一种工字轮轴管铆压装置的制作方法

本发明涉及工字轮生产设备技术领域，具体涉及一种工字轮轴管铆压装置。

背景技术：

工字轮轴管与轴筒之间的连接通常包括焊接、铆接，焊接式轴管的工字轮如cn109834431a、cn109834425a所述的。而传统的铆压工艺的轴管装配为人工操作完成，人工装配的缺陷在于：轴管外径略小于工字轮半成品中法兰盘的盘面中心孔孔径，需要将轴管对准顶部和底部盘面的中心孔，轴管穿过顶部盘面的中心孔后，下压过程中往往发生角度偏移，需要将轴管重新对准下方的法兰盘中心孔；装配完成后，将铆压完成的工字轮取下，装配上新的工字轮半成品，重复轴管的装配。上述人工装配和铆压步骤复杂，生产效率低，轴管与法兰盘存在同心度偏差。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种工字轮轴管铆压装置，自动化程度和生产效率高。

实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种工字轮轴管铆压装置，包括机架、铆压上模和铆压下模，其特征在于，还包括压板，所述压板和所述铆压上模均升降设置于所述机架上，铆压下模设置于所述铆压上模和压板的下方，所述铆压下模通过工位切换机构与机架连接，所述工位切换机构用于驱动所述铆压下模在压板下方和铆压下模下方两工位之间切换。

优选的技术方案为，所述工位切换机构为第一滑台，所述铆压下模固定设置在所述第一滑台的滑块上，第一滑台的导轨位于所述压板和铆压上模下方。

优选的技术方案为，还包括轴管槽，轴管槽的底端轴管出口相对设置有顶出组件和轴管夹具，所述顶出组件用于将轴管槽中的轴管顶出至轴管夹具中；所述轴管夹具中设置有夹持槽；还包括将传送组件和回转组件，所述传送组件用于将轴管夹具传送至所述压板和铆压下模之间，所述回转组件用于驱动所述夹持槽翻转。

优选的技术方案为，所述传送组件为第二滑台；所述回转组件为回转件，所述回转件的定子与所述第二滑台的滑块连接，所述轴管夹具设置于所述回转件的转子上，所述回转件转子的中心轴与所述夹持槽的轴向相垂直。

优选的技术方案为，所述轴管夹具包括固定夹持部、活动夹持部和第三滑台，所述第三滑台的滑块与活动夹持部连接，所述第三滑台用于驱动所述活动夹持部朝向或者背离所述固定夹持部运动。

优选的技术方案为，所述顶出组件包括顶出件和直线气缸，所述顶出件与所述直线气缸的活塞杆连接。

优选的技术方案为，轴管槽为竖向槽体，所述轴管槽的轴管出口设置在所述槽侧面上，所述轴管出口与所述轴管夹具的轴管入口相对设置。

优选的技术方案为，所述铆压下模和铆压上模均包括载台和设置在所述载台中心的竖向的导向柱，所述导向柱的固定端外周均设置有铆压变形凹槽。

优选的技术方案为，所述铆压下模上还设置有定位柱，所述定位柱用于与工字轮法兰盘的通孔相套接。

本发明的优点和有益效果在于：

该工字轮轴管铆压装置中设置有压板，用于将轴管竖向装配至工字轮中，与现有技术中的手动装配相比，装配效率高，压板与轴管顶面相顶压，下压方向一致，有助于提高工字轮轴管装配精度以及产品合格率。

附图说明

图1是本发明工字轮轴管铆压装置实施例1的俯视结构示意图；

图2是实施例1中顶出组件、轴管槽、轴管夹具和传送组件的结构示意图；

图3是实施例1中铆压上模、铆压下模、压板和第一滑台的结构示意图；

图4是实施例1中铆压上模、铆压下模、压板和第一滑台的另一结构示意图；

图5是实施例1中铆压上模和铆压下模沿中心轴的剖面图；

图6是工字轮与铆压上模、铆压下模的结构示意图；

图7是工字轮与铆压上模、铆压下模铆压状态下的结构示意图；

图8是实施例2中顶出组件、轴管槽、轴管夹具和传送组件的结构示意图；

图中：1、机架；2、铆压上模；3、铆压下模；4、压板；5、第一滑台；6、轴管槽；7、顶出组件；71、顶出件；72、直线气缸；8、轴管夹具；81、固定夹持部；82、活动夹持部；83、第三滑台；9、第二滑台；10、回转气缸；11、铆压变形凹槽；12、定位柱；a、夹持槽；b、载台；c、导向柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

铆压上模和铆压下模

铆压下模的作用在于定位工字轮，铆压上模的作用在于对轴管施加压力，使轴管的两端外扩变形，与工字轮两端的法兰盘铆接。铆压上模的压力要求较高，驱动铆压上模升降的驱动件通常为液压油缸，例如直线油缸。进一步的，机架上还设置有与铆压上模相配合的升降导向件，包括但不限于导向柱、导向槽。

压板

压板的作用在于对轴管施加压力，将轴管穿入工字轮半成品的两法兰盘中心孔中。进一步的，为了确保轴管装配位置准确，压板的顶压面为水平面，铆压下模的基座同样为水平面。进一步的，压板上设置有磁吸件，和/或人工手动将轴管穿设于工字轮顶部的法兰盘盘面中心孔中，再启动压板下行装配轴管。

工位切换机构

工位切换机构的作用在于驱动所述铆压下模在压板下方和铆压下模下方两工位之间切换，采用现有技术中已知的工位切换机构，包括但不限于转盘、滑台等。铆压下模固定设置与转盘上或者滑台的滑块上，转盘或滑块带动铆压下模。为了使轴管铆压装置结构趋于紧凑，进一步的，工位切换机构为第一滑台。

轴管槽

轴管槽的作用在于放置轴管，优选的，轴管槽的尺寸略大于与轴管的长度以及直径，即轴管槽中的轴管上下依次排列。进一步的，轴管槽上方设置有轴管斗，轴管进料至轴管斗中，轴管斗的底端出口与轴管槽连通，轴管斗的斗面引导轴管按照进入轴管槽的轴管排列整齐。

顶出组件和轴管夹具

顶出组件的顶出件可顶压在轴管的端面，也可顶压在轴管的侧面。轴管夹具中设置有夹持槽，顶出件顶压在轴管的端面，则轴管经由夹持槽的端部进入槽中，顶出件顶压在轴管的侧面，则轴管经由夹持槽的侧面槽口进入槽中。

传送组件

传送组件的作用在于将轴管夹具传送至压板和铆压下模之间，具体的，传送组件包括横移单元和设置在横移单元以及轴管夹具之间的回转件。横移单元带动轴管夹具横移，上述横移可为水平横移或者按一定倾斜角度横移。回转件的作用在于调整轴管夹具的角度。具体的，回转件的回转角度根据横移单元的横移方向决定。具体的，轴管呈水平状夹持于轴管夹具中，横移过程中，轴管的轴向不变，回转件将轴管由水平转动至竖直。

导向柱和定位柱

导向柱和定位柱分别与相应的铆压下模和铆压上模连接，具体的，导向柱和/或定位柱的自由端为导向锥台状。进一步的，导向柱的固定端直径略小于轴筒直径。定位柱的数量根据工字轮盘面上的通孔数量确定。

变形槽

铆压上模下行前，轴筒的两端分别顶压在铆压下模和铆压上模的变形槽中，变形槽的槽面为圆滑过渡的弧面，弧面的弧度根据轴管长度以及工字轮两法兰盘的间距确定。

第一滑台、第二滑台和第三滑台

第一滑台、第二滑台和第三滑台中的滑块均为直线运动，选择范围包括现有的直线驱动机构。具体的，上述滑台包括但不限于气动滑台、丝杠滑台和液压滑台等一体式滑台，还可为包括导轨、滑块和直线往复驱动件的滑台组件。直线往复驱动件相应的包括但不限于气缸、液压缸、丝杠螺母、螺杆螺帽等。丝杠螺母、螺杆螺帽的丝杠螺杆驱动为手动或者电机驱动。

实施例1

如图1-7所示，实施例1工字轮轴管铆压装置，包括机架1、铆压上模2和铆压下模3，还包括压板4，压板4和铆压上模2均升降设置于机架1上，铆压下模3设置于铆压上模2和压板4的下方，铆压下模3通过第一滑台5与机架1连接，第一滑台5的两端分别位于铆压上模2和压板4的下方。

铆压下模3与第一滑台5的滑块固定连接。

实施例1还包括竖向的轴管槽6，轴管槽6的横截面为矩形，长边略大于轴管的长度，宽边略大于轴管端面直径，轴管槽6的底端轴管出口相对设置有顶出组件7和轴管夹具8，顶出组件7用于将轴管槽6中的轴管顶出至轴管夹具8中；轴管夹具8中设置有夹持槽a；还包括将传送组件和回转组件，传送组件用于将轴管夹具8传送至压板4和铆压下模3之间，回转组件用于驱动夹持槽a翻转。

传送组件为第二滑台9；回转组件为回转气缸10，回转气缸10的定子与第二滑台9的滑块连接，轴管夹具8设置于回转气缸10的转子上，回转气缸10的转子中心轴与夹持槽a的轴向相垂直。

轴管夹具8包括固定夹持部81、活动夹持部82和第三滑台83，第三滑台83的滑块与活动夹持部82连接，第三滑台83用于驱动活动夹持部朝向或者背离固定夹持部81运动。

顶出组件7包括顶出件71和直线气缸72，顶出件71与直线气缸72的活塞杆固定连接。实施例1的顶出件71设置于轴管槽6的长边一侧，顶出件71与轴管的侧面相对设置，固定夹持部81和活动夹持部82形成轴管入口，该轴管入口为与夹持槽轴向一致的槽口，该槽口与轴管槽6的底端轴管出口等高相对设置。

铆压下模3和铆压上模2均包括载台b和设置在载台中心的竖向的导向柱c，导向柱c的固定端外周均设置有铆压变形凹槽11。

铆压下模3上还设置有定位柱12，定位柱12用于与工字轮法兰盘的通孔相套接。

实施例2

如图8所示，实施例2与实施例1的区别在于：实施例1的顶出件71设置于轴管槽6的短边一侧，顶出件71与轴管的端面相对设置。固定夹持部81和活动夹持部82形成的位于夹持槽端部的轴管入口，轴管入口与轴管槽6的底端轴管出口等高相对设置。

实施例1和2的工字轮轴管铆接装置的步骤为：

s1：将工字轮置于铆压下模3上，导向柱c穿设于工字轮两法兰盘的中心孔中，定位柱12穿设于工字轮底部法兰盘的定位孔中，导向柱c与工字轮两法兰盘之间的间隙用于穿设轴管；

s2：轴管夹具8待机状态下，固定夹持部81与活动夹持部82的夹持面间隔大于轴管端面直径，顶出件71在直线气缸72的驱动下，顶出位于轴管槽6最底部的轴管，顶出件71复位，轴管槽6中的轴管依次下降，轴管经由轴管入口被顶出至固定夹持部81的上方，第三滑台83驱动活动夹持部82朝向固定夹持部81运动，直至夹紧轴管；

s3：第二滑台驱动轴管夹具8和轴管运动至压板4和铆压下模3之间，回转气缸10的转子带动轴管夹具8以及轴管翻转，直至轴管与s1中穿设轴管的间隙上下对应；

s4：压板4下行，第三滑台83驱动活动夹持部82背向固定夹持部81运动，使轴管夹具8中的轴管处于夹持但非夹紧的状态，轴管被压入工字轮后，第二滑台带动轴管夹具8和轴管复位至轴管槽6侧面，此时，轴管的两端均突出于工字轮两侧的法兰盘盘面，轴管的底端位于铆压变形凹槽11中；

s5：第一滑台驱动铆接下模3运动至铆接上模2的下方，铆接上模2下行，铆接上模2的导向柱c插入轴管中，铆接上模2和铆接下模3的载台相对顶压，铆压变形凹槽的槽面与轴管的端面动摩擦并使轴管的端面外翻变形，最终铆压在法兰盘的盘面上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。