一种带有预压紧的铆接装置的制作方法

本实用新型属于金属加工技术领域，尤其是一种带有预压紧的铆接装置。

背景技术：

目前，许多的产品是通过铆钉将两个部件连接在一起，而这将使用专门的铆接工装，现在市场所使用的铆接工装多数为铆接上模和铆接下模分别固定在压力设备上，然后放置工件启动压力设备施加压力，当冲头下行至下死点后挤压铆接材料，下层的铆钉受压产生塑性流动充满配合孔，而铆钉的下端面则形成“镦头”，将两层材料铆接在一起，如附图1所示。这种铆接工装存在以下几个问题：

1、由于通过铆钉连接的部件放置到下模上的时候，不能完全保证连接部件配合面之间贴合紧密，而直接施加压力后不能对其矫正，导致铆接的工件之间存在间隙，影响产品质量；

2、使用直接冲压铆接，不能保证铆钉垂直下压，可能会造成铆钉镦头周围出现切向拉应力过高的危险，产生折断纤维流，影响铆钉承载能力，降低产品使用寿命。

为了解决铆钉镦头部分产生晃动，影响铆钉承载能力，在专利号为CN 205414297U中公开了一种组合冲压铆接装置，该装置在压力机压杆下方连接有铆接冲头，铆接冲头上设有预压紧套、预压紧弹簧、圆柱销；压力机工作台上安装有定位底座，铆接冲头中心线与定位底座的中心线对齐；铆接冲头的底端设有工件的定位圆柱。通过铆接冲头将压力机的直线运动转换成外扩的径向力，实现对工件的铆接功能。通过铆接冲头上设置的预压装置，先对工件进行压紧，保证铆接时工件的端面充分贴合。该装置只能用于低载荷下的冲压铆接，对于厚度较大的工件铆接，则容易产生定位误差，影响设备使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种带有预压紧的铆接装置，该铆接装置在高载荷冲击下，增加了预压紧装置，可确保铆钉的变形顺从金属自然流向，不会降低材料的缺口冲击韧性和延展性，减少了在铆钉镦头周围出现切向拉应力过高的危险，铆接后无折断纤维流，提高铆钉的承载能力，提高铆接产品的寿命，保证产品质量。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种带有预压紧的铆接装置，包括固定于压力设备平台上的铆接工装，其特征在于所述铆接工装包括上板、中间板和下板，在上板与中间板以及中间板与下板之间均设有弹性导向部件，上板固定上模，中间板中部固定下模，下模内分布有铆接柱，上模和下模对正，下板上固定导向环，在导向环内设置垫板，其中垫板与铆接柱下端接触。

对上述方案作进一步优选，所述上板与中间板之间分布有两个弹性导向部件，该弹性导向部件包括长导柱，其中长导柱上端与上板固定连接，长导柱下端与设置在中间板表面的孔滑动配合，在长导柱外侧套设有弹簧，弹簧设置在上板与中间板之间。

对上述方案作进一步优选，所述中间板与下板之间的弹性导向部件包括两个短导柱和4个橡皮弹柱，其中短导柱下端与下板固接，短导柱上端与中间板表面的孔滑动配合，橡皮弹柱上下端分别固定于中间板和下板上。

对上述方案作进一步优选，所述下模上表面设置用于定位铆接工件的定位槽，铆接柱与铆接工件的壳体上的铆钉对齐，铆钉的上端与上模接触。

对上述方案作进一步优选，所述长导柱和短导柱与中间板之间设有导套，导套与中间板过盈配合。

对上述方案作进一步优选，所述上板与上模之间通过紧固螺钉连接。

对上述方案作进一步优选，所述压力设备为带有冲头的压力机，其中冲头通过壳体、铆钉与中间板接触，在铆接工装及冲头周围均设有光栅，其中光栅为排布的光电开关，两组光栅分别为光电发射端和接收端，光电开关串接并与外接电源连通。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

（1）本实用新型增加弹性导向部件，实现预压紧功能，先将被连接件之间紧密贴合，然后保证铆钉处于垂直状态后再施加压力进行铆接，这样可确保铆钉的变形顺从金属自然流向，不会降低材料的缺口冲击韧性和延展性，减少了在铆钉镦头周围出现切向拉应力过高的危险，铆接后无折断纤维流，提高铆钉的承载能力，提高铆接产品的寿命，保证产品质量；

（2）本实用新型增加弹性导向部件，即为增加缓冲，铆钉缓慢变形，降低了生产噪音；

（3）本实用新型增加光栅，实现压力设备工作时，对操作人员的感应功能，保证在有物体遮挡感光的情况下，压力设备停止工作，避免危险的发生。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为现有技术中直接铆接整体结构示意图；

图2为本实用新型铆接结构示意图；

图3为本实用新型中铆接工装结构示意图；

图4是图3中铆接工装的分解结构示意图；

图中：1、压力设备，2、铆接工装，3、铆接工件，4、光栅，201、上板，202、紧固螺钉，203、上模，204、弹簧，205、长导柱，206、铆钉，207、壳体，208、轴套，209、铆接柱，210、下模，211、导套，212、中间板，213、六角螺栓，214、垫板，215、导向环，216、短导柱，217、橡皮弹柱，218、下板。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据附图2-4可知，本实用新型具体涉及一种带有预压紧的铆接装置，主要用于具有壳体与轴套之间的定向铆接，尤其用于磁电机外壳与轴套之间通过铆钉实现固定连接。该装置是在原有铆接设备上进行改进，重点是对固定于压力设备1平台上的铆接工装2结构进行优化，使该结构提高铆钉的承载能力，提高铆接产品的寿命，保证产品质量。

在附图3和4中，可以看到铆接工装2的结构及爆炸图，其中铆接工装2包括上板201、中间板212和下板218，三层板平行设置，在上板201与中间板212以及中间板212与下板218之间均设有弹性导向部件，弹性导向部件主要用于调整三层板之间的距离，实现三层板的垂直导向运动、弹性缓冲及预压紧功能。上板201固定上模203，中间板212中部固定下模210，下模210内分布有铆接柱209，上模203和下模210对正，下板218上固定导向环215，在导向环215内设置垫板214，其中垫板214与铆接柱209下端接触，下板218固定在压力设备1的平台上。

在上述结构中，压力设备1下压中间板212，利用下层的弹性导向部件，缓慢调整中间板212和下板218之间的距离，同时中间的导向环215与垫板214顶住铆接柱209，铆接柱209对其上方的铆钉挤压，先将被铆接件之间紧密贴合，然后保证铆钉处于垂直状态后再施加压力进行铆接，这样可确保铆钉的变形顺从金属自然流向，不会降低材料的缺口冲击韧性和延展性，减少了在铆钉镦头周围出现切向拉应力过高的危险，铆接后无折断纤维流，提高铆钉的承载能力，提高铆接产品的寿命，保证产品质量。

本实用新型中的弹性导向部件为两种，其中在上板201与中间板212之间分布有两个相同弹性导向部件，该弹性导向部件包括长导柱205，其中长导柱205上端与上板201固接，长导柱205下端与设置在中间板212表面的孔滑动配合，长导柱205对中间板212起到导向作用，同时保证了上板201与中间板212之间有足够的空间安装被铆接件。在长导柱205外侧套设有弹簧204，弹簧204伸长设置在上板201与中间板212之间。利用弹簧的弹性，可以对上板201与中间板212之间的距离缓慢调整，通过弹簧弹性释放冲压的势能，实现铆钉的缓慢变形，从而控制金属自然流向。

弹性导向部件的另一种形式，是在中间板212与下板218之间的弹性导向部件包括两个短导柱216和4个圆柱形橡皮弹柱217，其中短导柱216下端与下板218固接，短导柱216上端与中间板212表面的孔滑动配合，短导柱216对中间板212的缓慢下压控制为竖直方向，保证铆钉处于垂直状态；橡皮弹柱217上下端分别固定于中间板212和下板218上，四个橡皮弹柱217设置在下板218的四个角，橡皮弹柱217与弹簧效果类似，一方面使中间板212有向下移动的空间，另一方面在铆接完成，使中间板212能够复位。同时该弹性导向部件，增加缓冲，铆钉缓慢变形，降低了生产噪音，据测试低于60db。

在铆接前，需要对铆接工件3进行定位，一般在下模210表面设置定位结构，因此需要在下模210上表面设置用于定位铆接工件3的定位槽，把壳体207与轴套208对正装配，并在预留孔内插入铆钉206，要求铆接柱209与铆接工件3的壳体207上的铆钉206对齐，铆钉206的上端与上模203接触；通过上模203缓慢下压，铆接柱209缓慢上顶，实现铆钉206两端变形，完成铆接。

为了便于整体装配，同时保证使用寿命，在长导柱205和短导柱216与中间板212之间设有导套211，导套211与中间板212过盈配合，上板201与上模203之间通过紧固螺钉202连接。

本实用新型中的压力设备1为带有冲头的压力机，其中冲头通过壳体、铆钉与中间板212接触。另外，考虑到在铆接过程中，需要人为更换铆接工件3，对于压力设备1带电工作，容易出现操作人员手被挤压事故，因此在在铆接工装2及冲头周围均设有光栅4，其中光栅4为排布的光电开关，两组光栅分别为光电发射端和接收端，光电开关串接并与外接电源连通。实现压力设备1工作时，对操作人员人手的感应功能，当有人手操作时，遮住光电开关，实现自动断电，这样保证在有物体遮挡感光的情况下，压力设备停止工作，避免危险的发生。

本实用新型在具体使用时，首先按照要求将图4中1～5部件与9～18部件正确配合组装成一套完整的铆接工装2，然后将被铆接工件3的壳体207和轴套208通过铆钉206穿孔连接，放置于下模210对应位置处，启动压力设备1后，冲头通过壳体、铆钉挤压中间板212,通过橡皮弹柱217轴向变形来调整壳体207与轴套208配合面的间隙，此过程中铆接柱209与铆钉206不发生力的作用，冲头继续向下运动，到达一定距离后垫板214将铆接柱209向上顶起，挤压铆钉206变形，完成工件的铆接，全程中长导柱205与短导柱216起到导向作用。光栅4为上下感光式，当有物体遮挡之间任何一点处的光线时，设备停止工作，需重新启动。

在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受上面公开的具体实施例的限制。