专利名称：缩(扩)口结构的快速成形方法
技术领域：
本发明属于装配技术，涉及各类零件销子缩(扩)口结构的成形方法的改进。
背景技术：
在各类零部件尤其是发动机上的零部件中，缩(扩)口结构的应用很广泛。通常对缩(扩)口结构的成形方法均采用手工方法进行锁紧，即将销子装配到孔中后，将零件放在平台或钳工台上，一手握住冲头，另一手用榔头敲击冲头锁紧销子缩(扩)口，边敲边测量，直到达到图纸要求的尺寸。其缺点是:由于不能采取较好的防护，操作者安全性差，生产效率低；操作时力量不易控制，冲头容易打滑，造成碰伤零件表面和缩(扩)口边缘不光滑；同时敲击后由于零件受冲击力影响易产生变形；最终导致零件超差甚至报废。
发明内容
本发明的目的是提出一种更方便，更快捷的缩(扩)口结构的快速成形方法，解决手工锁紧销子缩(扩)口容易碰伤零件表面、缩(扩)口边缘不光滑、质量不稳定、零件易产生变形、操作者安全性差等问题，降低生产成本，提高生产效率，确保缩(扩)口)质量。本发明的技术方案是:一种缩(扩)口结构的快速成形方法，在对零件缩口成形时本方法采取如下步骤:(一 )设计并制造上、下压头:(I)上压头[2]为活动压头，由上压头工作端[2a]、连接段[2b]以及定位段[2c]组成，连接段[2b]为柱体，外径尺寸比气压铆接枪上安装板[la]的安装孔的内径小
0.02mm 0.04mm,定位段[2c]的外形尺寸比连接段[2b]的外形尺寸大2 5mm,如图3所示；(2)下压头[3]为固定压头，由下压头工作端[3a]、螺柱段[3b]组成，螺柱段[3b]的螺纹尺寸与气压铆接枪下安装板[lb]的安装螺纹孔相匹配，如图5所示；(3)若零件[4]上、下表面均需缩口，则上压头工作端[2a]和下压头工作端[3a]的形状和尺寸按照缩口设计要求的形状和尺寸设计；若零件只需一端缩口，则上压头工作端[2a]的形状和尺寸按照缩口设计要求的形状和尺寸设计，下压头的工作端[3a]端面形状需与接触零件表面[7]保持一致；( 二 )调整压头行程:将上压头[2]装到气压铆接枪[I]的上安装板[la]上，下压头[3]装到气压铆接枪[I]的下安装板[lb]上，两压头的工作端相对，调整下压头的高度，保证:自由状态下，上、下压头工作端的最小间距应大于零件高度H ;压紧状态下，上、下压头间距应比零件高度H小3mm 5mm,如图1所示；(三)确定最佳压力参数:(I)将销子[5]装入零件[4]销孔中，若零件[4]上、下表面均需缩口，将装有销子[5]的零件[4] 一端的缩口部位装到下压头工作端[3a]上，上压头工作端[2a]在零件的另一端；若零件[4]只需一端缩口，则下压头工作端[3a]端面与不需缩口一端的零件表面[7]贴合，上压头工作端[2a]在零件[4]需要缩口的一端；(2)将压缩空气管道与气压铆接枪[I]连接，并通过试压调整，得到最佳的压力参数，零件[4]缩口后的孔口直径为D2、孔口深度为hl，当D2和hi大于设计要求的尺寸时，表示压力不够，需增大压力，反之则降低压力，直到D2和尺寸hi满足设计要求，且零件[4]的外观质量无异常时，记录当时压力表上的压力值，该压力值即为缩口时的最佳压力参数，如图7所示；(四)最终加工:按照记录的最佳压力参数，完成零件[4]上所有部位的缩口。一种缩(扩)口结构的快速成形方法，在对零件扩口成形时本方法采取如下步骤:(一 )设计并制造上、下压头:(I)上压头二 [8]为活动压头，由上压头二工作端[8a]、连接段[2b]以及定位段[2c]组成，连接段[2b]为柱体，外径尺寸比气压铆接枪上安装板[la]的安装孔的内径小
0.02mm 0.04mm,定位段[2c]的外形尺寸比连接段[2b]的外形尺寸大2 5mm,如图4所示；(2)下压头二 [9]为固定压头，由下压头二工作端[9a]、螺柱段[3b]组成，螺柱段[3b]的螺纹尺寸与气压铆接枪下安装板[lb]的安装螺纹孔相符，如图6所示；(3)若零件[4]上、下表面均需扩口，则上压头二工作端[8a]和下压头二工作端[9a]的形状和尺寸按照扩口设计要求的形状和尺寸设计；若零件只需一端扩口，则上压头二工作端[8a]的形状和尺寸按照扩口设计要求的形状和尺寸设计，下压头二工作端[9a]端面形状需与接触零件表面[7]保持一致；( 二)调整压头行程:将上压头二 [8]装到气压铆接枪[I]的上安装板[la]上，下压头二 [9]装到气压铆接枪[I]的下安装板[lb]上，两压头的工作端相对，调整下压头二 [9]的高度，保证:自由状态下，上、下压头工作端的最小间距应大于零件高度H;压紧状态下，上、下压头间距应比零件高度H小3mm 5mm,如图2所示；(三)确定最佳压力参数:(I)将开口销[6]装入零件[4]销孔中，若零件[4]上、下表面均需扩口，将装有开口销[6]的零件[4] 一端的扩口部位装到下压头二工作端[9a]上，上压头二工作端[8a]在零件的另一端；若零件[4]只需一端扩口，则下压头二工作端[9a]端面与不需扩口一端的零件表面[7]贴合，上压头二工作端[8a]在零件[4]需要扩口的一端；(2)将压缩空气管道与气压铆接枪[I]连接，并通过试压调整，得到最佳的压力参数，扩口时测量开口销[6]端面突出零件表面的尺寸h2，当h2大于设计要求的尺寸时，表示压力不够，需增大压力，反之则降低压力，直到尺寸h2满足设计要求，且零件[4]和开口销[6]的外观质量均无异常时，记录当时压力表上的压力值，该压力值即为扩口时的最佳压力参数，如图8所示；(四)最终加工:按照记录的最佳压力参数，完成零件[4]上所有部位的扩口。
:图1是缩口成形图，图2是扩口成形图，
图3是上压头结构图，图4是上压头二结构图，图5是下压头结构图，图6是下压头二结构图，图1是零件缩口示意图，图8是零件扩口示意图零件扩口示意图，I是气压铆接枪，Ia是铆接枪上安装板，Ib是铆接枪下安装板，2是上压头，2a是上压头工作端，2b是上压头连接段，2c是上压头定位段，3是下压头，3a是下压头工作端，3b是下压头定位段，8是上压头二，9是下压头二，8a是上压头二工作端，9a是下压头二工作端，4是零件，5是销子，6是开口销，7是接触零件表面，D是销子直径，销子孔直径为D1，零件4缩口后的孔口尺寸零件[4]缩口后的孔口直径D2，缩口尺寸D3，圆柱球头尺寸为D4，开口销6的内孔直径为D5，零件高度为H，缩口后的孔口深度为hi，开口销6端面突出零件4表面的尺寸为h2，锥形球头锥度为a，零件4的角度为b。
具体实施例方式下面对本发明做进一步详细说明:一种缩(扩)口结构的快速成形方法，在对零件缩口成形时本方法采取如下步骤:(一 )设计并制造上、下压头:(I)上压头[2]为活动压头，由上压头工作端[2a]、连接段[2b]以及定位段[2c]组成，连接段[2b]为柱体，外径尺寸比气压铆接枪上安装板[la]的安装孔的内径小
0.02mm 0.04mm,定位段[2c]的外形尺寸比连接段[2b]的外形尺寸大2 5mm ；(2)下压头[3]为固定压头，由下压头工作端[3a]、螺柱段[3b]组成，螺柱段[3b]的螺纹尺寸与气压铆接枪下安装板[lb]的安装螺纹孔相匹配；(3)若零件[4]上、下表面均需缩口，则上压头工作端[2a]和下压头工作端[3a]的形状和尺寸按照缩口设计要求的形状和尺寸设计；若零件只需一端缩口，则上压头工作端[2a]的形状和尺寸按照缩口设计要求的形状和尺寸设计，下压头的工作端[3a]端面形状需与接触零件表面[7]保持一致；( 二 )调整压头行程:将上压头[2]装到气压铆接枪[I]的上安装板[la]上，下压头[3]装到气压铆接枪[I]的下安装板[lb]上，两压头的工作端相对，调整下压头的高度，保证:自由状态下，上、下压头工作端的最小间距应大于零件高度H ;压紧状态下，上、下压头间距应比零件高度H小3mm 5mm ；(三)确定最佳压力参数:(I)将销子[5]装入零件[4]销孔中，若零件[4]上、下表面均需缩口，将装有销子[5]的零件[4] 一端的缩口部位装到下压头工作端[3a]上，上压头工作端[2a]在零件的另一端；若零件[4]只需一端缩口，则下压头工作端[3a]端面与不需缩口一端的零件表面[7]贴合，上压头工作端[2a]在零件[4]需要缩口的一端；(2)将压缩空气管道与气压铆接枪[I]连接，并通过试压调整，得到最佳的压力参数，零件[4]缩口后的孔口直径为D2、孔口深度为hl，当D2和hi大于设计要求的尺寸时，表示压力不够，需增大压力，反之则降低压力，直到D2和尺寸hi满足设计要求，且零件[4]的外观质量无异常时，记录当时压力表上的压力值，该压力值即为缩口时的最佳压力参数；(四)最终加工:按照记录的最佳压力参数，完成零件[4]上所有部位的缩口。一种缩(扩)口结构的快速成形方法，在对零件扩口成形时本方法采取如下步骤:(一 )设计并制造上、下压头:(I)上压头二 [8]为活动压头，由上压头二工作端[8a]、连接段[2b]以及定位段[2c]组成，连接段[2b]为柱体，外径尺寸比气压铆接枪上安装板[la]的安装孔的内径小
0.02mm 0.04mm,定位段[2c]的外形尺寸比连接段[2b]的外形尺寸大2 5mm ；(2)下压头二 [9]为固定压头，由下压头二工作端[9a]、螺柱段[3b]组成，螺柱段[3b]的螺纹尺寸与气压铆接枪下安装板[lb]的安装螺纹孔相符；(3)若零件[4]上、下表面均需扩口，则上压头二工作端[8a]和下压头二工作端[9a]的形状和尺寸按照扩口设计要求的形状和尺寸设计；若零件只需一端扩口，则上压头二工作端[8a]的形状和尺寸按照扩口设计要求的形状和尺寸设计，下压头二工作端[9a]端面形状需与接触零件表面[7]保持一致；( 二)调整压 头行程:将上压头二 [8]装到气压铆接枪[I]的上安装板[la]上，下压头二 [9]装到气压铆接枪[I]的下安装板[lb]上，两压头的工作端相对，调整下压头二 [9]的高度，保证:自由状态下，上、下压头工作端的最小间距应大于零件高度H;压紧状态下，上、下压头间距应比零件高度H小3mm 5mm ；(三)确定最佳压力参数:(I)将开口销[6]装入零件[4]销孔中，若零件[4]上、下表面均需扩口，将装有开口销[6]的零件[4] 一端的扩口部位装到下压头二工作端[9a]上，上压头二工作端[8a]在零件的另一端；若零件[4]只需一端扩口，则下压头二工作端[9a]端面与不需扩口一端的零件表面[7]贴合，上压头二工作端[8a]在零件[4]需要扩口的一端；(2)将压缩空气管道与气压铆接枪[I]连接，并通过试压调整，得到最佳的压力参数，扩口时测量开口销[6]端面突出零件表面的尺寸h2，当h2大于设计要求的尺寸时，表示压力不够，需增大压力，反之则降低压力，直到尺寸h2满足设计要求，且零件[4]和开口销的外观质量均无异常时，记录当时压力表上的压力值，该压力值即为扩口时的最佳压力参数；(四)最终加工:按照记录的最佳压力参数，完成零件[4]上所有部位的扩口。本发明的工作原理是:利用铆接机铆接铆钉的原理，用机械锁紧代替手工锁紧。通过冲压孔口对各类零件缩(扩)口结构快速成形。实施例1，对零件的径向销子进行缩口。图纸要求缩口直径尺寸零件[4]缩口后的孔口直径D2为Cf) 3+V ,D3为Scf) 14°2,零件高度H为11.5_，零件缩口处高度hi最小为0.8mm,销子孔为盲孔，孔口尺寸Dl为cf) 4+:'018 ,销子直径D为cf) 41:；0°^ ,缩口另一端为R336.5+》_15的内圆弧面。(见附图1、3、7)1.设计并制造上下压头:(I)按设计要求的缩口直径尺寸零件[4]缩口后的孔口直径D2和D3设计并制造上压头，上压头2为活动压头，由上压头工作端2a、连接段2b以及定位段2c组成，上压头工作端2a为圆柱体球头，球头尺寸D4与设计要求的缩口尺寸D3 —致为S Cf) 14°。.5,上压头连接段2b为柱体，外径尺寸略小于气压铆接枪上安装板Ia的安装孔，上压头定位段2c的外形尺寸大于连接段2b的外形尺寸，其结构和尺寸与气压铆接枪I的上安装板Ia协调一致，可以上下移动。(2)按零件结构和尺寸要求设计并制造下压头，下压头3为固定压头，由下压头工作端3a和螺柱段3b组成，下压头工作端3a与接触零件表面7配合，为了使下压头工作端3a更好的贴合在零件表面上，在承受冲压压力时防止零件4变形，将下压头工作端3a设计为长方形(35mmX20mm)的外圆弧面，圆弧尺寸为R336.5°。.3，与零件4内表面一致,下压头螺柱段3b安装在气压铆接枪I的下安装板Ib上，用螺纹连接，螺纹尺寸与气压铆接枪下安装板Ib的安装螺纹孔相符。2、调整压头行程:将上压头2装到气压铆接枪I的上安装板Ia上，下压头3装到气压铆接枪I的下安装板Ib上，两压头的工作端相对，调整下压头的高度，保证:自由状态下压头间距为13.5mm 16mm,便于零件能够轻松移动；压紧状态下压头间距为6mm 8mm。3、确定最佳压力参数:(I)将销子5装入零件4销孔中，将下压头工作端3a端面与不需缩口一端的零件表面7贴合，上压头工作端2a在零件4需要缩口的一端，将压缩空气管道与气压铆接枪I连接，并通过试压调整，得到最佳的压力参数，试压调整的方法如下:先将压缩空气管道上压力表的压力值调到0.3MPa进行试压，测量缩口直径尺寸零件[4]缩口后的孔口直径D2( Cf) 3+006 )和深度hl(0.8)，当尺寸零件[4]缩口后的孔口直径D2和尺寸hi大于设计要求的尺寸时，表示压力不够，需增大压力，反之则降低压力，直到尺寸零件[4]缩口后的孔口直径D2和尺寸hi满足设计要求，且零件4的外观质量无异常时，记录当时压力表上的压力值，该压力值即为缩口时的最佳压力参数。4、最终加工:按照记录的最佳压力参数，完成零件4上所有部位的缩口。
实施例2，对零件的端面开口销进行扩口。图纸要求扩口凸出深度h2为0.5mm,扩口角度b为30° ±1°，零件扩缩口处高度H为12mm，开口销孔为通孔，直径D5为￠2，两端均要求扩口。(见附图2、4、8)1、按零件4设计要求的扩口角度b和直径D5设计并制造上下压头:(I)上压头二 8为活动压头，由上压头二工作端8a、连接段2b以及定位段2c组成，上压头工作端2a锥形球头，锥度尺寸a等于零件4角度b的2 3倍设计为80° ±5°，锥顶可以实施为球头或平头，这里为了防止在冲压过程中尖角划伤开口销6设计为球头，球头直径小于开口销6的内孔直径D5，球头尺寸设计为S Cf) 1.5°。.2，上压头连接段2b为柱体，外径尺寸略小于气压铆接枪上安装板Ia的安装孔，上压头定位段2c的外形尺寸大于连接段2b的外形尺寸，其结构和尺寸与气压铆接枪I的上安装板Ia协调一致，可以上下移动。(2)下压头二 9为固定压头。由下压头二工作端9a、螺柱段3b组成，下压头二工作端9a结构和尺寸与上压头二工作端8a —致，下压头螺柱段3b安装在气压铆接枪I的下安装板Ib上，用螺纹连接，螺纹尺寸与气压铆接枪下安装板Ib的安装螺纹孔相符。2、调整压头行程:将上压头二 8装到气压铆接枪I的上安装板Ia上，下压头3装到气压铆接枪I的下安装板Ib上，两压头的工作端相对，调整下压头的高度，保证:自由状态下上下压头间距应大于零件4高度H为15mm 17mm，便于零件4能够轻松移动；压紧状态下上下压头间距应比零件4高度H小5_ IOmm,定为5_ 7_。
3、确定压力参数:(I)将装开口销6的零件4 一端的扩口部位装到下压头二工作端9a，上压头二工作端8a在零件4的另一端，将压缩空气管道与气压铆接枪I连接，并通过试压调整，得到最佳的压力参数，试压调整的方法如下:先将压缩空气管道上压力表调整压缩空气的压力到
0.2MPa左右进行试压，测量扩口深度h2并检查开口销6是否活动，当尺寸h2大于设计要求的尺寸0.5时，表示压力不够，需增大压力，反之则降低压力，直到尺寸h2满足设计要求，且零件4和开口销6的外观质量均无异常时，记录当时压力表上的压力值，该压力值即为扩口时的最佳压力参数。4、最终加工:按照记录的最佳压力参数，完成零件4上所有部位的缩(扩)口。
权利要求
1.一种缩(扩)口结构的快速成形方法，其特征在于，在对零件缩口成形时本方法采取如下步骤: (一)设计并制造上、下压头: (1)上压头[2]为活动压头，由上压头工作端[2a]、连接段[2b]以及定位段[2c]组成，连接段[2b]为柱体，外径尺寸比气压铆接枪上安装板[la]的安装孔的内径小0.02mm 0.04mm,定位段[2c]的外形尺寸比连接段[2b]的外形尺寸大2 5mm ； (2)下压头[3]为固定压头，由下压头工作端[3a]、螺柱段[3b]组成，螺柱段[3b]的螺纹尺寸与气压铆接枪下安装板[lb]的安装螺纹孔相匹配； (3)若零件[4]上、下表面均需缩口，则上压头工作端[2a]和下压头工作端[3a]的形状和尺寸按照缩口设计要求的形状和尺寸设计；若零件只需一端缩口，则上压头工作端[2a]的形状和尺寸按照缩口设计要求的形状和尺寸设计，下压头的工作端[3a]端面形状需与接触零件表面[7]保持一致； (二)调整压头行程:将上压头[2]装到气压铆接枪[I]的上安装板[la]上，下压头[3]装到气压铆接枪[1]的下安装板[lb]上，两压头的工作端相对，调整下压头的高度，保证:自由状态下，上 、下压头工作端的最小间距应大于零件高度H ;压紧状态下，上、下压头间距应比零件高度H小3mm 5mm ； (三)确定最佳压力参数: (1)将销子[5]装入零件[4]销孔中，若零件[4]上、下表面均需缩口，将装有销子[5]的零件[4] 一端的缩口部位装到下压头工作端[3a]上，上压头工作端[2a]在零件的另一端；若零件[4]只需一端缩口，则下压头工作端[3a]端面与不需缩口一端的零件表面[7]贴合，上压头工作端[2a]在零件[4]需要缩口的一端； (2)将压缩空气管道与气压铆接枪[I]连接，并通过试压调整，得到最佳的压力参数，零件[4]缩口后的孔口直径为D2、孔口深度为hl，当D2和hi大于设计要求的尺寸时，表示压力不够，需增大压力，反之则降低压力，直到D2和尺寸hi满足设计要求，且零件[4]的外观质量无异常时，记录当时压力表上的压力值，该压力值即为缩口时的最佳压力参数； (四)最终加工:按照记录的最佳压力参数，完成零件[4]上所有部位的缩口。
2.如权利要求1所述的一种缩(扩)口结构的快速成形方法，其特征在于，在对零件扩口成形时本方法采取如下步骤: (一)设计并制造上、下压头: (1)上压头二[8]为活动压头，由上压头二工作端[8a]、连接段[2b]以及定位段[2c]组成，连接段[2b]为柱体，外径尺寸比气压铆接枪上安装板[la]的安装孔的内径小.0.02mm 0.04mm,定位段[2c]的外形尺寸比连接段[2b]的外形尺寸大2 5mm ； (2)下压头二[9]为固定压头，由下压头二工作端[9a]、螺柱段[3b]组成，螺柱段[3b]的螺纹尺寸与气压铆接枪下安装板[lb]的安装螺纹孔相符； (3)若零件[4]上、下表面均需扩口，则上压头二工作端[8a]和下压头二工作端[9a]的形状和尺寸按照扩口设计要求的形状和尺寸设计；若零件只需一端扩口，则上压头二工作端[8a]的形状和尺寸按照扩口设计要求的形状和尺寸设计，下压头二工作端[9a]端面形状需与接触零件表面[7]保持一致； (二)调整压头行程:将上压头二[8]装到气压铆接枪[I]的上安装板[la]上，下压头二 [9]装到气压铆接枪[I]的下安装板[lb]上，两压头的工作端相对，调整下压头二 [9]的高度，保证:自由状态下，上、下压头工作端的最小间距应大于零件高度H ;压紧状态下，上、下压头间距应比零件高度H小3mm 5mm ； (三)确定最佳压力参数: (1)将开口销[6]装入零件[4]销孔中，若零件[4]上、下表面均需扩口，将装有开口销[6]的零件[4] 一端的扩口部位装到下压头二工作端[9a]上，上压头二工作端[8a]在零件的另一端；若零件[4]只需一端扩口，则下压头二工作端[9a]端面与不需扩口一端的零件表面[7]贴合，上压头二工作端[8a]在零件[4]需要扩口的一端； (2)将压缩空气管道与气压铆接枪[I]连接，并通过试压调整，得到最佳的压力参数，扩口时测量开口销[6]端面突出零件表面的尺寸h2，当h2大于设计要求的尺寸时，表示压力不够，需增大压力，反之则降低压力，直到尺寸h2满足设计要求，且零件[4]和开口销[6]的外观质量均无异常时，记录当时压力表上的压力值，该压力值即为扩口时的最佳压力参数； (四)最终加工: 按照记录的最佳压力参数，完成零件[4]上所有部位的扩口。
全文摘要
本发明缩(扩)口结构的快速成形方法属于装配技术，涉及各类零件销子缩(扩)口结构的成形方法的改进。本发明用机械锁紧代替手工锁紧。利用铆接机铆接铆钉的原理，通过冲压孔口对各类零件缩(扩)口结构快速成形。按照缩(扩)口处的尺寸和零件结构设计上、下压头，将压头安装到铆接枪上，调整压头行程，将零件缩(扩)口处装到上、下压头之间，用压力表调节压缩空气的压力，确定参数，靠压头冲压销子孔(开口销)孔口，通过压力和压头的尺寸保证缩(扩)口尺寸。解决手工锁紧销子缩(扩)口容易碰伤零件表面、缩(扩)口边缘不光滑、质量不稳定、零件易产生变形、操作者安全性差等问题，降低生产成本，提高生产效率，确保缩(扩)口)质量。
文档编号B25B27/08GK103191974SQ20121000374
公开日2013年7月10日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者林洪芝, 李援 申请人:贵州黎阳航空动力有限公司