[发明专利]自冲孔螺母制造装置

说明书

本发明涉及制造自冲孔螺母的装置，该螺母能戳穿金属板而冲制出一开口，其中，开口周边部分变形而嵌入螺母的槽中从而把螺母固定到金属板上。

多种自冲孔螺母取代可焊螺母或固紧螺母而被广泛应用于比方说需把许多部件用螺栓旋紧到金属板上的汽车制造业中。任何自冲孔螺母都必须在受到转矩时不随螺栓一起转动，同时必须牢固连接在金属板上而不被拔下。近来，需要有更大连接力的新颖高应力型自冲孔螺母。

一般来说，自冲孔螺母包括一圆柱形导向部，该导向部包括阴螺纹和用作冲头的端面。该形成在螺母体中央的导向部被沿螺母体周边伸展并以与该导向部同方向突起在该周边上的一凸缘围绕。因此，在导向部与该凸缘之间形成一环状凹槽。在一种高应力型自冲孔螺母中，螺母体为四角形或六角形，使该环形凹槽不成圆形，以承受更大转矩，在另一种高应力自冲孔螺母中，凸缘和导向部面对凸缘的周壁中的至少一个相对螺母体轴线倾斜。由这一倾斜件或两个倾斜件形成的环形凹槽的宽度从其开口向其底部渐渐增大，从而形成燕尾形截面，从而提高固紧力。

图5    表示出固定到金属板10上的高应力型自冲孔螺母1。该自冲孔螺母1包括形成在螺母体中央处的导向部3，导向部3包括螺纹孔2。沿螺母体周边伸展并突出在周边上的凸缘4围绕着导向部，从而在凸缘和导向部之间形成环状凹槽5。导向部3和凸缘4的侧壁6和7都相对螺母体轴线倾斜，因此环状凹槽5的截面为燕尾形。在使用此自冲孔螺母时，卷边模8与导向部7的端面合作而在金属板10上冲制出开口。该冲出的开口的周边部分10a发生变形，并被压入螺母1的环状凹槽5中，从而使螺母1固定在金属板10上。

从图5中可见，导向部3的圆形外缘3a（同时也是互相面对面形成环状凹槽5的两周壁之一6的圆形顶缘）确实可用作与卷边模8合作的刀刃而在金属板10上冲制出开口。该圆形外缘3a的直径D1，也即环状凹槽5的内径的尺寸必须做得极精确。形成环状凹槽的另一周壁7具有内周边缘7a。此边缘7a在金属板10的开口周边部10a变形而被卷边模8压入环状凹槽5后把固紧力加到该周边部10a上。该内周边缘7a的直径D2、也即环状凹槽5的外径的尺寸也必须做得极精确，才能获得恒定可靠的固紧力。

因此，本发明的目的是提供一种适于批量生产高质量自冲孔螺母的装置，该装置生产的自冲孔螺母具有互相相对的两突起周壁，从而形成截面为燕尾形的环状凹槽，该装置必须使两周壁或其中之一以精确的角度相对螺母轴线倾斜。作为螺母周壁之一而由该装置冲制出的导向部的形状必须能在金属板上冲制出光滑开口。该冲制出的开口必须确保获得足够大的恒定固紧力。

按照本发明，自冲孔螺母制造装置适于使用该螺母的半成品来制造它们，此半成品包括导向部，该导向部包括与一盲底同轴且被该盲底互相隔开的两盲孔以及用作冲头的端面，作为两周壁之一形成在螺母体中央的该导向部被作为另一周壁而沿螺母体周边伸展并以与导向部同方向突出在该周边之上的一凸缘包围，从而在该导向部和凸缘之间形成环状凹槽;该装置包括一冲模，该冲模包括一钻孔冲头和装在该钻孔冲头上的第一圆柱形嵌入件，该钻孔冲头用来除去盲底而使两盲孔连通，其底部上具有第一环状斜壁。第一圆柱形嵌入件的端面上具有可插入环状凹槽中的环状突缘，从而当钻孔冲头的环状斜壁径向扩张导向部一端时，把形成环状凹槽的导向部周壁离心压斜，而所述周壁的圆形外边缘为突起在圆柱形嵌入件上的环状突缘的内周挡住。

按照本发明，本装置还可包括另一冲模，该冲模包括：第二模具，其上有用来装入自冲孔螺母半成品的模槽;以及位于该模槽底部的第二圆柱形嵌入件，第二模具在其内部具有第二环状斜壁，从而把凸缘向心压斜。第二嵌入件端面上做有第二环状突缘，因此当把环状凹槽冲压成燕尾形截面时所述凸缘的内周边缘被第二环状突缘的外周挡住。

在该装置工作时，钻孔冲头的环状斜壁会径向扩张螺母半成品的导向部端部，从而把所述导向部周壁压到与自冲孔螺母轴线倾斜的位置，直到所述周壁的圆形外边缘抵靠在第一圆柱形嵌入件的环状突缘的内周上。若该装置包括具有第二环状突缘的第二圆柱形件，则当第二模具的模槽中的第二环状斜壁使凸缘向轴线倾斜时，第二环状突缘的外周会抵靠住凸缘的内周边缘。因此，导向部和凸缘被制成精确尺寸。

下面结合附图说明本发明一些实施例。

图1    为自冲孔螺母半成品的剖面图，该半成品正在形成过程中，接着将用本发明装置继续加工。

图2    为以本发明一种方式提供的装置加工螺母半成品的剖面图，其中，该半成品的导向部被径向扩张;