专利名称：用于在成型薄板构件之间形成接头的工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在金属或非金属成形薄板构件之间形成接头的工具。
具体地说，本发明涉及一种至少在两个成形薄板，例如金属板上，进行连接操作时使用的工具。通过冲头和凹模的协同动作，冲压薄板上的材料，在薄板上形成一个凹处，上述凹处的底部又横向延伸，从而把两个构件互相锁住，将两个构件连接在一起。
从现有工具中可以知道，一个凹模至少包括两个凹模部件，凹模部件一端与一个砧座配合，其另一端安装在一个支承表面上，可滑动以克服来自弹性构件的作用力。安装一个止动装置用来限制凹模部件的横向移动。弹性构件一般是由一个用合成橡胶制成的环绕在凹模部件周围的圆环构成的。
在已形成接头，冲头退回后，凹模件将受到纵向力的作用，容易将凹模部件从位置上拉出。因此，凹模部件必须固定到砧座体上。在现有技术的一种工具中，用来阻止凹模部件横向移动的止动装置是一个环绕着这些部件的实心环。该环也用于当冲头移走后保持凹模部件位于原来位置上。这种结构的缺点是凹模的横向尺寸大，组装或拆卸凹模很复杂，而且也耗时间。
现有技术的另外一种工具中，其凹模部件向砧座倾斜，并且凹模件的下表面可沿着砧座体上的水平支承表面滑动。由于在受到来自成形薄板材料的力的作用的凹模部件的顶端表面，和发生滑动的相对着的表面之间有较大距离，所以在凹模部件的那些相对的表面之间的凹模部件的侧壁必须相当厚。这意味着，凹模在横向方向上将有较大的尺寸。
本发明的目的之一是避免带有一个大的凹模引起的不便。尤其是在一个空间受到限制，需要用一个较小尺寸的紧凑工具形成一个接头时，它的价值就更明显了。
根据本发明的这种工具在薄板材料之间形成接头，该工具包含有一个冲头和一个侧压构件的第一工具部分和带有一个安装砧座的支承表面的第二工具部分。由至少两个凹模部件组成的凹模安装在上述砧座周围，每个凹模部件包括一个可沿上述支承表面滑动的部分，并且借助于弹性装置施加的作用力与上述砧座侧面接触。在滑动过程中，可设置一个引导凹模部件的装置。
为了使得凹模横向尺寸较小，根据本发明，凹模构件的顶端表面和滑动表面之间的距离是很小的。这意味着凹模部件的材料上受到的作用力较小以及在凹模部件上用较少的材料的可能。在凹模部件与砧座体之间发生滑动运动处的对应支承表面也相应地安装得高于砧座体。这样，当来自成形薄板材料的力增加时，对各个凹模部件来说，发生倾斜的可能性较小。此外，各个凹模部件可以一种较便利的方式固位在一环形构件的底侧上，环形构件的顶端表面构成凹模部件的支承表面。在一个优先实施例中，凹模件的底部不与该工具的纵向上任何表面接触以便不承受接头形成过程中所有的作用力。然而，在冲头返回的过程中，每个凹模件上的接近于该构件的底部的凸缘，限制它作与冲头相同方向的纵向运动，在构件向上运动过程中作用在凸缘上的力与形成接头过程中作用在凹模上的压力相比是很小的，所以连接凹模部件上下部分的壁的厚度可以做得很小，这将对凹模的直径有一个直接而且有利的影响。
由于与现有工具相比，滑动表面已经做得高于砧座体，因此砧座工作部分的垂直尺寸相应地比较小，这意味着它是一个机械上更加牢固的砧座。
根据另一个特点，向凹模部件施加力使之与砧座侧面接触的弹性装置由安装在凹模部件中部底端的弹性环构成。
在一个优先实施例中，每个凹模部件的固位装置形成了凹模部件的整体一部分，该装置由与凹模相同材料做成一件。
参照附图，通过阅读下面描述的依据本发明的该工具的优选实施例，本发明的其它特征和优点将很明显。
图1表示依据本发明的工具处于连接工艺开始的位置；图2表示该工具处于形成接头的冲程未端；
图3是依据本发明的两个凹模部件的立体图；图4表示由四个相同的凹模部件组装而成的一个凹模和环绕在这些凹模部件周围的弹性装置的一个实施例；图5表示依据本发明的一个砧座体实例；图6和图7表示依据本发明的砧座体的两个其它实施例；图8和图9表示依据本发明的另外一个实施例的一部分。
最终，图10和图11表示了有一个方形砧座顶端面的一个实施例。
图1表示了一个在其顶端部分3周围安有一个弹性侧压构件2的冲头1。当冲头逐渐接近这个工具的凹模--砧座部分时，冲头的一个大体上平的水平表面15将与上层成形薄板构件4接触。成形薄板构件搁在形成凹模6′的四个相同凹模部件6的顶端表面上。这些凹模部件环绕着一个有一个大体上平的顶端表面16的砧座8。凹模部件通过安装在各个凹模部件的顶端面13(参见图3)和内侧滑动表面14之间的凹模部件表面上的一个凹模中的一个弹性装置7固定在一起。在砧座体11上有一个大体上平的并且配合水平滑动的表面9，它形成了在上述砧座体上的一环形构件的顶端表面。侧壁构件19连接着凹模构件的上部和该构件下部的内侧凸缘。该凸缘在上述环形构件周围向内横向延伸，从而夹住上述环形构件周围，以防止凹模在冲头返回运动过程中发生位置移动。压力全部由环形构件顶端的滑动表面9承担。显然，在冲头返回运动的过程中，仅仅有很小的力作用在底部的凸缘上。这就意味着侧壁部分19可以制作得很薄，这样，凹模的直径就会很小。
在一具体实施例中，凹模的上部可采用锥形，以进一步减小凹模顶部的直径。
在图2中，冲头与凹模和砧座协同操作形成了一个接头。在材料由于冲头1和砧座11之间的压力而发生横向延伸的过程中，凹模部件6基本上是毫不倾斜地向外滑动以克服来自弹性装置7的反作用力。在冲头和接头离开凹模返回运动过程中，凸缘将钩在砧座体上的环形构件的下面以阻止凹模发生位置移动。
在图3和图4中，凹模6′由在其一端有一个用于支承薄板构件4和5的支承表面13的四个相同的凹模部件6组成。在凹模部件上设有一个基本上平行于表面13的内表面14用于与砧座体上的支承表面9相配合。为了保持凹模部件一起固定在砧座周围，一个采用螺旋形弹簧形式的弹性装置7安装在各个凹模部件上的凹槽17中。
图5至图7表示了砧座体11的不同实施例。在这三个实施例中，上面部分是相同的。在图7中，砧座体上的环形构件的下表面呈圆锥形以减少在冲头返回运动中凹模部件发生纵向位置移动的可能性。由于凸缘有一个合适的与之配合的设计，钩挂效果明显地会更加牢固。
在图6和图7中，与砧座体上环形构件的下表面相对的表面也做成圆锥形以减少由于倾斜而使凹模部件损坏的危险。
基本上相同的发明构思也可用于砧座体和凹座部件大体上呈矩形的工具上。在这种实施例中，凹模仅由两个部件组成。砧座8的工作部分有与上述相同的截面。在这种情况下，弹性装置7也采用矩形形式。在砧座体的侧壁上有另一个凹槽17，这将在冲头返回的过程中把凹模部件更加牢固地固定住，在有些受限制的情况下，，呈线形的凸缘可以被去掉。
图10和图11表示了有一个大体上呈矩形的砧座工作部分8这种结构的相互配合的砧座体和凹模部件。
权利要求
1.一种用于在金属或非金属成形薄板构件之间形成接头的工具，它包含有一个冲头(1)和一个侧压构件(2)的第一工具部分(1，2，3)以及带有一个安装砧座(8)的支承表面(9)的第二工具部分(6，11)，凹模(6′)包含至少两个凹模部件(6)，每个凹模部件有一上凹模工作表面(13)，并且被安装成围绕所述砧座(8)，每个凹模部件包含一可沿上述支承面(9)滑动的部分(14)，且这些凹模部件借助于弹性装置(7)施加的作用力与所述砧座(8)的侧面接触，凹模部件上设有固位装置，用来在冲头(1)回程过程中限制凹模部件的纵向运动，其特征在于，上凹模工作表面(13)、所述部分(14)可沿所述支承面(9)滑动，并且距离第二工具部分的顶端，依次设置所述固位装置。
全文摘要
一种用于在金属或非金属成型薄板构件之间形成接头的工具，它包含有一个冲头和一个侧压构件的第一工具部分以及带有一个安装砧座的支承表面的第二工具部分，凹模包含至少两个凹模部件，每个凹模部件有一上凹模工作表面，并且被安装成围绕所述砧座。每个凹模部件包含一可沿上述支承面滑动的部分，且这些凹模部件借助于弹性装置施加的作用力与所述砧座的侧面接触。凹模部件上设有固位装置，用来在冲头回程过程中限制凹模部件的纵向运动，其特征在于，上凹模工作表面、所述部分可沿所述支承面滑动，并且距离第二工具部分的顶端，依次设置所述固位装置。
文档编号B21D39/03GK1158094SQ96190727
公开日1997年8月27日 申请日期1996年7月11日 优先权日1995年7月11日
发明者奥利维尔·杜巴根农, 琼克劳德·费弗里 申请人:阿特克哨设备股份有限公司