[发明专利]用于自冲铆接工艺的具有多侧面型腔的冲模

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及自冲铆接工艺，更具体地，涉及用于自冲铆接工艺中的冲模组件。

背景技术

在批量生产的车辆产品中所使用的部件的接合过程中，需要使用机械紧固件来帮助获得接合处所需的强度和耐久性。车辆产品中所使用的一种机械紧固件是自冲铆钉(SPR)。

本领域中公知自冲铆钉技术的一般原理。为了将自冲铆钉应用在要被接合的工件上，第一工件或板件的一部分被置于冲模组件的支承表面上，以便叠压形成于冲模组件中的冲模型腔。然后将一个或多个附加板件的一部分堆叠在叠压冲模型腔的第一板件的一部分上。板件相对于彼此并相对于冲模组件被固定到位，以避免在铆钉的应用过程中部件的相对运动。冲模型腔还可以包含当足够刺穿第一工件的压力施加在铆钉上时协助迫使铆钉的一部分径向向外伸展或弯折的冲模柱。铆钉还刺穿叠压第一板件的第二板件的表面。在公知的方式中，可以使用现有的SPR工艺接合多达四层的材料。

将铆钉应用在要被接合的工件上的过程中，产生了称为SPR“圆顶(button)”的特征。这种SPR圆顶以沿着第二板件的与被铆钉刺穿的一侧相对一侧的的表面中突出的形式存在。在SPR接合过程中遇到的挑战之一是在接合处的“圆顶”侧的裂纹聚集(nucleation)和扩展，其在SPR操作的过程中沿着由冲模型腔的底面和壁形成的圆顶的拐角形成。这些裂纹的存在和大小会影响接合处的质量以及SPR技术作为紧固选择的可行性。

因此，需要提供一种减少或最小化在圆顶的形成过程中沿着SPR圆顶的铆钉材料中的裂纹形成的冲模几何结构。

发明内容

在本发明的实施例的一方面，用于自冲铆接工艺的冲模组件包括具有轴和多个绕轴排列的侧面的冲模型腔。冲模型腔的每个侧面都沿包括弦的平面延伸，其中弦连接以轴为中心的圆上的两点。

在本发明的实施例的另一方面，用于自冲铆接工艺的冲模组件包括在冲模组件中形成的冲模型腔。型腔的周界由多个侧面和多条圆角半径形成。冲模型腔的每个侧面的每个末端都与由圆角半径在相邻侧面的末端连接至型腔的相邻侧面。

在本发明的实施例的另一方面，用于自冲铆接工艺的冲模组件包括支承表面和在支承表面中形成的冲模型腔。该冲模型腔包括型腔底面和穿过型腔底面的中心轴。多个型腔侧面在型腔底面与支承表面之间延伸。至少一个侧面在自底面向支承表面的方向上倾斜远离轴。

在本发明的实施例的另一方面，用于自冲铆接工艺的冲模组件包括六个壁部分，每个壁部分的每个末端都在相邻壁部分的末端上连接至相邻壁部分。

附图说明

在说明本发明的实施例的附图中：

图1是可与根据本发明一实施例的冲模组件一起使用的用于接合一对堆叠板件的部分的自冲铆钉的截面图。

图2是根据本发明的一个实施例的多侧面冲模组件的一部分的透视图。

图3是图2中所示的多侧面冲模组件的一部分的截面图。

图4是图2中所示的冲模组件的一部分的俯视图，其示出了沿着冲模型腔的周界的冲模型腔侧面或壁部分。

图5是根据本发明的另一实施例的多侧面冲模组件的一部分的俯视图。

图6-9表示将自冲铆钉应用在一对板件上以接合板件的操作顺序。

图10是根据本发明的另一实施例的多侧面冲模组件的一部分的俯视图。

图11是根据本发明的另一实施例的多侧面冲模组件的一部分的透视图。

具体实施方式

出于说明性目的，这里所述的示例性实施例给出具体细节并且服从结构和设计中的多种变化。应当理解，这里所使用的措辞和术语是出于说明的目的而不应视为对本发明的限制。

术语“一(a和an)”在这里不表示对数量的限制，而是表示至少一个引用项的存在。而且，这里所使用的术语“包括(including)”、“包含(comprising)”以及它们的变化表示涵盖其后面所列出的项及其等同物并且允许存在附加项。进一步地，术语“第一(first)”、“第二(second)”和“第三(third)”等的使用在这里不表示它们所指的项的任何顺序、数量或相对重要性，而是用于区别各元件。

除非另外限定，术语如“配置(configured)”、“置于(disposed)”、“放置(placed)”、“耦接至(coupled to)”及其变化在这里广泛地使用并涵盖直接和间接的连接、耦接和接合。此外，术语“连接(attached)”和“耦接(coupled)”及其变化不限于物理或机械的连接或耦接。