CN112157208A - 一种用于铝型材的冲铆装置及其冲铆方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及板材加工设备技术领域，且公开了一种用于铝型材的冲铆装置，包括冲铆钳体，所述冲铆钳体底端的中部螺纹连接有下模，所述支撑连杆外表面的底部且位于固定基板与定位压板之间活动套接有压力弹簧。该用于铝型材的冲铆装置及其操作方法，对于两组支撑滚轮的设置，使其可以卡住铝型板材并确保待铆接的铝型板材可以保持水平的状态，使得铆钉在受压时可以与铝型板材之间保持相互垂直的状态，不会因铆钉的倾斜刺穿而导致在受压塑性变形时受力不均，进而造成铆接时的连接强度较低的情况，同时可以将铝型板材的厚度反馈给自适应套筒并调整其中剪切增稠液体的液位高度，以调控该冲铆装置的压力及行程参数。

Description

一种用于铝型材的冲铆装置及其冲铆方法
技术领域
本发明涉及板材加工设备技术领域，具体为一种用于铝型材的冲铆装置及其冲铆方法。
背景技术
随着新材料的发展，铝型材在各个领域都有了较为广泛的应用基础，而冲铆作为一种高效的板材连接技术，主要是通过外力将铆钉压入板材，并使铆钉刺穿上层板材，然后在下凹模的作用下，铆钉脚在板材中扩张并与之发生塑性变形，进而形成机械互锁连接的工艺，相对于其它的连接技术，极大地优化了板材的连接工艺，而无需再进行打孔的工序步骤，使得板材连接的工序相对简单且连接的强度较高。
但是，在对板材进行铆接时基于板材的厚度对于整个冲铆装置的压力及行程具有较高的要求，对于较厚的板材若冲铆的压力及行程较小，则会导致铆钉及板材的塑性变形较小，而达不到连接的强度要求；对于较薄的板材若冲铆的压力及行程较大，则会刺破板材而导致铆钉松动、脱落的现象，致使板材之间无法形成机械互锁连接，或是连接后的强度较低的问题。
而现有的冲铆装置对于压力及行程的参数控制，要么依靠操作工人的熟练度及经验，自主的进行判断调整，不仅增加了该冲铆装置的操作难度，而且对于同一批板材的铆接强度因操作人员的不同而存在较大的差异，致使整批板材的铆接质量参差不齐；要么通过添置压力控制器及行程控制器来调整控制该冲铆装置的参数，但是，对于每一批板材的铆接都需要重新调整设置压力及行程参数，进而增加该冲铆装置的操作难度及操作要求，而且在增加了压力及行程控制器之后的冲铆装置，其制备成本及日后的维护成本随之增加。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明提供了一种用于铝型材的冲铆装置及其冲铆方法，具备可以根据板材的厚度自动调整控制冲铆时的压力及行程大小、无需人为的调整或添置压力及行程控制器、操作难度及操作要求较低的优点，解决了现有的冲铆装置对于压力及行程的参数控制，要么依靠操作工人的熟练度及经验，自主的进行判断调整，不仅增加了该冲铆装置的操作难度，而且对于同一批板材的铆接强度因操作人员的不同而存在较大的差异，致使整批板材的铆接质量参差不齐；要么通过添置压力控制器及行程控制器来调整控制该冲铆装置的参数，但是，对于每一批板材的铆接都需要重新调整设置压力及行程参数，进而增加该冲铆装置的操作难度及操作要求，而且在增加了压力及行程控制器之后的冲铆装置，其制备成本及日后的维护成本随之增加的问题。
(二)技术方案
本发明提供如下技术方案：一种用于铝型材的冲铆装置，包括冲铆钳体，所述冲铆钳体底端的中部螺纹连接有下模，所述冲铆钳体外侧的顶部固定安装有固定基板，所述冲铆钳体的顶端且位于下模的正上方固定安装有冲铆缸体，所述冲铆钳体底端的两侧活动套接有支撑滚轮，所述固定基板顶端的一侧固定安装有蓄压套筒，所述蓄压套筒的内部活动套接有支撑连杆，且支撑连杆的底端贯穿并延伸至固定基板的底部且固定安装有定位压板，所述支撑连杆外表面的底部且位于固定基板与定位压板之间活动套接有压力弹簧，所述定位压板的底端活动套装有另一组支撑滚轮，所述冲铆缸体的内部活动套装有冲铆压轴，且冲铆压轴的底端贯穿并延伸至定位压板的底部。
优选的，所述冲铆钳体内腔的顶部固定安装有自适应套筒，所述冲铆压轴贯穿自适应套筒的内腔且与其活动套接，所述冲铆压轴外表面的中部且位于自适应套筒的内腔中固定套接有限位压板，且自适应套筒内腔的底部通过连通管道与蓄压套筒的内腔相连通。
优选的，所述自适应套筒内腔的底部填充有剪切增稠液体，且其液面与限位压板之间的高度差就等于铆钉的塑性变形的形变差。
优选的，所述下模顶端的高度高于下方支撑滚轮外表面顶端的高度1～2毫米，且下模的顶端设为弧形结构。
一种如权利要求-任一所述的一种用于铝型材的冲铆装置的冲铆方法，包括以下操作步骤：
S1、首先将需要铆接的铝型材重叠在一起，并将其塞入到两组支撑滚轮之间，并在在重叠在一起的铝型材上确定需要铆接的位置，使其位于下模的上方并利用下模来抵住铝型材的底端；
S2、同时，因铝型材的厚度而向上顶动定位压板上的支撑滚轮，并带动定位压板向上移动而压缩压力弹簧，同时在压力弹簧的反作用力而卡住重叠在一起的铝型板材，并且在支撑连杆的挤压作用下，使得蓄压套筒内腔中共的剪切增稠液体经由连通管道而流入到自适应套筒的内腔中，致使其中的剪切增稠液体的液位高度随之发生改变；
S3、然后启动冲铆缸体，在液压泵站的驱动下而带动冲铆压轴向下移动，而挤压锚定，使其穿刺过上层的铝型板材，并在支撑滚轮的作用下使其向外扩张并与下层的而铝型板材一起发生塑性变形，同时在冲铆压轴持续的下移挤压作用下，致使固定安装在冲铆压轴上的限位压板与剪切增稠液体之间发生挤压接触，并在其自身特性的作用下变成类固体状，而阻止冲铆压轴的持续下移，以控制该冲铆装置的压力性形成参数；
S4、当一个铆钉铆接完成之后，再次启动冲铆缸体并带动冲铆压轴向上移动，同时自适应套筒内腔中共的剪切增稠液体在失去压力后恢复到液体的状态，之后就可以在两组支撑滚轮之间前后拖动铝型板材，以更换铆接的位置，重复上述操作。
优选的，所述S1中重叠在一起的铝型板材为确保铆接时的连接强度，需将较厚的铝型板材放置在下方，而较薄的铝型板材放置在上方。
优选的，所述S3中为确保限位压板可以正常的上下滑动不受压强的影响，需将限位压板的外径大小设置成小于自适应套筒的内径。
(三)有益效果
本发明具备以下有益效果：
1、该用于铝型材的冲铆装置及其冲铆方法，对于自适应套筒及其内部结构的设置，利用铝型板材的厚度来对定位压板作向上的挤压移动，以造成其中剪切增稠液体液位的变化，进而在冲铆压轴带动限位压板向下移动时，可以根据其与剪切增稠液体间的高度差来控制冲铆压轴向下移动的压力及行程参数，与现有的冲铆装置相比，可以根据铝型板材的厚度自动的调整并控制限位压板与剪切增稠液体的液位高度差，进而调控该冲铆装置的压力及行程参数，而不再需要人为或是控制器来进行调整修改，自动化程度较高、可控性较好。
2、该用于铝型材的冲铆装置及其冲铆方法，对于两组支撑滚轮的设置，使其可以卡住铝型板材并确保待铆接的铝型板材可以保持水平的状态，使得铆钉在受压时可以与铝型板材之间保持相互垂直的状态，不会因铆钉的倾斜刺穿而导致在受压塑性变形时受力不均，进而造成铆接时的连接强度较低的情况，同时可以将铝型板材的厚度反馈给自适应套筒并调整其中剪切增稠液体的液位高度，以调控该冲铆装置的压力及行程参数。
附图说明
图1为本发明冲铆前的结构示意图；
图2为本发明冲铆时的结构示意图。
图中：1、冲铆钳体；2、下模；3、支撑滚轮；4、固定基板；5、蓄压套筒；6、支撑连杆；7、压力弹簧；8、定位压板；9、冲铆缸体；10、冲铆压轴；11、自适应套筒；12、限位压板；13、连通管道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，一种用于铝型材的冲铆装置，包括冲铆钳体1，冲铆钳体1底端的中部螺纹连接有下模2，冲铆钳体1外侧的顶部固定安装有固定基板4，冲铆钳体1的顶端且位于下模2的正上方固定安装有冲铆缸体9，冲铆钳体1底端的两侧活动套接有支撑滚轮3，固定基板4顶端的一侧固定安装有蓄压套筒5，蓄压套筒5的内部活动套接有支撑连杆6，且支撑连杆6的底端贯穿并延伸至固定基板4的底部且固定安装有定位压板8，支撑连杆6外表面的底部且位于固定基板4与定位压板8之间活动套接有压力弹簧7，定位压板8的底端活动套装有另一组支撑滚轮3，冲铆缸体9的内部活动套装有冲铆压轴10，且冲铆压轴10的底端贯穿并延伸至定位压板8的底部。
其中，对于两组支撑滚轮3的设置，使其可以卡住铝型板材并确保待铆接的铝型板材可以保持水平的状态，使得铆钉在受压时可以与铝型板材之间保持相互垂直的状态，不会因铆钉的倾斜刺穿而导致在受压塑性变形时受力不均，进而造成铆接时的连接强度较低的情况。
本技术方案中，冲铆钳体1内腔的顶部固定安装有自适应套筒11，冲铆压轴10贯穿自适应套筒11的内腔且与其活动套接，冲铆压轴10外表面的中部且位于自适应套筒11的内腔中固定套接有限位压板12，且自适应套筒11内腔的底部通过连通管道13与蓄压套筒5的内腔相连通。
本技术方案中，自适应套筒11内腔的底部填充有剪切增稠液体，且其液面与限位压板12之间的高度差就等于铆钉的塑性变形的形变差。
其中，对于自适应套筒11及其内部结构的设置，通过铝型板材的厚度对于定位压板8的向上挤压，而造成其中剪切增稠液体液位的变化，进而在冲铆压轴10向下移动时，以控制其向下移动的压力及行程参数，而且可以根据铝型板材的厚度自动的调整控制其中剪切增稠液体的液位高度，而不再需要人为或是控制器来进行调整修改。
本技术方案中，下模2顶端的高度高于下方支撑滚轮3外表面顶端的高度1～2毫米，且下模2的顶端设为弧形结构。
一种如权利要求1-3任一的一种用于铝型材的冲铆装置的冲铆方法，包括以下操作步骤：
S1、首先将需要铆接的铝型材重叠在一起，并将其塞入到两组支撑滚轮3之间，并在在重叠在一起的铝型材上确定需要铆接的位置，使其位于下模2的上方并利用下模2来抵住铝型材的底端；
S2、同时，因铝型材的厚度而向上顶动定位压板8上的支撑滚轮3，并带动定位压板8向上移动而压缩压力弹簧7，同时在压力弹簧7的反作用力而卡住重叠在一起的铝型板材，并且在支撑连杆6的挤压作用下，使得蓄压套筒5内腔中共的剪切增稠液体经由连通管道13而流入到自适应套筒11的内腔中，致使其中的剪切增稠液体的液位高度随之发生改变；
S3、然后启动冲铆缸体9，在液压泵站的驱动下而带动冲铆压轴10向下移动，而挤压锚定，使其穿刺过上层的铝型板材，并在支撑滚轮3的作用下使其向外扩张并与下层的而铝型板材一起发生塑性变形，同时在冲铆压轴10持续的下移挤压作用下，致使固定安装在冲铆压轴10上的限位压板12与剪切增稠液体之间发生挤压接触，并在其自身特性的作用下变成类固体状，而阻止冲铆压轴10的持续下移，以控制该冲铆装置的压力性形成参数；
S4、当一个铆钉铆接完成之后，再次启动冲铆缸体9并带动冲铆压轴10向上移动，同时自适应套筒11内腔中共的剪切增稠液体在失去压力后恢复到液体的状态，之后就可以在两组支撑滚轮3之间前后拖动铝型板材，以更换铆接的位置，重复上述操作。
本技术方案中，S1中重叠在一起的铝型板材为确保铆接时的连接强度，需将较厚的铝型板材放置在下方，而较薄的铝型板材放置在上方。
其中，对于S1中铝型板材根据厚度所放置的位置设置，以确保下层的铝型板材不会因太薄而随铆钉的塑性变形被刺破，进一步地提高该冲铆装置对于铝型板材的铆接时的连接强度。
本技术方案中，S3中为确保限位压板12可以正常的上下滑动不受压强的影响，需将限位压板12的外径大小设置成小于自适应套筒11的内径。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于铝型材的冲铆装置，包括冲铆钳体(1)，所述冲铆钳体(1)底端的中部螺纹连接有下模(2)，所述冲铆钳体(1)外侧的顶部固定安装有固定基板(4)，所述冲铆钳体(1)的顶端且位于下模(2)的正上方固定安装有冲铆缸体(9)，其特征在于：所述冲铆钳体(1)底端的两侧活动套接有支撑滚轮(3)，所述固定基板(4)顶端的一侧固定安装有蓄压套筒(5)，所述蓄压套筒(5)的内部活动套接有支撑连杆(6)，且支撑连杆(6)的底端贯穿并延伸至固定基板(4)的底部且固定安装有定位压板(8)，所述支撑连杆(6)外表面的底部且位于固定基板(4)与定位压板(8)之间活动套接有压力弹簧(7)，所述定位压板(8)的底端活动套装有另一组支撑滚轮(3)，所述冲铆缸体(9)的内部活动套装有冲铆压轴(10)，且冲铆压轴(10)的底端贯穿并延伸至定位压板(8)的底部。
2.根据权利要求1所述的一种用于铝型材的冲铆装置，其特征在于：所述冲铆钳体(1)内腔的顶部固定安装有自适应套筒(11)，所述冲铆压轴(10)贯穿自适应套筒(11)的内腔且与其活动套接，所述冲铆压轴(10)外表面的中部且位于自适应套筒(11)的内腔中固定套接有限位压板(12)，且自适应套筒(11)内腔的底部通过连通管道(13)与蓄压套筒(5)的内腔相连通。
3.根据权利要求2所述的一种用于铝型材的冲铆装置，其特征在于：所述自适应套筒(11)内腔的底部填充有剪切增稠液体，且其液面与限位压板(12)之间的高度差就等于铆钉的塑性变形的形变差。
4.根据权利要求1所述的一种用于铝型材的冲铆装置，其特征在于：所述下模(2)顶端的高度高于下方支撑滚轮(3)外表面顶端的高度1～2毫米，且下模(2)的顶端设为弧形结构。
5.一种如权利要求1-3任一所述的一种用于铝型材的冲铆装置的冲铆方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
S1、首先将需要铆接的铝型材重叠在一起，并将其塞入到两组支撑滚轮(3)之间，并在在重叠在一起的铝型材上确定需要铆接的位置，使其位于下模(2)的上方并利用下模(2)来抵住铝型材的底端；
S2、同时，因铝型材的厚度而向上顶动定位压板(8)上的支撑滚轮(3)，并带动定位压板(8)向上移动而压缩压力弹簧(7)，同时在压力弹簧(7)的反作用力而卡住重叠在一起的铝型板材，并且在支撑连杆(6)的挤压作用下，使得蓄压套筒(5)内腔中共的剪切增稠液体经由连通管道(13)而流入到自适应套筒(11)的内腔中，致使其中的剪切增稠液体的液位高度随之发生改变；
S3、然后启动冲铆缸体(9)，在液压泵站的驱动下而带动冲铆压轴(10)向下移动，而挤压锚定，使其穿刺过上层的铝型板材，并在支撑滚轮(3)的作用下使其向外扩张并与下层的而铝型板材一起发生塑性变形，同时在冲铆压轴(10)持续的下移挤压作用下，致使固定安装在冲铆压轴(10)上的限位压板(12)与剪切增稠液体之间发生挤压接触，并在其自身特性的作用下变成类固体状，而阻止冲铆压轴(10)的持续下移，以控制该冲铆装置的压力性形成参数；
S4、当一个铆钉铆接完成之后，再次启动冲铆缸体(9)并带动冲铆压轴(10)向上移动，同时自适应套筒(11)内腔中共的剪切增稠液体在失去压力后恢复到液体的状态，之后就可以在两组支撑滚轮(3)之间前后拖动铝型板材，以更换铆接的位置，重复上述操作。
6.根据权利要求5所述的一种用于铝型材的冲铆装置的冲铆方法，其特征在于：所述S1中重叠在一起的铝型板材为确保铆接时的连接强度，需将较厚的铝型板材放置在下方，而较薄的铝型板材放置在上方。
7.根据权利要求5所述的一种用于铝型材的冲铆装置的冲铆方法，其特征在于：所述S3中为确保限位压板(12)可以正常的上下滑动不受压强的影响，需将限位压板(12)的外径大小设置成小于自适应套筒(11)的内径。
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