專利名稱：用于將板機(jī)械連接起來的模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將板機(jī)械連接起來的模具，用來通過一根沖頭和一個(gè)陰模來實(shí)現(xiàn)它們之間的相互連接(如穿透連接或者類似連接)，其類型如主權(quán)利要求所述。
背景技術(shù)：
在普通類型(DE-PS3710929)用于穿透連接的模具中，沖頭具有一根直徑較小的榫，通過后者來將需要進(jìn)行連接的板深拉到一個(gè)陰模中的盲孔之中，并進(jìn)行擠壓，以便達(dá)到板之間的牢固連接。還有一些其他類型的方法，使用由沖頭和陰模組成的模具，用于實(shí)現(xiàn)板的擠壓、沖壓等，也用于將構(gòu)件連接于板上(DE-OS 199136695)。
另外還已知，在進(jìn)行組裝連接時(shí)，在沖頭一側(cè)和/或者陰模一側(cè)對(duì)模具—即對(duì)沖頭和陰模進(jìn)行強(qiáng)力冷卻，以便能夠?qū)⒛切┲辽俨糠值赜筛叻肿又瞥傻陌寤蛘吆懈叻肿拥陌暹B接起來(DE-OS 19752201)。這樣，對(duì)滯彈性物質(zhì)—如高分子、橡膠等—與諸如金屬等其他材料制成的板進(jìn)行加工時(shí)，可以達(dá)到類似的物理?xiàng)l件要求，使這樣的連接得以完成。這樣的多部件模具當(dāng)然比較復(fù)雜，并且只有為達(dá)到特定的目的、或者相應(yīng)的必要性條件下才會(huì)投入使用。
在另一種已知的這類方法中(DE-OS 10006789)，對(duì)于模具，即沖頭或者陰模，在模具機(jī)的模具緊固器中的緊固予以特別關(guān)注，其目的是方便于更換模具，為此設(shè)計(jì)中使其能夠相應(yīng)地進(jìn)行徑向移動(dòng)。
然而，在上述所有的現(xiàn)有技術(shù)中，從根本上講，加工過程中發(fā)生直接接觸的模具區(qū)段都有特殊要求。投入使用的模具的使用壽命，由投入使用的模具材料及其要求所決定，并且在很多場合下過低而不能令人滿意。為了達(dá)到現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，模具制造成本非常高，原因是其工作區(qū)必須達(dá)到相應(yīng)的硬度。另一方面，這樣高的硬度又會(huì)導(dǎo)致模具斷裂，尤其是經(jīng)常需要該高硬度區(qū)沿著與加工方向垂直的方向上必需具有很長的伸展范圍時(shí)。由于支承固定的緣故，此外還要求其在加工方向上達(dá)到必要的最低長度，即，由于這些特性要求，必需有高硬度來達(dá)到高使用壽命，這種情況下，沖頭和陰模呈現(xiàn)出一定的斷裂傾向，而這樣的斷裂會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。如果模具是用于進(jìn)行汽車板的連接這樣的批量生產(chǎn)，上述缺陷會(huì)產(chǎn)生特別嚴(yán)重的后果。因此，人們總是追求一種具有最佳使用壽命的模具，它具有極其優(yōu)異的硬度，并且斷裂危險(xiǎn)非常低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的模具，具有主權(quán)利要求的特征，其優(yōu)點(diǎn)在于僅有一個(gè)構(gòu)件，對(duì)于實(shí)際加工是必需的，即插入件具有所希望的硬度，并且因?yàn)槠錁?gòu)造的緣故承受的可能導(dǎo)致斷裂的應(yīng)力作用很小或者為零；而另一個(gè)構(gòu)件，即固定件，根據(jù)其使用目的可以用較軟的彈性材料制成。盡管沖頭和/或者陰模都分別是雙構(gòu)件式的，模具的制造費(fèi)用并不高，尤其是平衡考慮上述危險(xiǎn)性，比現(xiàn)有的可比技術(shù)更經(jīng)濟(jì)。此外，與對(duì)板實(shí)施加工的橫截面相比，這里沖頭和/或者陰模上承載加工應(yīng)力的橫截面較大。因此，本發(fā)明的優(yōu)勢在于采用了具有更好彈性材料的較大橫截面來進(jìn)行應(yīng)力的傳遞，而具有相應(yīng)硬度、完成板加工的橫截面自身較小。
根據(jù)模具類型的不同，本發(fā)明可以在沖頭側(cè)、或者陰模側(cè)、或者在雙側(cè)進(jìn)行應(yīng)用。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選構(gòu)造中，沖頭和/或者陰模沿著垂直于驅(qū)動(dòng)方向(即加工方向)分割成兩部分，目的是由此達(dá)到足夠的形狀配合連接以及因此達(dá)到需要的作用力連接。這里，設(shè)計(jì)置入構(gòu)件與固定件上沿著加工方向彼此相對(duì)的表面面積大小時(shí)，保證不出現(xiàn)過載，尤其是固定件的表面，不會(huì)遇到任何障礙。
在本發(fā)明的另一種優(yōu)選構(gòu)造中，在固定件上朝向插入件的端面中，加工有一個(gè)空位，來實(shí)現(xiàn)與插入件的形狀匹配連接。通常情況下這個(gè)空位為一個(gè)鉆孔等，而相應(yīng)的插入件以朝向它的一端插入或者放入該孔中。這里，插入件的邊沿可以具有倒角或者圓倒角，以便容易送入其中。
在本發(fā)明的一個(gè)與此相關(guān)的優(yōu)選構(gòu)造中，插入件與固定件之間的形狀配合連接為壓接，即，在空位的內(nèi)壁與插入件的外側(cè)面之間存在徑向擠壓作用力。
本發(fā)明的另一種優(yōu)選構(gòu)造是插入件呈筒狀，并且在其插入到空位中后形成其底面。本發(fā)明的這種構(gòu)造首先應(yīng)用于陰模，這樣，其中的插入件不再從空位中伸出來，原因在于那里所給定的格外高的應(yīng)力作用下，它僅需要構(gòu)成底。
根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選構(gòu)造，固定件與插入件之間形成旋轉(zhuǎn)配合方式的連接。這種旋轉(zhuǎn)連接性能夠通過與空位為基礎(chǔ)相配合的圓形橫截面上簡單的平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明中的一種特殊優(yōu)選構(gòu)造，空位的側(cè)壁與沖頭的側(cè)柱面之間存在徑向距離。其中，空位在徑向和軸向上為盲孔，其側(cè)壁沿著沖頭移動(dòng)的方向伸展，并且類似于空位的底面，呈現(xiàn)剛性結(jié)構(gòu)。沖頭和陰模的這種構(gòu)造和安置是已知的(EP 0215449)，不過，它具有開始時(shí)在現(xiàn)有技術(shù)中提到的不足。通過使用本發(fā)明的技術(shù)，可以獲得明顯的改進(jìn)，原因是如同已知的那樣，在對(duì)板件進(jìn)行深沖和后續(xù)的擠壓過程中，在加工方向上傳遞的應(yīng)力非常高，而在徑向上的阻力卻可以明顯降低。
根據(jù)本發(fā)明的另一種特殊構(gòu)造，模具的作用是完成構(gòu)件—即榫、螺母等—與板的連接，其中，在模具沖頭的前面安置一個(gè)松脫的沖頭，后者在完成加工后留在板上(DE-OS 19913695)。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和具有優(yōu)勢的構(gòu)造，在下面的描述、附圖和權(quán)利要求中給出。


本發(fā)明物體的一個(gè)實(shí)施例在附圖中給出，并且在下面予以詳細(xì)說明。附圖中圖1為分解圖，顯示沖頭、陰模和模具支架的縱截面，其中部分地對(duì)應(yīng)圖2中I-I線，以及圖2為對(duì)應(yīng)圖1中[II-II]線的橫截面。
具體實(shí)施例方式
在圖例中，給出了本發(fā)明的模具的分解圖，但是不包含其在模具機(jī)中的固定器。其中，在一個(gè)沖頭1和陰模2之間安置著兩塊需要彼此連接起來的板3。為了將板互相連接起來，沖頭1和其尾端上安置的榫4一起將被壓下，從而將板3上相應(yīng)的被壓區(qū)域壓入到陰模2中的空位5中去，以便在加工行程繼續(xù)時(shí)將這個(gè)被深拉進(jìn)來的板區(qū)在徑向上也受到擠壓，從而在受到深拉并被擠壓的板區(qū)中形成相互嚙合，這樣，通過穿透連接在板3之間形成固定連接。
沖頭1安置于此處未示出的模具機(jī)的模具支架6的上方，并且由兩個(gè)部件組成，即一個(gè)固定件7和具有一個(gè)榫4的插入件8。由于較高的作用應(yīng)力，插入件8與榫4具有較高的硬度，但由于固定件7和模具支架6的較大的橫截面承受較低的應(yīng)力，所以它們的硬度要求可以明顯降低。固定件7和插入件8通過壓接9彼此連接在一起，其中插入件8的上端頭插入到固定件7的空位10中，形成形狀配合連接，并且適合于承受高應(yīng)力作用。插入件8與固定件7之間的旋轉(zhuǎn)固定器為一個(gè)平臺(tái)11，后者加工于插入到空位10中去的插入件8的尾段上。
陰模2同樣被安置于模具支架6內(nèi)，也是兩部件式的，即由一個(gè)具有空位10的固定件12和一個(gè)被擠壓到空位5中去的擋頭13組成。為了更容易地插入到空為5中去，該擋頭13在其底端具有倒角14。在其上端也可以設(shè)計(jì)倒角15，以便最終形成一個(gè)有利于加工工藝的卷邊16?？瘴?的剩余部分的作用如已知的那樣，是作為陰模2的深拉孔17。該深拉孔17的底面由擋頭13構(gòu)成，它的材料硬度也明顯高于該陰模2的固定件12。
模具支架6分別具有一個(gè)與模具機(jī)相連接的管座件18，其中安放著沖頭1或陰模2，并且通過鎖緊螺母19或彈簧擋板20及彈簧21來固定于其工作位置上。
所有在上述說明的、后面的權(quán)利要求和圖例中所給出的特征，既可以是單獨(dú)的，也可以進(jìn)行任意互相組合，都屬于本發(fā)明的范圍。
附圖標(biāo)記代號(hào)表1.沖頭2.陰模3.板4.榫5.空位6.模具7.固定件8.插入件9.壓接
10.空位11.平臺(tái)12.固定件13.擋頭14.倒角15.倒角16.卷邊17.陰?？?8.管座件19.鎖緊螺母20.彈簧擋板21.彈簧
權(quán)利要求
1.對(duì)板(3)類材料進(jìn)行機(jī)械加工的模具，用于對(duì)其進(jìn)行彼此連接(穿透連接等)、擠壓、沖壓等，具有一個(gè)沖頭(1)和一個(gè)陰模(2)，它們分別以其遠(yuǎn)離板(3)的尾端被支承固定于模具機(jī)的模具固定器中，其特征為--沖頭(1)和/或陰模(2)都是組合式的，包括一個(gè)直接對(duì)板(3)進(jìn)行加工的插入件(8，13)和一個(gè)起到支承固定作用的固定件(7，12)；--在插入件(8，13)和固定件(7，12)之間形成形狀配合連接；并且--插入件(8，13)由比固定件(7，12)硬度更高的材料制成。
2.如權(quán)利要求1所述的模具，其特征為沖頭(1)和/或陰模(2)在垂直于驅(qū)動(dòng)方向(垂直于加工方向)上分割開。
3.如權(quán)利要求1或2所述的模具，其特征為在其朝向插入件(8，13)的端面上，固定件(7，12)具有一個(gè)留位(5，10)，用來與插入件(8，13)實(shí)現(xiàn)形狀配合連接。
4.如權(quán)利要求3所述的模具，其特征為固定件(7，12)與插入件(8，13)之間的形狀配合連接為壓接。
5.如權(quán)利要求3或4所述的模具，其特征為插入件(13)呈筒狀，并且插入到空位(5)中構(gòu)成后者的底。
6.如上述權(quán)利要求之一所述的模具，其特征為固定件(7)與插入件(8)之間的連接為旋轉(zhuǎn)連接。
7.如權(quán)利要求3或至6所述的模具，其特征為--空位(5)的側(cè)壁與定型沖頭(4)的側(cè)柱面之間存在一定的徑向距離，并且--陰模(2)中的空位(5)在徑向和軸向上為盲孔，其側(cè)壁沿著沖頭(1)的移動(dòng)方向伸展，并且類似于空位(5)的底面，呈現(xiàn)剛性結(jié)構(gòu)。
8.如上述權(quán)利要求之一所述的模具，其特征為用于對(duì)板、栓柱、螺母等構(gòu)件與板之間進(jìn)行鉚接類型的連接，其中使用一個(gè)可以擠壓到板中、并留在其中的沖頭，而后者受到模具沖頭的驅(qū)使完成擠入。
全文摘要
提供了一種機(jī)械模具，尤其用于進(jìn)行穿透連接加工，具有一個(gè)沖頭(1)和一個(gè)陰模(2)，其中，沖頭和陰模都是兩部件組合式的，其中的一個(gè)部件(8，13)直接進(jìn)行加工，因此由硬度較高的材料制成，而另一個(gè)部件(7，12)起到支承固定模具的作用。
文檔編號(hào)B21D39/00GK1505548SQ02809083
公開日2004年6月16日 申請(qǐng)日期2002年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月11日
發(fā)明者尤金·亞布, 尤金 亞布 申請(qǐng)人:托克斯沖壓技術(shù)兩合公司