CN111659805A - 连续双冲程的颈部加强式无铆连接装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种连续双冲程的颈部加强式无铆连接装置及方法，包括：冲压底座，所述冲压底座的两端分别垂直设置有一第一导向立柱，所述冲压底座的顶部设置有冲压下模具；旋转冲压装置，所述旋转冲压装置通过上法兰安装在所述第一导向立柱之间，且所述上法兰固定安装在所述第一导向立柱的顶部，所述上法兰与所述第一导向立柱相对应的顶部还设置有第二导向立柱；所述旋转冲压装置的中心轴向设置有一螺杆，所述螺杆的顶部设置有导向盘，所述导向盘的两端穿设在所述第二导向立柱上；所述螺杆的底部设置有冲头；导向滑块，所述导向滑块设置在所述旋转冲压装置和冲压底座之间。本发明利用转筒的正反转实现了双冲程，使无铆连接点的颈部增强。

Description

连续双冲程的颈部加强式无铆连接装置及方法

技术领域

本发明涉及无铆连接领域，特别涉及一种连续双冲程的颈部加强式无铆连接装置及方法。

背景技术

近些年，无铆连接被广泛应用于连接各类板材，取得了非常好的连接效果。无铆连接工艺通过无铆装置来实现，目前常用的无铆连接装置多采用气动或液压进行驱动。

气动式无铆连接装置采用空压机作为动力源，以空气为媒介进行驱动。但是气动式无铆连接装置所能产生的无铆力小，不适用于难变形材料及较厚板材的连接。此外气动式无铆连接装置存在生产空隙期，当空压机内的空气用完，气压降低时，空压机需要时间补足空气，升高气压，在这段时间内，气动式无铆连接装置不能工作，严重降低了生产效率；液压式无铆连接装置采用液压泵作为动力源，以液压油为媒介进行驱动。但是液压式无铆连接装置存在漏油、噪声大等问题，严重影响生产环境，液压式无铆连接装置所需要的液压泵较大，也额外占用了生产场地。

普通的气动式或液压式无铆连接装置多为单冲程运行，只能生产普通的无铆连接点，而普通的无铆连接点颈部较薄，连接强度较低，在发生剪切失效时，普通无铆连接点多为颈部失效断裂，严重影响了连接质量。

因此，有必要提供一种能够加强连接点颈部的连接方法，且具备连续双冲程的运行特点、占地面积小、生产效率高和操作简单等优点的连接装置。

发明内容

本发明提供了一种连续双冲程的颈部加强式无铆连接装置及方法，其目的是为了解决普通无铆连接颈部脆弱，连接强度低的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种连续双冲程的颈部加强式无铆连接装置，包括：

冲压底座，所述冲压底座的两端分别垂直设置有一第一导向立柱，所述冲压底座的顶部设置有冲压下模具；

旋转冲压装置，所述旋转冲压装置通过上法兰安装在所述第一导向立柱之间，且所述上法兰固定安装在所述第一导向立柱的顶部，所述上法兰与所述第一导向立柱相对应的顶部还设置有第二导向立柱；

所述旋转冲压装置的中心轴向设置有一螺杆，所述螺杆的顶部设置有导向盘，所述导向盘的两端穿设在所述第二导向立柱上；所述螺杆的底部设置有冲头；

导向滑块，所述导向滑块设置在所述旋转冲压装置和所述冲压底座之间，且所述导向滑块的两端穿设在所述第一导向立柱上。

作为优选，所述旋转冲压装置包括：

外壳，所述外壳固定在所述上法兰的下端，相对应的所述外壳下端固定在下法兰上端；

转筒，所述转筒固定在所述外壳内部；

转子，所述转子位于所述转筒与所述外壳之间，且固定在所述转筒上；

定子，所述定子位于所述转筒与所述转子之间，且定子与转子的位置相对应。

作为优选，所述转筒内孔刻有内螺纹，下端刻有外螺纹；所述螺杆上刻有外螺纹；所述导向滑块内孔上刻有内螺纹；且所述转筒内孔内螺纹与所述螺杆上的外螺纹相啮合，所述转筒下端外螺纹与冲压滑块内孔内螺纹相啮合。

作为优选，所述冲压下模具的顶部设置有一圈安装凹槽，所述安装凹槽内设置有一圈摆杆，所述摆杆均匀分布在所述安装凹槽内，且所述摆杆与所述安装凹槽的外侧壁之间设置有一支撑弹簧。

作为优选，所述冲压下模具的摆杆上方放置有上层板材和下层板材，所述上层板材和所述下层板材叠加放置且置于所述导向滑块正下方。

作为优选，所述导向滑块下端设有导向通管，所述导向通管中空，置于所述冲头正下方，内孔径与所述冲头直径相同。

本发明的实施例还提供了一种连续双冲程的颈部加强式无铆连接方法，包括如下步骤：

步骤一，定子通过驱动转子正转带动转筒旋转，转筒内孔的内螺纹与螺杆上的外螺纹啮合传动，进而带动螺杆和冲头向下运动，转筒下端的外螺纹与导向滑块内孔上的内螺纹啮合传动，带动导向滑块向上运动，螺杆最终带动冲头经过导向通管冲压下层板材和上层板材，伴随着材料流动，多个摆杆向外张开，上层板材的部分材料在冲头的作用下嵌入到下层板材内，上层板材和下层板材之间形成机械锁，实现初步连接。

步骤二，定子通过驱动转子反转带动转筒反向旋转，转筒内孔的内螺纹与螺杆上的外螺纹啮合传动，进而带动螺杆和冲头向上运动，使冲头从形成的连接点中拔出，转筒下端的外螺纹与导向滑块内孔上的内螺纹啮合传动，带动导向滑块向下运动，导向滑块下端的导向通管在第二冲程向下冲压上层板材，上层板材发生塑性变形，板材材料流向连接点的颈部，使颈部厚度增大，进而增大连接强度。

本发明的上述方案有如下的有益效果：

1、利用转筒的正反转实现连续双冲程，操作方便，生产效率高，能有效提高企业效益，可大范围推广；

2、利用导向滑块下端的导向通管冲压无铆连接点的颈部，使颈部增强，增大连接强度，使其能适应更加严峻的外部条件。

附图说明

图1为本发明装置平面示意图；

图2为本发明装置第一冲程时的平面示意图；

图3为本发明装置第一冲程时的冲头放大示意图；

图4为本发明第一冲程结束后形成的无铆连接点的示意图；

图5为本发明装置第二冲程时的平面示意图；

图6为本发明装置第二冲程时的滑块放大示意图。

图7为本发明第二冲程结束后形成的颈部加强式无铆连接点的示意图；

【附图标记说明】

1-导向盘；2-第二导向立柱；3-上法兰；4-冲压底座；5-导向滑块；6-上层板材；7-下层板材；8-冲压下模具；9-摆杆；10-转筒；11-定子；12-转子；13-下法兰；14-螺杆；15-冲头；16-外壳；17-第一导向立柱；18-导向通管。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的普通无铆连接颈部脆弱，连接强度低的问题，提供了一种连续双冲程的颈部加强式无铆连接装置，如图1所示，包括：冲压底座4，冲压底座4的两端分别垂直设置有一第一导向立柱17，冲压底座4的顶部设置有冲压下模具8；旋转冲压装置，旋转冲压装置通过上法兰3安装在第一导向立柱17之间，且上法兰3固定安装在第一导向立柱17的顶部，上法兰3与第一导向立柱17相对应的顶部还设置有第二导向立柱2；旋转冲压装置的中心轴向设置有一螺杆14，螺杆14的顶部设置有导向盘1，导向盘1的两端穿设在第二导向立柱2上；螺杆14的底部设置有冲头15；导向滑块5设置在旋转冲压装置和冲压底座4之间，且导向滑块5的两端穿设在第一导向立柱17上。

本发明的上述实施例所述的连续双冲程的颈部加强式无铆连接装置中，导向盘1的主要作用是防止螺杆14旋转，同时为螺杆14的移动提供导向，冲头15安装在螺杆14的下端，主要作用是为了冲压板材，形成无铆连接点，且操作方便，生产效率高，能有效提高企业效益，可大范围推广。

其中，所述旋转冲压装置包括：外壳16，外壳16固定在上法兰3的下端，相对应的外壳下端固定在下法兰13上端；转筒10，转筒10固定在外壳16内部；转子12，转子12位于转筒10与定子11之间，且固定在转筒10上；定子11，定子11固定在外壳16上，定子11位于转子12和外壳16之间，且定子11与转子12的位置相对应；其中，所述转筒10内孔刻有内螺纹，下端刻有外螺纹；所述螺杆14上刻有外螺纹；导向滑块5内孔上刻有内螺纹；且转筒10内孔内螺纹与所述螺杆14上的外螺纹相啮合，所述转筒10下端外螺纹与冲压滑块5内孔内螺纹相啮合。冲压下模具8的顶部设置有一圈安装凹槽，所述安装凹槽内设置有一圈摆杆9，摆杆9均匀分布在所述安装凹槽内，且摆杆9与安装凹槽的外侧壁之间设置有一支撑弹簧；冲压下模具8的摆杆9上方放置有上层板材6和下层板材7，上层板材6和下层板材7叠加放置且置于导向滑块5正下方；导向滑块5下端设有导向通管18，导向通管18中空，置于冲头15正下方，内孔径与冲头15直径相同。

本发明在转筒内孔刻上内螺纹，下端刻上外螺纹，螺杆上刻上外螺纹以及导向滑块内孔上刻上内螺纹，其目的是通过定子驱动转子带动转筒旋转，转筒内孔的内螺纹与螺杆上的外螺纹啮合传动，进而带动螺杆和冲头运动；转筒下端的外螺纹与导向滑块内孔上的内螺纹啮合传动，带动导向滑块运动，利用导向滑块下端的导向通管冲压无铆连接点的颈部，使颈部增强，增大连接强度，使其能适应更加严峻的外部条件。

作为优选，上法兰3通过螺母安装固定在两根第一导向立柱17顶部，外壳16的上端通过螺钉连接固定在上法兰3的下端，下法兰13通过螺钉连接固定在外壳16的下端，定子11固定在外壳16的内部，转子12固定在转筒10上，转子12与定子11的位置相对应，转筒10内孔刻有内螺纹，并与螺杆14上的外螺纹啮合，转筒10通过两个轴承装在上法兰3和下法兰13，导向盘1的两端套在两根第二导向立柱2上，并可沿第二导向立柱2上下滑动，导向盘1的主要作用是防止螺杆14旋转，同时为螺杆14的移动提供导向，冲头15安装在螺杆14的下端，主要作用是为了冲压板材，形成无铆连接点，转筒10的下端刻有外螺纹，并与导向滑块5内孔上的内螺纹啮合，导向滑块5两端分别套在两根第一导向立柱17上，导向滑块5可在转筒10的驱动下沿第二导向立柱2上下滑动，两根第一导向立柱17的下端通过螺母安装固定在冲压底座4上，冲压下模具8安装在冲压底座4上，并置于冲头15正下方，多个摆杆9的下部通过柱销安装在冲压下模具8上，摆杆9的上部为圆柱体，用于支撑下层板材7和上层板材6，下层板材7和上层板材6叠放在一起，置于冲头15正下方。

在第一冲程阶段，导向滑块5的下端用于定位下层板材7和上层板材6，定子11通过驱动转子12正转带动转筒10旋转，转筒10内孔的内螺纹与螺杆14上的外螺纹啮合传动，进而带动螺杆14和冲头15向下运动；转筒10下端的外螺纹与导向滑块5内孔上的内螺纹啮合传动，带动导向滑块5向上运动；

如图2、图3和图4所示，螺杆14最终带动冲头15经过导向通管18冲压下层板材7和上层板材6，伴随着材料流动，多个摆杆9向外张开，上层板材6的部分材料在冲头15的作用下嵌入到下层板材7内，上层板材6和下层板材7之间形成机械锁，实现初步连接。但是此时形成的连接点的颈部厚度T1较小，强度难以满足高负载场合的需要。

在第二冲程阶段，定子11通过驱动转子12反转带动转筒10反向旋转，转筒10内孔的内螺纹与螺杆14上的外螺纹啮合传动，进而带动螺杆14和冲头15向上运动，使冲头15从形成的连接点中拔出；转筒10下端的外螺纹与导向滑块5内孔上的内螺纹啮合传动，带动导向滑块5向下运动；

如图5、图6和图7所示，导向滑块5下端的导向通管18在第二冲程向下冲压上层板材6，上层板材6发生塑性变形，板材材料流向连接点的颈部，使颈部厚度增大到T2，进而增大连接强度。

以上所述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，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种连续双冲程的颈部加强式无铆连接装置，其特征在于，包括：

冲压底座，所述冲压底座的两端分别垂直设置有一第一导向立柱，所述冲压底座的顶部设置有冲压下模具；

旋转冲压装置，所述旋转冲压装置通过上法兰安装在所述第一导向立柱之间，且所述上法兰固定安装在所述第一导向立柱的顶部，所述上法兰与所述第一导向立柱相对应的顶部还设置有第二导向立柱；

所述旋转冲压装置的中心轴向设置有一螺杆，所述螺杆的顶部设置有导向盘，所述导向盘的两端穿设在所述第二导向立柱上；所述螺杆的底部设置有冲头；

导向滑块，所述导向滑块设置在所述旋转冲压装置和所述冲压底座之间，且所述导向滑块的两端穿设在所述第一导向立柱上。

2.根据权利要求1所述连续双冲程的颈部加强式无铆连接装置，其特征在于，所述旋转冲压装置包括：

外壳，所述外壳固定在所述上法兰的下端，相对应的所述外壳下端固定在下法兰上端；

转筒，所述转筒固定在所述外壳内部；

转子，所述转子位于所述转筒与所述外壳之间，且固定在所述转筒上；

定子，所述定子位于所述转筒与所述转子之间，且定子与转子的位置相对应。

3.根据权利要求2所述连续双冲程的颈部加强式无铆连接装置，其特征在于，所述转筒内孔刻有内螺纹，下端刻有外螺纹；所述螺杆上刻有外螺纹；所述导向滑块内孔上刻有内螺纹；且所述转筒内孔内螺纹与所述螺杆上的外螺纹相啮合，所述转筒下端外螺纹与冲压滑块内孔内螺纹相啮合。

4.根据权利要求1所述连续双冲程的颈部加强式无铆连接装置，其特征在于，所述冲压下模具的顶部设置有一圈安装凹槽，所述安装凹槽内设置有一圈摆杆，所述摆杆均匀分布在所述安装凹槽内，且所述摆杆与所述安装凹槽的外侧壁之间设置有一支撑弹簧。

5.根据权利要求4所述连续双冲程的颈部加强式无铆连接装置，其特征在于，所述冲压下模具的摆杆上方放置有上层板材和下层板材，所述上层板材和所述下层板材叠加放置且置于所述导向滑块正下方。

6.根据权利要求1所述连续双冲程的颈部加强式无铆连接装置，其特征在于，所述导向滑块下端设有导向通管，所述导向通管中空，置于所述冲头正下方，内孔径与所述冲头直径相同。

7.一种连续双冲程的颈部加强式无铆连接方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，定子通过驱动转子正转带动转筒旋转，转筒内孔的内螺纹与螺杆上的外螺纹啮合传动，进而带动螺杆和冲头向下运动，转筒下端的外螺纹与导向滑块内孔上的内螺纹啮合传动，带动导向滑块向上运动，螺杆最终带动冲头经过导向通管冲压下层板材和上层板材，伴随着材料流动，多个摆杆向外张开，上层板材的部分材料在冲头的作用下嵌入到下层板材内，上层板材和下层板材之间形成机械锁，实现初步连接；

步骤二，定子通过驱动转子反转带动转筒反向旋转，转筒内孔的内螺纹与螺杆上的外螺纹啮合传动，进而带动螺杆和冲头向上运动，使冲头从形成的连接点中拔出，转筒下端的外螺纹与导向滑块内孔上的内螺纹啮合传动，带动导向滑块向下运动，导向滑块下端的导向通管在第二冲程向下冲压上层板材，上层板材发生塑性变形，板材材料流向连接点的颈部，使颈部厚度增大，进而增大连接强度。

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