專利名稱：一種薄板連接的模具設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于沖壓設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種薄板相互搭疊連接的模具設(shè)備。
眾所周知，傳統(tǒng)的薄板相互搭疊的連接主要有兩種方式一種是通過鉚釘、螺釘相連接；另一種是通過薄板邊緣的槽鍵或圈邊壓合相連接。這兩種連接方式盡管能起到薄板相互搭疊連接的目的，但連接工序復(fù)雜、成本高、而且搭疊連接后的薄板美觀性差，在使用范圍上受到限制。
本實(shí)用新型的目的是提供一種薄板相互搭疊、一次性沖壓相連接的模具設(shè)備。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括有一帶深沖孔的模具、沖壓頭，其特征是在沖壓頭的端部設(shè)置有園形倒角，與深沖孔幾何形狀相對(duì)應(yīng)的沖壓頭的橫截面積是深沖孔橫截面積的60－80％。在實(shí)際應(yīng)用最多的為沖壓頭的橫截面積是深沖孔橫截面積的66－70％。操作前，將需要上下重疊連接的兩薄板放在深沖孔的上方，然后啟動(dòng)沖壓頭，則在深沖孔上方的薄板重疊部分被沖入模具孔內(nèi)，被沖入的部分在兩個(gè)橫向的方向變形受到限制而受到強(qiáng)烈的擠壓，從而使材料相互咬合，達(dá)到了連接的目的。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是模具簡(jiǎn)單，只要一個(gè)工序就可以在兩塊板之間產(chǎn)生一個(gè)特別牢固的結(jié)點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)突出板的部份相對(duì)較短，此外既不會(huì)出現(xiàn)工具被卡死，也不會(huì)出現(xiàn)疲勞，更不會(huì)通過工具不干凈連接而影響產(chǎn)品質(zhì)量。因?yàn)樯顩_孔在縱向及橫向都是固定的，因而在擠壓過程中發(fā)生強(qiáng)烈的材料流動(dòng)，不僅使下面的板咬住上面被深沖擠壓的板，而使變形的板在邊緣發(fā)生很強(qiáng)的相互流動(dòng)。本結(jié)構(gòu)的沖壓頭在深沖方向有一階梯，底部受力部份尺寸較大，深沖部分尺寸較小，這樣形成的肩狀臺(tái)階在擠壓以后頂在板上，這樣在擠壓過程中可以不讓流動(dòng)的材料往沖頭方向流出。另外本結(jié)構(gòu)在深沖孔的底部邊緣處有一環(huán)繞一周的楔形截面的凹槽，這槽的截面上大下小，因?yàn)橛羞@條槽，使得在結(jié)點(diǎn)突出部份的邊緣被擠壓材料能更好的相互流動(dòng)。
本實(shí)用新型不僅能適用于金屬板的連接，而且也可以應(yīng)用于其它可變形的材料，并且還可以用于金屬板與非金屬板之間的連接。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方案作進(jìn)一步描述。


圖1實(shí)際應(yīng)用例1是板已放入模具上，縱向處于工作前的狀態(tài)示意圖。
圖2是深沖壓后的狀態(tài)示意圖。
圖3是擠壓過程后的狀態(tài)示意圖。
圖4是應(yīng)用實(shí)例2中相應(yīng)于圖3的狀態(tài)示意圖。
由
圖1所示，沖壓模具被固定在沒有畫出的沖壓設(shè)備上，柱形的凹孔3呈園形截面，在這個(gè)凹孔及作為凹模(陰模)被制作的模具2上，放置著下板件4和上板件5，它們將被相互連接起來。本例中板件4、5是金屬板。型模(凸模)1由支架6和一個(gè)與其同軸具有較小直徑的工作沖模7組成，并產(chǎn)生軸肩8。
圖2表示了工作過程的第一部分，此時(shí)沖壓過程結(jié)束，在沖壓過程中，工作沖模7將板件4，5上位于它的自由端面9之前的部分板面沖壓進(jìn)凹模內(nèi)。在保持原來位置不變的金屬板與被深沖的部分板面之間的被拉伸的連接處10、11，材料變薄，然而在這一過程中，罐狀的變形還沒有使板4、5之間產(chǎn)生牢固的交互連接。
圖3顯示的是型模1處于它的最終位置，即此時(shí)被深沖的板體局部已擠壓完畢。在這個(gè)位置，軸肩8位于板件5的上表面，此時(shí)與端面9相對(duì)應(yīng)的板件局部被強(qiáng)烈地壓合在一起，材料被沿徑向外擠壓。凹模3被完全充滿，同時(shí)變形的材料被牢固地壓實(shí)在一起。由于擠壓作用，上板面局部13被充分地沿徑向壓展，以致使其侵入下板件4的深沖孔面14之后，在強(qiáng)大的變形載荷作用下，通過材料之間的相互交錯(cuò)流動(dòng)，最終形成了兩板件之間的牢固的、成形的連接，在沖壓過程中，由于缺口應(yīng)力集中的影響，可能使上板局部13從板件5中撕裂開來，為阻止應(yīng)力集中，工作沖模7(沖壓頭)的端面9被制做成園形倒角(籃子底形)。至此在金屬板4和5之間通過深沖壓即可自動(dòng)地形成一個(gè)帶有園弧過度的圓形接觸面。
為取出工件，只需向上提拉型模(凸模)即可，這樣已成形的凸臺(tái)就可以輕便地從凹模3中提起，工件沿運(yùn)動(dòng)方向呈現(xiàn)出光滑的分界壁面15。
在圖4中描述的是沖模的變體方案，它的工作位置與圖3中描述的相應(yīng)，這一方案中在凹模3的底部16的邊緣處有一環(huán)繞一周的楔形截面的凹槽17，由工作沖模7所擠壓出的材料同樣也被擠進(jìn)這個(gè)凹槽，以致使在圖4的12位置處產(chǎn)生強(qiáng)烈的材料相互交錯(cuò)流動(dòng)。因此該方案產(chǎn)生的板件間的連接相當(dāng)牢固。
替代舉例中的兩塊金屬板連接，以同樣的方式，也能將相互疊放的兩塊以上的薄板相互間連接起來，四塊板件連接中產(chǎn)生的接觸面的分布，在圖4中用兩根虛線給予了表示。在此重要的是要保證模具的型模(凸模)和凹模上相互的側(cè)壁面平行，并沿深沖壓方向(平行)分布，以便使相互連接的板件能夠從模具上方便地脫離開。凸模及相對(duì)應(yīng)的凹模的橫截面可以制成橢圓形的、多角形的、多邊形的或其它幾何形狀，也可以想象，將凹模成一個(gè)槽，在槽中或在槽整個(gè)長(zhǎng)度內(nèi)或在某一長(zhǎng)度段內(nèi)，利用相應(yīng)制做一凸模產(chǎn)生一個(gè)連接段或連接點(diǎn)，在這一過程中即可以在槽的側(cè)壁與相對(duì)的凸模側(cè)壁之間形成板件間的擠壓連接。
權(quán)利要求1.一種使相互搭疊的薄板連接的模具設(shè)備，它包括有一帶深沖孔的模具、沖壓頭，其特征是沖壓頭的端部設(shè)置有圓形倒角，與深沖孔幾何形狀相對(duì)應(yīng)的沖壓頭的橫截面積是深沖孔橫截面積的60-80%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具設(shè)備，其特征是在深沖孔的底部邊緣處有一環(huán)繞一周的楔形截面的凹槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具設(shè)備，其特征是深沖孔的橫截面為橢圓形的、圓形的或多角形的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具設(shè)備，其特征是沖壓頭的橫截面積最好是深沖孔橫截面積的66－70％。
專利摘要一種使薄板相互搭疊連接的薄板連接的模具設(shè)備，它包括有一帶深沖孔的模具、沖壓頭，特點(diǎn)是沖壓頭的端部設(shè)置有圓形倒角，與深沖孔幾何形狀相對(duì)應(yīng)的沖壓頭的橫截面積是深沖孔橫截面積的60—80％，本結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是模具簡(jiǎn)單，只要一個(gè)工序就可以在兩塊板之間產(chǎn)生一個(gè)特別牢固的結(jié)點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)突出板的部分較短，本實(shí)用新型不僅能適用于金屬板的連接，而且也可以應(yīng)用于其它可變形的材料，并且還可以用于金屬板與非金屬板之間的連接。
文檔編號(hào)E04G17/00GK2198337SQ9422901
公開日1995年5月24日 申請(qǐng)日期1994年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月28日
發(fā)明者瑞普 申請(qǐng)人:德國(guó)獨(dú)資太倉(cāng)托克斯沖壓技術(shù)有限公司