一種氣液增壓自沖鉚接機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械制造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鉚接設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界能源日趨緊張，在汽車、火車、飛機(jī)等交通運輸工具中，人們越來越多地采用輕型材料來減輕自重。這些輕型材料和鋼的連接以及彼此間的連接，采用傳統(tǒng)的焊接工藝方法一直存在著難以逾越或難以保證連接件質(zhì)量性能等問題:有些高強度材料對溫度影響敏感，如果采用焊接方法，在焊接過程中容易產(chǎn)生局部過熱，導(dǎo)致疲勞強度下降；具有表面鍍層或不導(dǎo)電的有機(jī)保護(hù)層板料，不宜采用焊接方式連接；鋁合金等焊接性能不好的板料，采用點焊的方式連接效果不理想。傳統(tǒng)的鉚接工藝都要求對鉚接材料進(jìn)行預(yù)沖孔，然后再用鉚釘進(jìn)行連接，這樣的鉚接工藝復(fù)雜、外觀差、效率低且不易實現(xiàn)自動化。
[0003]自沖鉚接是一種不需要預(yù)鉆孔連接板料的機(jī)械緊固法。自沖鉚接與點焊和傳統(tǒng)鉚接等板料連接工藝相比具有如下優(yōu)點:能夠連接多層鋁、鍍層薄鋼板、強化塑料、復(fù)合材料；不需要預(yù)鉆孔；耐疲勞；進(jìn)行連接質(zhì)量檢查時可用肉眼直觀觀察；對環(huán)境影響小、無熱福射、無火花、無廢料、低能耗、低噪聲；能和粘合劑和潤滑劑相容等。
[0004]實現(xiàn)自沖鉚接技術(shù)，最重要的是自沖鉚接機(jī)的研宄。因此，開發(fā)結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備小、無液壓油泄漏、鉚接力可無極調(diào)速、利于生產(chǎn)制造、具有自主產(chǎn)權(quán)的新型動力驅(qū)動自沖鉚接設(shè)備，對新型輕量化材料在國內(nèi)汽車生產(chǎn)企業(yè)中的廣泛應(yīng)用具有重要意義，必將產(chǎn)生巨大的市場應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種氣液增壓自沖鉚接機(jī)，能夠連接不同種類材料，其具有低成本、高效率、鉚接力大，鉚接速度快等特點，而且可以采用多種類型鉚釘?shù)淖詻_鉚接技術(shù)，可靠性高、環(huán)境友好。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0007]本發(fā)明包括氣液增壓控制系統(tǒng)、自沖鉚接機(jī)構(gòu)、電路控制系統(tǒng)和支撐座(10)。
[0008]所述的氣液增壓控制系統(tǒng)包括氣液增壓缸(I)、壓縮空氣泵(20)、二位五通換向閥、調(diào)速節(jié)流閥、常開型空氣壓力控制開關(guān)(16)、常閉型空氣壓力控制開關(guān)(17)和氣管。壓縮空氣泵(20)通過氣管與二位五通換向閥A(14)、二位五通換向閥B(15)相連；二位五通換向閥A(14)通過氣管與常閉型空氣壓力控制開關(guān)(17)、氣液增壓缸⑴的通氣口 P3、P4相連；二位五通換向閥B (15)通過氣管分別與調(diào)速節(jié)流閥I (18)、調(diào)速節(jié)流閥11(19)相連，調(diào)速節(jié)流閥1(18)通過氣管與常開型空氣壓力控制開關(guān)(16)、氣液增壓缸(I)的通氣口 Pl相連，調(diào)速節(jié)流閥11(19)通過氣管和氣液增壓缸(I)的通氣口 P2相連；氣液增壓缸(I)與自沖鉚接機(jī)構(gòu)連接；二位五通換向閥A(14)和二位五通換換向閥B(15)通過緊固螺釘裝在支撐座(10)的工作臺側(cè)面。
[0009]所述的自沖鉚接機(jī)構(gòu)，包括增壓缸支架(2)、上沖頭(3)、下沖頭(4)、壓邊圈(5)、彈簧珠子定位機(jī)構(gòu)￠)、壓彈簧(8)、可拆卸螺釘(9)、C型框架(11)、模具(12)、和帶螺紋法蘭盤(13)。增壓缸支架(2)的一端與C型框架(11)的一端通過帶螺紋法蘭盤(13)連接，模具(12)連接在C型框架(11)的另一端；上沖頭(3)的下端與下沖頭(4)的上端通過螺紋連接；可拆卸螺釘(9)安裝在下沖頭(4)上，下沖頭(4)與壓邊圈(5)通過可拆卸螺釘
[9]定位連接；壓彈簧(8)的一端與上沖頭(3)連接，其另一端與壓邊圈(5)連接；彈簧珠子定位機(jī)構(gòu)(6)安裝在壓邊圈(5)內(nèi)；自沖鉚接機(jī)構(gòu)連接在支撐座(10)上。
[0010]所述彈簧珠子定位機(jī)構(gòu)(6)包括六個小圓珠和三個透明橡膠，壓邊圈(5)還設(shè)有通孔槽，六個小圓珠裝在通孔槽內(nèi)，三個透明橡膠設(shè)在通孔槽側(cè)邊。
[0011]所述氣液增壓缸(I)置于增壓缸支架(2)之上，并通過螺栓連接，氣液增壓缸(I)活塞桿與上沖頭(3)的上端通過螺紋連接。
[0012]所述的模具，根據(jù)鉚釘類型不同，可以是凹模、平模。
[0013]所述支撐座(10)包括工作臺、角鋼和拉桿，工作臺與四個角鋼通過螺栓連接，兩個拉桿分別交叉連接兩個角鋼，支撐座工作臺與增壓缸支架一端通過螺栓連接。
[0014]所電路控制系統(tǒng)包括急停按鈕SB1、啟停按鈕SB2、常開型空氣壓力控制開關(guān)SP1、常閉型空氣壓力控制開關(guān)SP2、二位五通換向閥B(15)接觸線圈KMl和二位五通換向閥A(14)接觸線圈KM2。急停按鈕SBl的一端接電源輸出電路、另一端接常閉型空氣壓力控制開關(guān)SP2，啟停按鈕SB2與二位五通換向閥B (15)常開觸點KMl并聯(lián)，一端接常閉型空氣壓力控制開關(guān)SP2 ;常開型空氣壓力控制開關(guān)SPl與二位五通換向閥A(14)常開觸點KM2并聯(lián)，并聯(lián)后與二位五通換向閥A (14)接觸線圈KM2串聯(lián)，串聯(lián)后與二位五通換向閥B (15)接觸線圈KMl并聯(lián)；并聯(lián)一端接電源輸出電路，另一端接啟停按鈕SB2。
[0015]所述氣液增壓自沖鉚接機(jī)可用于半空心鉚釘、管狀鉚釘(包括帶法蘭管狀鉚釘、橢圓管狀鉚釘)、無鉚釘?shù)榷喾N鉚釘鉚接。
[0016]管狀鉚釘(帶法蘭管狀鉚釘、橢圓管狀鉚釘)鉚接時，把模具(12)換成平模(24)，其鉚接原理是將管狀鉚釘置于被鉚接上、下層板料之間，再將夾有管狀鉚釘?shù)陌辶现糜谄侥?24)上，板料的被鉚接處對準(zhǔn)沖頭，管狀鉚釘?shù)闹行妮S必須與沖頭的中心軸同軸；沖頭向下移動，把管狀鉚釘上下兩端分別壓入上下層板料，鉚釘上下端變形成喇叭狀并形成機(jī)械自鎖，從而完成連接。
[0017]無鉚釘自沖鉚接，其工藝原理是首先更換下沖頭(4)和模具(12)為無鉚沖頭(25)和無鉚凹模(26);然后把被鉚接板料平正放入，使要鉚接的地方盡量對準(zhǔn)無鉚凹模和無鉚沖頭的軸心線；無鉚沖頭下降開始接觸板料，在無鉚沖頭的推力作用下，上板料與無鉚沖頭接觸的板料部分發(fā)生彈性彎曲變形；無鉚沖頭繼續(xù)下行，擠壓上、下板料，直到無鉚沖頭到達(dá)接近死點為止，這時鉚接完成，無鉚沖頭(25)退出回到起始位置。
[0018]與其他自沖鉚接設(shè)備相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果:
[0019]1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單、具有生產(chǎn)成本低、制造簡單、結(jié)構(gòu)空間占用面積小、安全可靠等優(yōu)點。
[0020]2、本發(fā)明的氣液增壓缸無液壓油泄漏，由壓縮空氣泵產(chǎn)生壓縮空氣提供氣壓源，環(huán)保且出力大，鉚接力在規(guī)定范圍內(nèi)無級可調(diào)。
[0021]3、本發(fā)明設(shè)有常開型和常閉型空氣壓力控制開關(guān)，壓力控制開關(guān)通過設(shè)定壓力值，由氣壓壓力的改變使壓力控制開關(guān)的狀態(tài)發(fā)生改變，從而控制電路的通斷，當(dāng)氣壓壓力超過壓力控制開關(guān)壓力設(shè)定值時，常開型空氣壓力控制開關(guān)自動接通，常閉型空氣壓力控制開關(guān)自動斷開，使電路接通或斷開。電路控制系統(tǒng)簡單且易于實現(xiàn)，操作方便。
[0022]4、本發(fā)明具有全自動化的鉚接過程，鉚接速度快，效率高，可以實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)。
[0023]5、本發(fā)明的氣液增壓自沖鉚接機(jī)，通過更換沖頭和模具，還可用于管狀鉚釘、帶法蘭管狀鉚釘、橢圓管狀鉚釘、無鉚釘?shù)榷喾N鉚釘鉚接。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中I為氣液增壓缸，2為增壓缸支架，3為上沖頭，4為下沖頭，5為壓邊圈，6為彈簧珠子定位機(jī)構(gòu)，7為鉚釘，8為壓彈簧，9為可拆卸螺釘，10為支撐座，11為C型框架，12為模具，13為帶螺紋法蘭盤，14為二位五通換向閥A，15為二位五通換向閥B，16為常開型空氣壓力控制開關(guān)，17為常閉型空氣壓力控制開關(guān)，18為調(diào)速節(jié)流閥I，19為調(diào)速節(jié)流閥II，20為壓縮空氣泵，P1、P2、P3、P4分別為氣液增壓缸的通氣口。
[0026]圖2是圖1所示A處放大示意圖。
[0027]圖3是圖2部分結(jié)構(gòu)放大示意圖。
[0028]圖4是本發(fā)明的自沖鉚接機(jī)構(gòu)的示意圖。
[0029]圖5是本發(fā)明的氣液增壓控制系統(tǒng)原理圖。圖中21為油壓缸，22為預(yù)壓腔，23為增壓腔。
[0030]圖6是本發(fā)明的電路