一种跳扣夹具、跳扣铆接和翻边一体式工装及其加工方法与流程

本发明涉及一种专用夹具，更具体地说，涉及一种跳扣夹具、跳扣铆接和翻边一体式工装及其加工方法。

背景技术：

铆接是产品工业生产过程中最常见的加工工艺之一，是将两件以上工件铆合在一起。随着我国电网改造的不断深入，塑壳断路器产品的需求量不断增加，为了保证供配电的安全性、可靠性、连续性，对断路器要求越来越高。低压断路器产品中有很多部件是由两个或多个零件铆接而成。

跳扣是断路器的核心部件之一，其加工质量关系到整个断路器的产品质量和生产效率。如图4所示，即是一款跳扣产品，该跳扣10包括两侧板101、连杆102和连接轴103，连杆102和两侧板101之间有2个翻边点105，连接轴103和两侧板101之间有2个铆接点104。传统塑壳断路器的跳扣加工采用将铆接点104、翻边点105分别铆接，铆接完成后再将两翻边点105两次翻边。工作人员操作时需手动将跳扣工件分4次装夹，分4次完成跳扣的铆接和翻边，工序较多，操作较复杂。且因是将跳扣两侧铆接点104、翻边点105分别铆接，左右侧板101还可能在铆接时出现压力不均匀的现象，导致左右侧板101平行度不好，影响产品质量。

为了确保跳扣产品的质量、提高加工效率，需要设计出符合要求的工装夹具。经检索，中国专利申请号201310610193.8，申请日为2013年11月27日，发明创造名称为：低压断路器灭弧室铆接夹具；该申请案包括一个模座，在模座中部设置有一个抽屉槽，一个抽屉座能够插入并定位在抽屉槽中；抽屉座上设置有纵向排列的栅槽，待装配的多个灭弧栅片能够插入并定位在各栅槽中，在抽屉座两侧设置有能够横向水平移动的滑块；所述滑块内侧设置有具有尖端的铆接头；所述滑块的外侧端上部设置有朝上的斜楔面，同时在模座上方设置有能够垂直升降的上模，上模的两侧具有与所述滑块上的向上的斜楔面相配合的向下的斜楔面。该申请案通过抽屉座对多片灭弧栅片进行定位，提高了加工效率。

中国专利申请号00260761.1，发明创造名称为：铆合用模具结构；该申请案主要包括一上模座、一下模座、两夹具及两弹簧。上模座的上垫板的两侧分别向下凸出一上斜楔，每一上斜楔的下端内侧形成有一上斜面。该下模座的下垫板的两侧分别向上凸出有一固定柱，每一固定柱的上部形成有一台阶部，每一台阶部上水平开有一通孔。两夹具皆具有一连接部，该连接部的一端为一端块，该端块的外侧对应于上斜楔的上斜面为一下斜面。每一弹簧的两端分别固定在相应的导向柱及夹具端块上。该申请案也同样提高了加工效率，且有铆接牢固的优点。

但上述申请案由于其所要解决的问题与本专利不同，结构设计有其特殊性和针对性，所以均不能应用到本专利所述跳扣部件的铆接固定，而针对本专利所述跳扣部件的铆接固定，或与本专利铆接要求相类似的工装夹具设计方案尚未见公开。

技术实现要素：

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有针对跳扣部件的铆接加工，加工效率低，易使产品变形或者铆不紧，影响产品质量的问题，提供了一种跳扣夹具、跳扣铆接和翻边一体式工装及其加工方法；使用本发明提供的技术方案，操作简单，使跳扣一次装配完成，铆接和翻边质量可靠，且工装具有体型小，结构巧，外观美，操作易，成本低等特点。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种跳扣夹具，包括抽屉座和抽拉杆，所述的抽拉杆与抽屉座的一端连接，沿抽屉座的长度方向设置至少1个跳扣放置工位，所述跳扣放置工位上设置有一台阶，连杆置于该台阶上，跳扣放置工位还开设有定位槽和磁铁埋入孔，连接轴放置于定位槽中，磁铁埋入孔中埋有磁铁，两侧板由磁铁吸附于抽屉座宽度方向的两侧。

更进一步地，沿抽屉座的长度方向设置有2个跳扣放置工位，2个跳扣放置工位呈轴对称设置。

本发明的一种跳扣铆接和翻边一体式工装，包括上模、导柱、导柱弹簧、底板和第一下模立柱板，导柱串接上模、第一下模立柱板和底板，所述导柱弹簧穿于导柱上，还包括滑块组件和跳扣夹具，所述的跳扣夹具能够插入底板中部的抽屉槽中，在跳扣夹具的左右两侧设置有能够水平移动的滑块组件，所述滑块组件靠近跳扣夹具一侧设置有铆接冲头，该滑块组件的另一侧设置有斜楔面，在所述斜楔面的上方设置有斜压块，该斜压块与上模相连，斜压块具有与滑块组件的斜楔面相配合的斜楔面。

更进一步地，所述的滑块组件包括斜面推板、固定块、复位弹簧、预压顶针、网格冲头、翻边冲头，斜面推板的一侧设置斜楔面，斜面推板的另一侧与固定块的一面相贴合，所述固定块的另一面设置复位弹簧、预压顶针、网格冲头和翻边冲头。

更进一步地，所述的第一下模立柱板上水平设置有2根导轨，所述的斜面推板、固定块对应位置处均开设有导轨孔，导轨插入该导轨孔中，滑块组件沿着导轨在水平方向移动。

更进一步地，在跳扣夹具和滑块组件之间还设置有第二下模立柱板，该第二下模立柱板接复位弹簧和导轨的另一端，且第二下模立柱板上开设有供预压顶针、网格冲头和翻边冲头穿过的孔。

更进一步地，在第二下模立柱板的上方设置有限位柱，该限位柱通过紧固螺栓与上模相连。

更进一步地，在跳扣夹具的正上方设置有上模预压块，该上模预压块与上模相连，上模中设置有顶紧螺丝，顶紧螺丝和上模预压块之间设置上模复位弹簧。

更进一步地，所述的上模预压块的下侧开设有预压定位槽，该预压定位槽和定位槽配合，将连接轴完全包裹。

本发明的一种跳扣铆接和翻边一体式加工方法，其步骤为：

步骤一、将连接轴放置于定位槽中，连杆置于台阶上，两侧侧板由磁铁吸附，完成跳扣夹具上多于1个的跳扣放置工位的零件初步装配；

步骤二、将装配好的跳扣夹具整体推入底板中部的抽屉槽中，控制上模下压，进而斜压块下压压紧滑块组件,滑块组件受水平力作用向跳扣方向冲压，预压顶针先接触到跳扣的左右侧板，将侧板压实在跳扣夹具上，随即网格冲头和翻边冲头压到跳扣的铆接点和翻边点，即实现侧板与连杆、侧板与连接轴的铆接；

步骤三、控制上模上行，滑块组件在复位弹簧的作用下回位，一个铆接周期完成。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种跳扣夹具，其采用抽屉式装夹，抽屉座采用独特的轮廓设计，安装迅速，力学结构稳定，连杆、连接轴放置方便，创造性的在抽屉座两侧壁安装强磁铁，可保证零件装配后不易散落；

(2)本发明的一种跳扣夹具，沿抽屉座的长度方向设置至少1个跳扣放置工位，一次性可将多个跳扣铆接和翻边同步完成，效率较传统方案提高了多倍，也减轻了工作人员的劳动强度，解放了生产力；

(3)本发明的一种跳扣铆接和翻边一体式工装，其滑块组件采用模块式设计，斜面推板、固定块紧密结合，在固定块上按尺寸装配网格冲头和翻边冲头，网格冲头和翻边冲头都按照零件尺寸专门定制，通过多次试验，确定效果最佳的冲头尺寸，使得铆接翻边效果最佳；且滑块组件安装了精密的预压顶针，预压顶针不仅精致小巧，美观实用，且能够在网格冲头和翻边冲头接触到跳扣铆接点和翻边点之前，将侧板压实在跳扣夹具上，保证最终的铆接和翻边质量；

(4)本发明的一种跳扣铆接和翻边一体式工装，上模带有斜压块、预压块和限位柱，斜压块通过与滑块组件的斜楔面相配合，给滑块组件提供稳定的水平推力；预压块上设置的预压定位槽能在预压块随上模下行时，先和抽屉座上的定位槽配合，将连接轴完全包裹，连成一体，起到支撑跳扣连接轴铆接的作用，没有这个支撑，跳扣连接轴在铆接时会直接压弯，无法实现跳扣的铆接；限位柱则通过抵靠住第二下模立柱板，使得滑块组件运行到位后不能再向跳扣方向移动，此设计不需要工作人员时刻监控上模下行距离，避免了因工作人员疏忽导致跳扣被压变形的情况；

(5)本发明的一种跳扣铆接和翻边一体式工装，其采用由直线光轴两端攻牙加工而成的直线导轨，并将导轨水平布置在两端下模立柱板上，使滑块组件水平方向铆接，受力均匀，铆接质量高；

(6)本发明的一种跳扣铆接和翻边一体式工装，采用一体式模块化设计，可安装在不同压机或台式冲床上，方便生产调度，且工装具有体型小，结构巧，外观美，操作易，成本低等特点。

附图说明

图1为本发明的跳扣铆接和翻边一体式工装的结构示意图；

图2为本发明的跳扣铆接和翻边一体式工装的俯视图；

图3为图2中A-A面剖视图；

图4为本发明中跳扣的结构示意图；

图5为本发明中跳扣夹具的结构示意图；

图6为本发明中滑块组件的结构示意图；

图7为本发明中上模预压块的结构示意图；

图8为本发明中网格冲头的结构示意图；

图9为本发明中翻边冲头的结构示意图；

图10为本发明对跳扣进行铆接和翻边一体式加工的流程图。

示意图中的标号说明：

11、上挡板；12、上模固定板；13、导柱；14、导柱弹簧；15、限位销；16、底板；21、顶紧螺丝；22、上模复位弹簧；23、上模预压块；231、预压定位槽；31、紧固螺栓；32、限位柱；4、斜压块；5、第一下模立柱板；51、导轨；6、滑块组件；61、斜面推板；62、固定块；63、复位弹簧；64、预压顶针；65、网格冲头；66、翻边冲头；67、导轨孔；7、第二下模立柱板；8、跳扣夹具；81、抽屉座；811、定位槽；812、磁铁埋入孔；82、抽拉杆；9、固定销钉；10、跳扣；101、侧板；102、连杆；103、连接轴；104、铆接点；105、翻边点。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图5，本实施例的一种跳扣夹具，包括抽屉座81和抽拉杆82，所述的抽拉杆82与抽屉座81的一端连接，该抽拉杆82用于将抽屉座81推入和抽出工装中。沿抽屉座81的长度方向设置至少1个跳扣放置工位，所述跳扣放置工位是用于在跳扣各零件未铆接之前，先将各零件初步组装。本实施例设计沿抽屉座81的长度方向设置多个跳扣放置工位，相对传统工作人员手动将跳扣工件分4次装夹，分4次完成跳扣的铆接和翻边工艺，一次铆接即能完成多个跳扣的装配，其加工效率成倍提高，也减轻了工作人员的劳动强度，解放了生产力。

各跳扣放置工位可沿抽屉座81长度方向同方向设置，也可以两两相对设置。具体到本实施例中，从实际加工需要、便于抽屉座81加工以及节省材料成本等角度出发，设计了如图5所示的2个跳扣放置工位，2个跳扣放置工位相对设置，也即2个跳扣放置工位呈轴对称设置。由于两跳扣放置工位的设计相同，下面仅对其中一个跳扣放置工位的结构进行具体介绍，还是参看图5，所述的跳扣放置工位上设置有一台阶，连杆102卡接在该台阶上，跳扣放置工位还开设有定位槽811和磁铁埋入孔812，其中，定位槽811设置于台阶的下方，该定位槽811用于放置及定位连接轴103，磁铁埋入孔812则设置于台阶处抽屉座81的两侧壁上，磁铁埋入孔812中埋有强磁铁，本实施例依靠磁铁将两侧板101吸附于抽屉座81宽度方向的两侧。

本实施例中抽屉座采用独特的轮廓设计，将连杆102卡接在台阶上，连接轴103放置于定位槽811中，再将两侧板101分别与连杆102、连接轴103的翻边点105和铆接点104对齐，通过磁铁吸附即可完成跳扣的初步组装，安装迅速，初步组装跳扣的力学结构稳定，连杆102、连接轴103放置方便，创造性的在抽屉座81两侧壁安装强磁铁，可保证零件装配后不易散落。

实施例2

结合图1、图2和图3，本实施例的一种跳扣铆接和翻边一体式工装，包括上模、导柱13、导柱弹簧14、底板16、第一下模立柱板5、滑块组件6、第二下模立柱板7和实施例1所述的跳扣夹具8。其中，上模包括上挡板11、上模固定板12，所述的上挡板11和上模固定板12通过固定销钉9相连，导柱13串接上模、第一下模立柱板5和底板16，该导柱13穿出上挡板11的一端横向插有限位销15，限位销15用于限定上模上行的位置。所述导柱弹簧14穿于导柱13上，该导柱弹簧14用于帮助上模回位。

实施例1所述的跳扣夹具8能够插入底板16中部的抽屉槽中，在跳扣夹具8的左右两侧依次设置有第二下模立柱板7、能够水平移动的滑块组件6和第一下模立柱板5。参看图6，本实施例的滑块组件6包括斜面推板61、固定块62、复位弹簧63、预压顶针64、网格冲头65、翻边冲头66，斜面推板61的一侧设置斜楔面，斜面推板61的另一侧与固定块62的一面相贴合，且斜面推板61和固定块62通过固定销钉9连为一体。所述固定块62的另一面设置复位弹簧63、预压顶针64、网格冲头65和翻边冲头66。本实施例为了适应实施例1所述跳扣夹具8的结构设计，网格冲头65和翻边冲头66均设置有2根，其中2根网格冲头65设置于2根翻边冲头66的上方，且2根网格冲头65所处高度相同，2根翻边冲头66所处高度也相同。所述的预压顶针64也设置了2根，2根预压顶针64设置于翻边冲头66上方，略低于网格冲头65。复位弹簧63主要用于帮助滑块组件6回位，也设置了2个，将其分别置于固定块62的两侧边。

本实施例的滑块组件6采用模块式设计，斜面推板61、固定块62紧密结合，在固定块62上按尺寸装配网格冲头65(如图8所示)和翻边冲头66(如图9所示)，网格冲头65和翻边冲头66都按照零件尺寸专门定制，通过多次试验，确定效果最佳的冲头尺寸，使得铆接翻边效果最佳；且滑块组件6安装了精密的预压顶针64，预压顶针64不仅精致小巧，美观实用，且能够在网格冲头65和翻边冲头66接触到跳扣铆接点104和翻边点105之前，将侧板101压实在跳扣夹具上，保证最终的铆接和翻边质量。

所述的第一下模立柱板5上水平设置有2根导轨51，所述的斜面推板61、固定块62对应位置处均开设有导轨孔67，导轨51插入该导轨孔67中，滑块组件6沿着导轨51在水平方向移动。本实施例采用由直线光轴两端攻牙加工而成的直线导轨51，并将导轨51水平布置在两端下模立柱板上，使滑块组件水平方向铆接，受力均匀，铆接质量高。

所述的第二下模立柱板7接复位弹簧63和导轨51的另一端，且第二下模立柱板7上开设有供预压顶针64、网格冲头65和翻边冲头66穿过的孔。本实施例设计第二下模立柱板7，一方面是依靠其先固定住跳扣夹具8，另一方面预压顶针64、网格冲头65和翻边冲头66穿过其上开设的孔，可以保证网格冲头65、翻边冲头66对准铆接点，且在铆接、翻边过程中不至产生晃动，影响最终铆接质量。

本实施例在上模上还设置有上模预压块23、限位柱32和斜压块4。所述的上模预压块23设置于跳扣夹具8的正上方，上模中设置有顶紧螺丝21，顶紧螺丝21和上模预压块23之间设置上模复位弹簧22。参看图7，所述的上模预压块23的下侧开设有预压定位槽231，该预压定位槽231的横截面为半圆弧形，预压定位槽231能在上模预压块23随上模下行时，先和抽屉座上的定位槽811配合，将连接轴103完全包裹，连成一体，起到支撑跳扣连接轴103铆接的作用，没有这个支撑，跳扣连接轴103在铆接时会直接压弯，无法实现跳扣的铆接。

上模预压块23的左右两侧则设置了限位柱32，限位柱32具体位于第二下模立柱板7的上方，该限位柱32通过紧固螺栓31与上模相连，限位柱32通过抵靠住第二下模立柱板7使得滑块组件6运行到位后不能再向跳扣方向移动，此设计不需要工作人员时刻监控上模下行距离，避免了因工作人员疏忽导致跳扣被压变形的情况。

所述的斜压块4则设置于斜面推板61的斜楔面上方，斜压块4具有与滑块组件6的斜楔面相配合的斜楔面，两斜楔面均成15°。斜压块4通过与斜面推板61的斜楔面相配合，给滑块组件6提供稳定的水平推力，使滑块组件6向跳扣冲压。

参看图10，使用本实施例的跳扣铆接和翻边一体式工装，对跳扣进行加工的过程为：

步骤一、整台夹具准备就绪，准备好装配跳扣的各零部件。抽出抽屉座81，放置在桌面上，将连接轴103放置于定位槽811中，连杆102置于台阶上，两侧侧板101由磁铁吸附，磁铁可将所有零件吸附在一起，防止散落。

步骤二、两个跳扣装配完成后，将抽屉座81整体推入到夹具中，需推到位。此时按下压机按钮，控制上模下压，进而斜压块4下压压紧滑块组件6，滑块组件6受水平力作用向跳扣方向冲压，预压顶针64先接触到跳扣的左右侧板101，将侧板101压实在跳扣夹具8上，随即网格冲头65和翻边冲头66压到跳扣的铆接点104和翻边点105，网格冲头65的尖部錾开铆接点，左右侧板101和连接轴103即铆紧在一起；翻边冲头翻开翻边点105，旋转的连杆102即挂在了左右侧板101中，即实现侧板101与连杆102、侧板101与连接轴103的铆接，由于有第二下模立柱板7的辅助，在铆接、翻边过程中不至产生晃动，最终铆接质量好。

步骤三、松开按钮，压机上抬，上模上行，滑块组件6在复位弹簧63的作用下随即回退，此时抽出抽屉座81取出跳扣，检查产品，放入周转盒，一个铆接周期完成。整个过程，工作人员在工装外装配，操作安全，跳扣推入工装后一次铆接完成，一次完成两个产品的铆接，效率提高。

实施例3

本实施例的跳扣夹具基本同实施例1；跳扣铆接和翻边一体式工装基本同实施例2，其不同之处在于：本实施例的跳扣夹具沿抽屉座81的长度方向设置4个跳扣放置工位，4个跳扣放置工位两两相对设置。对应的，跳扣铆接和翻边一体式工装中滑块组件6的冲头布局、第二下模立柱板7等也做适应性改变。

实施例1-3所述的跳扣夹具、跳扣铆接和翻边一体式工装，采用一体式模块化设计，可安装在不同压机或台式冲床上，方便生产调度，操作简单，使跳扣一次装配完成，铆接和翻边质量可靠，且工装具有体型小，结构巧，外观美，操作易，成本低等特点。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。