CN110340269B - 用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪，包括：枪筒；隔板，固定地设置在所述枪筒内，中部设置有一中活塞孔；前活塞，滑动地设置在所述枪筒内的隔板的前方，前端设置有一铆接杆；中活塞，滑动地设置在所述枪筒内的隔板的后方，前端固定设置有一中活塞杆；后活塞，滑动地设置在所述枪筒内的中活塞的后方，前端设置有一连接杆；液压管路系统，包括第一管路至第六管路、二位四通阀、油箱和油泵；枪托，固定地设置在所述枪筒的后端，其上设置有一与所述二位四通阀电连接的扳机。本发明既具有工作速度快、又具有铆接力大的优点，并且操作简单，有利于提高铆接工作效率，制造成本低，维护方便。

Description

用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪

技术领域

本发明涉及铆接设备技术领域，特别涉及一种用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪。

背景技术

近些年，为了实现汽车轻量化，越来越多的轻量化材料被应用于构造汽车车身。目前在汽车上最常用的轻量化金属是铝合金。但是由于铝合金表面的氧化膜和金属本身较高的热传导率，传统的焊接在连接铝合金板材时会存在操作复杂、焊接性能较差等缺点。为了实现轻量化金属的连接，采用铆接的方式来连接铝合金等轻量化汽车板材变得越来越普遍。

然而，目前的铆接设备体积较大，操作复杂，在连接轻量化汽车板材时有诸多不便之处。由于汽车的车身属于框架式结构，在某些待连接区域留给连接操作的空间非常狭小，这就导致了体积较大的铆接设备不能应用于这种狭小空间处的板材连接。此外，应用于轻量化汽车车身的板材具有多种不同的厚度和材质组合。为了连接这些不同厚度和材质的板材，需要提供不同的铆接力。而为了实现汽车车身的大规模生产，提高生产效率，又要求铆接设备具有铆接速度快、铆接性能稳定等特点。目前市场上的铆接设备在处理铆接力和铆接速度方面存在着输出不匹配、工作效率低、能源消耗高等缺点。例如，有些设备为了追求较大的铆接力，往往就不得不降低铆接速度。而有些设备为了追求铆接速度，又不得不降低铆接力。而那些具备较快铆接速度和较高铆接力的设备，则必须选用大功率的电机或液压泵等部件，不仅提高了生产成本，还会在工作过程中消耗更多的能源。因此，如何较好地匹配铆接速度和铆接力，已成为了铆接设备研究领域的一个关键问题，目前的市场上迫切需要一种在铆接速度和铆接力之间实现良好匹配，且操作方便的铆接设备。

发明内容

本发明提供了一种用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪，其目的是为了解决现有的铆接设备无法兼顾较快铆接速度和较大铆接力，且结构较为复杂使得操作不方便，无法适应轻量化铆接工艺要求等问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪，包括：

枪筒，所述枪筒的前端固定设置有一枪前盖，后端固定设置有一枪后盖，所述枪前盖的中部凸出设置有一枪嘴，所述枪嘴内设置有一贯穿枪前盖的枪通道；

隔板，所述隔板固定地设置在所述枪筒内，所述隔板的中部设置有一中活塞孔；

前活塞，所述前活塞滑动地设置在所述枪筒内的隔板的前方，所述前活塞的前端设置有一铆接杆，所述铆接杆滑动地设置在所述枪通道内，后端与所述前活塞固定连接；

中活塞，所述中活塞滑动地设置在所述枪筒内的隔板的后方，所述中活塞的前端固定设置有一中活塞杆，所述中活塞杆与所述中活塞孔相对应设置；

后活塞，所述后活塞滑动地设置在所述枪筒内的中活塞的后方，所述后活塞的前端设置有一连接杆，所述连接杆的两端分别与所述后活塞与中活塞固定连接；

所述前活塞、所述枪前盖和所述枪筒围成第一腔，所述前活塞、所述隔板和所述枪筒围成第二腔，所述隔板、所述中活塞和所述枪筒围成第三腔，所述中活塞、所述后活塞和所述枪筒围成第四腔，所述后活塞、所述枪后盖和所述枪筒围成第五腔；

液压管路系统，所述液压管路系统通过第一管路将所述第一腔与第四腔连通，通过第二管路将所述第三腔与第四腔连通，通过第三管路将所述第四腔与一个二位四通阀连通，通过第四管路将所述第五腔与所述二位四通阀连通，通过第五管路将所述二位四通阀与一油箱连通，通过第六管路将所述二位四通阀与一油泵连通，所述油箱和油泵通过第七管路连通；

枪托，所述枪托固定地设置在所述枪筒的后端，所述枪托上设置有一扳机，所述扳机与所述二位四通阀通过一导线电连接。

其中，所述前活塞、所述中活塞和所述后活塞的外径均相等，且所述前活塞、所述中活塞和所述后活塞与所述枪筒的内侧壁均为间隙配合。

其中，所述中活塞杆与所述中活塞孔之间为间隙配合。

其中，在所述中活塞杆未插入中活塞孔之前，所述中活塞杆前端与所述隔板后表面之间的最大距离等于所述中活塞的厚度，所述第二管路的两个连通口之间的距离等于所述中活塞的前表面与所述隔板的后表面之间的最大距离。

其中，所述二位四通阀具有将所述第三管路与第五管路连通、所述第四管路与第六管路连通的第一连通状态，以及将所述第三管路与第六管路连通、所述第四管路和第五管路连通的第二连通状态，所述扳机用于切换所述二位四通阀的第一连通状态和第二连通状态。

本发明的上述方案有如下的有益效果：

本发明的用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪，通过枪筒内的中活塞、中活塞杆和隔板等结构的设计与配合，形成了铆接枪的两段式铆接过程，第一段为速度较高的快速前行阶段，第二段为接触施力时的铆接增力阶段，同时还包括第三段的复位行程阶段，因此既具有工作速度快、又具有铆接力大的优点；

本发明的用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪，可通过手持枪托的方式进行操纵，能够完成狭小空间内板材的连接，适用于轻量化汽车板材快速铆接等加工要求，只需扣动扳机即可切换铆接枪的工作状态，操作简单，有利于提高铆接工作效率；

本发明的用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪，仅采用了一个液压阀切换管路系统的连通状态，整体结构设计也较为简单，使得铆接枪的制造成本低，维护方便，具有一定的经济效益和推广价值。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

【附图标记说明】

1-枪筒；2-枪前盖；3-枪后盖；4-枪嘴；5-枪通道；6-隔板；7-中活塞孔；8-前活塞；9-铆接杆；10-中活塞；11-中活塞杆；12-后活塞；13-连接杆；14-第一腔；15-第二腔；16-第三腔；17-第四腔；18-第五腔；19-第一管路；20-第二管路；21-第三管路；22-二位四通阀；23-第四管路；24-第五管路；25-油箱；26-第六管路；27-油泵；28-第七管路；29-枪托；30-扳机；31-导线；32-铆钉。

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。

本发明针对现有的铆接设备无法兼顾较快铆接速度和较大铆接力，且结构较为复杂使得操作不方便，无法适应轻量化铆接工艺要求等问题，提供了一种用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪。

如图1所示，本发明的实施例提供了一种用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪，包括：枪筒1，所述枪筒1的前端固定设置有一枪前盖2，后端固定设置有一枪后盖3，所述枪前盖2的中部凸出设置有一枪嘴4，所述枪嘴4内设置有一贯穿枪前盖的枪通道5；隔板6，所述隔板6固定地设置在所述枪筒1内，所述隔板6的中部设置有一中活塞孔7；前活塞8，所述前活塞8滑动地设置在所述枪筒1内的隔板6的前方，所述前活塞8的前端设置有一铆接杆9，所述铆接杆9滑动地设置在所述枪通道5内，后端与所述前活塞8固定连接；中活塞10，所述中活塞10滑动地设置在所述枪筒1内的隔板6的后方，所述中活塞10的前端固定设置有一中活塞杆11，所述中活塞杆11与所述中活塞孔7相对应设置；后活塞12，所述后活塞12滑动地设置在所述枪筒1内的中活塞10的后方，所述后活塞12的前端设置有一连接杆13，所述连接杆13的两端分别与所述后活塞12与中活塞10固定连接；所述前活塞8、所述枪前盖2和所述枪筒1围成第一腔14，所述前活塞8、所述隔板6和所述枪筒1围成第二腔15，所述隔板6、所述中活塞10和所述枪筒1围成第三腔16，所述中活塞10、所述后活塞12和所述枪筒1围成第四腔17，所述后活塞12、所述枪后盖3和所述枪筒1围成第五腔18；液压管路系统，所述液压管路系统通过第一管路19将所述第一腔14与第四腔17连通，通过第二管路20将所述第三腔16与第四腔17连通，通过第三管路21将所述第四腔17与一个二位四通阀22连通，通过第四管路23将所述第五腔18与所述二位四通阀22连通，通过第五管路24将所述二位四通阀22与一油箱25连通，通过第六管路26将所述二位四通阀22与一油泵27连通，所述油箱25和油泵27通过第七管路28连通；枪托29，所述枪托29固定地设置在所述枪筒1的后端，所述枪托29上设置有一扳机30，所述扳机30与所述二位四通阀22通过一导线31电连接。

本发明的上述实施例所述的用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪，枪筒1内从前往后依次设置有前活塞8、隔板6、中活塞10和后活塞12，其中隔板6固定安装在枪筒1内无法移动，前活塞8、中活塞10和后活塞12均可在枪筒1内前后滑动。铆接杆9设置于前活塞8的前端，后端与前活塞8固定连接，前端滑动地设置在枪前盖2的枪通道5内，铆接杆9随前活塞8的前后滑动在枪通道5内滑动，并可伸出枪嘴4，进行铆接作业。实际操作时可将铆钉32安装在枪嘴4的出口位置处，通过铆接杆9将铆钉32压出。在前活塞8与中活塞10之间设置一固定的隔板6，在隔板6中部开设一中活塞孔7，中活塞10的前端固定设置一中活塞杆11，其尺寸与中活塞孔7相匹配。因此，中活塞10向前移动时可通过液压传力推动前活塞8向前移动，中活塞10前移的前段行程里中活塞杆11未进入中活塞孔7内，第三腔16和第二腔15为连通状态，由于中活塞10与前活塞8的截面积相等，前活塞8将在液压力作用下随中活塞10以相同的速度快速前移，此时为铆接枪的快速前行阶段，即第一行程阶段。当中活塞杆11进入中活塞孔7后，将隔断第三腔16和第二腔15的连通，中活塞杆11通过液压传力推动前活塞8缓慢地向前增力运动，根据帕斯卡原理，此时增压比等于前活塞8和中活塞杆11的截面积之比，铆接枪进入铆接增力阶段，即第二行程阶段。中活塞10与后活塞12通过一连接杆13固定连接，在油泵27作用下向第五腔18内注入液压油时，将驱动后活塞12并带动中活塞10同步向前移动。

本发明的上述实施例所述的用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪的液压油，通过液压管路系统的驱动及导流在各个腔内流通，传递液压力。在铆接枪的第一行程阶段，液压油在油泵27作用下从第六管路26进入二位四通阀22，再从第四管路23进入第五腔18内，通过液压力推动后活塞12以及中活塞10向前移动。中活塞10前移时，将第三腔16内的液压油压入中活塞孔7内并进入第二腔15，通过液压力推动前活塞8向前移动。此时，第一腔14内的液压油通过第一管路19流入第四腔17内，再依次通过第三管路21和第五管路24回流至油箱25，形成液压油的循环流通。当中活塞杆11进入中活塞孔7后的铆接枪第二行程阶段，中活塞杆11已将中活塞孔7堵塞，第三腔16内的液压油将通过第二管路20流入第四腔17，再依次通过第三管路21和第五管路24回流至油箱25。

在铆接枪完成铆接后的复位行程阶段，即第三行程阶段，液压油在油泵27作用下从第六管路26进入二位四通阀22，再从第三管路21进入第四腔17内，随后从第一管路19进入第一腔14，通过液压力推动前活塞8向后移动。前活塞8后移时挤压第二腔15内的液压油，进一步地推动中活塞10和后活塞12向后移动，最终前活塞8、中活塞10和后活塞12均复位至初始位置，准备开始下一轮的铆接作业。

本发明的上述实施例所述的用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪，在枪筒1的后端固定设置有一枪托29，可通过手持的方式操纵铆接枪的铆接作业，通过扣动扳机30控制二位四通阀22的连通状态，改变铆接枪的行程。

其中，所述前活塞8、所述中活塞10和所述后活塞12的外径均相等，且所述前活塞8、所述中活塞10和所述后活塞12与所述枪筒1的内侧壁均为间隙配合，使得前活塞8、中活塞10和后活塞12均能贴合地在枪筒1内滑动，并且具有较好的密封效果，组成枪筒1内的各个腔室，传递液压力。在铆接枪的快速前行阶段，由于中活塞10与前活塞8的外径、截面积相等，前活塞8会在液压力作用下随中活塞10以相同的速度快速前移，体现铆接枪第一行程阶段工作速度快的特点。

其中，所述中活塞杆11与所述中活塞孔7之间为间隙配合，使得中活塞10能插入中活塞孔7内并沿中活塞孔7内侧壁滑动，同时当中活塞杆11进入中活塞孔7后，能较好地将中活塞孔7堵塞，阻断第二腔15和第三腔16的连通，确保铆接枪在第二行程阶段增力时通过中活塞杆11前端对前活塞8的后表面传递液压力。

其中，在所述中活塞杆11未插入所述中活塞孔7之前，所述中活塞杆11前端与所述隔板6后表面之间的最大距离等于所述中活塞10的厚度，所述第二管路20的两个连通口之间的距离等于所述中活塞10的前表面与所述隔板6的后表面之间的最大距离。当铆接枪位于第一行程阶段时，中活塞杆11前端前移而逐渐地靠近隔板6的后表面，由于中活塞10的厚度等于中活塞杆11前端与隔板6后表面之间的最大距离，因此在中活塞杆11未进入隔板6的中活塞孔7内时，中活塞10的侧壁会将第二管路20位置靠后的连通口堵塞，使得第三腔16内的液压油无法从第二管路20回流至第四腔17，进而被压入中活塞孔7以及第二腔15内，液压力从中活塞10的前表面传递至前活塞8的后表面。而当铆接枪进入第二行程阶段时，中活塞杆11进入中活塞孔7内，此时中活塞10的侧壁已整体地位于第二管路20位置靠后连通口的前方，第二管路20连通第三腔16和第四腔17，使得在中活塞10继续前移时第三腔16内的液压油将回流至第四腔17，并依次通过第三管路21和第五管路24回收至油箱25，以防止第三腔16内的液压油滞留并阻碍中活塞10继续前移。此时前活塞8后表面的液压力通过位于中活塞孔7内的中活塞杆11前端传递，依据帕斯卡原理产生增压的效果。

其中，所述二位四通阀22具有将所述第三管路21与第五管路24连通、所述第四管路23与第六管路26连通的第一连通状态，以及将所述第三管路21与第六管路26连通、所述第四管路23和第五管路24连通的第二连通状态，所述扳机30用于切换所述二位四通阀22的第一连通状态和第二连通状态。当铆接枪位于第一行程阶段时，二位四通阀22为第一连通状态，液压油在油泵27的作用下依次通过第六管路26和第四管路23，进入第五腔18内，产生推动后活塞12前移的液压力，同时第一腔14内的液压油将通过第一管路19流入第四腔17内，第四腔17内多余的液压油通过第三管路21和第五管路24回流至油箱25。当铆接枪位于第二行程阶段时，二位四通阀22保持第一连通状态，液压油在油泵27的作用下依次通过第六管路26和第四管路23，进入第五腔18内，产生推动后活塞12前移的液压力，同时第一腔14内的液压油将通过第一管路19流入第四腔17内，第三腔16内的液压油通过第二管路20流入第四腔17内，第四腔17内多余的液压油通过第三管路21和第五管路24回流至油箱25。而当铆接枪位于第三行程阶段时，二位四通阀22切换至第二连通状态，此时液压油在油泵27的作用下依次通过第六管路26和第三管路21，进入第四腔17内，再通过第一管路19进入第一腔14，产生推动前活塞8后移的液压力，同时第四管路23和第五管路24连通，第五腔18内的液压油将依次通过第四管路23和第五管路24回流至油箱25内，形成液压油的循环流通。在手持枪托29操纵铆接枪作业时，只需扣下扳机30，即可切换二位四通阀22的第一连通状态和第二连通状态，控制铆接枪的铆接过程和复位过程，简化了铆接枪的操作。

综上，本发明的上述实施例所述的用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪，通过枪筒1内的中活塞10、中活塞杆11和隔板6等结构的配合方式，形成了铆接枪的两段式铆接过程，第一段为速度较高的快速前行阶段，第二段为接触施力时的铆接增力阶段，同时还包括第三段的复位行程阶段，因此铆接枪既具有工作速度快、又具有铆接力大的优点。同时，本发明可通过手持枪托29的方式进行操纵，能够完成狭小空间内板材的连接，只需扣动扳机即可切换铆接枪的工作状态，操作简单，有利于提高铆接工作效率。

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 (5)

1.一种用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪，包括枪筒，所述枪筒的前端固定设置有一枪前盖，后端固定设置有一枪后盖，其特征在于，所述枪前盖的中部凸出设置有一枪嘴，所述枪嘴内设置有一贯穿枪前盖的枪通道；

隔板，所述隔板固定地设置在所述枪筒内，所述隔板的中部设置有一中活塞孔；

前活塞，所述前活塞滑动地设置在所述枪筒内的隔板的前方，所述前活塞的前端设置有一铆接杆，所述铆接杆滑动地设置在所述枪通道内，后端与所述前活塞固定连接；

中活塞，所述中活塞滑动地设置在所述枪筒内的隔板的后方，所述中活塞的前端固定设置有一中活塞杆，所述中活塞杆与所述中活塞孔相对应设置；

后活塞，所述后活塞滑动地设置在所述枪筒内的中活塞的后方，所述后活塞的前端设置有一连接杆，所述连接杆的两端分别与所述后活塞与中活塞固定连接；

所述前活塞、所述枪前盖和所述枪筒围成第一腔，所述前活塞、所述隔板和所述枪筒围成第二腔，所述隔板、所述中活塞和所述枪筒围成第三腔，所述中活塞、所述后活塞和所述枪筒围成第四腔，所述后活塞、所述枪后盖和所述枪筒围成第五腔；

液压管路系统，所述液压管路系统通过第一管路将所述第一腔与第四腔连通，通过第二管路将所述第三腔与第四腔连通，通过第三管路将所述第四腔与一个二位四通阀连通，通过第四管路将所述第五腔与所述二位四通阀连通，通过第五管路将所述二位四通阀与一油箱连通，通过第六管路将所述二位四通阀与一油泵连通，所述油箱和油泵通过第七管路连通；

枪托，所述枪托固定地设置在所述枪筒的后端，所述枪托上设置有一扳机，所述扳机与所述二位四通阀通过一导线电连接。

2.根据权利要求1所述的用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪，其特征在于，所述前活塞、所述中活塞和所述后活塞的外径均相等，且所述前活塞、所述中活塞和所述后活塞与所述枪筒的内侧壁均为间隙配合。

3.根据权利要求1所述的用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪，其特征在于，所述中活塞杆与所述中活塞孔之间为间隙配合。

4.根据权利要求3所述的用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪，其特征在于，在所述中活塞杆未插入所述中活塞孔之前，所述中活塞杆前端与所述隔板后表面之间的最大距离等于所述中活塞的厚度，所述第二管路的两个连通口之间的距离等于所述中活塞的前表面与所述隔板的后表面之间的最大距离。

5.根据权利要求1所述的用于轻量化汽车板材快速铆接的手持铆接枪，其特征在于，所述二位四通阀具有将所述第三管路与第五管路连通、所述第四管路与第六管路连通的第一连通状态，以及将所述第三管路与第六管路连通、所述第四管路和第五管路连通的第二连通状态，所述扳机用于切换所述二位四通阀的第一连通状态和第二连通状态。

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