一種組合沖壓鉚接方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于小尺寸薄板工件鉚接的組合沖壓鉚接方法及其裝置，屬于金加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的小尺寸薄板工件鉚接工藝技術(shù)中，大多采用鉚接機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)鉚接。將工件固定的在底座上，通過高速旋轉(zhuǎn)的鉚接轉(zhuǎn)頭使得鉚釘翻邊，這種鉚接方式對(duì)普通工件雖然鉚接質(zhì)量穩(wěn)定翻邊均勻，但是對(duì)于表面要求高、尺寸小而且夾持有困難的工件，采用旋轉(zhuǎn)鉚接就很難保證被鉚接工件的零件間的同軸度關(guān)系。為了確保被鉚接的小尺寸薄板工件既能滿足零件間的同軸度關(guān)系，端面又能有效貼合，在本發(fā)明中采用定位底座、鉚接沖頭、預(yù)壓緊套、預(yù)壓緊彈簧、圓柱銷和調(diào)整桿等構(gòu)成的組合沖壓鉚接裝置，將壓力機(jī)的軸向力轉(zhuǎn)換成徑向鉚接力，并壓緊和定向中間被鉚接零件。該裝置鉚接均勻穩(wěn)定、牢固可靠、端面貼合效果良好，并能保證工件內(nèi)外零件之間的同軸度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決旋轉(zhuǎn)鉚接時(shí)工件尺寸小、表面要求光潔而不能夾持或零件間同軸度有較高要求等問題，本發(fā)明提供一種具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、安裝調(diào)試操作簡單、維護(hù)方便的組合沖壓鉚接方法及其裝置。
[0004]本組合沖壓鉚接裝置的零件包括定位底座、鉚接沖頭、預(yù)壓緊套、預(yù)壓緊彈簧、圓柱銷和調(diào)整桿等。定位底座安裝在壓力機(jī)的工作臺(tái)上，主要是支撐和定位工件。鉚接沖頭裝夾在壓力機(jī)的壓力桿上，中心線與定位底座的中心線對(duì)齊，鉚接時(shí)沖頭與鉚釘接觸，并使鉚釘向外翻卷。預(yù)壓緊套、預(yù)壓緊彈簧、圓柱銷安裝在鉚接沖頭上，主要通過預(yù)壓緊套和預(yù)壓緊彈簧實(shí)現(xiàn)對(duì)被鉚接薄板零件的預(yù)壓緊和防止工件卡在鉚接沖頭上，圓柱銷用于將預(yù)壓緊套和預(yù)壓緊彈簧連接在鉚接沖頭上，避免工作時(shí)脫落。調(diào)整桿作為輔助定位工具，主要用于將定位底座的定位中心線調(diào)整為與壓力機(jī)的壓桿中心線對(duì)齊。
[0005]定位底座為兩節(jié)階梯狀圓柱形結(jié)構(gòu)，主要是定位和支撐工件。定位底座的高度應(yīng)比工件的支撐定位端插入定位底座的長度大1mm以上，與支撐工件接觸的端面外徑尺寸應(yīng)至少有工件支撐部位的直徑尺寸大，下端設(shè)置高約1mm外徑比上端大15mm?20mm的凸出臺(tái)階，用于將定位底座壓緊在壓力機(jī)的工作臺(tái)上。定位底座的底面和上表面保持平行關(guān)系，在上表面的中間設(shè)置中心定位孔與工件定位圓柱構(gòu)成精密的間隙配合。
[0006]鉚接沖頭為多節(jié)階梯圓柱體結(jié)構(gòu)，用于支撐預(yù)壓緊套和預(yù)壓緊彈簧，并對(duì)工件進(jìn)行壓緊和鉚接。鉚接沖頭上端第一節(jié)外徑與壓力機(jī)壓桿的孔內(nèi)形成精密間隙配合的圓柱，長度按壓力機(jī)壓桿的安裝尺寸要求。第二節(jié)設(shè)置一個(gè)圓盤，外徑比上端圓柱大6mm至8_，長度為8mm，圓盤上端面與壓力機(jī)壓桿的端面接觸，下端面與預(yù)壓緊彈簧的上端面接觸。第三節(jié)圓柱的外徑為22mm，長度為65mm，距離底端6mm處設(shè)置兩個(gè)對(duì)稱的圓柱孔，孔深為4mm，直徑為4mm。第四設(shè)置一個(gè)直徑比鉚釘翻邊后外徑稍大的圓柱，長度約為12mm。最下端設(shè)置一個(gè)圓錐型臺(tái)，下端直徑比鉚釘孔稍小，母線全角為10度，長度為5mm，圓錐與上端面用半徑為Imm的圓角過度。圓錐表面要求進(jìn)行拋光加工，并且進(jìn)行表層熱處理，提高壁面的硬度和耐磨性。
[0007]預(yù)壓緊套為圓柱筒形結(jié)構(gòu)，主要是在鉚接時(shí)用于預(yù)先壓緊被鉚接的小尺寸薄板零件，以確保鉚接后薄板件的端面與支撐零件的端面有效的貼合，在鉚接之后，通過預(yù)壓緊套的推力使得工件與鉚接沖頭迅速脫離，避免工件卡在鉚接沖頭上。預(yù)壓緊套的外圓柱直徑為30mm，長28mm，中間設(shè)置一個(gè)臺(tái)階孔，大孔直徑為22mm并與鉚接沖頭保持精密的間隙配合關(guān)系，深度為20mm，第二節(jié)為小孔直徑比鉚接沖頭的對(duì)應(yīng)的第四節(jié)圓柱外徑尺寸約大
0.5mm，并貫穿整個(gè)零件。另外，在距離大孔外端面3mm直至孔的底面設(shè)置一個(gè)寬度為4.5mm的對(duì)稱溝槽，并且要求預(yù)壓緊套下端面與大孔的軸線有較精密的垂直度關(guān)系。通過內(nèi)孔與鉚接沖頭圓柱形成的精密間隙配合，保證了預(yù)壓緊套滑動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生晃動(dòng)，將圓柱銷穿過預(yù)壓緊套的對(duì)稱溝槽，就能限制滑動(dòng)范圍，避免其脫落。
[0008]預(yù)壓緊彈簧主要用于對(duì)預(yù)壓緊套產(chǎn)生推力，進(jìn)而避免在鉚接過程中薄板工件隨意晃動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鉚接后工件的零件間端面緊密貼合。并且，在鉚接沖頭回程時(shí)對(duì)工件施加推力，試工件從鉚接沖頭上順利脫落。預(yù)壓緊彈簧為圓柱形彈簧，自由長度為55mm，內(nèi)徑為24mm，鋼絲直徑為7mm，彈簧剛度為280N/mm。
[0009]圓柱銷按照國家標(biāo)準(zhǔn)選用標(biāo)準(zhǔn)件，主要用于阻止預(yù)壓緊套和預(yù)壓緊彈簧的脫落。圓柱銷外徑尺寸為4mm，長度為16mm，通過過盈配合連接到鉚接沖頭的圓柱孔內(nèi)。
[0010]調(diào)整桿為階梯圓柱體，是用于輔助調(diào)整安裝組合沖壓鉚接裝置的附件，通過調(diào)整桿就可保證鉚接沖頭與定位底座的中心定位孔保持同軸關(guān)系。調(diào)整桿上端第一節(jié)外徑尺寸與鉚接沖頭上端圓柱外徑尺寸一致，與壓力機(jī)壓桿的安裝孔形成精密的間隙配合關(guān)系，第二節(jié)外徑與工件的定位圓柱外徑一致。第一節(jié)的長度為鉚接沖頭的第一到第四節(jié)的總長加上工件支撐面到鉚釘翻卷后上端面的厚度，第二節(jié)長度至少與工件的定位圓柱長度一樣長，并且兩個(gè)圓柱之間應(yīng)保持精密的同軸度關(guān)系。
[0011]相對(duì)于現(xiàn)有鉚接方式，組合沖壓鉚接裝置采用壓力機(jī)對(duì)工件進(jìn)行鉚接，工件鉚接均勻穩(wěn)定、壓緊效果良好，并且通過特殊結(jié)構(gòu)設(shè)置，還能保證工件的同軸度，避免工件圓柱面的損傷。本發(fā)明所述的組合沖壓鉚接裝置，適用于對(duì)小尺寸薄板工件進(jìn)行鉚接，并能保證被鉚接零件壓緊可靠、同軸度尺寸精度高、端面貼合良好。
【附圖說明】
[0012]
圖1是本發(fā)明的組合沖壓鉚接裝置示意圖；
圖2是現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)鉚接示意圖。
[0013]附圖1標(biāo)記說明:1_壓力機(jī)壓桿，2-鉚接沖頭，3-預(yù)壓緊彈簧，4-圓柱銷，5-預(yù)壓緊套，6-工件，7-定位底座，8-T型螺栓，9-螺母，I O-壓塊，11-墊塊，12-壓力機(jī)工作臺(tái)，13-調(diào)整桿；
附圖2標(biāo)記說明:14-鉚接轉(zhuǎn)頭，15-工件，16-裝夾卡盤。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0015]先看圖2，圖2展示了現(xiàn)有技術(shù)的一種沖壓鉚接裝置，從圖中可以看出，該裝置主要包括鉚接轉(zhuǎn)頭14和裝夾卡盤16，工件15置于裝夾卡盤16上，通過鉚接轉(zhuǎn)頭14進(jìn)行旋轉(zhuǎn)鉚接。實(shí)施時(shí)將工件15固定的在裝夾卡盤16上，通過高速旋轉(zhuǎn)的鉚接轉(zhuǎn)頭14使得鉚釘翻邊，這種鉚接方式對(duì)普通工件雖然鉚接質(zhì)量穩(wěn)定翻邊均勻，但是對(duì)于表面要求高、尺寸小而且夾持有困難的工件，采用旋轉(zhuǎn)鉚接就很難保證被鉚接工件的零件間的同軸度關(guān)系。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明采用的裝置是一種應(yīng)用于小尺寸薄板工件鉚接的組合沖壓鉚接裝置，通過該組合沖壓鉚接裝置，能夠?qū)⒐ぜ壕o在支撐件上、鉚接后緊固。其結(jié)構(gòu)簡單緊湊，安裝調(diào)試和維護(hù)方便，收鉚接果良好，且能保證鉚接后工件的端面有效貼合。
[0017]本發(fā)明的這種裝置主要由以下部件組成:首先是輔助設(shè)備壓力機(jī)，壓力機(jī)包括壓力機(jī)工作臺(tái)12，位于整個(gè)裝置的底部，還有壓力機(jī)壓桿1，懸于壓力機(jī)工作臺(tái)12的正上方。壓力機(jī)工作臺(tái)12上設(shè)有定位底座7，其位于壓力機(jī)工作臺(tái)12的中心部位，用于固定工件6;在壓力機(jī)工作臺(tái)12的邊緣設(shè)有T型螺栓8，該T型螺母8通過壓塊10固定在壓力機(jī)工作臺(tái)12上并用螺母9緊固，在壓塊10與壓力機(jī)工作臺(tái)12之間還設(shè)有墊塊U。在壓力機(jī)壓桿I的下方連接一個(gè)鉚接沖頭2，鉚接沖頭2上預(yù)壓緊彈簧3、圓柱銷4和預(yù)壓緊套5，另外，本發(fā)明還設(shè)有一根調(diào)整桿13，用于輔助調(diào)整安裝組合沖壓鉚接裝置的附件，通過調(diào)整桿13就可保證鉚接沖頭2與定位底座7的中心定位孔保持同軸關(guān)系。該裝置是具有導(dǎo)向、預(yù)壓緊和鉚接功能的組合裝置結(jié)構(gòu)。通過預(yù)壓緊套5先接觸并壓緊被鉚接的工件6，鉚接沖頭2再擴(kuò)展鉚釘并翻卷的機(jī)械順序動(dòng)作的結(jié)構(gòu)。
[0018]由上可知，本發(fā)明的輔助設(shè)備是壓力機(jī)。零件同軸度控制范圍:0.06mm
鉚接零件壁厚:1.5mm?3mm。通過鉚接沖頭2將壓力機(jī)的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成外擴(kuò)的徑向力，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件6的鉚接功能。通過鉚接沖頭2上設(shè)置的預(yù)壓裝置，先對(duì)工件6進(jìn)行壓緊，保證鉚接時(shí)工件6的端面充分貼合。由校準(zhǔn)附件對(duì)齊鉚接沖頭2和定位底座7的定位孔，確保調(diào)試過程中鉚接沖頭2與定位底座7的定位孔之間的同軸度關(guān)系。
[0019]鉚接沖頭2的鉚接圓錐面與端面采用半徑為1.5mm的圓弧過度，圓錐面的全角20°?25°，保證鉚釘孔順利擴(kuò)大并翻卷。預(yù)壓緊套5由預(yù)壓面、防脫槽、導(dǎo)向面構(gòu)成的形狀以實(shí)現(xiàn)其功能，同時(shí)，本發(fā)明通過調(diào)整桿13作為定位底座7和鉚接沖頭2組件的組合調(diào)試對(duì)中結(jié)構(gòu)。
[0020]實(shí)施例1:
如圖1所示，在生產(chǎn)的某型產(chǎn)品，要求將厚度為1.5mm薄板零件鉚接到某圓柱形支撐件上，保證鉚接牢固、零件間同軸度控制在0.04mm以內(nèi)。薄板零件厚1.5mm，外圓直徑為26mm，中間孔徑為4.3mm。支撐件為三節(jié)圓柱形，中間有一個(gè)直徑為2.8mm的通孔，上端第一節(jié)圓柱外徑為4.2mm長2.6 mm，中間一節(jié)圓柱外徑為11 mm長8.8mm，第三節(jié)圓柱直徑為9.1 mm長9.1mm。其中，第一節(jié)為鉚釘部分，用于將薄板零件鉚接到該零件上。使用本發(fā)明的組合沖壓鉚接裝置對(duì)薄板零件進(jìn)行鉚接，同時(shí)能保證薄板零件與支撐件鉚接牢固和零件間同軸度控制在0.04_以內(nèi)。本發(fā)明的組合沖壓鉚接裝置安裝調(diào)試簡單，裝配和拆卸工件簡單快捷，工件無夾傷或擠傷現(xiàn)象。
[0021]本發(fā)明涉及的零件有鉚接沖頭2、預(yù)壓緊彈簧3、預(yù)壓緊套5、圓柱銷4、定位底座7和調(diào)整桿13。通過將該裝置安裝到氣動(dòng)壓力機(jī)上，調(diào)試好定位底座7和鉚接沖頭2的隊(duì)中性后，就能方便、快捷、穩(wěn)定的鉚接工件。
[0022]定位底座7的高度設(shè)計(jì)為50mm，上端圓柱的外徑尺寸設(shè)計(jì)為32mm，長度為40mm，下端為外徑50mm高1mm的凸出臺(tái)階，用于將定位底座7壓緊在壓力機(jī)工作臺(tái)12上。定位底座7的底面和上表面保持平行關(guān)系，在上表面的中間設(shè)置中心定位孔為9.1mm與工件6的定位圓柱構(gòu)成精密的間隙配合。
[0023]鉚接沖頭2為多節(jié)階梯圓柱體結(jié)構(gòu)，第一節(jié)圓柱的外徑為25mm，長40mm，與壓力機(jī)壓桿I的安裝孔形成精密的間隙配合。第二節(jié)圓盤的外徑為38mm，長度為8mm。第三節(jié)圓柱的外徑為22mm，長度為65mm，并在距