专利名称：钉芯拉杆循环式铆钉及其专用铆钉机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于铆钉以及铆钉机领域，尤其是一种抽芯铆钉及其专用铆钉机。
背景技术：
众所周知，根据GB/T12617. 1-2006及GB/T12618. 1-2006等，国家已经对抽芯铆钉 进行了标准化，具体给出范围、规范性引用文件、尺寸、材料组合与表面处理、机械性能、工 作质量以及验收检查、标志与包装、标记共八项规定。且规定了钉体直径为2. 4mm 5mm、钉 体材料为铝合金(ΑΙΑ)、钉芯材料为钢(St)等相关参数。抽芯铆钉是一类单面铆接用的铆钉，但须使用专用工具——铆钉机进行铆接，目 前市场上有手动和气动两种类型的铆钉机。这类铆钉特别适用于不便采用普通铆钉(须两 面进行铆接)的铆接场合，故广泛用于建筑、机械、汽车、船舶、飞机、电器、家具等产品上。抽 芯铆钉类型有封闭型平圆头抽芯铆钉、开口型沉头抽芯铆钉、开口型平圆头抽芯铆钉等。其 中以开口型平圆头抽芯铆钉应用最广，沉头抽芯铆钉适用于表面需要平滑的铆接场合，封 闭型抽芯铆钉适用于要求较高载荷和具有一定密封性能的铆接场合。尽管抽芯铆钉已经标准化，且其应用范围相当广泛。但其最大的不足点在于，现 有抽芯铆钉经铆钉机拉铆后，钉体固定于被连接件，钉芯拉杆受抽芯铆钉自身结构的限制 影响及操作者自身环保意识不足，多数情况下被直接扔到自然界。其一对环境不利，其 二是一种极其严重的材料浪费。环境污染毋庸置疑，就材料浪费现象，根据市场上提供 的？ 4X IOmm抽芯铆钉进行计算，钉体所占体积大致是31. 1 Π mm3，钉芯拉杆所占体积约 为40 Π mm3，若钉芯拉杆可以循环使用，材料节约率为56. 26%。换句话说，如果一盒铆钉有 500只，市场价30元，其中近17元的材料成本需要回收利用或被无情地浪费，且污染环境。 大而言之，就一个国家而言，总材料损失量就相当严重。新国标中抽芯铆钉公称直径有2. 4、3、3. 2、4、4. 8、5六种规格。其钉体内部采用 的结构均是内圆柱体，这就导致钉芯拉杆要致使钉体产生形变，铆上工件，拉杆头部直径需 比铆钉公称直径大，且外拉力至一定程度，拉杆头部断裂在钉体内部。
发明内容为了克服已有的抽芯铆钉的资源利用率低、成本高的不足，本实用新型提供一种 提高资源利用率、降低使用成本的钉芯拉杆循环式铆钉及其专用铆钉机。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种钉芯拉杆循环式铆钉，包括钉体和钉芯杆，所述钉体的中部设有空腔，所述钉 芯杆包括钉芯和拉杆，所述钉芯位于拉杆的上端，所述拉杆的上部套装在空腔内；所述空腔 包括上倒圆锥和下圆锥，所述上倒圆锥的下部最小内径处于所述下圆锥的上部小内径处相 接，所述上倒圆锥的圆锥角比所述下圆锥的圆锥角大，所述钉芯的最大外径比所述上倒圆 锥的最大内径大，所述钉芯的最大外径比所述下圆锥的最大内径小，所述上倒圆锥的最小 内径比所述拉杆的外径大。[0009]一种铆钉机，所述铆钉机包括外壳、安装在外壳内的前头自动卡紧机构、拉力卡 紧机构和用以将钉体送到工作工位的送料机构，钉芯拉杆循环式铆钉包括钉体和钉芯杆， 所述钉芯杆包括钉芯和拉杆，所述拉杆的上部设有用以将拉杆卡紧定位的前头自动卡紧机 构，所述拉杆的中部设有用以卡紧并驱动拉杆上下往复运动的拉力卡紧机构，所述拉杆的 下方设有所述送料机构，所述送料机构的钉体放置工位位于所述拉杆的正下方，所述钉体 放置工位的正下方设有推杆，所述推杆上端的最大外径位于所述钉体的最大外径与所述钉 体的下端的内径之间，所述推杆的内径比所述拉杆的外径大，所述推杆与用以带动推杆上 下往复运动的上料机构连接。进一步，所述前头自动卡紧机构包括三角自动卡头、三角自动卡头上套和三角自 动卡头下套，所述三角自动卡头上套和三角自动卡头下套固定连接，所述三角自动卡头下 套安装在外壳内，所述三角自动卡头上套的内部凹槽嵌入所述三角自动卡头，所述内部凹 槽安装自动卡紧弹簧，所述自动卡紧弹簧顶在所述三角自动卡头上，所述三角自动卡头靠 近所述拉杆的内侧呈圆锥斜面，所述三角自动卡头顶在所述拉杆上。再进一步，所述三角自动卡头有三个，三个自动卡头在圆周方向呈间隔120度分 布。更进一步，所述拉力卡紧机构包括夹紧卡头、铆钉拉力夹紧头、上弹簧、下弹簧和 导柱，所述上弹簧的弹性系数比所述下弹簧的弹性系数小，所述夹紧卡头卡在所述拉杆外， 所述夹紧卡头靠近所述拉杆的内侧呈圆锥斜面，所述夹紧卡头的下部与所述导柱的上端连 接，所述上弹簧套装在所述导柱的上部，所述上弹簧的上端与所述夹紧卡头的下部连接，所 述铆钉拉力夹紧头不受外力时卡在所述拉杆外，所述铆钉拉力夹紧头包括夹紧头外环、中 固定套和用以当受压时向拉杆靠拢张紧的伸缩卡头，所述圆锥斜面的下端压在所述伸缩卡 头外，所述伸缩卡头与夹紧头弹簧的一端连接，所述夹紧头弹簧的另一端顶在所述中固定 套上，所述夹紧头外环与所述中固定套固定连接，所述上弹簧的下端与所述夹紧头外环的 上端连接，所述夹紧头外环设有供所述导柱穿过的导向孔，所述导柱的中部套装下弹簧，所 述夹紧头外环的下端与所述下弹簧的上端连接，所述下弹簧的下端与外壳内部压板连接， 所述导柱的下端与驱动导柱上下往复运动的驱动机构连接。所述导柱的下端与拉力板固定连接，所述拉力板可上下滑动地安装在所述外壳 内，所述拉力板的下端安装动力轴，所述动力轴与动力驱动装置连接。所述动力驱动装置包括液压壳，所述液压壳内设有上腔、下腔和受控腔，所述上腔 与下腔之间为活塞，所述活塞与所述动力轴的下端固定连接，所述上腔设有上油口，所述上 油口设有上单向阀，所述上单向阀的进油口与所述受控腔连通，所述下腔设有下油口，所述 下油口设有下单向阀，所述下单向阀的出油口与所述受控腔连通，所述受控腔内安装液压 弹簧，所述液压弹簧与用以下压弹簧控制受控腔的体积缩放的操作机构连接。所述操作机构包括动力杆、手柄连杆和铰座，所述动力杆的一端与液压弹簧连接， 所述动力杆的另一端与手柄连杆的中部铰接，所述铰座安装在所述液压壳的外部，所述手 柄连杆的上端与所述铰座铰接，所述手柄连杆的下端设有操作手柄。所述液压壳的上端安装前端头，所述前端头安装在活接头的活动端，所述活接头 安装在所述外壳的下端。所述动力轴呈中空结构，所述推杆穿过所述的动力轴，所述推杆的下端与操作杆
5固定连接，所述操作杆伸出所述液压壳，所述液压壳上开有供操作杆上下滑动的竖向滑槽。所述动力驱动装置可为手动、气动驱动装置或电动驱动装置。所述送料机构包括自动旋转轮，所述自动旋转轮可转动地安装在支撑架上，所述 支撑架安装在所述外壳内，所述自动旋转轮的侧壁开有螺旋凹槽，旋转插销卡装在所述螺 旋凹槽内，所述支撑架上设有供所述旋转插销滑动的滑槽，所述自动旋转轮轴向开有至少 两个供钉体放置的钉体套装孔；所述钉体套装孔的内径比所述钉体的最大外径大，所述钉体套装孔内安装用以实 现钉体小端轴线对中的对称片状弹性薄片，所述对称片状弹性薄片在自然状态空间最小内 径比所述钉体的最小外径小，所述对称片状弹性薄片受力后空间最大内径比所述钉体的 最大外径大。上述适配关系能够实现在自然状态下，能够将钉体放入所述钉体套装孔内， 并通过对称片状弹性薄片实现钉体的轴线对中；然后在推杆顶推钉体受力时，对称片状弹 性薄片受力后张开，钉体能够顺利通过。所述自动旋转轮的两端安装挡边轴承，所述挡边轴承安装在固定轴上，所述固定 轴两边安装有挡料轴套，所述固定轴及挡料轴套安装在所述支撑架上。本实用新型的技术构思为铆钉的钉体双面均为向内收缩的圆锥面，这样，钉芯拉 杆在外拉力的作用下，钉体产生形变时不仅向外膨胀而且向内收缩，至一定程度，当钉体内 部圆锥面尺寸大于钉芯拉杆头部最大处直径时，钉芯拉杆完整退出，钉体铆接上工件。此 外，因钉芯拉杆循环利用，其材料选用时硬度应比钉体大。铆钉机由五个主要部件构成，分别是前头自动卡紧机构、拉力卡紧机构、送料机 构、外壳机构和液压动力机构。前头自动卡紧机构主要保证钉体进给时自动张开，钉体至工 作工位后自动卡紧钉芯拉杆，钉体形变时对钉体头部进行位置限制。拉力卡紧机构自然状 态下中间空置圆孔，其尺寸与钉体头最大直径处基本一致，工作时先卡紧钉芯拉杆，然后对 其提供向后的作用力，致使钉体形变，外动力移除自动回复到原有位置。自动旋转机构提供 预备钉体。外壳机构作用主要是连接各部件于一体，且各机构合理有效。液压动力机构主 要提供动力，此外，推杆设计于其上，将预备钉体推至工作位。整体相对现有铆钉机而言，零件相对较多，但结构精细，布置合理。最重要的是，此 结构能够实现钉芯拉杆的循环使用。本实用新型的有益效果主要表现在1)、提高资源利用率、节约能源、保护环境 钉芯拉杆可以循环使用后，铆钉自身的材料节约率高达56. 26% ；2)、预备钉体安装于送料 机构的自动旋转轮上，一次可以放置六到八个预备钉体，利用正弦导槽机构，每铆接上一个 铆钉钉体，自动旋转机构转动相应角度，预备钉体至合适位置，进而节省每次放置铆钉时 间，提高总效率；3)、只要外力作用于动力拉板，其最终作用力均会致使拉杆完成拉铆过程。 而对动力拉板施加外力其种类可以很多，新型铆钉机以液压动力机构进行设计，亦可设计 出手动新型铆钉机、气动新型铆钉机，以及电动新型铆钉机。只要将动力机构做出相应变化 结合新型铆钉机其他几个部件机构就能开发出，灵活性相对较强；4)、根据新国标中规定的 抽芯铆钉公称直径的六种规格。新型铆钉机中五个部件的主要零件均不需要做大的变化， 只需更换循环式钉芯拉杆，放置预备钉体的自动旋转轮以及钉体推杆等即可，互换性相对 较强；5)、降低了使用成本。
图1是钉芯拉杆循环式铆钉的结构示意图。图2是钉芯拉杆循环式铆钉专用铆钉机的结构示意图。图3是钉芯拉杆及其前头卡紧机构的示意图。图4是拉力卡紧机构的示意图。图5是送料机构的示意图。图6是送料机构的立体图。图7是液压动力装置的示意图。图8是图7的侧视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。实施例1参照图1，一种钉芯拉杆循环式铆钉，包括钉体2和钉芯杆1，所述钉体2的中部 设有空腔，所述钉芯杆1包括钉芯和拉杆，所述钉芯位于拉杆的上端，所述拉杆的上部套装 在所述空腔内；所述空腔包括上倒圆锥和下圆锥，所述上倒圆锥的下部最小内径处于所述 下圆锥的上部小内径处相接，所述上倒圆锥的圆锥角比所述下圆锥的圆锥角大，所述钉芯 的最大外径比所述上倒圆锥的最大内径大，所述钉芯的最大外径比所述下圆锥的最大内径 小，所述上倒圆锥的最小内径比所述拉杆的外径大。现有抽芯铆钉钉体内部采用的结构均是内圆柱体，铆接至工件上钉芯拉杆头部断 裂在钉体内部。新型铆钉钉体内部结构采用的是，双面均为向内收缩的圆锥面，且上面圆锥 角比下面的相对较大，如图1所示。为利于表达，图中循环式钉芯拉杆长度经过缩小，主要 结构保持不变。头部采用与铆钉钉体上圆锥面匹配的椭圆结构，中间有段螺纹结构，与拉力 卡紧机构夹紧头内螺纹匹配，利于夹紧和一起运动。此外，因钉芯拉杆循环利用，其材料选 用时硬度应比新型铆钉钉体大。工作原理循环式钉芯拉杆在外拉力的作用下，相对钉体向后运动，钉体头部受前 头自动卡紧机构三角自动卡头限位，钉体产生形变，形变同时不仅向外膨胀而且向内收缩， 当钉芯拉杆头部至新型铆钉钉体内部圆锥面一定处，其内部圆半径尺寸大于钉芯拉杆头部 最大处直径时，钉芯拉杆完整退出，钉体铆接至工件上。实施例2参照图1 图8，一种铆钉机，所述铆钉机包括外壳3、安装在外壳3内的前头自动 卡紧机构4、拉力卡紧机构5和用以将钉体送到工作工位的送料机构6，钉芯拉杆循环式铆 钉包括钉体2和钉芯杆1，所述钉芯杆1包括钉芯和拉杆，所述拉杆的上部设有用以将拉杆 卡紧定位的前头自动卡紧机构4，所述拉杆的中部设有用以卡紧并驱动拉杆上下往复运动 的拉力卡紧机构5，所述拉杆的下方设有所述送料机构6，所述送料机构6的钉体放置工位 位于所述拉杆的正下方，所述钉体放置工位的正下方设有推杆8，所述推杆8上端的最大外 径位于所述钉体的最大外径与所述钉体的下端的内径之间，所述推杆8的内径比所述拉杆 的外径大。所述前头自动卡紧机构4包括三角自动卡头43、三角自动卡头上套44和三角自动卡头下套45，所述三角自动卡头上套44和三角自动卡头下套45固定连接，所述三角自动 卡头下套45安装在外壳3内，所述三角自动卡头上套44的内部凹槽嵌入所述三角自动卡 头43，所述内部凹槽安装自动卡紧弹簧42，所述自动卡紧弹簧42顶在所述三角自动卡头43 上，所述三角自动卡头43靠近所述拉杆的内侧呈圆锥斜面，所述三角自动卡头43顶在所述 拉杆上。所述三角自动卡头43有三个，三个自动卡头在圆周方向呈间隔120度分布。所述拉力卡紧机构5包括夹紧卡头59、铆钉拉力夹紧头57、上弹簧58、下弹簧52 和导柱，所述上弹簧58的弹性系数比所述下弹簧52的弹性系数小，所述夹紧卡头59卡在 所述拉杆外，所述夹紧卡头59靠近所述拉杆的内侧呈圆锥斜面，所述夹紧卡头59的下部与 所述导柱的上端连接，所述上弹簧58套装在所述导柱的上部，所述上弹簧58的上端与所述 夹紧卡头59的下部连接，所述铆钉拉力夹紧头57不受外力时卡在所述拉杆外，所述铆钉拉 力夹紧头57包括夹紧头外环54、中固定套51和用以当受压时向拉杆靠拢张紧的伸缩卡头， 所述圆锥斜面的下端压在所述伸缩卡头外，所述伸缩卡头与夹紧头弹簧56的一端连接，所 述夹紧头弹簧56的另一端顶在所述中固定套51上，所述夹紧头外环54与所述中固定套51 固定连接，所述上弹簧58的下端与所述夹紧头外环54的上端连接，所述夹紧头外环54设 有供所述导柱穿过的导向孔，所述导柱的中部套装下弹簧52，所述夹紧头外环54的下端与 所述下弹簧52的上端连接，所述下弹簧52的下端与外壳内部压板连接，所述导柱的下端与 驱动导柱上下往复运动的驱动机构连接。所述导柱的下端与拉力板71固定连接，所述拉力板71可上下滑动地安装在所述 外壳3内，所述拉力板71的下端安装动力轴，所述动力轴与动力驱动装置7连接。所述动力驱动装置7包括液压壳74，所述液压壳74内设有上腔B、下腔C和受控 腔A，所述上腔B与下腔C之间为活塞，所述活塞与所述动力轴的下端固定连接，所述上腔设 有上油口，所述上油口设有上单向阀78，所述上单向阀78的进油口与所述受控腔连通，所 述下腔设有下油口，所述下油口设有下单向阀713，所述下单向阀713的出油口与所述受控 腔连通，所述受控腔内安装液压弹簧711，所述液压弹簧711与用以下压弹簧控制受控腔的 体积缩放的操作机构连接。所述操作机构包括动力杆712、手柄连杆710和铰座714，所述动力杆712的一端 与液压弹簧711连接，所述动力杆712的另一端与手柄连杆710的中部铰接，所述铰座714 安装在所述液压壳74的外部，所述手柄连杆710的上端与所述铰座714铰接，所述手柄连 杆710的下端设有操作手柄。所述液压壳74的上端安装前端头72，所述前端头72安装在活接头73的活动端， 所述活接头73安装在所述外壳3的下端。所述动力轴呈中空结构，所述推杆8穿过所述的动力轴，所述推杆8的下端与操作 杆76固定连接，所述操作杆76伸出所述液压壳74，所述液压壳74上开有供操作杆上下滑 动的竖向滑槽。所述动力驱动装置7可为手动驱动装置、气动驱动装置或电动驱动装置。所述送料机构6包括自动旋转轮63，所述自动旋转轮63可转动地安装在支撑架 62上，所述支撑架62安装在所述外壳3内，所述自动旋转轮63的侧壁开有螺旋凹槽，旋转 插销61卡装在所述螺旋凹槽内，所述支撑架62上设有供所述旋转插销滑动的送料滑槽，所述自动旋转轮轴向开有至少两个供钉体2放置的钉体套装孔；所述钉体套装孔内径比所述钉体2最大外径大，所述钉体套装孔内安装用以实现 钉体轴线对中的对称片状弹性薄片67。所述对称片状弹性薄片67在自然状态空间最小内 径比所述钉体2的最小外径小，所述对称片状弹性薄片受力后空间最大内径能够比所述 钉体2的最大外径大。所述自动旋转轮63的两端安装挡边轴承68，所述挡边轴承68安装在固定轴64 上，所述固定轴64两边安装有挡料轴套66，所述固定轴64及挡料轴套66安装在所述支撑 架62上，卡簧65对固定轴64限位。本实施例中，前头自动卡紧机构4整体安装于外壳的上端，通过外壳3的上端头进 行固定。拉力卡紧机构5整体沿着外壳前端内部三个T型导块安装至外壳3的上端内部， 通过拉力板71固定。送料机构6整体安装于外壳3的后端，利用活扣方便拆卸及固定。液 压驱动机构7通过活接套固定于外壳3的下端最外圈外螺纹上。五个部件构成一个有机整 体，共同实现铆钉拉杆循环工作。整体而言推杆8在外力作用下推动送料机构6内预备钉体向上运动，至最上端的 工作位。前头自动卡紧机构4自动卡紧，液压动力机构7提供动力致使拉力卡紧机构5两 部分弹簧形变，共同作用使循环拉杆后移，钉体2铆接至工件。外力拆除，各部分弹簧使部 件各零件回位，送料机构6的新预备钉体至工作位，如此循环。前头自动卡紧机构4的结构三角自动卡头上套44和三角自动卡头下套45，通过 两个自动卡紧固定螺栓46固定于一体。其内部凹槽中嵌入三个120度三角自动卡头43，每 个三角自动卡头43侧面下部中心开直径4. 5mm圆孔，安装位置与卡头套上孔成一条轴线， 安装上三个自动卡紧弹簧42。钉芯杆2头部安装上钉体1，二者作为整体安装于三角自动 卡头43上部。钉体1经推杆8作用力从钉芯杆2的下部进入拉杆，向上运动至三角自动卡头43 处，由于作用力向上，三角自动卡头43内部导路是一个锥角，致使钉体在向上运动的过程 中，三角自动卡头43自动向外扩张，弹簧不断压缩。当钉体1的头部从三角自动卡头43内 部穿出，这时因弹簧回复作用，三角自动卡头43自动卡紧所述拉杆。拉力卡紧机构5的结构铆钉拉力夹紧头57由两个相同部分构成，均为半圆型对 接夹紧头，安装于夹紧头外环54内部。然后从夹紧头外环54底部中间安装上中固定套51， 用两个夹紧头外环紧定螺钉53进行固定。在铆钉拉力夹紧头57与中固定套51之间安装 夹紧头弹簧56，用夹紧头紧定螺钉55固定。夹紧卡头59的三导柱上安装上弹簧58后，整 体安装于夹紧头外环导柱导向孔内部，最后安装上三个下弹簧52。由于拉力卡紧机构5整体固定于外壳3中，下弹簧52底部被外壳中间内部的拉力 板71挡住，三个导柱经后面动力源机构的拉紧作用，夹紧卡头59开始向下收缩，由于上弹 簧58比下弹簧52弹性系数小，上弹簧58所处空间首先被压缩，夹紧卡头59致使两部分铆 钉拉力夹紧头收缩夹紧所述拉杆。继续施加动力使三个导柱继续下移，此时下弹簧52所 处空间开始被压缩，夹紧后的拉杆开始下移，由于其头部接触钉体，钉体被三角自动卡头43 阻止无法后移，钉体1开始形变铆接上工件，至一定时刻钉芯杆2从钉体1中脱离。当动力 源退去，两部分弹簧自动回复至原有空间。送料机构6采用自动旋转机构，其结构为六个预备钉体首先安装于自动旋转轮六个预备腔中，自动旋转轮63两端分别安装上挡边轴承68，一起安装于旋转轮固定轴64 上，再分别安装上挡料轴套66，整体固定于支撑架62上，再通过自动旋转机构卡簧65对固 定轴64进行限位。与此同时，安装上旋转插销61于自动旋转轮63和支撑架62之间。自动旋转机构整体安装于铆钉机上后，相对机体空间位置确定。其自动旋转轮63 的外侧面设计有导槽，一个周期的旋转角为3607η，η表示自动旋转轮预备腔个数，初步按 η=6进行设计。旋转插销61每进行一个往复运动，自动旋转轮旋转360°/η圈，能够确保最 上面一个预备腔中心线正对所述推杆8的轴线位置，预备钉体为下次推出至工作位做好准 备。预备钉体全部使用完毕后，整体拿出自动旋转机构，安装上新的预备钉体。外壳3的结构为外壳3上端安装上前头自动卡紧机构4后，安装外壳上端头，对 前头自动卡紧机构4进行固定限位。再根据外壳上端下部内部的三个导向定位T型块，安 装上拉力卡紧机构5，通过安装上外壳内部压板对拉力卡紧机构5中的下弹簧52进行限位。 而外壳内部压板是通过外壳上端与外壳下端的螺纹连接后，抵紧作用进行限位的。安装上 外壳下端后，在其侧面安装上自动旋转机构活扣固定，其后面安装上液压动力机构。外壳3主要作用是，对其他机构提供安装位置及固定限位。保证前头自动卡紧机 构4、拉力卡紧机构5、送料机构6、液压动力机构及其自身是一个有机的整体。各机构位置 合理，共同保证钉芯拉杆循环式铆钉及新型铆钉机正常地工作，更高效更合理地运行。液压动力装置7的结构为液压外壳74内部设有液压回流通道，通过泄压旋钮75 控制。此外，通过液压推轴活塞和拉力板71、以及第一单向阀78、第二单向阀713，将液压机 构内部分出三个空间。下单向阀78控制液压油只能从C腔通过下回流孔进入A腔，上单向 阀713控制液压油只能从A腔通过上回流孔进入B腔，油腔内挡块隔离A腔与C腔，液压外 壳后端头和前油封板密封腔内油体。手柄连杆710和动力杆712以及液压弹簧711共同控 制A腔体积空间变化，各腔油液变化致使液压推轴活塞和拉力板71运动，靠C腔内部复位 弹簧复位。此外，液压外壳4开槽提供推杆8能够上下往复运动。液压动力机构整体是通 过液压外壳活接头73与外壳3连接和固定。液压动力机构主要是在外力作用于手柄连杆710后，致使动力杆712压缩A腔中 容积空间的变化，而A腔两头均由一个单向阀进行控制，因此，当A腔缩小时，下单向阀78 关闭，多余液压油经上单向阀713进入B腔中；当A腔受弹簧回复力扩大时时，上单向阀713 关闭，液压油从C腔经下单向阀78进行补充至A腔中。这样致使液压推轴及拉力板71向 下运动，带动拉力卡紧机构5工作。当铆钉钉体铆接至工件上后，外力停止，此时，打开泄压 旋钮75，C腔内部回复弹簧的上端顶在所述活塞的底部，所述C腔内部回复弹簧的下端位于 所述C腔的底部，在C腔内部回复弹簧的作用下，B腔液压油回流至C腔中，如此循环实现 工作目的。本实施例的钉芯拉杆循环式铆钉及铆钉机基本能够适用现有抽芯铆钉和现有铆 钉机的应用场合。不仅如此，由于新型铆钉机动力源的可变性，尤其是可以开发出液压式和 电动式铆钉机，其应用会更加广泛方便。在建筑、机械、汽车、船舶、桥梁、飞机、电器、家具等 产品上都有很好的应用前景。
权利要求1.一种钉芯拉杆循环式铆钉，包括钉体和钉芯杆，所述钉体的中部设有空腔，所述钉 芯杆包括钉芯和拉杆，所述钉芯位于拉杆的上端，所述拉杆的上部套装在空腔内；其特征在 于所述空腔包括上倒圆锥和下圆锥，所述上倒圆锥的下部最小内径处于所述下圆锥的上 部小内径处相接，所述上倒圆锥的圆锥角比所述下圆锥的圆锥角大，所述钉芯的最大外径 比所述上倒圆锥的最大内径大，所述钉芯的最大外径比所述下圆锥的最大内径小，所述上 倒圆锥的最小内径比所述拉杆的外径大。
2.一种采用如权利要求1所述的钉芯拉杆循环式铆钉的铆钉机，其特征在于所述铆 钉机包括外壳、安装在外壳内的前头自动卡紧机构、拉力卡紧机构和用以将钉体送到工作 工位的送料机构，钉芯拉杆循环式铆钉包括钉体和钉芯杆，所述钉芯杆包括钉芯和拉杆，所 述拉杆的上部设有用以将拉杆卡紧定位的前头自动卡紧机构，所述拉杆的中部设有用以卡 紧并驱动拉杆上下往复运动的拉力卡紧机构，所述拉杆的下方设有所述送料机构，所述送 料机构的钉体放置工位位于所述拉杆的正下方，所述钉体放置工位的正下方设有推杆，所 述推杆上端的最大外径位于所述钉体的最大外径与所述钉体的下端的内径之间，所述推杆 的内径比所述拉杆的外径大。
3.如权利要求2所述的铆钉机，其特征在于所述前头自动卡紧机构包括三角自动卡 头、三角自动卡头上套和三角自动卡头下套，所述三角自动卡头上套和三角自动卡头下套 固定连接，所述三角自动卡头下套安装在外壳内，所述三角自动卡头上套的内部凹槽嵌入 所述三角自动卡头，所述内部凹槽安装自动卡紧弹簧，所述自动卡紧弹簧顶在所述三角自 动卡头上，所述三角自动卡头靠近所述拉杆的内侧呈圆锥斜面，所述三角自动卡头顶在所 述拉杆上。
4.如权利要求2或3所述的铆钉机，其特征在于所述拉力卡紧机构包括夹紧卡头、 铆钉拉力夹紧头、上弹簧、下弹簧和导柱，所述上弹簧的弹性系数比所述下弹簧的弹性系数 小，所述夹紧卡头卡在所述拉杆外，所述夹紧卡头靠近所述拉杆的内侧呈圆锥斜面，所述夹 紧卡头的下部与所述导柱的上端连接，所述上弹簧套装在所述导柱的上部，所述上弹簧的 上端与所述夹紧卡头的下部连接，所述铆钉拉力夹紧头卡在所述拉杆外，所述铆钉拉力夹 紧头包括夹紧头外环、中固定套和用以当受压时向拉杆靠拢张紧的伸缩卡头，所述圆锥斜 面的下端压在所述伸缩卡头外，所述伸缩卡头与夹紧头弹簧的一端连接，所述夹紧头弹簧 的另一端顶在所述中固定套上，所述夹紧头外环与所述中固定套固定连接，所述上弹簧的 下端与所述夹紧头外环的上端连接，所述夹紧头外环设有供所述导柱穿过的导向孔，所述 导柱的中部套装下弹簧，所述夹紧头外环的下端与所述下弹簧的上端连接，所述下弹簧的 下端与外壳内部压板连接，所述导柱的下端与驱动导柱上下往复运动的驱动机构连接。
5.如权利要求4所述的铆钉机，其特征在于所述导柱的下端与拉力板固定连接，所述 拉力板可上下滑动地安装在所述外壳内，所述拉力板的下端安装动力轴，所述动力轴与动 力驱动装置连接。
6.如权利要求5所述的铆钉机，其特征在于所述动力驱动装置包括液压壳，所述液压 壳内设有上腔、下腔和受控腔，所述上腔与下腔之间为活塞，所述活塞与所述动力轴的下端 固定连接，所述上腔设有上油口，所述上油口设有上单向阀，所述上单向阀的进油口与所述 受控腔连通，所述下腔设有下油口，所述下油口设有下单向阀，所述下单向阀的出油口与所 述受控腔连通，所述受控腔内安装液压弹簧，所述液压弹簧与用以下压弹簧控制受控腔的体积缩放的操作机构连接。
7.如权利要求6所述的铆钉机，其特征在于所述操作机构包括动力杆、手柄连杆和铰 座，所述动力杆的一端与液压弹簧连接，所述动力杆的另一端与手柄连杆的中部铰接，所述 铰座安装在所述液压壳的外部，所述手柄连杆的上端与所述铰座铰接，所述手柄连杆的下 端设有操作手柄。
8.如权利要求6所述的铆钉机，其特征在于所述动力轴呈中空结构，所述推杆穿过所 述的动力轴，所述推杆的下端与操作杆固定连接，所述操作杆伸出所述液压壳，所述液压壳 上开有供操作杆上下滑动的竖向滑槽。
9.如权利要求5所述的铆钉机，其特征在于所述动力驱动装置为手动驱动装置、气动 驱动装置或电动驱动装置。
10.如权利要求2或3所述的铆钉机，其特征在于所述送料机构包括自动旋转轮，所 述自动旋转轮可转动地安装在支撑架上，所述支撑架安装在所述外壳内，所述自动旋转轮 的侧壁开有螺旋凹槽，旋转插销卡装在所述螺旋凹槽内，所述支撑架上设有供所述旋转插 销滑动的滑槽，所述自动旋转轮轴向开有至少两个供钉体放置的钉体套装孔；所述钉体套装孔的内径比所述钉体的最大外径大，所述钉体套装孔内安装用以实现钉 体小端轴线对中的对称片状弹性薄片，所述对称片状弹性薄片在自然状态空间最小内径比 所述钉体的最小外径小，所述对称片状弹性薄片受力后空间最大内径比所述钉体的最大 外径大。
专利摘要一种钉芯拉杆循环式铆钉，包括钉体和钉芯杆，所述钉体的中部设有空腔，所述钉芯杆包括钉芯和拉杆，所述钉芯位于拉杆的上端，所述拉杆的上部套装在空腔内；所述空腔包括上倒圆锥和下圆锥，所述上倒圆锥的下部最小内径处于所述下圆锥的上部小内径处相接，所述上倒圆锥的圆锥角比所述下圆锥的圆锥角大，所述钉芯的最大外径比所述上倒圆锥的最大内径大，所述钉芯的最大外径比所述下圆锥的最大内径小，所述上倒圆锥的最小内径比所述拉杆的外径大。以及提供一种钉芯拉杆循环式铆钉机。本实用新型提供一种提高资源利用率、降低使用成本的钉芯拉杆循环式铆钉及其专用铆钉机。
文档编号B21J15/10GK201779111SQ20102052137
公开日2011年3月30日 申请日期2010年9月8日 优先权日2010年9月8日
发明者许进 申请人:许进