实用新型铆接销钉10由定位安装光杆部11和铆接变形凸脐部12一体形成，无需机加工工序，提高生产效率，节约生产成本。取消了现有技术中的大圆柱头设计，极大限度的节省材料、减轻重量。

所述铆接变形凸脐部12为中空的沉孔状结构，具体的，该铆接变形凸脐部12具有一中空部12A，该中空部12A外围的孔壁12B高度大于支架钣金30的厚度，并在铆接冲头的作用下，形成扣压在支架钣金30上的翻边。

本实用新型铆接销钉10与支架钣金30的安装连接至少包括以下实施方式：

如图6和图7所示的实施例一：

所述支架钣金30预制有安装通孔31，该安装通孔31的孔径略大于销钉铆接变形凸脐部12外径。铆接时，先把铆接变形凸脐部12套入支架钣金30的安装通孔31内，使支架钣金30的钣金平面与本实用新型铆接销钉10的轴肩部13贴合。

在铆接冲头20的挤压力作用下铆接变形凸脐部12的孔壁12B发生塑性变形，向外弯曲以形成扣压在支架钣金30上的翻边121。直至形成翻边121的铆接变形凸脐部12与支架钣金30完全贴合，翻边弯曲的铆接变形凸脐部12扣紧支架钣金30，以此来产生测试或使用过程中所需的顶出力，防止本实用新型铆接销钉10从支架钣金30上松脱。

如图10至图12所示，本实施例铆接冲头20包括本体21A，该本体21A凹设弧形槽22A，弧形环槽22A的中部向外凸设有凸部，该凸部为冲头凸台24，且该冲头凸台24的外径小于铆接变形凸脐部12中空部12A的内径；铆接时，支架钣金30置于铆接变形凸脐部12上。因冲头凸台24端面直径略小于铆接变形凸脐部12内径，铆接过程中该铆接冲头20下压，铆接变形凸脐部12的孔壁12B受冲头挤压力F(存在x向及y向分力)，因此铆接变形凸脐部12的孔壁12B沿冲头平滑弧形槽22A向外、向下延展弯曲变形，以形成扣紧支架钣金30的翻边121。

在本实施方式的铆接过程中，支架钣金30几乎不参与变形，仅在与翻边弯曲的铆接变形凸脐部12贴合后受一定的挤压力，因此支架钣金30的钣金变形量小，保证了支架钣金30的边距、孔位等安装尺寸的装配精度。同时，由于铆接后支架钣金30的钣金厚度几乎没有变化，保证了原来钣金的抗剪切能力，所以铆接性能的可靠性大幅提升，销钉不易松脱。

如图8和图9所示的实施例二：

本实施方式中的支架钣金30无需预制安装通孔。

本实施方式中的铆接冲头20包括冲头本体21，该冲头本体21对应铆接销钉10的冲压面凹设圆弧环槽22，圆弧环槽22的中部向外凸设的凸部为冲头刀刃，该冲头刀刃具有一凸出冲头本体设置的锥头刃口23，且该锥头刃口23的外径小于铆接变形凸脐部12的中空部12A的内径。

本实施方式中的铆接变形凸脐部12的中空部12A延伸至定位安装光杆部11，以使该中空部12A低于轴肩部13设计，以形成一落屑槽14。

在本实施方式的铆接过程中，支架钣金30置于铆接变形凸脐部12上，铆接冲头20下压，使支架钣金30与铆接变形凸脐部12、支架钣金30与铆接冲头20分别接触，铆接变形凸脐部12与铆接冲头20对支架钣金30在厚度方向施加剪切力，铆接冲头20的锥头刃口23将与之接触的支架钣金30的钣金面拉伸切断，形成自冲孔铁粒30A，完成自冲孔过程。与此同时，在铆接冲头20的圆弧环槽22的挤压力作用下铆接变形凸脐部12的孔壁12B沿圆弧环槽22发生塑性变形，向外弯曲以形成扣压在支架钣金30上的翻边121，直至形成翻边121的的铆接变形凸脐部12与支架钣金30完全贴合。

同时从支架钣金30上切断的冲孔铁粒30A随铆接冲头20继续下压，最终被完全压入铆接变形凸脐部12的落屑槽14内。

翻边弯曲的铆接变形凸脐部12扣紧支架钣金30，以此来产生测试或使用过程中所需的顶出力，防止本实用新型铆接销钉从支架钣金30上松脱。

在本实施方式的铆接过程中，铆接销钉10通过自身材料的变形来完成铆接过程的，铆接后支架钣金30厚度几乎没有变化，保证了原来钣金材料的抗剪切能力，铆接性能的可靠性大幅提升，销钉不易松脱。在本实施方式采用自冲孔铆接，铆接变形凸脐部12与铆接冲头20对支架钣金30在厚度方向施加剪切力，铆接冲头20的锥头刃口23将与之接触的钣金材料拉伸切断，形成自冲孔铁粒30A，完成自冲孔过程，不必预制安装通孔，节省预冲孔工艺时间及成本。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。