制造自冲铆螺母的装置以及制造自冲铆螺母的方法
【专利说明】制造自冲铆螺母的装置以及制造自冲铆螺母的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年7月1日提交的第2014-135592号日本专利申请的优先权。该申请的内容通过整体援弓I而并入本申请。
技术领域
[0003]本发明涉及一种制造自冲铆螺母(self-piercing and clinch nut)的装置，以及一种制造自冲铆螺母的方法。
【背景技术】
[0004]第08-029392号日本已审查专利公开文献和第5325934号日本专利中公开了通过锻造制造自冲铆螺母的装置。
[0005]自冲铆螺母用以下方式固定在母材上(该母材为例如钢板等接受自冲铆螺母的材料)。首先，自冲铆螺母的先导部在母材中冲压出孔。同时，部分母材变形以填充在自冲铆螺母的先导部与环绕壁(肋)之间的间隙。因此，母材被螺母铆住，并且螺母牢固地固定在母材上。这表明螺母的先导部与环绕壁的尺寸精度是决定自冲铆螺母固定得多牢固的关键因素。
【发明内容】
[0006]根据本发明的一个方案，制造自冲铆螺母的装置包括第一锻模组件、第二锻模组件、第三锻模组件、转移机构和控制器。第一锻模组件构造成使坯料经受第一加工。第一锻模组件包括第一模具、第一柱形插入件、第一冲头和第一销。第一模具包括第一插入孔和限定第一插入孔的第一内周壁。第一柱形插入件包括第一平台。第一柱形插入件适配在第一插入孔中，且第一平台与坯料相对，以便限定在其中加工坯料的第一加工空间。第一平台包括第一侧壁。第一侧壁和第一内周壁限定第一环绕槽。第一冲头可靠近和远离第一加工空间而移动。第一销适配在第一柱形插入件的第一孔中。第二锻模组件邻近第一锻模组件，并构造成在坯料已经经过在第一锻模组件中的第一加工之后，使坯料经受第二加工。第二锻模组件包括第二模具、第二柱形插入件以及第二冲头。第二模具包括第二插入孔和限定第二插入孔的第二内周壁。第二柱形插入件包括第二平台。第二柱形插入件适配在第二插入孔中，且第二平台与坯料相对，以便限定在其中加工坯料的第二加工空间。第二平台包括第二侧壁。第二侧壁和第二内周壁限定第二环绕槽。第二冲头可靠近和远离第二加工空间而移动。第二内周壁在第二环绕槽中的内周长随着到第二冲头的距离的增加而减小。第三锻模组件邻近第二锻模组件，并构造成在坯料已经经过第二锻模组件中的第二加工之后，使坯料经受第三加工。第三锻模组件包括第三模具、柱形引导件、第三冲头和第四柱形冲头。第三模具包括第三插入孔。柱形引导件包括第三孔。柱形引导件包括沿着第三孔的开口的环形突起。环形突起被插入第三插入孔以限定第三加工空间。环形突起设置在与坯料相对的相对表面。环形突起距相对表面的高度至少大于坯料的环绕壁的高度。第三冲头适配在第三孔中，并且包括杆状柄(shank，模柄)、比柄更靠近坯料的杆状远端、以及在杆状柄和杆状远端之间的倾斜截锥部。第四柱形冲头可靠近和远离第三加工空间移动。第四柱形冲头构造成使坯料夹在第三冲头和第四柱形冲头之间，以便在坯料中限定通孔。转移机构构造成在第一锻模组件、第二锻模组件和第三锻模组件中的相邻两个锻模组件之间转移坯料。控制器构造成控制第一锻模组件、第二锻模组件、第三锻模组件和转移机构的运行。控制器构造成在第一加工空间中将坯料夹在第一销、第一柱形插入件与第一冲头之间，以便利用第一销的第一端部挤压被迫使进入第一柱形插入件的第一孔的坯料，以在坯料上设置先导部(Pilot port1n,引导部)，以及使被迫使进入第一环绕槽的坯料设置有围绕先导部的环绕壁。控制器构造成在第二加工空间中将坯料夹在第二柱形插入件和第二冲头之间，以便使插入第二环绕槽的环绕壁朝向先导部倾斜。控制器构造成在第三加工空间中将坯料夹在柱形引导件、第三冲头与第四柱形冲头之间，以便在坯料中设置通孔，并使先导部朝向环绕壁倾斜。
[0007]根据本发明的另一方案，制造自冲铆螺母的装置包括第一锻模组件、第二锻模组件、第三锻模组件和转移机构。第一锻模组件构造成使坯料经受第一加工。第一锻模组件包括第一模具、第一柱形插入件、第一冲头和第一销。第一模具包括第一插入孔和限定第一插入孔的第一内周壁。第一柱形插入件包括第一平台。第一柱形插入件适配在第一插入孔中，并且第一平台与坯料相对，以限定在其中加工坯料的第一加工空间。第一平台包括第一侧壁。第一侧壁和第一内周壁限定第一环绕槽。第一冲头可靠近和远离第一加工空间移动。第一销适配在第一柱形插入件的第一孔中。第二锻模组件邻近第一锻模组件，并构造成在坯料已经在第一锻模组件中经过第一加工之后，使坯料经受第二加工。第二锻模组件包括第二模具、第二柱形插入件和第二冲头。第二模具包括第二插入孔和限定第二插入孔的第二内周壁。第二柱形插入件包括第二平台。第二柱形插入件适配在第二插入孔中，并且第二平台与坯料相对，以限定在其中加工坯料的第二加工空间。第二平台包括第二侧壁。第二侧壁和第二内周壁限定第二环绕槽。第二冲头可靠近和远离第二加工空间移动。第二内周壁在第二环绕槽中的内周长随着到第二冲头的距离的增加而减小。第三锻模组件邻近第二锻模组件并构造成在坯料已经在第二锻模组件中经过第二加工之后，使坯料经受第三加工。第三锻模组件包括第三模具、柱形引导件、第三冲头以及第四柱形冲头。第三模具包括第三插入孔。柱形引导件包括第三孔。柱形引导件包括沿着第三孔的开口的环形突起。环形突起被插入第三插入孔以限定第三加工空间。环形突起设置在与坯料相对的相对表面。环形突起距相对表面的高度至少大于坯料的环绕壁的高度。第三冲头适配在第三孔中，并且包括杆状柄、比杆状柄更靠近坯料的杆状远端以及在杆状柄和杆状远端之间的倾斜截锥部。第四柱形冲头可靠近和远离第三加工空间移动。第四柱形冲头构造成将坯料夹在第三冲头和第四柱形冲头之间，以在坯料中限定通孔。转移机构构造成在第一锻模组件、第二锻模组件和第三锻模组件中的相邻两个锻模组件之间转移坯料。
[0008]根据本发明的另一方案，提供一种制造自冲铆螺母、第一锻模组件、第二锻模组件、第三锻模组件和的方法。第一锻模组件包括第一模具、第一柱形插入件、第一冲头和第一销。第一模具包括第一插入孔和限定第一插入孔的第一内周壁。第一柱形插入件包括第一平台。第一柱形插入件适配在第一插入孔中，并且第一平台与坯料相对，以限定在其中加工坯料的第一加工空间。第一平台包括第一侧壁。第一侧壁和第一内周壁限定第一环绕槽。第一冲头可靠近和远离第一加工空间移动。第一销适配在第一柱形插入件的第一孔中。第二锻模组件包括第二模具、第二柱形插入件和第二冲头。第二模具包括第二插入孔和限定第二插入孔的第二内周壁。第二柱形插入件包括第二平台。第二柱形插入件适配在第二插入孔中，并且第二平台与坯料相对，以限定在其中加工坯料的第二加工空间。第二平台包括第二侧壁。第二侧壁和第二内周壁限定第二环绕槽。第二冲头可靠近和远离第二加工空间移动。第二内周壁在第二环绕槽中的内周长随着距第二冲头的距离的增加而减小。第三锻模组件包括第三模具、柱形引导件、第三冲头和第四柱形冲头。第三模具包括第三插入孔。柱形引导件包括第三孔。柱形引导件包括沿着第三孔的开口的环形突起。环形突起被插入第三插入孔以限定第三加工空间。环形突起设置在与坯料相对的相对表面上。环形突起距相对表面的高度至少大于坯料的环绕壁的高度。第三冲头适配在第三孔中，并且包括杆状柄、比杆状柄更靠近坯料的杆状远端以及在杆状柄和杆状远端之间的倾斜截锥部。第四柱形冲头可靠近和远离第三加工空间移动。第四柱形冲头构造成将坯料夹在第三冲头和第四柱形冲头之间以便在坯料中限定通孔。坯料被设置在第一加工空间中。在坯料已经被设置在第一加工空间之后，将坯料夹在第一销、第一柱形插入件与第一冲头之间，以便利用第一销的第一端部挤压被迫使进入第一杆状插入件的第一孔的坯料，以在坯料上设置先导部，并使被迫使进入第一环绕槽的坯料设置有围绕先导部的环绕壁。在坯料已经被夹在第一销、第一柱形插入件与第一冲头之间之后，将坯料设置在第二加工空间中。在坯料已经被设置在第二加工空间之后，将坯料夹在第二柱形插入件和第二冲头之间以便使插入第二环绕槽的环绕壁朝向先导部倾斜。在坯料已经被夹在第二柱形插入件和第二冲头之间之后，将坯料设置在第三加工空间。在坯料已经被设置在第三加工空间之后，将坯料夹在柱形引导件、第三冲头与第四柱形冲头之间以便设置通孔并使先导部朝向环绕壁倾斜。
【附图说明】
[0009]本发明的更完整的领会和它的许多伴随的优点将容易获得，因为当结合附图考虑时，本发明的更完整的领会和它的许多伴随的优点通过参考以下详细描述而变得更好理解，其中:
[0010]图1是示出了根据一实施例的制造装置的示例性总体布置的框图；
[0011]图2是由根据该实施例的制造装置制造的自冲铆螺母的示例性构造的立体图；
[0012]图3是由根据该实施例的制造装置制造的自冲铆螺母的示例性构造的主视图；
[0013]图4是自冲铆螺母的另一示例性构造的立体图；
[0014]图5是自冲铆螺母的另一示例性构造的主视图；
[0015]图6是根据该实施例的锻造成形部的示例性构造的平面图；
[0016]图7是根据该实施例的锻造成形部的示例性构造的平面图；
[0017]图8是第一锻模组件的示例性构造的平面图；
[0018]图9是第一锻模组件的示例性构造的正面剖视图；
[0019]图10是第一锻模组件的示例性构造的正面剖视图；
[0020]图11是第一插入件的示例性构造的立体图；
[0021]图12是第一插入件的示例性构造的平面图；
[0022]图13是第一插入件的示例性构造的主视图；
[0023]图14是第一冲头的示例性构造的后视图；
[0024]图15是第二锻模组件的示例性构造的正面剖视图；
[0025]图16是第二模具的示例性构造的平面图；
[0026]图17是第二模具的示例性构造的正面剖视图；
[0027]图18是第二插入件的示例性构造的平面图；
[0028]图19是第二插入件的示例性构造的主视图；
[0029]图20是第三锻模组件的示例性构造的正面剖视图；
[0030]图21是第三模具的示例性构造的平面图；
[0031]图22是引导件的示例性构造的平面图；
[0032]图23是引导件的示例性构造的正面剖视图；
[0033]图24是第二冲头的不例性构造的主视图；
[0034]图25是第四冲头的示例性构造的后视图；
[0035]图26是示出了预先形成坯料的先导部和环绕壁的步骤的正面剖视图；
[0036]图27是示出了使坯料的环绕壁向先导部倾斜的步骤的正面剖视图；以及
[0037]图28是示出了使坯料的先导部向环绕壁倾斜的步骤的正面剖视图。
【具体实施方式】
[0038]现在将参照附图描述本实施例，其中在多个附图中，相同的附图标记表示相应或相同的元件。
[0039]<1.制造装置的总体布置〉
[0040]图1是示出了根据一实施例的制造自冲铆螺母的装置1(下文中简称为“制造装置”)的示例性构造的框图。如图1所示，制造装置1主要包括供给部3、锻造成形部10和控制器90。为使多个方向清楚，图2和随后的附图根据需要附