一种冲压件用柔性压铆模具的制作方法

1.本发明涉及冲压模具技术领域，尤其涉及一种冲压件用柔性压铆模具。


背景技术：

2.随着汽车工业的进一步发展，用于各类金属板材、管材等制造工业的紧固铆接应用也越来越多，其可以铆接不需要功内螺纹，不需要焊接螺母的压铆产品。
3.压铆是指在铆接过程中，在外界压力的作用下，压铆件(铆钉、螺母等)使基体材料发生塑性变形，而挤入铆装螺钉、螺母、铆钉的预制槽内，从而实现两个零件的可靠连接的方式。
4.现有技术中，压铆所采用的设备具有以下缺陷：
5.1、结构复杂，成本过高，同时也会增加生产加工成本；
6.2、投入较大，占用场地面积过大；
7.3、生产效率低，产品质量不稳定，产品容易出现局部变形压伤。铆接不牢靠，顶出力、扭矩不合格等问题。
8.因此，基于上述技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种冲压件用柔性压铆模具。


技术实现要素：

9.本发明的目的是提供一种结构新颖、节约生产成本、提高铆接质量以减少废品率的冲压件用柔性压铆模具。
10.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
11.本发明的一种冲压件用柔性压铆模具，该柔性压铆模具包括：
12.上模具；以及
13.下模具；
14.所述下模具形成有压铆凹模，所述上模具形成有与所述压铆凹模配合的压铆凸模；
15.待加工工件定位固定在压铆凹模内，且所述上模具通过压力机的驱动朝向所述下模具移动以压持待加工工件；
16.所述上模具集成有压铆冲头，且所述压铆冲头靠近所述压铆凹模一端被配置为氮气缸；
17.所述压铆冲头的氮气缸通过气压驱使铆钉进入待加工工件的压铆孔。
18.进一步的，所述上模具包括：
19.上模板；
20.装配固定于所述上模板下表面的上模垫板；以及
21.与所述上模垫板固连的上模安装板组；
22.所述氮气缸集成于所述上模安装板组内，并通过氮气管路输送氮气；
23.所述上模安装板组远离所述上模垫板一侧集成有所述压铆凸模，所述压铆凸模表面凸出形成有凸模体；
24.所述压铆冲头嵌于所述凸模体内。
25.进一步的，所述上模安装板组包括：
26.与所述上模垫板固连的上模第一安装板；以及
27.通过上模定位柱与所述上模第一安装板装配固定的上模第二安装板；
28.所述上模第一安装板和所述上模第二安装板之间预留一定空间，所述氮气缸位于该空间内。
29.进一步的，所述上模板与所述上模垫板配合一面开设有上模板安装槽；
30.所述上模垫板的侧面开设有长圆槽；
31.所述上模垫板与所述上模板通过部分嵌入所述上模板安装槽和长圆槽内的上模板安装块装配固定。
32.进一步的，所述上模第一安装板和上模第二安装板的两侧对称布置有上模导块。
33.进一步的，所述下模具包括：
34.工作台；
35.与所述工作台装配固定的下模垫板；以及
36.固连于所述下模垫板的下模安装板；
37.所述下模安装板远离所述下模垫板一侧集成有所述压铆凹模；
38.所述压铆凹模表面形成有凹槽，待加工工件嵌入所述凹槽内。
39.进一步的，所述凹槽内具有定位结构；
40.待加工工件通过所述定位结构与所述压铆凹模定位固定；
41.所述定位结构包括：
42.沿所述凹槽的延伸方向两端布置的定位销；
43.待加工工件开设有与所述定位销匹配的定位孔；
44.待加工工件嵌入所述凹槽时，所述定位销延伸至所述定位孔内。
45.进一步的，所述凹槽的边缘处预制缺口。
46.进一步的，所述下模安装板通过加长支腿与所述下模垫板固连；
47.所述下模安装板通过所述加长支腿与所述下模垫板之间预留一定空隙；
48.所述下模安装板上表面的四周布置有与所述上模定位柱匹配的下模定位柱；
49.所述上模具和所述下模具合模时，所述上模定位柱与所述下模定位柱接触。
50.进一步的，所述下模安装板的侧面对称布置有下模导块；
51.所述下模导块外侧面开设有与所述上模导块匹配的导槽；
52.所述上模具和所述下模具通过所述上模导块和下模导块的导向合模。
53.在上述技术方案中，本发明提供的一种冲压件用柔性压铆模具，具有以下有益效果：
54.本发明的模具通过氮气缸作为动力，能耗低，压铆钉连接不需要消耗原料和辅材，消耗的成本只有点焊的50％左右，降低了生产成本；以氮气缸作为动力，解决了传统工艺无法对铝、镁、钛等金属材质进行压铆的问题。
附图说明
55.为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
56.图1为本发明实施例提供的一种冲压件用柔性压铆模具的结构示意图一；
57.图2为本发明实施例提供的一种冲压件用柔性压铆模具的结构示意图二；
58.图3为本发明实施例提供的一种冲压件用柔性压铆模具的上模具的结构示意图一；
59.图4为本发明实施例提供的一种冲压件用柔性压铆模具的上模具的结构示意图二；
60.图5为本发明实施例提供的一种冲压件用柔性压铆模具的上模具的结构示意图三；
61.图6为本发明实施例提供的一种冲压件用柔性压铆模具的上模具的结构示意图四；
62.图7为本发明实施例提供的一种冲压件用柔性压铆模具的下模具的结构示意图；
63.图8为本发明实施例提供的一种冲压件用柔性压铆模具的压铆凹模的结构放大图。
64.附图标记说明：
65.1、上模具；2、下模具；
66.101、上模板；102、上模垫板；103、上模第一安装板；104、上模第二安装板；105、压铆凸模；106、凸模体；107、上模导块；108、上模板安装块；109、氮气缸；110、氮气管路；111、上模定位柱；
67.10101、上模板安装槽；
68.10201、长圆槽；
69.10901、氮气弹簧；
70.201、工作台；202、下模垫板；203、下模安装板；204、压铆凹模；205、加长支腿；206、凹槽；207、定位销；208、下模定位柱；209、下模导块；210、缺口。
具体实施方式
71.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
72.参见图1～图8所示；
73.本发明的一种冲压件用柔性压铆模具，该柔性压铆模具包括：
74.上模具1；以及
75.下模具2；
76.下模具2形成有压铆凹模204，上模具1形成有与压铆凹模204配合的压铆凸模105；
77.待加工工件定位固定在压铆凹模204内，且上模具1通过压力机的驱动朝向下模具2移动以压持待加工工件；
78.上模具1集成有压铆冲头，且压铆冲头靠近压铆凹模204一端被配置为氮气缸109；
79.压铆冲头的氮气缸109通过气压驱使铆钉进入待加工工件的压铆孔。
80.具体的，本实施例公开了一种冲压件用的柔性压铆模具，其包括上模具1和下模具2，并分别集成了压铆凹模204和压铆凸模105，本实施例的模具在上模具1内集成了氮气缸109，通过氮气的气压将铆钉等铆接件压铆至待加工工件的压铆孔内，而氮气缸109的位置可以根据待加工工件的压铆孔的位置设计和调整，在外界压力机的驱动下，完成上模具1和下模具2的合模作业，并在控制器的控制下，通过氮气缸109和压铆冲头将铆钉等铆接件压铆至对应的压铆孔内。
81.该装置结构新颖，将传统的动力改进为氮气缸109的气压动力，能够适应镁、铝、钛等材质的压铆作业要求。
82.优选的，本实施例中上模具1包括：
83.上模板101；
84.装配固定于上模板101下表面的上模垫板102；以及
85.与上模垫板102固连的上模安装板组；
86.氮气缸109集成于上模安装板组内，并通过氮气管路110输送氮气；
87.上模安装板组远离上模垫板102一侧集成有压铆凸模105，压铆凸模105表面凸出形成有凸模体106；
88.压铆冲头嵌于凸模体106内。
89.其中，上述的上模安装板组包括：
90.与上模垫板102固连的上模第一安装板103；以及
91.通过上模定位柱111与上模第一安装板103装配固定的上模第二安装板104；
92.上模第一安装板103和上模第二安装板104之间预留一定空间，氮气缸109位于该空间内。
93.而更为具体的是：
94.本实施例中上模板101与上模垫板102配合一面开设有上模板安装槽10101；
95.上模垫板102的侧面开设有长圆槽10201；
96.上模垫板102与上模板101通过部分嵌入上模板安装槽10101和长圆槽10201内的上模板安装块108装配固定。
97.本实施例具体介绍了上模具1的结构，其中，压铆凸模105是通过上模安装板组以及上模垫板102集成在上模板101的，为了能够集成内部必要的功能组件，例如氮气缸109，以及其他功能部件，本实施例的上模安装板组分为上模第一安装板103和上模第二安装板104，两者之间对应位置预留空间，该空间需要能够将氮气缸109集成在内部，并且主要的冲压位置的氮气弹簧10901需要正对待加工工件的压铆孔，因此，实际设计中，可以根据工件需要压铆的位置适当调整氮气缸109和氮气弹簧10901的位置。
98.另外，为了能够对上模具1和下模具2合模时起到一定的导向作用，本实施例的上模第一安装板103和上模第二安装板104的两侧对称布置有上模导块107。
99.优选的，本实施例中下模具2包括：
100.工作台201；
101.与工作台201装配固定的下模垫板202；以及
102.固连于下模垫板202的下模安装板203；
103.下模安装板203远离下模垫板202一侧集成有压铆凹模204；
104.压铆凹模204表面形成有凹槽206，待加工工件嵌入凹槽206内。
105.其中，上述的凹槽206内具有定位结构；
106.待加工工件通过定位结构与压铆凹模204定位固定；
107.定位结构包括：
108.沿凹槽206的延伸方向两端布置的定位销207；
109.待加工工件开设有与定位销207匹配的定位孔；
110.待加工工件嵌入凹槽206时，定位销207延伸至定位孔内。
111.该处详细介绍了下模具2的结构，下模具主要是承载着待加工工件，并利用其上的压铆凹模204的凹槽206定位固定待加工工件，以保证能够在上模具1下移时与上方的压铆凸模105共同作用于待加工工件，而为了能够进一步定位固定工件，本实施例的凹槽206内集成了定位销207，而定位销207分别定位固定工件长度方向的两端，能够与凹槽206一起完成工件的定位固定，为后续压铆作业提供便利条件。
112.另外，为了能够取出加工后的工件更加方便，本实施例的凹槽206的边缘处预制缺口210。
113.优选的，本实施例中下模安装板203通过加长支腿205与下模垫板202固连；
114.下模安装板203通过加长支腿205与下模垫板202之间预留一定空隙；
115.下模安装板203上表面的四周布置有与上模定位柱111匹配的下模定位柱208；
116.上模具1和下模具2合模时，上模定位柱111与下模定位柱208接触。
117.其中，上文介绍了，上模具1具有上模导块107，为了能够在合模时起到一定的导向作用，本实施例的下模具2也具有导块，即为：下模安装板203的侧面对称布置有下模导块209；
118.下模导块209外侧面开设有与上模导块107匹配的导槽；
119.上模具1和下模具2通过上模导块107和下模导块209的导向合模。
120.传统的压铆装置的压力源主要来自于压力机，而压铆强度受板材厚度和材质的影响，而本实施例公开的装置仅仅是利用压力机作为驱动上模具1移动的机构，其压铆的动力源来自于氮气缸109，通过氮气的压力冲击铆钉等压铆件，能够有效针对不同的板材的厚度和材质，不受板材的厚度和材质的变化而有影响。
121.工作时，先将待加工工件放在下模具2的凹槽206内，定位方式是采用两个定位销207定位固定；随后，将铆钉放在铆接位置；在压力机滑块的驱动下，上模具1向下运动，压铆凸模105首先将工件压住使其固定，然后压铆冲头在氮气缸109的作用下对铆钉进行冲击，将铆钉压入工件的压铆孔内。最后，两侧的导块下降到下方极限位置时，完成一次铆接操作。系统再驱动上模具1反向移动，继续进行下次压铆作业。
122.根据实际应用发现，该压铆模具使用寿命长，平均使用次数可达10万～30万次，并且由于不会消耗原料和辅材，相比传统工艺，成本降低了约30％左右。
123.在上述技术方案中，本发明提供的一种冲压件用柔性压铆模具，具有以下有益效果：
124.本发明的模具通过氮气缸109作为动力，能耗低，压铆钉连接不需要消耗原料和辅材，消耗的成本只有点焊的50％左右，降低了生产成本；以氮气缸109作为动力，解决了传统
工艺无法对铝、镁、钛等金属材质进行压铆的问题。
125.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。