一种治具组件及热涨铆压合设备的制作方法

1.本实用新型属于涨铆与压合技术领域，具体涉及一种治具组件及热涨铆压合设备。


背景技术：

2.现有的工件铆接过程中，例如pcb(中文名称为印制电路板)和fpc(中文名称为柔性电路板)等铆接，其在铆接件与工件常采用拉铆方式(参考图13)，拉铆是指在铆接过程中，铆接件5b在外界拉力的作用下，发生塑性变形，靠变形部位夹紧工件来实现可靠的连接。例如，cn201410841344.5公开一种接线柱与壳体拉铆紧固结构及进行拉铆紧固的方法，其组成包括：壳体，壳体内部具有平面，平面上安装有电路板，壳体中间部位具有平面，平面与接线柱上平面贴合，接线柱上方具有环槽，环槽内装有密封圈，接线柱内部具有孔，孔内装有拉铆钉，壳体通过的拉铆钉与的电路板的线圈骨架、接线柱相连接。但是采用拉铆方式时铆接效率较低，拉铆采用的铆接件5b一般为实心的，在对时铆接件5b预热时间长。本实用新型为了提高的涨铆和压合效率，提供一种新的治具组件。


技术实现要素：

3.本实用新型为了提高工件的涨铆和压合效率，提供一种治具组件及热涨铆压合设备。
4.本实用新型提供一种治具组件，所述治具组件包括成型盖板和隔离板，所述隔离板形成有合凹模，所述凹模与工件相配合，所述凹模用于放置所述工件，所述成型盖板形成有与所述凹模的相嵌合凸模，所述凸模与所述凹模相嵌合时，所述凸模伸进所述凹模内，并且所述凸模与所述工件抵接；所述成型盖板通过所述凸模对所述隔离板和工件进行压合，使所述隔离板和所述工件相互固定。
5.优选地，所述凸模由所述成型盖板下表面沿轴向突起的凸台形成，所述凹模由所述隔离板上表面沿轴向突起的环形凸块形成，所述环形凸块围合形成的凹模与所述工件相配合；所述工件放置在所述凹模内时，所述凸台可与所述环形凸块嵌合，所述凸台的下端沿轴向向下伸到所述凹模内，且所述凸台与所述工件抵接；使所述成型盖板对所述隔离板和工件进行压合。
6.优选地，所述隔离板上设有铆接件，所述铆接件沿轴向开设有贯穿铆接件本体的导向孔，所述铆接件位于所述凹模内，所述铆接件下端与所述隔离板连接，所述凹模与工件相配合时所述铆接件中部贯穿所述工件，所述铆接件上端可沿所述导向孔径向方向向外撑开，使所述铆接件上端抵接在所述工件上表面，将所述隔离板与工件相互固定连接。
7.优选地，所述成型盖板开设有沿轴向贯穿成型盖板本体的限位孔，所述限位孔的下端位于所述凸模内，所述限位孔的下端与所述铆接件上端相适配，所述凸模与所述凹模相嵌合时，所述铆接件位于所述限位孔的下端，使所述铆接件上端向外撑开时，所述铆接件上端通过所述限位孔按预设形状发生形变。
8.优选地，在所述铆接件上端向外撑开时，所述导向孔与销钉相配合，使所述铆接件按预设形状发生形变，所述限位孔上端可对所述铆接件由所述限位孔下端沿上端运动限位，通过所述限位孔可使所述销钉上端可伸到所述成型盖板内。
9.优选地，所述治具组件还包括承托件，所述承托件上设置有定位柱，所述成型盖板和所述隔离板上均开设有与定位柱相配合的定位孔，通过所述定位柱与所述定位孔，将所述隔离板和所述工件层叠安装在所述承托件和成型盖板之间。
10.优选地，所述承托件上还开设有通孔，所述承托件的通孔与所述导向孔相适配，所述隔离板上设有铆接件，通过所述通孔使销钉可依次穿过所述承托件伸到所述导向孔内，使所述铆接件上端可沿所述导向孔径向方向向外撑开。
11.本实用新型另一方面提供一种热涨铆压合设备，其包括第一驱动组件、第二驱动组件、涨铆装置和如上述治具组件，所述治具组件用于放置工件，所述治具组件设有铆接件，所述铆接件沿轴向开设有导向孔，所述涨铆装置包括可与所述导向孔配合的销钉，所述销钉相对于涨铆装置本体凸起，所述第一驱动组件用于带动所述治具组件沿第一方向运动，当所述治具组件沿第一方向运动至预设位置时，所述第二驱动组件带动所述涨铆装置沿第二方向运动，使所述销钉与所述导向孔相配合，所述销钉将所述铆接件沿径向方向撑开，使所述铆接件与工件相互固定连接；
12.所述热涨铆压合设备还包括位置感应器和控制箱，所述控制箱分别与所述第一驱动组件、第二驱动组件和位置感应器连接，所述位置感应器用于探测所述治具组件与所述涨铆装置的位置信息，所述控制箱通过所述位置感应器探测的位置信息，控制所述第一驱动组件和第二驱动组件的运动。
13.优选地，所述铆接件为瓣状铆接件，所述铆接件由多个沿轴向方向设置的连接件构成，所述连接件合围形成导向孔，所述铆接件用于固定工件，所述铆接件在固定工件时，所述铆接件可沿径向方向撑开，使所述铆接件与所述工件相互固定连接。
14.优选地，所述涨铆装置还包括加热部件、温度传感器、固定底座和隔热外壳，所述加热部件用于对所述销钉，所述销钉可对与所述铆接件加热，所述温度传感器用于探测所述销钉的温度；所述固定底座分别与所述销钉的下端和所述加热部件的下端连接，所述加热部件套设在所述销钉外，所述销钉的上端较所述加热部件的上端向上伸出；所述隔热外壳套设在所述加热部件外，所述隔热外壳沿轴向方向设置，且隔热外壳下端与所述固定底座固定连接。
15.本实用新型提供的治具组件及热涨铆压合设备，通过提高一种新的治具组件，可将其应用于涨铆压合设备，可提高涨铆压合设备的加工效率。
附图说明
16.通过附图中所示的本实用新型优选实施例更具体说明，本实用新型上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本的主旨。
17.图1为实施例提供的热涨铆压合设备的结构示意图；
18.图2为实施例提供的治具组件和涨铆装置的结构示意图；
19.图3为实施例提供的承托件和隔离板的结构示意图；
20.图4为实施例提供的成型盖板的结构示意图；
21.图5为图4中a-a剖视图；
22.图6为固定底座固定在螺纹连接板上的结构示意图；
23.图7为销钉、隔热外壳和固定底座相配合的示意图；
24.图8为图7中b-b剖视图；
25.图9为图7爆炸示意图；
26.图10为实施例提供的铆接件与隔离板相配合的结构示意图；
27.图11为图10中c-c剖视图示意图；
28.图12为图10俯视图；
29.图13为现有技术的拉铆方式示意图；
30.图14为涨铆方式示意图。
31.图中：第一驱动组件1、第二驱动组件2、治具组件3、涨铆装置4、铆接件5a、铆接件5b、控制箱6、位置感应器7、限位轮8、安装机架9、操作显示器10、工件11；
32.电动马达101、传送皮带102；气压泵201、活塞杆202；成型盖板301、限位孔302、定位孔303、凸台304、隔离板305、环形凸块306、安装孔307、承托件308、定位柱309；销钉401、加热部件402、温度传感器403、螺纹连接板405、螺纹孔406、防撞块407、隔热外壳408、信号传送线409、电源线410、固定底座411、导向孔501、连接件502。
33.其中，5b为现有技术的铆接件。
具体实施方式
34.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。
35.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
36.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
37.请参考图2-图5，本实用新型提供一种治具组件，治具组件3包括成型盖板301和隔离板，隔离板形成有合凹模，凹模与工件相配合，凹模用于放置工件，成型盖板301形成有与凹模的相嵌合凸模，凸模与凹模相嵌合时，凸模伸进凹模内，并且凸模与工件抵接；成型盖板301通过凸模对隔离板和工件进行压合，使隔离板和工件相互固定。
38.请参考图2-图5，治具组件3在使用时，工件放置在隔离板上的凹模内，隔离板在其他传动组件作用下隔离板和成型盖板301相互靠近，凸模与凹模相嵌合，且凸模与工件抵接，凸模对工件产生作用力，使隔离板和工件紧密贴合在一起，隔离板和工件能相互固定。可将治具组件3应用于涨铆压合设备，可提高涨铆压合设备的加工效率。
39.请参考图2-图5，在优选实施例中，凸模由成型盖板301下表面沿轴向突起的凸台304形成，凹模由隔离板上表面沿轴向突起的环形凸块306形成，环形凸块306围合形成的凹
模与工件相配合；工件放置在凹模内时，凸台304可与环形凸块306嵌合，凸台304的下端沿轴向向下伸到凹模内，且凸台304与工件抵接；使成型盖板301对隔离板和工件进行压合。进一步地，成型盖板301上形成有沿轴向突起的凸台304，隔离板形成有沿轴向突起的环形凸块306，环形凸块306围合形成与工件的外形相适配的凹模；工件放置在凹模内时，凸台304可与环形凸块306嵌合，成型盖板301和隔离板可对工件进行压合。更进一步，隔离板环形凸块306为三个，其中一个位于隔离板前端，其中两个位于隔离板后端，且这两个环形凸块306左右间隔设置，后端的两个环形凸块306与前端的环形凸块306间隔设置，后端的两个环形与前端的环形凸块306之间还设置有高度较低的台阶，成型盖板301上的凸台304为四个，其中两个凸台304位于成型盖板301的后端，这两个凸台304左右间隔设置，另外两个凸台304分别成型盖板301的中部和前端，后端的两个凸台304、中部的凸台304和前端的凸台304间隔设置。中部的凸台304和前端的凸台304间隔距离，与前端的环形凸块306的厚度(指前后方向的)相适配。后端的两个凸台304和中部的凸台304间隔距离，与后端的环形凸块306的厚度(指前后方向的)相适配。
40.请参考图2-图5，在优选实施例中，隔离板上设有铆接件，铆接件沿轴向开设有贯穿铆接件本体的导向孔，铆接件位于凹模内，铆接件下端与隔离板连接，凹模与工件相配合时铆接件中部贯穿工件，铆接件上端可沿导向孔径向方向向外撑开，使铆接件上端抵接在工件上表面，将隔离板与工件相互固定连接。铆接件上端的形状为圆台状，限位孔302下端比上端稍大，使铆接件可在限位孔302的下端涨铆成型。
41.请参考图2-图5，在优选实施例中，成型盖板301开设有沿轴向贯穿成型盖板301本体的限位孔302，限位孔302的下端位于凸模内，限位孔302的下端与铆接件上端相适配，凸模与凹模相嵌合时，铆接件位于限位孔302的下端，使铆接件上端向外撑开时，铆接件上端通过限位孔302按预设形状发生形变。限位孔302的位置与隔离板上的安装孔307的位置相对应，销钉401可穿过限位孔302，同时限位孔302阻挡铆接件穿过成型盖板301。在涨铆过程中，销钉401可穿过限位孔302，同时限位孔302较铆接件的直径小，使得铆接件不能穿过成型盖板301，一般通过销钉401和成型盖板301配合，铆接件会在限位孔302的下端成型，从而实现工件与铆接件相互固定。
42.请参考图2-图5，在优选实施例中，在铆接件上端向外撑开时，导向孔与销钉401相配合，使铆接件按预设形状发生形变，限位孔302上端可对铆接件由限位孔302下端沿上端运动限位，通过限位孔302可使销钉401上端可伸到成型盖板301内。铆接件为空心的，其预热快，通过销钉401和限位孔302相配合压出的铆接件形状稳定。销钉401的和导向孔和铆接件相配合，避免压出的铆接件有毛刺。
43.请参考图2-图5，在优选实施例中，治具组件3还包括承托件308，承托件308上设置有定位柱309，成型盖板301和隔离板上均开设有与定位柱309相配合的定位孔303，通过定位柱309与定位孔303，将隔离板和工件层叠安装在承托件308和成型盖板301之间。进一步地，定位孔303位于靠近成型盖板301的四个边角；隔离板的四个边角开设有对应的定位孔303。
44.请参考图2-图5，在优选实施例中，承托件308上还开设有通孔，承托件308的通孔与导向孔相适配，隔离板上设有铆接件，通过通孔使销钉401可依次穿过承托件308伸到导向孔内，使铆接件上端可沿导向孔径向方向向外撑开。承托件308的通孔与导向孔相适配指
承托件308的通孔与导向孔一一对应。
45.请参考图1-图12，本实用新型另一方面提供一种热涨铆压合设备，其包括第一驱动组件1、第二驱动组件2、治具组件3和涨铆装置4，治具组件3用于放置工件11，治具组件3设有铆接件5，铆接件5沿轴向开设有导向孔501，涨铆装置4包括可与导向孔501配合的销钉401，销钉401相对于涨铆装置4本体凸起，第一驱动组件1用于带动治具组件3沿第一方向运动，当治具组件3沿第一方向运动至预设位置时，第二驱动组件2带动涨铆装置4沿第二方向运动，使销钉401与导向孔501相配合，销钉401将铆接件5沿径向方向撑开，使铆接件5与工件11相互固定连接。
46.压合是指通过对隔离板和工件施加压力使两者结合成一块多层板的制程。热涨铆压合设备是指设备能对工件11和铆接件5经行涨铆和压合两个操作。所指的工件11包括产品及初级产品以及需要加工的物料，例如fpc。针对现有的工件铆接过程中采用拉铆方式的问题，本实用新型采用涨铆方式(请参考图14)。涨铆就是指在铆接过程中，铆接件5a的部分材料在外力作用下发生塑性变形，与工件形成紧配合，从而实现两个零件的可靠连接的方式。热涨铆是指铆接件5a在预热后指涨铆在高进行涨铆操作。
47.请参考图7-图9，在优选实施例中，涨铆装置4还包括加热部件402和温度传感器403，加热部件402用于对销钉401，销钉401可对与铆接件5加热，温度传感器403用于探测销钉401的温度。温度传感器403为环状，套设在销钉401外，通过探测销钉401的温度进一步探测铆接件5的温度。
48.请参考图7-图9，在优选实施例中，销钉401的上端和下端分别形成有相互连接的同轴的锥形部分和柱形部分，锥形部分自连接端向上端端部逐渐变窄，导向孔501的形状与销钉401的形状相适配，使销钉401与导向孔501相配合时将铆接件5撑开。进一步地，销钉401的上端和下端分别为圆锥和圆柱，导向孔501的的上端和下端分别为圆锥和圆柱，使销钉401穿过导向孔501时，销钉401逐渐将铆接件5撑开。本技术中锥形部分可以包括一端沿另一端逐渐逐渐变窄旋转体，可以是锥体部分或整体，也可以是锥台。
49.请参考图7-图9，在优选实施例中，涨铆装置4还包括固定底座411和隔热外壳408，固定底座411分别与销钉401的下端和加热部件402的下端连接，加热部件402套设在销钉401外，销钉401的上端较加热部件402的上端向上伸出；隔热外壳408套设在加热部件402外，隔热外壳408沿轴向方向设置，且隔热外壳408下端与固定底座411固定连接。隔热外壳408用于对加热部件402产生的热进行阻隔，加热部件402一般为加热丝或加热瓦，其和电源线410，加热部件402通电是对销钉401加热。
50.请参考图6-图9，在优选实施例中，涨铆装置4还包一个螺纹连接板405，螺纹连接板405开设有螺纹孔406，销钉401、加热部件402、温度传感器403和底座均多个，固定底座411通过螺纹孔406与螺纹连接板405固定连接。通过调节固定底座411在螺纹连接板405的安装位置，可使涨铆装置4适配不同型号的工件11。通过多个销钉401和其他部件相互配合可一次性对工件11上的多个铆接件5压铆。
51.请参考图2-图3，在优选实施例中，螺纹连接板405上还设置防撞块407，防撞块407与隔热外壳408在螺纹连接板405的同一侧，防撞块407的上端端部距离螺纹连接板405的高度，大于或等于隔热外壳408的上端端部距离螺纹连接板405的高度。防撞块407的最高处一般高于隔热外壳408的最高处，防撞块407可在涨铆过程中防撞涨铆装置4其他部件被压坏。
52.请参考图7-图9，在优选实施例中，加热部件402通过电源线410与外接电源设备连接，外接电源设备对加热部件402输入电源；温度传感器403通过信号传送线409将温度信号对外输出；隔热外壳408设置有通线孔，电源线410和信号传送线409可通过通线孔，由隔热外壳408的外面穿入到隔热外壳408的内部。外接电源设备可以是市电或蓄电池。进一步地，也可通过通线孔将电源线410和信号传送线409从连接端直接引到隔热外壳408外，隔热外壳408可进一步对电源线410和信号传送线409保护。
53.请参考图10-图12，在优选实施例中，铆接件5为瓣状铆接件5，铆接件5由多个沿轴向方向设置的连接件502构成，且连接件502合围形成导向孔501，当使销钉401与导向孔501相配合时，销钉401将多个连接件502沿导向孔501的径向方向撑开。更进一步，铆接件5设计成十字形可撑开结构，导向孔501与销钉401的形状相适配，销钉401穿过导向孔501，将铆接件5撑开，即铆接件5的连接件502会朝四面炸开变形。炸开的连接件502通过成型盖板301与隔离板305盖合后形成的腔体内成型。
54.请参考图10-图12，在优选实施例中，导向孔501的上端和下端分别形成有相互连接的同轴的锥形部分和柱形部分，锥形部分自连接端向上端端部逐渐变窄，导向孔501的形状与销钉401的形状相适配。优选地，导向孔501的上端圆锥形部分，上端为圆柱形部分。“导向孔501的上端和下端分别形成有相互连接”在一些实施例中可指两者为一体的，由上下大小不一样的两部分构成。
55.请参考图1，在优选实施例中，第一驱动组件1包括电动马达101和与电动马达101连接的传送皮带102，电动马达101驱动传送皮带102转动，承托件308可放置在传送皮带102上，承托件308通过传送皮带102带动，使治具组件3沿第一方向运动至预设位置。电动马达101驱动传送皮带102转动时，治具组件3沿水平方向移动，铆接件5的导向孔501与销钉401对齐，第二驱动组件2带动涨铆装置4将治具组件3顶起，使销钉401沿导向孔501将铆接件5撑开，治具组件3被顶起过程中到安装机架9顶部时，治具组件3受到阻挡，隔离板305和工件11受到压力作用进行压合。
56.请参考图1，在优选实施例中，热涨铆压合设备还包括位置感应器7和控制箱6，控制箱6分别与第一驱动组件1、第二驱动组件2和位置感应器7连接，位置感应器7用于探测治具组件3的位置信息与涨铆装置4的位置信息，控制箱6通过位置感应器7探测的位置信息，控制第一驱动组件1和第二驱动组件2的运动。进一步地，第二驱动组件2包括气压泵201和活塞杆202，活塞杆202与涨铆装置4连接，气压泵201通过充放气带动活塞杆202、以及与活塞杆202连接的涨铆装置4运动。
57.请参考图1，在优选实施例中，包括排列成2行
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n列的2n个限位轮8和安装机架9，安装机架9用于安装第一驱动组件1和第二驱动组件2，2行限位轮8前后间隔设置且可转动地安装在安装机架9上，第一驱动组件1包括两个传送皮带102和可带动传送皮带102的电动马达101，传送皮带102前后间隔设置且位于2行限位轮8之间，治具组件3可放置在传送皮带102，传送皮带102带动治具组件3组件时，治具组件3组件的前后两端分别与限位轮8可转动地抵接。限位轮8可使治具组件3组件按预设第一方向运动水平移动，确保治具组件3精确移动至预设位置。
58.请参考图1，在优选实施例中，还包括操作显示器10，操作显示器10位于安装机架9顶端，操作显示器10与控制箱6连接，操作显示器10用于输入操作指令，控制箱6根据输入的
操作指令控制第一驱动组件1和第二驱动组件2的运动。
59.热涨铆压合在使用时，工件11放置在与铆接件5一体成型的隔离板305上，成型盖板301盖合在隔离板305上，使工件11相对治具组件3固定；治具组件3放置在传送皮带102上，传送皮带102带动治具组件3左右移动，当位置感应器7检测到治具组件3与涨铆装置4的位置对齐后，控制箱6控制电动马达101停止，此时进入涨铆及压合操作，控制箱6控制加热部件402通电使销钉401温度升高，进而实现对铆接件5加热；控制箱6通过温度传感器403检测的温度控制铆接件5被加热的温度，当铆接件5达到预设温度时，控制箱6控制第二驱动组件2的运动，使涨铆装置4沿治具组件3方向移动，并将治具组件3顶起，移动到安装机架9顶部时，安装机架9阻挡治具组件3继续向上运动，隔离板305和工件11受到压力作用进行压合。而销钉401将铆接件5撑开，使铆接件5、隔离板305与工件11三者相互固定连接。完成涨铆及压合步骤后，控制箱6控制第二驱动组件2的运动，使涨铆装置4和治具组件3下降，当治具组件3到达传送皮带102上时，传送皮带102继续带动治具组件3左右移动到下一工序，完成后可将涨铆压合后的工件11取出。
60.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
61.在本说明书的描述中，参考术语“优选实施例”、“再一实施例”、“其他实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
62.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。