CN110653322A - 一种轻质铝合金汽车零部件铆接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车配件技术领域，具体涉及一种轻质铝合金汽车零部件铆接装置，包括底座，底座上表面固定有竖板，竖板的端部连接有水平固定板，水平固定板上固定有液压缸，水平固定板上开设有能够穿过液压缸活塞杆的通孔，液压缸活塞杆穿过水平固定板的下端连接有升降板，升降板的下表面左右两端连接有连接柱，连接柱的下端连接有铆接机构，升降板的下表面中心处固定有气缸，气缸的活塞杆下端连接有升降块；本发明在铆接的过程中仅通过液压缸和气缸的工作作用即可实现对铆钉的夹紧、拉拔膨胀和切断，无需在铆钉拉拔膨胀定型后继续施加较大的拉断力将其拉断，对轻质铝合金汽车零部件的铆接不会因拉断力过大将零部件变形，其整体铆接效果更加优异。

Description

一种轻质铝合金汽车零部件铆接装置

技术领域

本发明涉及汽车配件技术领域，具体涉及一种轻质铝合金汽车零部件铆接装置。

背景技术

随着汽车行业的发展，很多传统的钢制汽车零部件逐渐被轻质铝合金的汽车零部件所代替，尤其是在新能源汽车上显得更为突出。同时，随之而来的汽车零部件之间的组装方式也由铆接随之取代了现有的点焊组装。在铆钉铆接的过程中，铆接枪头将铆钉端部夹持，然后向上拉拔使得铆钉的端部膨胀起到固定连接的作用，但是铆钉膨胀后仍需要继续施加拉拔力使得铆钉的伸出端拉断。因此，现有的铆接机需要提供较大的拉断力，对设备各方面性能要求较高。更重要是轻质铝合金汽车零部件相对于钢制汽车零部件其强度较低，如果在铆接过程中提供的拉断力过大，会引起轻质铝合金汽车零部件的变形，从而引起报废。

专利号为CN107755616A的发明公开了一种用于汽车零部件的冲压铆接机构，包括上支撑块设置执行模块，执行模块包括执行器和执行轴，执行轴贯穿执行器和上支撑块，执行轴的顶部设置有定位圈；中支撑块设置挤压模块，挤压模块包括T型挤压杆和往返弹簧，挤压杆贯穿中支撑块，往返弹簧轴向包围挤压杆，挤压杆与中支撑块之间轴向设置有挤压杆导套；下支撑块设置铆接模块，铆接模块包括铆接板材和铆接螺钉，铆接螺钉与下支撑块之间轴向设置有专用模套。该发明虽然通过设置挤压杆导套和专用模套能保证了冲压铆接的角度，但是铆接螺钉底部膨胀后仍需要较大的拉断力将铆接螺钉的突出部拉断，无形中增大了整套设备所需要提供的动力系统。因此，针对现有的冲压铆接机构的不足，发明一种能够解决上述技术问题的铆接装置是一项有待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是设计了一种轻质铝合金汽车零部件铆接装置，用以解决现有汽车零部件铆接装置需要提供较大的拉断力的不足。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种轻质铝合金汽车零部件铆接装置，包括底座，所述底座上表面固定有竖板，所述竖板的端部连接有水平固定板，所述水平固定板上固定有液压缸，所述水平固定板上开设有能够穿过液压缸活塞杆的通孔，所述液压缸活塞杆穿过水平固定板的下端连接有升降板，所述升降板的下表面左右两端连接有连接柱，所述连接柱的下端连接有铆接机构，所述升降板的下表面中心处固定有气缸，所述气缸的活塞杆下端连接有升降块；

所述铆接机构包括筒体，所述连接柱与筒体的两侧凸耳相连接，所述筒体内部开设有内腔，所述内腔的下端开设有铆钉插孔，所述内腔的上端开设有矩形口，所述矩形口左右两侧为上窄下宽的斜形面，所述内腔中对称设置有铆钉夹块，每个所述铆钉夹块的上端连接有活动杆，所述两个活动杆之间连接有压缩弹簧，所述活动杆的中间段的外侧面上设置与斜形面相配合的倾斜面，所述活动杆的上端连接有矩形滑块，所述升降块的内部设置有水平滑槽，所述水平滑槽底壁的左右两端开设有宽度大于活动杆的缺口，所述升降块和筒体左右两端均开设有位于同一竖直线上的穿孔，所述穿孔内部均插设有滑杆，所述滑杆的顶端连接有限位块，所述限位块与升降块的上表面之间连接有弹簧圈，所述滑杆的下端连接有靠近筒体下端的斜块，所述筒体的下端左右两侧面上均开设有滑孔，所述滑孔内部设置有与斜块相配合的楔形块，所述楔形块的内侧面下端设置有切断刀，所述楔形块伸出滑孔的外端与筒体的外侧面上连接有复位弹簧。

作为上述方案的进一步改进，两个所述铆钉夹块的内侧面上开设有与铆钉顶端相配合的半圆夹槽，所述半圆夹槽的槽壁上设置有夹齿，通过设置的半圆夹槽和夹齿能够增加夹住铆钉拉拔时的夹齿力。

作为上述方案的进一步改进，所述底座上表面设置有定位机构，所述定位机构包括铆接底模，所述铆接底模的上表面开设有通槽，位于所述铆接底模的侧面设置有定位气缸，所述定位气缸的活塞杆上设置有挡块，所述挡块能够沿着通槽推动，通过设置定位机构能够实现铆接时汽车零部件的对准，避免错位铆接时对汽车零部件造成损坏。

作为上述方案的进一步改进，所述竖板的前侧面中间设置有加强肋条，保证整个装置的稳定性。

作为上述方案的进一步改进，所述液压缸的下表面设置有安装板，所述安装板上开设有螺孔，所述液压缸通过螺栓与螺孔的作用固定在水平固定板上，通过螺栓与螺孔之间的固定作用能够稳定地将液压缸固定。

有益效果：

本发明与现有的汽车零部件铆接机相比，在对轻质铝合金汽车零部件进行铆接时，先通过液压缸活塞杆的伸长将铆钉压在汽车零部件的铆孔上，然后气缸的活塞杆缩短使得升降块向上移动，活动杆在升降块的作用下向上移动，在矩形口的斜形面与活动杆的倾斜面作用下，两个活动杆相互靠近，并使得铆钉夹块将铆钉的顶端夹住并继续向上拉拔，从而使得铆钉的端部产生膨胀变形实现汽车零部件的铆接固定；同时，在升降块向上移动的过程中滑杆先保持不动，随着升降块的不断上升，限位块与升降块之间的弹簧圈的弹力增大到临界点时，滑杆也随之向上运动，并使得筒体下端的滑孔中的楔形块由于斜块的作用向内部移动，通过切断刀的作用将铆钉的夹断或者夹至较大裂纹时将其拉断。本发明通过液压缸和气缸的作用即可实现对铆钉的夹持、拉拔膨胀和夹断，其结构新颖，在铆钉拉拔膨胀后无需继续提供较大的拉断力将铆钉端部拉断，降低了设备所需的动力系统，而且在铆接过程中不会对对轻质铝合金汽车零部件造成拉拔变形，极大降低了铆接过程中的报废率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为图1中A处的放大结构示意图；

图3为图1中B处的放大结构示意图；

图4为本发明中铆接机构的第一种状态平面示意图；

图5为本发明中铆接机构的第二种状态平面示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1~5，并结合实施例来详细说明本申请。

本实施例介绍了一种汽车零部件铆接装置，主要用于轻质铝合金的铆接，主体结构包括底座1，其底座1的下表面设置有支脚9，底座1的上表面固定有竖板2，竖板2的端部连接有水平固定板3，为了加强整个装置的稳定性，还在竖板2的前侧面中间设置有加强肋条4。水平固定板3上固定有液压缸5，其中液压缸5通过其下表面的安装板6以及安装板6上的螺孔（图中未画出）和螺栓7实现稳定连接。在水平固定板3上开设有通孔（图中未画出），其液压缸5的活塞杆穿过通孔的下端连接有升降板8，升降板8的下表面左右两端连接有连接柱10，其连接柱10的下端连接有铆接机构100，同时在升降板8的下表面中心处固定有气缸11，气缸11的活塞杆下端连接有升降块12。

本发明中的铆接机构是最核心的改进点，其铆接机构包括筒体101，其连接柱10与筒体101的两侧凸耳相连接，在筒体101内部开设有内腔102，内腔102的下端开设有铆钉插孔（图中未标注），内腔102的上端开设有矩形口103，并且矩形口103左右两侧为上窄下宽的斜形面104，在内腔102中对称设置有铆钉夹块105，为增大铆钉夹块105对铆钉顶端的夹紧力，还在两个铆钉夹块105的内侧面上开设有与半圆夹槽106，并在半圆夹槽106的槽壁上设置有夹齿（图中未标注），其中半圆夹槽106与铆钉200的顶端圆周面相配合。每个铆钉夹块105的上端连接有活动杆107，并在两个活动杆107之间连接有压缩弹簧108，活动杆107中间段的外侧面上设置与斜形面104相配合的倾斜面（图中未标注），活动杆107的上端连接有矩形滑块109，在升降块12的内部设置有水平滑槽121，水平滑槽121底壁的左右两端开设有缺口122，并且缺口122的宽度大于活动杆107的宽度。在升降块12和筒体101左右两端均开设有位于同一竖直线上的穿孔110，并在穿孔内部均插设有滑杆111，其中滑杆111的顶端连接有限位块112，限位块112与升降块12的上表面之间连接有弹簧圈113，并在滑杆111的下端连接有靠近筒体101下端的斜块118。在筒体101的下端左右两侧面上均开设有滑孔114，其滑孔114内部设置有与斜块118相配合的楔形块115，并在楔形块115的内侧面下端设置有切断刀116，通过切断刀116的作用能将铆钉200的上端切断。最后在楔形块115伸出滑孔114的外端与筒体101的外侧面上连接有复位弹簧117。

另外，为了便于铆接时铆接机构100能够对准铆钉200，还在底座1上表面设置有定位机构，其定位机构包括铆接底模13，铆接底模13的上表面开设有通槽14，并在铆接底模13的侧面设置有定位气缸15，定位气缸15的活塞杆上设置有挡块15，其挡块15能够沿着通槽14推动，从而能够将铆接时将汽车零部件对准位置。

本发明轻质铝合金汽车零部件铆接装置铆接时的具体工作原理：

本发明的铆接装置在铆接组装时，先在轻质铝合金汽车零部件上钻孔，然后将铆钉200插入钻孔中，使得铆钉的铆钉帽位于钻孔中，铆钉的铆钉杆竖直向上设置。再将轻质铝合金汽车零部件放入铆接底模13的通槽14中，并启动定位气缸15将轻质铝合金汽车零部件推至铆接机构100的正下方，并且使得铆钉的铆钉杆对准铆钉插孔，然后启动液压缸5使得其活塞杆伸长，将铆钉200压紧在轻质铝合金汽车零部件上，再启动气缸11使之活塞杆缩短，在气缸11的活塞杆缩短的过程中，活动杆107在矩形口103上斜形面104的作用下，两个活动杆107相互靠近并通过两个铆钉夹块105将铆钉的铆钉杆夹紧，夹紧后在气缸11活塞杆继续缩短的过程中，能够将铆钉的铆钉杆继续向上拉拔使得铆钉的铆钉帽在轻质铝合金汽车零部件的钻孔中膨胀，从而实现铆接固定。

在铆钉200膨胀过程中，升降块12继续向上移动，此时限位块112与升降块12之间的弹簧圈113无法继续压缩，使得滑杆111向上运动，然后通过斜块118与楔形块115之间的作用，将楔形块115向筒体101内部抵触，从而使得切断刀116将铆钉的铆钉杆切断或者将其切开较大裂纹（如图5所示）直至铆钉的铆钉杆断裂，铆接完成后液压缸5、气缸11以及定位气缸15恢复至原状，取下轻质铝合金汽车零部件进行下一个零部件的铆接。

本发明与现有技术相比，在铆接的过程中仅通过液压缸和气缸的工作作用即可实现对铆钉的夹紧、拉拔膨胀和切断，无需在铆钉拉拔膨胀定型后继续施加较大的拉断力将其拉断，极大降低了设备的动力系统，而且对轻质铝合金汽车零部件的铆接不会因拉断力过大将零部件变形，其整体铆接效果更加优异。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种轻质铝合金汽车零部件铆接装置，包括底座，所述底座上表面固定有竖板，所述竖板的端部连接有水平固定板，其特征在于，所述水平固定板上固定有液压缸，所述水平固定板上开设有能够穿过液压缸活塞杆的通孔，所述液压缸活塞杆穿过水平固定板的下端连接有升降板，所述升降板的下表面左右两端连接有连接柱，所述连接柱的下端连接有铆接机构，所述升降板的下表面中心处固定有气缸，所述气缸的活塞杆下端连接有升降块；

所述铆接机构包括筒体，所述连接柱与筒体的两侧凸耳相连接，所述筒体内部开设有内腔，所述内腔的下端开设有铆钉插孔，所述内腔的上端开设有矩形口，所述矩形口左右两侧为上窄下宽的斜形面，所述内腔中对称设置有铆钉夹块，每个所述铆钉夹块的上端连接有活动杆，所述两个活动杆之间连接有压缩弹簧，所述活动杆的中间段的外侧面上设置与斜形面相配合的倾斜面，所述活动杆的上端连接有矩形滑块，所述升降块的内部设置有水平滑槽，所述水平滑槽底壁的左右两端开设有宽度大于活动杆的缺口，所述升降块和筒体左右两端均开设有位于同一竖直线上的穿孔，所述穿孔内部均插设有滑杆，所述滑杆的顶端连接有限位块，所述限位块与升降块的上表面之间连接有弹簧圈，所述滑杆的下端连接有靠近筒体下端的斜块，所述筒体的下端左右两侧面上均开设有滑孔，所述滑孔内部设置有与斜块相配合的楔形块，所述楔形块的内侧面下端设置有切断刀，所述楔形块伸出滑孔的外端与筒体的外侧面上连接有复位弹簧。

2.根据权利要求1所述的轻质铝合金汽车零部件铆接装置，其特征在于，两个所述铆钉夹块的内侧面上开设有与铆钉顶端相配合的半圆夹槽，所述半圆夹槽的槽壁上设置有夹齿。

3.根据权利要求1所述的轻质铝合金汽车零部件铆接装置，其特征在于，所述底座上表面设置有定位机构，所述定位机构包括铆接底模，所述铆接底模的上表面开设有通槽，位于所述铆接底模的侧面设置有定位气缸，所述定位气缸的活塞杆上设置有挡块，所述挡块能够沿着通槽推动。

4.根据权利要求1所述的轻质铝合金汽车零部件铆接装置，其特征在于，所述竖板的前侧面中间设置有加强肋条。

5.根据权利要求1所述的轻质铝合金汽车零部件铆接装置，其特征在于，所述液压缸的下表面设置有安装板，所述安装板上开设有螺孔，所述液压缸通过螺栓与螺孔的作用固定在水平固定板上。

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