一种压装装置及压装方法与流程

本发明涉及机械制造领域，更具体地，涉及一种用于冲片翻边零件的压装装置及压装方法。

背景技术：

在机械领域中，例如在汽车制造领域中，采用机械压装方式将球头直接压装入翻边孔，因为其工艺简单，近年来应用越来越广泛。目前市场上已有压装式单片控制臂，其定位方式是球头座的法兰边与冲片翻边的边缘接触定位。

这一方式存在的缺点是将翻边上端所在的面作为基准面，然而因为翻边为自由边，容易在高度方向不一致现象，长度方向上尺寸变化较大，为了作为定位基准面，往往需要额外增加机加工工序，以保证冲片的翻边在同一高度。

本领域需要一种可以精确控制压装位置的压装装置和压装方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种压装装置，其能避免压装套筒以翻边结构上端所在的面作为基准面来进行压装定位，从而增加了压装过程的精确度。

本发明的目的还在于提供一种压装方法，所述压装方法具有压装精确的优点。

为实现所述目的的压装装置，用于将待装零件压入到翻边结构的翻边孔中，所述压装装置包括压装冲头、压装底座和压装套筒；所述压装底座为空心结构且一端为开口端，所述开口端的上端面用于放置所述翻边结构，以使所述翻边孔的下侧具有供所述待装零件伸入的空间；所述待装零件包括压入段，所述压入段能够被压入所述翻边孔；所述翻边孔的上边缘用于支撑所述待装零件的所述压入段；所述压装套筒设置在所述压装底座的上方，包括套筒底壁和套筒侧壁，所述侧壁自所述套筒底壁的边缘向下延伸并具有高度；所述侧壁与所述套筒底壁之间形成开口朝下的第一凹槽，所述第一凹槽的底部用于与所述待装零件的上部接触并能够向下挤压所述待装零件；所述开口端的上端面还用于抵靠所述侧壁的下端面，以实现对所述压装套筒向下运动的限位；所述压装冲头设置于所述压装套筒的上方，所述压装冲头能够向下运动并下挤压所述压装套筒，以使得所述压装套筒向下运动并向下挤压所述待装零件，从而使得所述待装零件的所述压入段挤压所述翻边结构并挤入到所述翻边孔中，直至所述侧壁的下端面与所述开口端的上端面接触。

所述的压装装置，其进一步的特点在于，所述待装零件为球头机构，包括球头座、球头和连接杆，所述球头座包括座侧壁和座底壁，所述座侧壁具有所述压入段；所述座底壁用于承受所述第一凹槽的底部的挤压；所述球头可活动地设置在所述球头座的内部，所述连接杆一端与所述球头连接，另一端伸出所述球头座的内部。

所述的压装装置，其进一步的特点在于，所述侧壁的高度可被调节，以调节所述压入段进入所述翻边孔的深度。

所述的压装装置，其进一步的特点在于，所述第一凹槽的底部具有向上凹陷形成的第二凹槽，所述座底壁的外表面具有向上凸起的限位体，所述限位体能够伸入所述第二凹槽中以实现所述待装零件与所述压装套筒之间径向上的限位。

所述的压装装置，其进一步的特点在于，所述压装装置还包括压机横梁和压机底座，所述压机横梁下方固定设置所述压装冲头，所述压机底座上方固定设置所述压装底座。

为实现所述目的的压装方法，使用如上所述的压装装置将待装零件压入到翻边结构的翻边孔中，所述压装方法包括：

a.将所述翻边结构放置于压装底座的开口端，并使得所述翻边孔的下侧具有供所述待装零件伸入的空间；

b.将所述待装零件的压入段放置在所述翻边孔的上边缘上；

c.将压装套筒放置在所述待装零件上方，并使压装套筒的第一凹槽的底部与所述待装零件的上部接触；

c.使压装冲头向下运动并挤压所述压装套筒，使所述压入段进入到所述翻边孔中；

d.持续挤压所述压装套筒直至所述压装套筒的侧壁的下端面与所述开口端的上端面接触。

所述的压装方法，其进一步的特点在于，所述待装零件为球头机构，包括球头座、球头和连接杆，所述球头座包括座侧壁和座底壁，所述座侧壁具有所述压入段；所述座底壁用于承受所述第一凹槽的底部的挤压；所述球头可活动地设置在所述球头座的内部，所述连接杆一端与所述球头连接，另一端伸出所述球头座的内部。

所述的压装方法，其进一步的特点在于，所述压装方法还包括：调节所述侧壁的高度，以使得侧壁的下端面与所述开口端的上端面接触时，所述翻边结构的上端面与所述座底壁之间存在间隙。

本发明的积极进步效果在于：压装装置的压装套筒具有底壁和侧壁，在压装过程中，底壁用于与待装零件接触并挤压待装零件，侧壁能够和压装底座接触，实现对压装套筒下压过程的限位功能，避免了压装套筒以翻边结构上端所在的面作为基准面来进行压装定位，从而增加了压装过程的精确度。本发明提供的压装方法具有压装精确的优点。

此外，本发明的技术方案还可以精确控制球头压装位置，确保关键尺寸可以重复再现，提升了零件质量。消除了传统定位方法中为保证定位精度而需要对冲片翻边零件端部翻边高度的额外加工，减少加工工序，降低成本。对于球头法兰根部或者翻边孔内外侧，无需额外的机加工工序来避免材料干涉，减少了加工工序，也降低了零件使用过程中产生应力集中的风险。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为比较例中压装装置的示意图；

图2为比较例中球头座的示意图；

图3为比较例中翻边结构的示意图；

图4为比较例中压装套筒的示意图；

图5为本发明的一个实施例中压装套筒的示意图；

图6为本发明的一个实施例中侧壁与压装底座接触时的示意图；

图7为发明的一个实施例中翻边结构的上端面与座底壁之间存在间隙的示意图；

图8为图7中c处的局部放大图；

图9为本发明的一个实施例中压装装置的示意图；

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于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发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

需要注意的是，图1至图9均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。

图1至图4示出了一个比较例，如图1所示，在该比较例中，由下至上压装装置依次包括压机底座18、压装底座17、压装套筒13、压装冲头12和压机横梁11，其中，压装冲头12固定在压机横梁11的下方，压装套筒13固定在压装冲头12下方，压装套筒13能够跟随压装冲头12和压机横梁11向下运动。压装套筒13和压装底座17之间放置有待装零件14和翻边结构16，翻边结构16具有翻边孔16a，待装零件14具有压入段15，压入段15能够被压装套筒13压入到翻边孔16a中。继续参考图4，压装套筒13的形状为空心圆柱体。如图1所示，在进行压装工作时，压装套筒13的底部端面压紧在待装零件14上，当待装零件14被压紧至与翻边结构16的上端面接触时，压装过程停止，也就是说，翻边结构16的上端面为压装过程的基准面。由于翻边结构16的上端面受到材料和工艺的限制，很难保证翻边结构16的上端面在同一高度，这样就会导致压装过程无法做到每次都将压入段15压入同样的深度。此外，如图2和图3所示，为保证待装零件14不与翻边结构16发生干涉，需要在待装零件14上加工出让位槽1401，还需要将翻边结构16的上端加工出倒角1601，这增加了制造成本。

为解决上述比较例中存在的问题，本发明的一个实施例采用如图5所示的压装套筒23，压装套筒23包括套筒底壁23a和套筒侧壁23b，侧壁23b自套筒底壁23a的边缘向下延伸并具有高度h；侧壁23b与套筒底壁23a之间形成开口朝下的第一凹槽29。

压装套筒23的安装位置如图9所示，图9示出了本发明的一种压装装置，用于将待装零件24压入到翻边结构26的翻边孔26a中，压装装置包括压机横梁21和压机底座28，压机横梁21下方固定设置压装冲头22，压机底座28上方固定设置压装底座27。压装底座27为空心筒状结构且一端为开口端25，开口端25的上端面用于放置翻边结构26，以使翻边孔26a的下侧具有供待装零件24伸入的空间；待装零件24包括压入段2401，压入段2401能够被压入翻边孔26a；翻边孔26a的上边缘用于支撑待装零件24的压入段2401；

压装装置还包括压装套筒23，压装套筒23设置在压装底座27的上方，侧壁23b与套筒底壁23a之间形成开口朝下的第一凹槽29，第一凹槽29的底部用于与待装零件24的上部接触并能够向下挤压待装零件24；开口端25的上端面还用于抵靠侧壁23b的下端面，以实现对压装套筒23向下运动的限位；压装冲头22设置于压装套筒23的上方，压装冲头22能够向下运动并下挤压压装套筒23，以使得压装套筒23向下运动并向下挤压待装零件24，从而使得待装零件24的压入段2401挤压翻边结构26并挤入到翻边孔26a中，直至侧壁23b的下端面与开口端25的上端面接触。压入段2401可以是过盈段，该过盈段能够与翻边孔26a形成过盈连接。压入段2401还可以是其他可以通过压装连接的连接机构。

本发明提供的压装装置在压装过程中，压装套筒23的侧壁23b能够和压装底座接27触，实现对压装套筒23下压过程的限位功能，避免了压装套筒23以翻边结构26上端所在的面作为基准面来进行压装定位，从而增加了压装过程的精确度。

如图6所示，待装零件24可以是球头机构，球头机构包括球头座24a、球头24b和连接杆24c，球头座24a包括座侧壁24a-1和座底壁24a-2，座侧壁24a-1具有压入段2401；座底壁24a-2用于承受第一凹槽29的底部的挤压；球头24b可活动地设置在球头座24a的内部，连接杆24c一端与球头24b连接，另一端伸出球头座24a的内部。

为了调节压入段2401被压入翻边孔26a的深度，侧壁23b的高度h可被设计成可调节。例如可以在侧壁23b的下端面增加垫片来调节高度h。侧壁23b的高度h被调高时，压入段2401被压入的深度就会减少，反之则会增大。为了提高压装时的稳定性，第一凹槽29的底部具有向上凹陷形成的第二凹槽31，座底壁24a-2的外表面具有向上凸起的限位体30，限位体30能够伸入第二凹槽31中以实现待装零件24与压装套筒23之间径向上的限位。

一种压装方法，使用如上所述的压装装置将待装零件24压入到翻边结构26的翻边孔26a中，压装方法包括：

a.将翻边结构26放置于压装底座27的开口端25，并使得翻边孔26a的下侧具有供待装零件24伸入的空间；

b.将待装零件24的压入段2401放置在翻边孔26a的上边缘上；

c.将压装套筒23放置在待装零件24上方，并使压装套筒23的第一凹槽29的底部与待装零件24的上部接触；

c.使压装冲头22向下运动并挤压压装套筒23，使压入段2401进入到翻边孔26a中；

d.持续挤压压装套筒23直至压装套筒23的侧壁23b的下端面与开口端25的上端面接触。

可选地，待装零件24为球头机构，包括球头座24a、球头24b和连接杆24c，球头座24a包括座侧壁24a-1和座底壁24a-2，座侧壁24a-1具有压入段2401；座底壁24a-2用于承受第一凹槽29的底部的挤压；球头24b可活动地设置在球头座24a的内部，连接杆24c一端与球头24b连接，另一端伸出球头座24a的内部。

如图7和图8所示，压装方法还包括：调节侧壁23b的高度h，以使得侧壁23b的下端面与开口端25的上端面接触时，翻边结构26的上端面与座底壁24a-2之间存在间隙d。由于存在间隙d，即使翻边结构26的上端面因加工原因存在端部不齐、端部尺寸波动的缺陷，也不会影响压装定位的精度，因而翻边结构26端部无需进行额外精加工，也无需进行端部倒角，就能保证压装总成的质量，大大减少了翻边结构26的加工工序。进一步地，由于球头座24a的下表面不需要与翻边结构26上表面接触，因而球头座24a的根部也无需进行清根处理，既减少了加工量，又降低了零件使用过程中产生应力集中的风险。

本发明的积极进步效果在于：压装装置的压装套筒具有底壁和侧壁，在压装过程中，底壁用于与待装零件接触并挤压待装零件，侧壁能够和压装底座接触，实现对压装套筒下压过程的限位功能，避免了压装套筒以翻边结构上端所在的面作为基准面来进行压装定位，从而增加了压装过程的精确度。本发明提供的压装方法具有压装精确的优点。

此外，本发明的技术方案还可以精确控制球头压装位置，确保关键尺寸可以重复再现，提升了零件质量。消除了传统定位方法中为保证定位精度而需要对冲片翻边零件端部翻边高度的额外加工，减少加工工序，降低成本。对于球头法兰根部或者翻边孔内外侧，无需额外的机加工工序来避免材料干涉，减少了加工工序，也降低了零件使用过程中产生应力集中的风险。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。