一种可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具，包括：冲头，其为圆台型结构，冲头上表面半径大于冲头下表面半径；下模座，其中心为容纳腔，容纳腔上部为正圆台型腔，下部为通孔；正圆台型腔上端开口设置在下模座上平面，下端连通通孔；液压缸，其位于通孔中；液压缸的活塞在非冲压时伸出正圆台型腔上端开口。本实用新型专利技术具有无铆钉实现高强钢和铝合金之间的连接，并且能够精准定位的特点，同时，还具有通过冷却冲头及模具使铆接准确度不受影响的特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无铆钉冲压模具领域，具体涉及一种可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具。
技术介绍
为了追求车身轻量化，在不改变车身规格的前提下，可以通过优化车身结构，更新车身零件制造和连接工艺，用轻质材料替代传统低强度钢等方法实现车身结构轻量化。高强钢具有高减重潜力、高碰撞吸收能、高疲劳强度、高成形性及低平面各向异性等优势，铝合金具有质量轻、耐腐蚀、比强度高、易加工、表面美观及回收成本低等优点。所以现在的车身上开始大量应用高强钢和铝合金。然而，随着热成形工艺的发展，制造出的高强钢强度也越来越高，超高强钢可以达到1600Mpa左右，传统的自冲铆连接工艺中铆钉已经难以刺入钢板形成有效的接头。所以就出现了一种预冲孔无铆钉铆接方法，即在热成形过程中将高强钢钢板预先冲孔，然后在铆接过程中将铝板压入钢板预先冲好的孔中从而形成接头。其中，钢板上预先冲好的孔与冲头之间的定位是一个关键点，因为铝板放在钢板的上面，所以就看不到钢板上孔的位置，如果定位不准确，就不能准确的把铝板压入钢板的孔中形成有效接头。因此，本技术设计了一种可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具。
技术实现思路
本技术设计开发了一种可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具。本技术的目的之一是解决现有技术中钢和铝合金等异种金属点焊连接时由于熔点和热膨胀系数差异较大，焊接时焊点出现硬而脆的金属化合物，难以实现有效地焊接接头的问题。本技术的目的之二是解决现有技术中冲头与预冲孔之间难以精确定位的问题。本技术的目的之三是解决冲头及模具在冲压过程中，由于温度升高影响冲压铆接准确度，进而影响铆接件质量的问题。本技术具有无铆钉实现高强钢和铝合金之间的连接，并且能够精准定位的特点，同时，还具有通过冷却冲头及模具使铆接准确度不受影响的特点。本技术提供的技术方案为:—种可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具，包括:冲头，其为圆台型结构，所述冲头上表面半径大于所述冲头下表面半径；下模座，其中心为容纳腔，所述容纳腔上部为正圆台型腔，下部为通孔;正圆台型腔上端开口设置在所述下模座上平面，下端连通所述通孔；液压缸，其位于所述通孔中；所述液压缸的活塞在非冲压时伸出所述正圆台型腔上端开口。优选的是，还包括底座，所述下模座设置在所述底座上。优选的是，所述下模座沿着所述容纳腔对称分为固定下模座及活动下模座;所述底座上还设置有导轨，所述活动下模座能够沿导轨运动，从而和所述固定下模座闭合和分离。优选的是，所述活动下模座侧面连接动力装置，其用于使所述活动下模座沿所述导轨运动。优选的是，所述冲头及所述下模座分别设置有冷却液道。优选的是，所述冲头中设置环形冷却液道。优选的是，所述固定下模座和/或所述活动下模座上端沿通孔环绕设置冷却液道。优选的是，所述下模座的冷却液道内部设置记忆合金折流板，其上设置多个通孔。本技术与现有技术相比较所具有的有益效果:1.铝合金由于具有较高的导热性、表面易氧化，因此传统的点焊连接工艺很难实现铝合金板料之间的连接，特别是钢和铝合金等异种金属点焊连接时由于熔点和热膨胀系数差异较大，焊接时焊点出现硬而脆的金属化合物，难以实现有效地焊接接头;本技术所述的预冲孔无铆钉冲压模具采用机械连接的自冲铆接有效的解决了这个问题，实现高强钢和铝合金之间的连接；2.与现有工业生产中自冲铆生产工艺相比，本技术采用无铆钉铆接方式，通过精确的冲头与预冲孔的定位，准确地把铝板压入钢板的孔中，形成有效接头，接头效果更好，抗拉强度更高，成本也更低；3.将冲头、活塞和凹模同轴布置，活塞的直径与钢板预先冲好的孔的直径相同，冲压前活塞上行高出凹模一段距离，把高强钢钢板上预先冲好的孔套在活塞上可以实现冲头与钢板上孔的精确定位，简单易于实现，确保冲压出合格的铆接接头；4.大量冲压后，冲头必定会升温，不仅会使冲头膨胀从而影响铆接件的尺寸精度；还会因为很高的温度影响铆接件的成形质量，通过布置冷却液道对冲头进行降温处理，可以保证铆接质量；5.在下模座中布置冷却液道对下模座进行降温处理，从而保证铆接接头的尺寸；由于整体下模座中的圆台孔是铝板冲压填充的区域，如果温度过高会影响这部分位置的强度，冷却液道可以保持这一部分的恒温，从而保证强度，同时也延长了模具的使用寿命。【附图说明】图1为本技术所述的铆接装置铆接前主视图的全剖视图；图2为本技术所述的铆接装置铆接完成后主视图的全剖视图；图3为本技术所述的铆接装置铆接完成后下模座打开时的轴测投影图；图4为本技术所述的冲头主视图；图5为本技术所述的冲头沿A-A面的剖视图；图6为本技术所述的下模座的主视图；图7为本技术所述的当冷却液道流体温度高于记忆合金变形阈值时，固定下模座或活动下模座的沿B-B面的剖视图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1?7所示，本技术提供了一种可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具，包括冲头110、下模座、定位液压缸;高强钢钢板140上的孔是在热成形工序中预先在需要铆接的部位冲出的直径为9.9mm?1mm的圆形通孔;其中，冲头110为圆台形结构件，上表面的大圆直径为10_，下表面的小圆直径为8mm，高度为15mm，置于压边圈120的中心孔内为滑动连接，压边圈120为圆环体形结构件，高度为15mm，外圆直径为20mm，内圆直径为10mm;下模座整体为正方体形状，边长为80mm，从下表面的中心开有一个圆形孔，孔的深度为79mm，即从模座下表面一直到距离上表面Imm处，孔直径为14mm?16mm。在下模座的上表面中心位置往下开一个圆台形状的孔，圆台的小圆直径为10mm，大圆直径为12_，母线倾斜角度为30°?60°，高度为Imm，从而与下面的圆柱孔贯通，冲头110和下模座同轴布置，然后固定在导轨座170上确保位置不再变动;活塞150和缸筒160构成了定位液压缸，定位液压缸与冲头110和整体下模座要求同轴布置，然后固定在导轨座170上确保位置不变，缸筒160高度为79mm，SP缸筒160的上表面与整体下模座圆柱孔的上表面接触，缸筒160直径为14mm，底部有两个直径为2mm的通孔，其中一个为进液口，另一个为排液口，活塞150直径为9.9mm?10_，在下止点位置时与缸筒160上表面平齐，构成一个圆形的平台，因为定位液压缸与冲头110和整体下模座同轴，所以活塞150也与冲头110和整体下模座同轴;冲头110及下模座分别设置有冷却液道，并且分别连接有温度传感器及控制器，用于控制冷却液道内冷却液量进而调节冲头110下表面温度及下模座上表面温度。在另一种实施例中，下模座分为固定下模座180和活动下模座190构成了整体的下当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可定位的预冲孔无铆钉恒温冲压模具，其特征在于，包括：冲头，其为圆台型结构，所述冲头上表面半径大于所述冲头下表面半径；下模座，其中心为容纳腔，所述容纳腔上部为正圆台型腔，下部为通孔；正圆台型腔上端开口设置在所述下模座上平面，下端连通所述通孔；液压缸，其位于所述通孔中；所述液压缸的活塞在非冲压时伸出所述正圆台型腔上端开口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：庄蔚敏，杨冠男，解东旋，敖文宏，刘西洋，徐纪栓，闫雪燕，张凯希，李冰娇，胡哲，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22