[發(fā)明專利]金屬板件的沖壓腰形點連接模具與沖壓腰形點連接方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110248616.7
• 申請日: 2011-08-26
• 公開（公告）號: CN102284629A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張榮魁;夏元海
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州托克斯沖壓設(shè)備有限公司
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10;B21D39/02
• 代理公司: 蘇州廣正知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32234
• 代理人: 張利強

技術(shù)領(lǐng)域

本技術(shù)涉及一種金屬板件的沖壓腰形點連接模具與沖壓腰形點連接方法，尤其涉及一種廣泛用于氣液增力缸式?jīng)_壓設(shè)備上的金屬板件的沖壓腰形點連接模具與沖壓腰形點連接方法。

背景技術(shù)

金屬板件連接技術(shù)包括焊接連接、點焊連接、鉚釘連接、螺紋連接、滾口及卷邊連接等技術(shù)。金屬板件沖壓點連接技術(shù)的創(chuàng)造性問世，突破了傳統(tǒng)的板件連接的工藝模式，并以其獨特的模具結(jié)構(gòu)簡單、低成本高效率、經(jīng)濟節(jié)能環(huán)保、質(zhì)量穩(wěn)定可靠、不損壞任何表面涂層，及不同材質(zhì)不同厚度板件多層連接的技術(shù)特征，廣泛應(yīng)用于航天、機械、汽車、家電、五金等領(lǐng)域。金屬板件沖壓點連接技術(shù)異軍突起的貢獻顯而易見，是現(xiàn)在板件連接技術(shù)領(lǐng)域里的一朵奇葩，是一種工藝成熟、高效節(jié)能、普及迅速、先進的板件連接技術(shù)，具有不可估量的社會效益。

金屬板件沖壓點連接技術(shù)實際上是一種沖壓圓點連接技術(shù)，其表現(xiàn)方式是在氣液增力缸式?jīng)_壓設(shè)備上，利用一個簡單的圓形凸模把被連接的板件通過一個沖壓加工過程，在壓力作用下擠壓進相應(yīng)的凹模內(nèi)，受到擠壓的板件材料在凹模腔內(nèi)，按設(shè)計的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)使板件材料的外部及夾層內(nèi)部之間產(chǎn)生體積形態(tài)移動，使壓力點周邊的夾層材料產(chǎn)生流動變形，互相包扣咬合把板件連接一起，脫模后塑性變形成一面凹陷、一面凸起的圓形點狀，即板件沖壓圓點連接。目前，這種板件連接的出色表現(xiàn)彰顯出其獨特技術(shù)優(yōu)勢。然而，經(jīng)過多年的生產(chǎn)實踐，發(fā)現(xiàn)這種板件沖壓圓點連接技術(shù)仍然存在著缺陷和不足：

1、板件需要單點連接時，沖壓圓點連接部位雖然表面包扣咬合為一體，其內(nèi)部仍然是圓周分層結(jié)構(gòu)，兩層板件當(dāng)受到兩個不同方向外力時極易轉(zhuǎn)動，容易破壞板件連接的穩(wěn)定性；

2、沖壓圓點的直徑是根據(jù)板件的材質(zhì)、厚度、沖壓位置等條件，選用相應(yīng)的模具而有不同的變化，但圓形模具結(jié)構(gòu)不會改變，在相同的條件，沖壓圓點的直徑制約了板件連接部位的互相包扣咬合的接觸面積，不適合連接強度要求較高的窄小法蘭邊的板件；

3、由于連接部位受到圓形的互相包扣咬合的接觸面積限制，同時也制約了板件連接強度的范圍，而板件連接形成的圓點式結(jié)構(gòu)，其抗拉、抗剪受力狀態(tài)，不能有避重就輕合理的進行針對性、方向性的選擇。

因此，在現(xiàn)有技術(shù)中為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足出現(xiàn)了一種板件雙圓點連接，即兩個并列圓形凸模對應(yīng)兩個并列的兩個相通圓形凹模，來實現(xiàn)板件連接，雖然增加了壓力點的咬合接觸面積、提高了抗拉抗剪強度，但是不足之處是模具形狀復(fù)雜，制造成本增加，而兩個圓形凸模之間分離成夾縫形狀，使被壓力擠進的流動材料形成夾持力，在沖壓加工過程中增加了脫模阻力，加力脫模后容易使板件變形。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷不足，本發(fā)明的目的是提供一種全新的金屬板件的沖壓腰形點連接模具與沖壓腰形點連接方法。

為了達到以上目的，本發(fā)明提供了一種金屬板件的沖壓腰形點連接模具，它包括凸模以及位于凸模下方的凹模。凸模包含凸模體以及位于凸模體下端的腰形壓頭，腰形壓頭具有與凸模體相連接的腰形壓頭根部、腰形壓頭底面以及環(huán)繞腰形壓頭底面的腰形壓頭底角邊，腰形壓頭底面包括由腰形端部半圓弧、半圓直徑切點、連接切線依次相連接構(gòu)成的腰形面；凹模包含凹模體，凹模體的上端具有凹模頂面以及位于凹模頂面內(nèi)側(cè)邊緣的凹口邊、凹模腰形底面以及環(huán)繞凹模腰形底面的導(dǎo)流槽；當(dāng)凸模自上而下依次將第一板件與第二板件壓入凹模內(nèi)時，第一板件與第二板件分別在凹模體內(nèi)部的凹口邊、導(dǎo)流槽處以板件夾層為界互相擠壓交錯流動并形成呈內(nèi)層角、外層角，從而形成具有底邊凸筋的凹槽的連接點。

本發(fā)明的更進一步改進在于，腰形壓頭底角邊的橫斷剖面是圓弧形，腰形壓頭底角邊的整體外形尺寸略小于腰形壓頭根部的整體外形尺寸，從而腰形壓頭底角邊與腰形壓頭根部之間形成角度較小的斜面，因此腰形壓頭的縱截面基本呈梯形，并且腰形壓頭底面在垂直方向上的投影落在腰形壓頭根部的投影內(nèi)。

本發(fā)明的更進一步改進在于，凹口邊的橫斷剖面是圓弧形，導(dǎo)流槽的橫斷剖面是圓弧形，凹模腰形底面與導(dǎo)流槽的連接處的橫斷剖面是圓弧形。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種金屬板件的沖壓腰形點連接方法，依次進行如下步驟：