专利名称：用于装配平衡器的旋铆模及利用旋铆模进行铆接的方法
技术领域：
本发明涉及铆接平衡器上的旋铆模和利用旋铆模进行铆接的方法。
技术背景
传统的铆接方法是利用敲击的方式使铆钉端部产生塑性变形，这种铆接方法的缺陷是难以控制铆钉端部的变形，造成变形不均勻，另外，由于加载在铆钉上的载荷不均勻， 因此，容易引起应力集中，造成紧固不可靠的现象。针对上述缺陷，现在开始出现利用旋铆机进行铆接，在旋铆机上安装旋铆模，旋铆模的成型腔均为球面状，当上模作用到铆钉上时，容易造成铆钉偏移，从而使铆钉端部在同一圆周上的的变形量不一致，引起应力集中， 使铆钉的紧固强度降低。发明内容
为克服上述技术问题，本发明提供了一种那个用于装配平衡器的旋铆模及利用旋铆模进行铆接的方法。
解决上述技术问题的技术方案是用于装配平衡器的旋铆模包括下模和上模，下模的上表面形成有向下凹陷的下成型腔，上模的下表面形成有向上凹陷的上成型腔；所述的下成型腔为球面形，穿过球心剖截面的圆弧半径为2. 98-5. 75mm,圆弧所对应的弦长为 5. 2-10. 5mm ；上成型腔底面为直线段，上成型腔的侧面为圆弧段，直线段底面到上模下底面的距离为1. 5-2. 5mm,圆弧段半径为1. 5-2. 5mm,上成型腔的开口截面为圆形，上成型腔的开口直径为4. 5-10mm。
利用旋铆模进行铆接的方法步骤如下(1)通过铆钉将两零部件连接在一起，并使铆钉的上下端伸出零部件；(2)将铆钉的下端置于到下成型腔中，缓慢移动上模下降，使铆钉的下端置于到上成型腔中；(3)启动上模，使上模旋转并产生向下的压力完成铆接。
本发明的有益效果是由于上成型腔底面为直线段，上成型腔的侧面为圆弧段，当铆钉上端面未接触到直线段时，铆钉上端与上成型腔的接触截面积小，根据公式(其中，为应力，P为载荷，A为截面积)、公式(其中，为应变，L为变形后的变量，Ltl为变形前的变量)和应力、应变曲线可知，在相同载荷下，截面积越小，则所产生的应力越大，应力越大，则应变也越大，变形量大，从而减短了变形的时间，提高了铆接的效率；当铆钉的上端面与直线段接触时，上成型腔对铆钉具有定位作用，能防止在铆接过程中铆钉偏移，保证铆钉上端和下端在同一圆周上变形量一样，减小了应力集中的现象。
图1为旋铆模安装到旋铆机上的结构图。
图2为上模的结构图。
图3为下模的结构图。
图4为A的放大图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行进一步详细说明。
第一实施方式。
如图1所示，旋铆机包括安装平台100、固定在安装平台100上的立柱101、能在立柱上滑动的传动变速箱102、安装在传动变速箱102上的电机103、安装在传动变速箱102 上的输出轴104。
在上述的旋铆机上安装有旋铆模，所述的旋铆模包括下模1、上模2和底座3。底座3底面具有梯形块，底座通过梯形块安装到安装平台上，所述的下模1固定在底座3上， 所述的上模2固定在输出轴上；下模1为上小下大的圆台形，上模2为上大下小的圆台形， 以提高下模和上模的强度和刚度。如图3所示，下模的上表面形成有向下凹陷的下成型腔 11 ；如图2所示，上模2的下表面形成有向上凹陷的上成型腔21 ；所述的下成型腔11为球面形，穿过球心剖截面的圆弧半径R为2. 98-5. 75mm，在本实施方式中，优选2. 98mm,圆弧所对应的弦长L为5. 2-10. 5mm,优选5. 2mm ；如图4所示，上成型腔底面6为直线段，上成型腔的侧面7为圆弧段，直线段底面到上模下底面的距离H为1. 5-2. 5mm，在本实施方式中，优选1.5mm;圆弧段半径r为1.5-2. 5mm，在本实施方式中，优选1. 5mm ；上成型腔的开口 8截面为圆形，上成型腔的开口 8直径为4. 5-10mm，优选4. 5mm。
利用旋铆模进行铆接的方法步骤如下(1)通过铆钉将两零部件连接在一起，并使铆钉的上下端伸出零部件。
(2)将铆钉的下端置于到下成型腔中，缓慢移动上模下降，使铆钉的下端置于到上成型腔中。
(3)启动上模，使上模旋转并产生向下的压力，在铆接过程中，铆钉的下端首先与下成型腔的侧面接触，铆钉的上端先与上成型腔的圆弧段接触，随着上模的下压，铆钉的下端和上端在成型腔中发生塑性变形；当上模下压到铆钉的上端面与直线段接触时，铆钉上端铆接完成，铆钉的下端继续发生塑性变形直到铆钉下端与下成型腔完全吻合为止。
在本实施方式中，由于上成型腔底面为直线段，上成型腔的侧面为圆弧段，当铆钉上端面未接触到直线段时，铆钉上端与上成型腔的接触截面积小，根据公式(其中，为应力， P为载荷，A为截面积)、公式(其中，为应变，L为变形后的变量，Ltl为变形前的变量)和应力、应变曲线可知，在相同载荷下，截面积越小，则所产生的应力越大，应力越大，则应变也越大，变形量大，从而减短了变形的时间，提高了铆接的效率；当铆钉的上端面与直线段接触时，上成型腔对铆钉具有定位作用，能防止在铆接过程中铆钉偏移，保证铆钉上端和下端在同一圆周上变形量一样，减小了应力集中的现象。
第二实施方式。
如图1所示，旋铆机包括安装平台100、固定在安装平台100上的立柱101、能在立柱上滑动的传动变速箱102、安装在传动变速箱102上的电机103、安装在传动变速箱102 上的输出轴104。
在上述的旋铆机上安装有旋铆模，所述的旋铆模包括下模1、上模2和底座3。底座3底面具有梯形块，底座通过梯形块安装到安装平台上，所述的下模1固定在底座3上， 所述的上模2固定在输出轴上；下模1为上小下大的圆台形，上模2为上大下小的圆台形， 以提高下模和上模的强度和刚度。如图3所示，下模的上表面形成有向下凹陷的下成型腔 11 ；如图2所示，上模2的下表面形成有向上凹陷的上成型腔21 ；所述的下成型腔11为球面形，穿过球心剖截面的圆弧半径R为2. 98-5. 75mm，在本实施方式中，优选4. 64mm,圆弧所对应的弦长L为5. 2-10. 5mm,优选8. 5mm ；如图4所示，上成型腔底面6为直线段，上成型腔的侧面7为圆弧段，直线段底面到上模下底面的距离H为1. 5-2. 5mm，在本实施方式中，优选2mm ；圆弧段半径r为1. 5-2. 5mm，在本实施方式中，优选2mm ；上成型腔的开口 8截面为圆形，上成型腔的开口 8直径为4. 5-10mm，优选7. 5mm。
利用旋铆模进行铆接的方法步骤如下(1)通过铆钉将两零部件连接在一起，并使铆钉的上下端伸出零部件。
(2)将铆钉的下端置于到下成型腔中，缓慢移动上模下降，使铆钉的下端置于到上成型腔中。
(3)启动上模，使上模旋转并产生向下的压力，在铆接过程中，铆钉的下端首先与下成型腔的侧面接触，铆钉的上端先于上成型腔的圆弧段接触，随着上模的下压，铆钉的下端和上端在成型腔中发生塑性变形；当上模下压到铆钉的上端面与直线段接触时，铆钉上端铆接完成，铆钉的下端继续发生塑性变形直到铆钉下端与下成型腔完全吻合为止。
在本实施方式中，由于上成型腔底面为直线段，上成型腔的侧面为圆弧段，当铆钉上端面未接触到直线段时，铆钉上端与上成型腔的接触截面积小，根据公式(其中，为应力， P为载荷，A为截面积)、公式(其中，为应变，L为变形后的变量，Ltl为变形前的变量)和应力、应变曲线可知，在相同载荷下，截面积越小，则所产生的应力越大，应力越大，则应变也越大，变形量大，从而减短了变形的时间，提高了铆接的效率；当铆钉的上端面与直线段接触时，上成型腔对铆钉具有定位作用，能防止在铆接过程中铆钉偏移，保证铆钉上端和下端在同一圆周上变形量一样，减小了应力集中的现象。
第三实施方式。
如图1所示，旋铆机包括安装平台100、固定在安装平台100上的立柱101、能在立柱上滑动的传动变速箱102、安装在传动变速箱102上的电机103、安装在传动变速箱102 上的输出轴104。
在上述的旋铆机上安装有旋铆模，所述的旋铆模包括下模1、上模2和底座3。底座3底面具有梯形块，底座通过梯形块安装到安装平台上，所述的下模1固定在底座3上， 所述的上模2固定在输出轴上；下模1为上小下大的圆台形，上模2为上大下小的圆台形， 以提高下模和上模的强度和刚度。如图3所示，下模的上表面形成有向下凹陷的下成型腔 11 ；如图2所示，上模2的下表面形成有向上凹陷的上成型腔21 ；所述的下成型腔11为球面形，穿过球心剖截面的圆弧半径R为2. 98-5. 75mm，在本实施方式中，优选5. 75mm,圆弧所对应的弦长L为5. 2-10. 5mm,优选10. 5mm ；如图4所示，上成型腔底面6为直线段，上成型腔的侧面7为圆弧段，直线段底面到上模下底面的距离H为1. 5-2. 5mm，在本实施方式中，优选2. 5mm ；圆弧段半径r为1. 5-2. 5mm，在本实施方式中，优选2. 5mm ；上成型腔的开口 8截面为圆形，上成型腔的开口 8直径为4. 5-10mm，优选10mm。
利用旋铆模进行铆接的方法步骤如下(1)通过铆钉将两零部件连接在一起，并使铆钉的上下端伸出零部件。
(2)将铆钉的下端置于到下成型腔中，缓慢移动上模下降，使铆钉的下端置于到上成型腔中。
(3)启动上模，使上模旋转并产生向下的压力，在铆接过程中，铆钉的下端首先与下成型腔的侧面接触，铆钉的上端先于上成型腔的圆弧段接触，随着上模的下压，铆钉的下端和上端在成型腔中发生塑性变形；当上模下压到铆钉的上端面与直线段接触时，铆钉上端铆接完成，铆钉的下端继续发生塑性变形直到铆钉下端与下成型腔完全吻合为止。
在本实施方式中，由于上成型腔底面为直线段，上成型腔的侧面为圆弧段，当铆钉上端面未接触到直线段时，铆钉上端与上成型腔的接触截面积小，根据公式(其中，为应力，P为载荷，A为截面积)、公式^(其中，为应变，L为变形后的变量，Ltl为变形前的变量)和应力、应变曲线可知，在相同载荷下，截面积越小，则所产生的应力越大，应力越大，则应变也越大，变形量大，从而减短了变形的时间，提高了铆接的效率；当铆钉的上端面与直线段接触时，上成型腔对铆钉具有定位作用，能防止在铆接过程中铆钉偏移，保证铆钉上端和下端在同一圆周上变形量一样，减小了应力集中的现象。
权利要求
1.用于装配平衡器的旋铆模，包括下模和上模，下模的上表面形成有向下凹陷的下成型腔，上模的下表面形成有向上凹陷的上成型腔；所述的下成型腔为球面形，其特征在于 穿过球心剖截面的圆弧半径为2. 98-5. 75mm,圆弧所对应的弦长为5. 2-10. 5mm ；上成型腔底面为直线段，上成型腔的侧面为圆弧段，直线段底面到上模下底面的距离为1. 5-2. 5mm, 圆弧段半径为1. 5-2. 5mm，上成型腔的开口截面为圆形，上成型腔的开口直径为4. 5_10mm。
2.根据权利要求1所述的用于装配平衡器的旋铆模，其特征在于下模为上小下大的圆台形，上模为上大下小的圆台形。
3.根据权利要求1或2所述的用于装配平衡器的旋铆模，其特征在于在下模的下端固定有底座。
4.利用旋铆模进行铆接的方法，其特征在于旋铆模包括下模和上模，下模的上表面形成有向下凹陷的下成型腔，上模的下表面形成有向上凹陷的上成型腔；所述的下成型腔为球面形，其中穿过球心剖截面的圆弧半径为2. 98-5. 75mm,圆弧所对应的弦长为 5. 2-10. 5mm ；上成型腔底面为直线段，上成型腔的侧面为圆弧段，直线段底面到上模下底面的距离为1. 5-2. 5mm,圆弧段半径为1. 5-2. 5mm,上成型腔的开口截面为圆形，上成型腔的开口直径为4. 5-10mm ；利用旋铆模进行铆接的方法步骤如下(1)通过铆钉将两零部件连接在一起，并使铆钉的上下端伸出零部件；(2)将铆钉的下端置于到下成型腔中，缓慢移动上模下降，使铆钉的下端置于到上成型腔中；(3)启动上模，使上模旋转并产生向下的压力完成铆接。
5.根据权利要求4所述的利用旋铆模进行铆接的方法，其特征在于在进行上述步骤 (3)时，铆钉的下端首先与下成型腔的侧面接触，铆钉的上端先与上成型腔的圆弧段接触， 随着上模的下压，铆钉的下端和上端在成型腔中发生塑性变形；当上模下压到铆钉的上端面与直线段接触时，铆钉上端铆接完成，铆钉的下端继续发生塑性变形直到铆钉下端与下成型腔完全吻合为止。
6.根据权利要求4所述的利用旋铆模进行铆接的方法，其特征在于下模为上小下大的圆台形，上模为上大下小的圆台形。
7.根据权利要求4或5所述的利用旋铆模进行铆接的方法，其特征在于在下模的下端固定有底座。
全文摘要
本发明公开了一种用于装配平衡器的旋铆模及方法，包括下模和上模，下模的上表面形成有向下凹陷的下成型腔，上模的下表面形成有向上凹陷的上成型腔；所述的下成型腔为球面形，上成型腔底面为直线段，上成型腔的侧面为圆弧段。所述的方法包括通过铆钉连接零部件，利用上模和下模铆接。利用本发明的旋铆模铆接能减短变形的时间，提高铆接的效率，防止应力集中。
文档编号B21J15/12GK102513497SQ20111041449
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者王青 申请人:广州信邦汽车装备制造有限公司