專利名稱：鉚接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉚接裝置，本發(fā)明通過沿著軸向與徑向方向穿過成形工 具的排放孔排放熱空氣而使鉚釘?shù)捻敹巳诨缓篁?qū)使成形工具下降而對鉚 釘頂端施加壓力并使其成形為頭狀，再將冷卻用空氣供應(yīng)到成形工具與連接 在該成形工具上側(cè)的連接管以降低該成形工具的溫度，從而使得成形為頭狀 并與該成形工具接觸的鉚釘?shù)捻敹死鋮s。
背景技術(shù)：
如同汽車內(nèi)部裝飾材料一樣，當使用多個塑料板件以層積方式結(jié)合時， 通常會在板件的邊緣加工出貫通孔后，在上述貫通孔上插入一端成形為頭狀 的鉚釘，然后再將上述鉚釘?shù)牧硪欢顺尚螢轭^狀。
由于上述汽車內(nèi)部裝飾材料的上述鉚釘使用合成樹脂制作，因此其處理 方式和金屬材料制成的鉚釘不同，需要融化合成樹脂后利用成形工具施加壓 力而使鉚釘?shù)囊欢顺尚螢轭^狀，然后再冷卻鉚釘。
為了實現(xiàn)上述鉚接作業(yè)，人們已開發(fā)了圖l所示的現(xiàn)有的鉚接裝置。在
現(xiàn)有的鉚接裝置中，內(nèi)置有電熱線的加熱器12結(jié)合在能夠?qū)T釘1的一端 加工成頭狀的成形工具14的上側(cè)，供應(yīng)電源后，上述加熱器12會加熱成形 工具14而提高成形工具14的溫度。
上述裝置會對成形工具14加熱，然后驅(qū)使加熱后的成形工具14下降并 同時對鉚釘1的一端進行加熱并進行成形作業(yè)。
現(xiàn)有裝置的結(jié)構(gòu)可以利用成形工具14融化鉚釘1的一端，由于其結(jié)構(gòu) 簡單而能夠降低其制作成本，但由于同時進行加熱與加壓，因而需要在鉚釘 1的端部沒有完全融化的情形下施加壓力，因此鉚釘1的端部無法完美地成形為頭狀，而且由于上述壓力會傳達到板件2而使板件2扭曲變形或出現(xiàn)白
化現(xiàn)象，從而降低了成品質(zhì)量。
而且冷卻時成形工具的溫度下降緩慢而增加了作業(yè)時間。
除了前述直接對成形工具加熱的方式以外，如圖2中的(a)所示，還 有一種裝置可以為鉚釘1的周緣提供熱空氣，以在融化鉚釘1后驅(qū)使成形工 具24下降并將鉚釘1的一端加工成頭狀。
板件2與鉚釘1到達指定位置后，上述裝置將如圖2中的(b)所示驅(qū) 使供應(yīng)熱空氣的熱空氣供應(yīng)單元22下降并包圍鉚釘1的一端，然后為鉚釘1 的該端供應(yīng)熱空氣，經(jīng)過了設(shè)定時間后，如圖2中的(c)所示驅(qū)使上述熱 空氣供應(yīng)單元22上升，結(jié)合有成形工具24的沖頭則下降而使鉚釘1的該端 成形為頭狀，然后供應(yīng)冷空氣而使成形為頭狀的鉚釘1的該端冷卻。
按照上述方式使用熱空氣時，可以在鉚釘1的一端充分融化后驅(qū)使成形 工具24下降并對鉚釘1的該端進行成形作業(yè)，其鉚接質(zhì)量比圖1所示的同 時加熱成形的方式有所提高。
然而，上述裝置需要分別配置可以驅(qū)使熱空氣供應(yīng)單元22進行升降運 動的驅(qū)動單元與可以驅(qū)使成形工具進行升降運動的驅(qū)動單元，因此其結(jié)構(gòu)復 雜并導致價格昂貴。而且，上述裝置需要先驅(qū)使熱空氣供應(yīng)單元22下降而 加熱鉚釘1的一端后，再重新驅(qū)使熱空氣供應(yīng)單元22上升后對鉚釘1的該 端進行成形作業(yè)，因此增加了鉚接作業(yè)時間。
圖3所示的德國KIEFEL公司所開發(fā)的鉚接裝置是另一個現(xiàn)有技術(shù)的鉚 接裝置。
如圖3所示，上述鉚接裝置將加熱器32結(jié)合在成形工具34的上側(cè)，上 述加熱器32與成形工具34由外罩(housing)包圍。當空氣供應(yīng)到由上述外 罩所形成的空間內(nèi)部時，可以使經(jīng)過上述加熱器32加熱的空氣供應(yīng)到鉚釘1 的一端并融化上述鉚釘1的該端，然后驅(qū)使上述成形工具34下降并且把鉚釘1的該端加工成頭狀。
上述裝置不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且可以使用熱空氣把鉚釘1的一端加工成頭 狀，有效地提高了鉚接質(zhì)量。
然而，該裝置中包圍成形工具34與加熱器32的外罩的尺寸無法超過某 一界限，位于外罩內(nèi)部的加熱器受到尺寸限制而限制了可以加熱鉚釘1一端 的熱空氣量，因此融化鉚釘該端時所需要的時間較多。尤其是由于僅對鉚釘 1一端的外周面供應(yīng)熱空氣，因此融化到鉚釘1的該端的內(nèi)側(cè)時需要花費較 多時間。而且，由于在冷卻鉚釘l時需要同時冷卻成形工具34與加熱器32 而增加了冷卻時間，在加熱鉚釘1時需要同時加熱成形工具34與加熱器32， 這不僅在完成鉚接作業(yè)時需要更多的作業(yè)時間，還增加了能量損失。
發(fā)明內(nèi)容
申請人為了解決上述問題而開發(fā)了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種鉚 接裝置，該鉚接裝置不僅能夠提高鉚接作業(yè)質(zhì)量和提高能量效率，還能夠縮 短鉚接作業(yè)時間并提高生產(chǎn)率。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種鉚接裝置，該鉚接裝置結(jié)構(gòu)簡單，制作 容易，成本低廉。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的鉚接裝置可以對由合成樹脂制成的鉚釘?shù)?br>
端部加熱加壓而使該鉚釘?shù)亩瞬砍尚螢轭^狀后結(jié)合多個板材，本發(fā)明包括-
熱空氣管，該熱空氣管用于供應(yīng)熱空氣；連接管，該連接管呈中空管狀，并
結(jié)合在上述熱空氣管的下端；成形工具，該成形工具的邊緣部位與中央部位
朝下突出，而在該邊緣部位與中央部位之間的部分則朝上凹陷，并且在該成 形工具內(nèi)具有沿著該成形工具的軸向與徑向方向延伸的排放孔，該成形工具
結(jié)合在上述連接管的下側(cè)以通過上述排放孔將流經(jīng)上述連接管的熱空氣排 出，從而對所述鉚釘?shù)亩瞬考訜岵⒃撱T釘?shù)亩瞬砍尚螢轭^狀；移動單元，
6該移動單元與上述熱空氣管或連接管結(jié)合并驅(qū)使上述成形工具上下移動；以 及導引件，該導引件包圍上述成形工具而驅(qū)使從成形工具內(nèi)的沿著徑向方向 延伸的排放孔排放出來的熱空氣流向所述鉚釘?shù)亩瞬俊?br>
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述連接管的外周面具有多個散熱片。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述導引件的下端形成有多個凹槽，通過該 多個凹槽能夠使加熱所述鉚釘?shù)亩瞬康臒峥諝馀欧诺酵獠俊?br>
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述導引件連接有用于供應(yīng)冷空氣的冷空氣 管，以在所述鉚釘?shù)亩瞬砍尚螢轭^狀后冷卻上述成形工具與連接管。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述導引件的上側(cè)包圍連接管并且以能夠沿 著上述連接管進行上下移動的方式安裝，上述導引件還與彈簧結(jié)合而能夠在 上述成形工具下降時通過上述彈簧的彈性力按壓板材。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，上述導引件的外周面上結(jié)合有一個以上的突 出于該導引件下端的隔離件，該隔離件可以阻止導引件的下端直接接觸板材 的表面。
如前所述，本發(fā)明引入熱空氣并通過成形工具的排放孔對鉚釘加熱后將 鉚釘?shù)亩瞬考庸こ深^狀，這不僅能夠提高鉚接作業(yè)質(zhì)量并提高能量效率，還 能夠縮短冷卻、加熱時間而提高生產(chǎn)率。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，制作容易而成本低廉，非常具有經(jīng)濟性。
圖1是現(xiàn)有鉚接裝置的成形工具與待鉚接板件的剖面圖2是另一現(xiàn)有鉚接裝置的鉚接作業(yè)剖面圖3是另一現(xiàn)有鉚接裝置的剖面圖4是本發(fā)明鉚接裝置優(yōu)選實施例的剖面圖5是本發(fā)明鉚接裝置的導引件的正視7圖6是利用本發(fā)明的鉚接裝置加熱時的剖面圖； 圖7與圖8是鉚釘?shù)亩瞬砍尚螢轭^狀時的剖面圖。 <主要圖形標記的說明>
1:鉚釘
12:加熱器
22:熱空氣供應(yīng)單元
32:力B熱器
100:連接管
200:熱空氣管
310:排放孔
420:傳動板
510:隔離件
530:冷空氣管
2:板件 14:成形工具 24:成形工具 34:成形工具
110:散熱片(cooling fin) 300:成形工具
410:液壓缸 500:導引件 520:彈簧 540:凹槽
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明鉚接裝置的優(yōu)選實施例做進一步說明。
圖4是本發(fā)明鉚接裝置的實施例的成形工具及其它部件的剖面圖。 如圖4所示，本發(fā)明的鉚接裝置主要包括熱空氣管200、連接管100、
成形工具300、移動單元以及導引件500。
首先說明熱空氣管200。上述熱空氣管200呈中空管狀，可以為熱空氣
提供通路。
上述連接管100也呈中空管狀，其結(jié)合在上述熱空氣管200的下端，可 以為流經(jīng)熱空氣管200的熱空氣提供通路。
為了提高傳熱效率，上述連接管IOO使用鋁之類的具有高傳熱率的金屬 材料制作。下面說明成形工具300。上述成形工具300與上述連接管100的下側(cè)末 端結(jié)合并形成為平盤形狀，該成形工具300具有貫穿成形工具300的多個排 放孔310，其中，中心孔310貫穿成形工具300中央部位并沿著軸向方向延 伸，徑向孔310沿著徑向方向延伸并連通中心孔310。
上述連接管100所供應(yīng)的熱空氣將通過形成于上述成形工具300內(nèi)并沿 著軸向與徑向方向延伸的排放孔310排放出去。
如圖4所示，上述成形工具300的下邊緣與中央部位朝下突出，而該下 邊緣與中央部位之間的部分則朝上凹陷，該形狀可以在鉚釘1成形時驅(qū)使鉚 釘1的上端沿著上述成形工具300的凹面朝外張開而成形為頭狀。
優(yōu)選地，上述成形工具300為了容易地加熱冷卻而使用傳熱率較高的金 屬材料制作。
下面說明移動單元。上述移動單元結(jié)合在上述熱空氣管200或連接管 100上，并且能夠在彈簧520的作用下驅(qū)使上述成形工具300進行上下運動。 如圖4所示，本發(fā)明實施例的移動單元包括液壓缸410以及傳動板420，上 述傳動板420可以把上述液壓缸410的上下運動動力傳達給上述熱空氣管 200。
使用上述傳動板420的理由為，為了一次成形多個鉚釘1而在裝置內(nèi)部 配置上述多個成形工具300時，可以憑借上述傳動板420的移動而驅(qū)使上述 多個成形工具300同時進行上下移動。
除了使用上述傳動板420驅(qū)使成形工具300進行升降運動以外，也可以 把液壓缸410直接連接到熱空氣管200或成形工具300的連接管100上，也 可以使用氣壓缸或凸輪等代替上述液壓缸410。
下面說明導引件500。上述導引件500包圍上述成形工具300而使上述 成形工具300的排放孔310所排放出來的熱空氣朝向鉚釘1流動。為此，上 述導引件500的直徑從上到下逐漸變小而使熱空氣碰撞上述導引件500后流向鉚釘1的周緣。
供應(yīng)冷空氣的冷空氣管530連接在上述導引件500的一側(cè)，鉚釘1成形 為頭狀后可以通過上述冷空氣管530供應(yīng)冷空氣并冷卻成形工具300。對導 引件500供應(yīng)冷空氣而冷卻鉚釘1時，為了縮短冷卻時間并且使成形工具300 與連接管100的下端一起急速冷卻，在上述連接管ioo外周面的接近下端之 處設(shè)置有多個散熱片110，而且上述導引件500也包圍著上述散熱片110。
如圖5所示，上述導引件500的下端具有多個凹槽540，加熱或冷卻上 述鉚釘1與成形工具300的熱空氣或冷空氣可以通過上述凹槽540排放到外 部。這樣一來，可以把流過鉚釘1或貫穿成形工具300的熱空氣或冷空氣排 放到外部，從而使得新供應(yīng)的熱空氣或冷空氣繼續(xù)流過鉚釘1而使鉚釘1快 速加熱或冷卻。
上述導引件500以可以以上下移動的方式結(jié)合在上述連接管100上，彈 簧520則結(jié)合在上述導引件500的上端，上述導引件500可以通過上述彈簧 520的下壓動作而包圍成形工具300。
上述導引件500的下側(cè)結(jié)合有多個隔離件510，該多個隔離件510能夠 防止導引件500的下端在成形工具300下降時直接接觸到板件2。
使用隔離件510的理由如下當導引件500直接接觸板件2時，導引件 500的高熱將使接觸到上述導引件500的板件2融化而出現(xiàn)表面缺陷，使用 隔離件510可以防止該問題。
上述隔離件510朝下突出于導引件500的下端，并可以在上述成形工具 300下降時先接觸到板件2，從而阻止導引件500直接接觸板件2。此時由于 成形工具300在導引件500停止下降的狀態(tài)下繼續(xù)下降，因此將壓縮上述彈 簧520而積蓄彈性力。
上述隔離件510接觸到板件2后，可以通過彈簧520的彈性力而按壓板 件2并使其固定，從而可以在鉚釘1成形時防止板件2搖晃。當成形工具300上升時，上述導引件500可以在上述成形工具300移動 預定距離的過程中通過上述彈簧520的彈性力而繼續(xù)維持靜止狀態(tài)，當上述 成形工具300越過預定距離而上述繼續(xù)上升時，上述導引件500則一起上升。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明鉚接裝置的實施例的作用與效果做進一步說明。
圖6是本發(fā)明的優(yōu)選實施例在加熱鉚釘1時的剖面圖，圖7與圖8是成 形工具300將鉚釘1的端部加工成頭狀時的剖面圖。
首先，如圖6所示，將成形工具300置于鉚釘1的上側(cè)后供應(yīng)熱空氣。 經(jīng)過熱空氣管200與連接管100的熱空氣通過成形工具300的排放孔310而 沿著軸向與徑向方向排放。此時沿著軸向方向排放出來的熱空氣可以加熱鉚 釘l的內(nèi)周面，沿著徑向方向排放出來的熱空氣則在碰到導引件500而改變 流向并加熱鉚釘1的外周面后流到外部。
對上述鉚釘1加熱設(shè)定時間后，操作上述移動單元驅(qū)動上述成形工具 300下降。上述成形工具300接觸到鉚釘1后繼續(xù)對鉚釘1的上側(cè)施加壓力， 上述鉚釘1的上側(cè)將沿著成形工具300下側(cè)面的凹陷部位朝外張開而逐漸如 圖7與圖8所示成形為頭狀。
導引件500在上述成形工具300下降的過程中跟著下降，并且在隔離件 510接觸到板件2后停止下降。當成形工具300繼續(xù)下降時，將使彈簧520 受到壓縮并積蓄彈性力。
當成形工具300完全下降并且鉚釘1的成形完畢后，停止供應(yīng)熱空氣， 然后通過連接到上述導引件500 —側(cè)的冷空氣管530供應(yīng)冷空氣。冷空氣流 過連接管100的散熱片110與成形工具300并且冷卻連接管100與成形工具 300，從而使得與成形工具300接觸的鉚釘1冷卻。
鉚釘1冷卻完畢后，停止冷空氣的供應(yīng)并驅(qū)使成形工具300上升。在成 形工具300的上升距離超過設(shè)定距離后，導引件500將隨著成形工具300 — 起上升。
ii成形工具300完全上升后，從裝置中取走鉚接完畢的板件2，再放入新 的板件2重新進行鉚接作業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種鉚接裝置，該鉚接裝置用于對由合成樹脂制成的鉚釘?shù)亩瞬考訜峒訅海鴮⒃撱T釘?shù)亩瞬砍尚螢轭^狀以結(jié)合多個板材，該鉚接裝置包括熱空氣管，該熱空氣管用于供應(yīng)熱空氣；連接管，該連接管呈中空管狀，并結(jié)合在所述熱空氣管的下端；成形工具，該成形工具的邊緣部位與中央部位朝下突出，而該邊緣部位與中央部位之間的部分則朝上凹陷，在該成形工具內(nèi)具有沿著該成形工具的軸向與徑向方向延伸的排放孔，該成形工具結(jié)合在所述連接管的下側(cè)以通過所述排放孔將流經(jīng)所述連接管的熱空氣排出，從而對所述鉚釘?shù)亩瞬考訜岵⒃撱T釘?shù)亩瞬砍尚螢轭^狀；移動單元，該移動單元與所述熱空氣管或連接管結(jié)合并驅(qū)使所述成形工具上下移動；以及導引件，該導引件包圍所述成形工具，以驅(qū)使從所述成形工具內(nèi)的沿著徑向方向延伸的所述排放孔排放出來的熱空氣流向所述鉚釘?shù)亩瞬俊?br>
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉚接裝置，其特征在于， 所述連接管的外周面具有多個散熱片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉚接裝置，其特征在于，所述導引件的下端形成有多個凹槽，通過該多個凹槽能夠使加熱所述鉚 釘?shù)亩瞬康臒峥諝馀欧诺酵獠俊?br>
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉚接裝置，其特征在于，所述導引件連接有用于供應(yīng)冷空氣的冷空氣管，以在所述鉚釘?shù)亩瞬砍?形為頭狀后冷卻所述成形工具與連接管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉚接裝置，其特征在于，所述導引件的上側(cè)包圍所述連接管，并且以能夠沿著該連接管進行上下 移動的方式安裝，所述導引件還與彈簧結(jié)合而能夠在該成形工具下降時通過 所述彈簧的彈性力按壓所述板材。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉚接裝置，其特征在于， 所述導引件的外周面上結(jié)合有一個以上的突出于該導引件下端的隔離件，該隔離件能夠阻止該導引件的下端直接接觸所述板材的表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鉚接裝置，該鉚接裝置包括熱空氣管；連接管，該連接管與上述熱空氣管結(jié)合；成形工具，該成形工具的邊緣部位與中央部位朝下突出，而該邊緣部位與中央部位之間的部分則朝上凹陷，并且在該成形工具內(nèi)限定有沿著軸向與徑向方向延伸的排放孔，該成形工具結(jié)合在上述連接管的下端以通過排放孔將流經(jīng)上述連接管的熱空氣排出，從而對鉚釘?shù)亩瞬考訜岵⒃撱T釘?shù)亩瞬砍尚螢轭^狀；移動單元，該移動單元與上述熱空氣管或連接管結(jié)合并驅(qū)使上述成形工具上下移動；以及導引件，該導引件包圍上述成形工具而使得從排放孔排放出來的熱空氣流向所述鉚釘?shù)亩瞬俊?br>
文檔編號F16B19/12GK101578452SQ200880001826
公開日2009年11月11日 申請日期2008年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月5日
發(fā)明者金擇鉉 申請人:株式會社建梁Trunet