[发明专利]用于铆接紧固件的旋转安装工具

说明书

一种保持在旋转冲床的前端内的工具，并且当该工具旋转并压迫工件时，工具内的紧固件变得固接到工件上。该工具具有位移器，该位移器使工件非破坏性变形且再成形，而不损失任何工件材料。该工具具有各种类型的位移器，包括；协同作用以逐渐作用在工件上的锥形及弧形位移器；可固定或可旋转的球形位移器，比如保持架式滚珠轴承；以及整圆位移器环，当它压靠在工件上时会摆动。对于固定式球形位移器，能够采用多行程方法，其中工具在安装行程组中的每个行程之后旋转。

相关申请的交叉引用

这是与2020年4月23日提交的题为“旋转安装工具”的美国临时专利申请序列号63/014,417和2020年6月1日提交的题为“用于铆接紧固件(clinch fastener)的旋转安装工具”的美国临时专利申请序列号63/033,098相关的PCT专利申请，特此要求优先权。

技术领域

本发明涉及通过使用旋转压机将铆接紧固件安装到板材或面板工件中，该旋转压力机赋予工件旋转力和压力，以实现紧固件与工件的附接。

背景技术

旋转安装位移器(displacer)可以是径向楔形件，它从安装面板的表面围绕铆接紧固件的基部推拉金属。此方法大大降低了安装力，并由此降低了轴向压应力，但这可能会导致面板与安装相反的一侧出现不想要的装饰痕迹。

虽然标准旋转安装位移器确实减少了安装力和轴向应力，但已观察到以下问题：

1.通常，金属围绕紧固件呈不同形状的斜面是理想的。据观察，若有来自不同位移器形状的另一压制将比仅一种楔形形状更好地填充紧固件周围的区域。能够添加不同的位移器形状到同一安装工具中，将有助于更充分地填充紧固件周围的体积。在同一冲床上具有以不同位移器的形式分离的不同几何形状的能力也降低了各独立位移器的制造复杂性，当它们结合在一起时会生成复合填充形状，而这种形状很难用一种位移器形状生成。

2.金属从安装面板表面剪切并在安装过程期间再成形，主要来自位移器上的摩擦和必须在安装孔周围滑动的锋利边缘。

3.扭转应力从带有固体位移器的旋转安装过程中生成。这些应力虽然不是竖直轴向的，但仍会导致在面板的外侧上的痕迹。因此，降低扭转应力也是本公开的预期目标。

发明内容

为了解决上述技术中的问题，申请人已经设计了用于旋转压机的新工具。当工具旋转并压迫工件时，所设计的工具被保持在旋转冲床的前端内，通常是由铝等金属组成的可延展面板。在安装过程期间，面板围绕保持在工具内的紧固件发生非破坏性变形，以将紧固件固接到工件。工件面板金属在没有任何材料损失的情况下进行再成形。

旋转安装利用面积减小的位移器，通过将大部分安装力转换为安装扭矩来降低轴向安装力。在附图和下文所述的实施例中描述的五种不同类型的位移器可以实现紧固件的旋转安装的目标，即：

1.全都具有相同的轮廓的多个固定式、减少面积的位移器。

2.不同轮廓的多个固定式、减少面积的位移器，以实现顺序作用的复合金属流动形状，所有这些都在一个工具上得以实现。

3.多个位移器，其中位移器在轴向推动时在金属表面上滚动，比如滚珠轴承。结果是减少了摩擦，因为位移器不是围绕安装孔的表面拖动，而是滚动。

4.整环形位移器，其在向前推进以位移金属时，在一个点处每无限360度增量地被逐渐推动，其具有如上相同的降低质量的力，并且由于位移器不旋转，减少摩擦。

5.围绕工具膛均匀分布的固定位置位移器被按压设定的距离并按增量旋转。这种类型利用轴向振动来减轻每个工具行程后的面板应力。每组的轴向行程数由每个行程后工具中的旋转量决定。

附图说明

图1是右下等轴测视图。

图2是正立面分解组装视图。