專利名稱：一種薄板連接的模具設備的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于沖壓設備技術領域，具體地說是一種薄板相互搭疊連接的模具設備。
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備。
本實用新型的目的是這樣實現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置有園形倒角，與深沖孔幾何形狀相對應的沖壓頭的橫截面積是深沖孔橫截面積的60－80％。在實際應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，然后啟動沖壓頭，則在深沖孔上方的薄板重疊部分被沖入模具孔內，被沖入的部分在兩個橫向的方向變形受到限制而受到強烈的擠壓，從而使材料相互咬合，達到了連接的目的。
本實用新型的優(yōu)點是模具簡單，只要一個工序就可以在兩塊板之間產生一個特別牢固的結點，結點突出板的部份相對較短，此外既不會出現工具被卡死，也不會出現疲勞，更不會通過工具不干凈連接而影響產品質量。因為深沖孔在縱向及橫向都是固定的，因而在擠壓過程中發(fā)生強烈的材料流動，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)生很強的相互流動。本結構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，這樣形成的肩狀臺階在擠壓以后頂在板上，這樣在擠壓過程中可以不讓流動的材料往沖頭方向流出。另外本結構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，因為有這條槽，使得在結點突出部份的邊緣被擠壓材料能更好的相互流動。
本實用新型不僅能適用于金屬板的連接，而且也可以應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。
下面將結合附圖對本實用新型的實施方案作進一步描述。


圖1實際應用例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是應用實例2中相應于圖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備上，柱形的凹孔3呈園形截面，在這個凹孔及作為凹模(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和一個與其同軸具有較小直徑的工作沖模7組成，并產生軸肩8。
圖2表示了工作過程的第一部分，此時沖壓過程結束，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凹模內。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，即此時被深沖的板體局部已擠壓完畢。在這個位置，軸肩8位于板件5的上表面，此時與端面9相對應的板件局部被強烈地壓合在一起，材料被沿徑向外擠壓。凹模3被完全充滿，同時變形的材料被牢固地壓實在一起。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，在強大的變形載荷作用下，通過材料之間的相互交錯流動，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地形成一個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，這樣已成形的凸臺就可以輕便地從凹模3中提起，工件沿運動方向呈現出光滑的分界壁面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，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這個凹槽，以致使在圖4的12位置處產生強烈的材料相互交錯流動。因此該方案產生的板件間的連接相當牢固。
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。凸模及相對應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，將凹模成一個槽，在槽中或在槽整個長度內或在某一長度段內，利用相應制做一凸模產生一個連接段或連接點，在這一過程中即可以在槽的側壁與相對的凸模側壁之間形成板件間的擠壓連接。
權利要求1.一種使相互搭疊的薄板連接的模具設備，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置有圓形倒角，與深沖孔幾何形狀相對應的沖壓頭的橫截面積是深沖孔橫截面積的60-80%。
2.根據權利要求1所述的模具設備，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.根據權利要求1所述的模具設備，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.根據權利要求1所述的模具設備，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備，它包括有一帶深沖孔的模具、沖壓頭，特點是沖壓頭的端部設置有圓形倒角，與深沖孔幾何形狀相對應的沖壓頭的橫截面積是深沖孔橫截面積的60—80％，本結構的優(yōu)點是模具簡單，只要一個工序就可以在兩塊板之間產生一個特別牢固的結點，結點突出板的部分較短，本實用新型不僅能適用于金屬板的連接，而且也可以應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E04G17/00GK2198337SQ9422901
公開日1995年5月24日 申請日期1994年6月28日 優(yōu)先權日1994年6月28日
發(fā)明者瑞普 申請人:德國獨資太倉托克斯沖壓技術有限公司