用于冷成形接头工具的模具、压接工具和铆接工具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种放置在于压接操作中接合到压接工具中或于自冲铆接操作中接合到自冲铆接工具中的组件的相反侧上的模具。
【背景技术】
[0002]在白车身结构中，接合方法在传统上依赖于电阻电焊(例如，在钢结构中)。随着汽车行业对减轻车重以满足客户对燃料经济性的期望和燃料使用效率标准(CAFE)要求的持续关注，增加了对替代材料的兴趣。在铝密集型车辆和其它混合金属接合应用的情况下，与焊接铝相关的问题已促使了冷成形接头技术的采用，诸如当前最普遍用于成形接头的压接和自冲铆钉(SPR)。SPR的一个优势在于它是一种高产量装配工艺。
[0003]压接接头提供了增添成本节省的可能。如果通过压接接头将零件固定在一起，则能够节省专用铆钉的成本。然而，压接接头往往弱于SPR接头，因为它们不具有相同的互锁程度。压接接头的降低的强度限制了压接接头的潜在应用。需要提高压接接头和SPR接头的强度。
[0004]压接接头和自冲铆钉的另一问题在于该组件的底层在成形接头时会变薄并可导致铆钉或压接接头突破底部面板而引起腐蚀问题。如果可以减小突破的可能性，则压接接头和自冲铆钉都会被更广泛地应用。
[0005]通过如下总结的本实用新型解决了上述问题和其它问题。
【实用新型内容】
[0006]针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于，提供一种既能增加冷成形接头强度又能减小面板被突破的可能性的用于冷成形接头工具的模具。
[0007]公开了一种具有凹形内侧壁的多部分模具，其被可移动地保持在衬圈内以提高可在压接操作或自冲铆接(SPR)操作中成形的互锁的程度。该多部分模具还意图减小底层薄化并降低压接接头和SPR接头冲破的可能性。
[0008]根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于冷成形接头工具的模具，包括:
[0009]衬圈，限定了具有成形区域和缓冲区域的凹陷部；
[0010]具有凹形内表面的组合模具，组合模具在成形冷成形接头时被压缩在成形区域内并在缓冲区域中展开以促进模具从冷成形接头的移除；以及
[0011]径向偏置件，径向偏置件偏置组合模具以使组合模具在缓冲区域中展开。
[0012]根据本实用新型的一个实施例，组合模具具有限定了用于成形冷成形接头的凹形内表面的至少两个模具部分，其中，模具部分中的每一个均具有部分内底壁。
[0013]根据本实用新型的一个实施例，偏置件可操作地接合模具部分以在缓冲区域中将模具部分分离。
[0014]根据本实用新型的一个实施例，成形区域和缓冲区域同轴对齐，并且组合模具在凹陷部内往复运动以成形冷成形接头并将冷成形接头从组合模具移除。
[0015]根据本实用新型的一个实施例，还包括在衬圈上于成形区域和缓冲区域之间设置的凸轮表面，凸轮表面引导组合模具进入成形区域中并抵靠径向偏置件。
[0016]根据本实用新型的一个实施例，冷成形接头选自一组，该组基本包括:自冲铆钉；以及压接接头。
[0017]根据本实用新型的一个实施例，还包括轴向偏置件，轴向偏置件接合组合模具以将组合模具偏置成在成形区域和缓冲区域之间移动。
[0018]根据本实用新型的另一方面，提供了一种压接工具，压接工具用于在多个面板中成形压接接头，压接工具包括:压接冲头；以及相对于压接冲头设置在面板的相反侧的模具，模具具有设置在杯形衬圈内侧的多个部分杯形段，部分杯形段中的每一个均限定有凹形扣状物成形面，并且压接冲头抵靠凹形扣状物成形面成形面板的一部分。
[0019]根据本实用新型的一个实施例，杯形衬圈包括侧壁和底壁，并且侧壁具有内表面，内表面包括成形区域和与成形区域同轴的缓冲区域，其中，部分杯形段在杯形衬圈内往复运动，当部分杯形段设置在成形区域中时，压接冲头抵靠凹形扣状物成形面成形压接接头，当部分杯形段设置在缓冲区域中时，压接接头从模具移除。
[0020]根据本实用新型的一个实施例，该压接工具还包括径向展开弹簧，径向展开弹簧可操作地接合部分杯形段以在部分杯形段设置在缓冲区域中时将部分杯形段偏置分离。
[0021]根据本实用新型的一个实施例，该压接工具还包括轴向偏置弹簧，轴向偏置弹簧可操作地接合部分杯形段和杯形衬圈以将部分杯形段沿轴向朝缓冲区域偏置。
[0022]根据本实用新型的一个实施例，成形区域和缓冲区域同轴对齐，模具可选地在杯形衬圈内往复运动以成形压接接头并将压接接头从模具移除，并进一步包括在衬圈上于成形区域和缓冲区域之间设置的凸轮表面，凸轮表面将模具引导到成形区域中。
[0023]根据本实用新型的一个实施例，所述多个部分杯形段包括四个段。
[0024]根据本实用新型的又一方面，提供了一种铆接工具，铆接工具用于在多个面板中安装自冲铆钉，铆接工具包括:铆接冲头；以及相对于铆接冲头设置在面板的相反侧的模具，模具具有设置在杯形衬圈内侧的多个部分杯形段，每个部分杯形段均具有凹形内表面，随着面板受力被压向凹形内表面，铆接冲头将自冲铆钉安装到面板中。
[0025]根据本实用新型的一个实施例，杯形衬圈包括侧壁和底壁，侧壁具有内表面，内表面包括成形区域和与成形区域同轴的缓冲区域，其中，部分杯形段在杯形衬圈内往复运动，并且当部分杯形段设置在成形区域中时，铆接冲头抵靠扣状物成形面成形铆接接头，并且当部分杯形段设置在缓冲区域中时，铆接接头从模具移除。
[0026]根据本实用新型的一个实施例，还包括径向展开弹簧，径向展开弹簧可操作地接合部分杯形段以在部分杯形段设置在缓冲区域中时将部分杯形段偏置分离。
[0027]根据本实用新型的一个实施例，该铆接工具还包括轴向偏置弹簧，轴向偏置弹簧可操作地接合部分杯形段和杯形衬圈以将部分杯形段沿轴向朝缓冲区域偏置。
[0028]根据本实用新型的一个实施例，成形区域和缓冲区域同轴对齐，模具可选地在杯形衬圈内往复运动以成形铆接接头并将铆接接头从模具移除，并进一步包括在杯形衬圈上于成形区域和缓冲区域之间设置的凸轮表面，凸轮表面将模具引导到成形区域中。
[0029]根据本实用新型的一个实施例，所述多个部分杯形段包括四个段。
[0030]根据本实用新型的一方面，公开了一种用于冷成形接头工具的模具，其包括具有凹形内表面的组合模具，该组合模具被容纳在衬圈中，衬圈限定了具有成形区域和缓冲区域的凹陷部。该组合模具在成形冷成形接头时被压缩在成形区域内并在缓冲区域中展开以促进模具从冷成形接头的移除。径向偏置件偏置组合模具以在缓冲区域中展开。此外，可设置轴向偏置件以接合组合模具以使组合模具偏置而在成形区域和缓冲区域之间移动。
[0031]根据本实用新型的其它方面，组合模具可具有限定了用于成形冷成形接头的凹形表面的至少两个模具部分，并且模具部分中的每一个均包括部分内底壁。该偏置件发挥作用以可操作地接合模具部分以在缓冲区域中使模具部件分离。
[0032]成形区域和缓冲区域同轴对齐，并且组合模具可选地在凹陷部内往复运动以成形冷成形接头并将冷成形接头从组合模具移除。该模具可进一步包括在衬圈上于成形区域和缓冲区域之间设置的凸轮表面，凸轮表面将组合模具引导到成形区域中并抵靠径向偏置件。
[0033]根据本实用新型的另一方面，提供了一种用于在多个面板中成形压接接头的压接工具。该压接工具包括压接冲头和相对于压接冲头设置在面板的相反侧的模具。该模具具有设置在杯形衬圈内侧的多个部分杯形段。面板通过冲头进入限定有侧面凹形扣状物成形面的杯形段而成形。
[0034]根据涉及压接工具的本实用新型的其它方面，该杯形衬圈包括侧壁和底壁。侧壁具有包括成形区域和与成形区域同轴的缓冲区域的内表面。杯形段在杯形衬圈内往复运动。当杯形段设置在成形区域中时，压接冲头抵靠侧面扣状物成形面成形压接接头。当杯形段设置在缓冲区域中时，压接接头被从模具移除。
[0035]径向展开弹簧可操作地接合杯形段，以在杯形段被设置在缓冲区域中时将杯形段偏置分离。此外，轴向偏置弹簧可操作地接合杯形段和杯形衬圈以将杯形段沿轴向朝缓冲区域偏置。
[0036]成形区域和缓冲区域同轴对齐，并且模具可选地在杯形衬圈内往复运动以成形压接接头并从模具移除压接接头。凸轮表面在衬圈上于成形区域和缓冲区域之间设置，凸轮表面将模具引导到成形区域中。
[0037]根据本实用新型的其它方面，公开了一种用于在多个面板中安装自冲铆钉的铆接工具。该铆接工具包括铆接冲头和相对于铆接冲头设置在面板的相反侧的模具。该模具具有设置在杯形衬圈内侧的多个部分杯形段。每个杯形段均具有凹形内表面。随着面板受力被压向杯形段的内表面，铆接冲头将自冲铆钉安装到面板中。
[0038]根据涉及铆接工具的本实用新型的其它方面，杯形衬圈可包括侧壁和底壁。侧壁可具有包括成形区域和与成形区域同轴的缓冲区域的内表面。杯形段在杯形衬圈内往复运动。当杯形段设置在成形区域中时，铆接冲头抵靠扣状物成形面成形铆接接头。当杯形段设置在缓冲区域中时，铆接接头被从模具移除。
[0039]径向展开弹簧可操作地接合杯形段，以在杯形段设置在缓冲区域中时将杯形段偏置分离。轴向偏置弹簧可操作地接合杯形段和杯形衬圈以将杯形段沿轴向朝缓冲区域偏置。
[0040]成形区域和缓冲区域同轴对齐并且模具可选地在杯形衬圈内往复运动以成形压接接头并从模具移除压接接头。凸轮表面可在衬圈上于成形区域和缓冲区域之间设置以将模具引导到成形区域中。
[0041]本实用新型的有益效果在于，该用于冷成形接头工具的模具既能增加冷成形接头强度又能减小面板被突破的可能性。
[0042]下面参照附图更为详细地描述本实用新型的上述方面和其它方面。
【附图说明】
[0043]图1为在接头预成形阶段位于左侧的压接工具和位于右侧的铆接工具的示意性截面图，其包括根据本实用新型的一方面制造的模具。
[0044]图2为在接头初始成形阶段位于左侧的压接工具