CN112453222B - 一种可实现精准定位的压铆装置及压铆方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可实现精准定位的压铆装置及压铆方法，装置包括定位基座、支撑滑块、手动锁紧件和压铆杆。定位基座、支撑滑块和手动锁紧件配合，形成压铆定位结构；在定位基座的上端中部设置滑块定位槽，支撑滑块可滑动式安装于滑块定位槽内，在支撑滑块的中心设有实现铆轴工件竖向定位的安装孔；在滑块定位槽的两侧设置有实现铆孔工件水平定位的工件定位槽，在两侧工件定位槽的上部均设置有竖向紧定螺纹孔，在两侧工件定位槽的前侧均设置有水平紧定螺纹孔；在竖向紧定螺纹孔内和水平紧定螺纹孔内均安装有手动锁紧件，使铆孔工件水平定位于定位基座上；压铆杆与压铆定位结构配合，实现两工件的压铆连接。本发明保证了铆接定位精度。

Description

一种可实现精准定位的压铆装置及压铆方法

技术领域

本发明属于机械制造的零部件加工的技术领域，具体涉及一种可实现精准定位的压铆装置及压铆方法。

背景技术

科技的进步，工业发展的加深，精密机械的需求凸显出重要的地位。随着海军日益强大，需要用到许多先进的精密设备和仪器仪表，在这些设备和仪器仪表的设计中，设计者为了达到某种性能的指标，设计出一些体积上偏小，结构较复杂的零件结构件。在这些结构件中，以现有的加工手段很难直接加工而成，为了方便快捷的达到设计的技术要求，这就需要设计一些辅助的工装夹具。现有一任务，是依据装配图将两个零件用铆接的方法连接在一起，但是要保证完成后的组件的形位精度满足图纸设计的技术指标为各项达到0.01mm以内。两个零件中，第一个零件为铆轴工件100，为柱状结构，在靠近一端的部位设置有定位环101，定位环到零件的该端之间的轴段102为与第二零件插装铆接的部分，第二零件为铆孔工件200，为本体201为长方块形两侧制有同心的轴头203的异形零件，在本体的中心制有铆接孔202，与第一零件铆接连接。由于两零件偏小，最大长度尺寸28mm，铆接处直径为Ф6mm。直接铆接的方法，根本不能达到技术要求。为了完成这项任务，需要设计一种可以实现三维空间精密调整定位、压紧固定、翻边铆接的压铆方式。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种可实现精准定位的压铆装置及压铆方法。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案为：

一种可实现精准定位的压铆装置，其特征在于：包括定位基座、支撑滑块、手动锁紧件和压铆杆。

所述定位基座、支撑滑块和手动锁紧件配合，形成压铆定位结构；在定位基座的上端中部位置设置滑块定位槽，所述支撑滑块沿前后方向可滑动式安装于滑块定位槽内，在支撑滑块的中心设置有实现铆轴工件竖向定位的安装孔；在滑块定位槽的两侧设置有实现铆孔工件水平定位的工件定位槽，在两侧工件定位槽的上部位置均设置有竖向紧定螺纹孔，在两侧工件定位槽的前侧位置均设置有水平紧定螺纹孔；在竖向紧定螺纹孔内和水平紧定螺纹孔内均安装有手动锁紧件，使铆孔工件水平定位于定位基座上，且使铆孔工件上的铆接孔与铆轴工件上的铆接柱插装对正；

所述压铆杆与压铆定位结构配合，实现两工件的压铆连接；所述压铆杆由杆体部分和压铆头部分构成，杆体部分的直径大于压铆头部分的直径，两者之间的过渡面形成压铆作用面。

进一步的：所述滑块定位槽包括上下连接的矩形槽段和V型槽段；矩形槽段的宽度与支撑滑块的宽度一致。

进一步的：两侧的工件定位槽呈对称设置，工件定位槽为上端设置有开口的开口槽，开口的宽度大于铆孔工件的本体宽度，工件定位槽由前侧面、底面、下定位平面、后定位侧面、顶面围成，前侧面与后定位侧面相对设置、底面与开口槽位置上下对正、下定位平面与顶面上下对正，且下定位面与顶面之间的距离大于铆孔工件的本体部分的厚度；在两侧工件定位槽的顶面对应的侧壁上设置有竖向紧定螺纹孔，在两侧工件定位槽的前侧面对应的侧壁上设置有水平紧定螺纹孔。

更进一步的：定位基座的底面为基准面，后定位侧面对基准面的垂直度及对滑块定位槽的中心面的垂直度均为0.01mm，下定位平面对基准面的平行度为0.01mm。

进一步的：所述手动锁紧件由螺杆及与螺杆的一端固定的操作手柄构成。

一种可实现精准定位的压铆方法，其特征在于，采用上述的压铆装置，包括如下步骤：

步骤一、组装压铆装置，包括将两个手动锁紧件沿水平方向分别装入定位基座上的两个水平紧定螺纹孔内，将两个手动锁紧件沿竖直方向分别装入定位基座上的两个竖向紧定螺纹孔内；将支撑滑块放在定位基座上的滑块定位槽内，配合间隙为0.01mm，沿定位槽前后滑动，没有卡滞、松动现象，至此整个压铆装置装配调整完成；

步骤二、安装定位铆轴工件和铆孔工件：

1)沿着支撑滑块的安装孔中心位置从上向下将铆轴工件装入支撑滑块的适当位置；

2)将铆孔工件置于定位基座的工件定位槽中，使铆孔工件的铆孔与铆轴工件的铆接轴段对正并插装配合，实现两工件对位；

3)前后移动支撑滑块，带动两工件前后移动，当铆孔工件本体的内侧面靠紧工件定位槽的后定位侧面时，将两个水平方向的手动锁紧件分别依次预紧，再将两个竖向方向的手动锁紧件也依次预紧；然后检查两零件的位置情况，满足要求后，在依次将两个水平方向的手动锁紧件旋紧，将两个竖向方向的手动锁紧旋紧，则两个工件的位置调整完毕。

步骤三、铆接铆轴工件和铆孔工件：

将压铆头部分由上至下插入铆轴工件的内孔中，借助外部力的作用，垂直下压压铆杆，通过压铆作用面，使铆轴工件的上端形成铆合翻边，实现两工件的铆合连接。

本发明具有的优点和积极效果：

1、本发明铆接装置通过支撑滑块对铆轴工件进行竖向定位，通过定位基座上的工件定位槽对铆孔工件进行水平定位，通过支撑滑块与定位基座的滑动配合，实现铆轴工件与铆孔工件的精准插装定位，满足了两工件的铆接技术要求。

2、本发明铆接方法先通过铆接装置对两工件进行组合定位，使两工件在三维空间形位精度达到0.01mm的一次精密定位固定，再垂直下压压铆杆进行铆接加工，铆接效果好，达到设计精度要求，保证了产品成活率，不会出现铆接处松动脱落、开裂等现象。

附图说明

图1是本发明涉及的铆轴工件的结构示意图；

图2是本发明涉及的铆孔工件的结构示意图；

图3是本发明涉及的铆轴工件与铆孔工件的组合示意图；

图4是本发明压铆装置的结构示意图；

图5是本发明压铆装置中定位基座的结构示意图；5a、正视图；5b、侧视图；5c、立体图；

图6是本发明通过压铆装置对工件进行定位的结构示意图；6a、整体立体图；6b、半剖视图；

图7是本发明通过压铆装置对工件进行压铆加工的结构示意图；7a、整体立体图；7b、半剖视图。

具体实施方式

下面结合图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种可实现精密定位压铆的装置，请参见图1-7，主要包括定位基座2、支撑滑块3、手动锁紧件1和压铆杆4。

定位基座的作用是：实现对铆轴工件和铆孔工件的精密定位，整体通过线切割加工而成。在定位基座的上端中部位置设置滑块定位槽，滑块定位槽包括上下连接的矩形槽段2.2和V型槽段2.3；矩形槽段的宽度与支撑滑块的宽度一致；在滑块定位槽的两侧设置有实现铆孔工件水平定位的工件定位槽。两侧的工件定位槽呈对称设置，工件定位槽为上端设置有开口的开口槽，开口的宽度大于铆孔工件的本体宽度，工件定位槽由前侧面2.8、底面2.7、下定位平面2.6、后定位侧面2.4、顶面2.5围成，前侧面与后定位侧面相对设置、底面与开口槽位置上下对正、下定位平面与顶面上下对正，且下定位面与顶面之间的距离大于铆孔工件的本体部分的厚度；在两侧工件定位槽的顶面对应的侧壁上设置有竖向紧定螺纹孔2.9，在两侧工件定位槽的前侧面对应的侧壁上设置有水平紧定螺纹孔2.1。

在加工工件定位槽的过程中，以定位基座的底面为基准面，需要保证关键面的位置精度，其中，后定位侧面对底面D的垂直度⊥为0.01mm，且对滑块定位槽的中心面C的垂直度⊥为0.01mm；下定位平面对底面D的平行度∥为0.01mm。

支撑滑块的作用是：实现对铆轴工件的定位支撑，安装在定位基座的滑块定位槽内，可在定位槽内沿前后方向移动，以实现两铆接工件的对正配合。

手动锁紧件的作用是：实现对铆孔工件的定位锁紧，由螺杆及与螺杆的一端固定的操作手柄构成。通过转动操作手柄，实现对手动锁紧件的锁紧和放松。

压铆杆的作用是：对定位好的组件进行翻边压铆。由杆体部分4.1和压铆头部分4.2构成，杆体部分的直径大于压铆头部分的直径，两者之间的过渡面形成压铆作用面。

一种可实现精准定位的压铆方法，参见图6-7，采用上述的压铆装置，包括如下步骤：

步骤一、组装压铆装置，包括将两个手动锁紧件沿水平方向分别装入定位基座上的两个水平紧定螺纹孔内，将两个手动锁紧件沿竖直方向分别装入定位基座上的两个竖向紧定螺纹孔内；将支撑滑块放在定位基座上的滑块定位槽内，配合间隙为0.01mm，沿定位槽前后滑动，没有卡滞、松动现象，至此整个压铆装置装配调整完成；

步骤二、安装定位铆轴工件和铆孔工件：

1)沿着支撑滑块的安装孔中心位置从上向下将铆轴工件装入支撑滑块的适当位置；

2)将铆孔工件置于定位基座的工件定位槽中，使铆孔工件的铆孔与铆轴工件的铆接轴段对正并插装配合，实现两工件对位；

3)前后移动支撑滑块，带动两工件前后移动，当铆孔工件本体的内侧面靠紧工件定位槽的后定位侧面时，将两个水平方向的手动锁紧件分别依次预紧，再将两个竖向方向的手动锁紧件也依次预紧；然后检查两零件的位置情况，满足要求后，在依次将两个水平方向的手动锁紧件旋紧，将2个竖向方向的手动锁紧旋紧，则两个工件的位置调整完毕。

步骤三、铆接铆轴工件和铆孔工件：

将压铆头部分由上至下插入铆轴工件的内孔中，借助外部力的作用，垂直下压压铆杆，通过压铆作用面，使铆轴工件的上端形成铆合翻边，实现两工件的铆合连接。

本发明铆接装置使用简单、易于掌握，解决了小尺寸异形件的铆接定位问题，通过采用本铆接装置，完成了2年不能完成的技术，保证了科研的生产，为后续的批量生产提供技术保障。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和图所公开的内容。

Claims (3)

1.一种可实现精准定位的压铆装置，其特征在于：包括定位基座、支撑滑块、手动锁紧件和压铆杆；

所述定位基座、支撑滑块和手动锁紧件配合，形成压铆定位结构；在定位基座的上端中部位置设置滑块定位槽，所述支撑滑块沿前后方向可滑动式安装于滑块定位槽内，在支撑滑块的中心设置有实现铆轴工件竖向定位的安装孔；在滑块定位槽的两侧设置有实现铆孔工件水平定位的工件定位槽，在两侧工件定位槽的上部位置均设置有竖向紧定螺纹孔，在两侧工件定位槽的前侧位置均设置有水平紧定螺纹孔；在竖向紧定螺纹孔内和水平紧定螺纹孔内均安装有手动锁紧件，使铆孔工件水平定位于定位基座上，且使铆孔工件上的铆接孔与铆轴工件上的铆接柱插装对正；

所述压铆杆与压铆定位结构配合，实现两工件的压铆连接；所述压铆杆由杆体部分和压铆头部分构成，杆体部分的直径大于压铆头部分的直径，两者之间的过渡面形成压铆作用面；

所述滑块定位槽包括上下连接的矩形槽段和V型槽段；矩形槽段的宽度与支撑滑块的宽度一致；

两侧的工件定位槽呈对称设置，工件定位槽为上端设置有开口的开口槽，开口的宽度大于铆孔工件的本体宽度，工件定位槽由前侧面、底面、下定位平面、后定位侧面、顶面围成，前侧面与后定位侧面相对设置、底面与开口槽位置上下对正、下定位平面与顶面上下对正，且下定位面与顶面之间的距离大于铆孔工件的本体部分的厚度；在两侧工件定位槽的顶面对应的侧壁上设置有竖向紧定螺纹孔，在两侧工件定位槽的前侧面对应的侧壁上设置有水平紧定螺纹孔；

定位基座的底面为基准面，后定位侧面对基准面的垂直度及对滑块定位槽的中心面的垂直度均为0.01mm，下定位平面对基准面的平行度为0.01mm。

2.根据权利要求1所述的可实现精准定位的压铆装置，其特征在于：所述手动锁紧件由螺杆及与螺杆的一端固定的操作手柄构成。

3.一种可实现精准定位的压铆方法，其特征在于，采用权利要求1-2任一所述的可实现精准定位的压铆装置，包括如下步骤：

步骤一、组装压铆装置，包括将两个手动锁紧件沿水平方向分别装入定位基座上的两个水平紧定螺纹孔内，将两个手动锁紧件沿竖直方向分别装入定位基座上的两个竖向紧定螺纹孔内；将支撑滑块放在定位基座上的滑块定位槽内，配合间隙为0.01mm，沿定位槽前后滑动，没有卡滞、松动现象，至此整个压铆装置装配调整完成；

步骤二、安装定位铆轴工件和铆孔工件：

1）沿着支撑滑块的安装孔中心位置从上向下将铆轴工件装入支撑滑块；

2）将铆孔工件置于定位基座的工件定位槽中，使铆孔工件的铆孔与铆轴工件的铆接轴段对正并插装配合，实现两工件对位；

3）前后移动支撑滑块，带动两工件前后移动，当铆孔工件本体的内侧面靠紧工件定位槽的后定位侧面时，将两个水平方向的手动锁紧件分别依次预紧，再将两个竖向方向的手动锁紧件也依次预紧；然后检查两零件的位置情况，满足要求后，再依次将两个水平方向的手动锁紧件旋紧，将2个竖向方向的手动锁紧旋紧，则两个工件的位置调整完毕；

步骤三、铆接铆轴工件和铆孔工件：

将压铆头部分由上至下插入铆轴工件的内孔中，借助外部力的作用，垂直下压压铆杆，通过压铆作用面，使铆轴工件的上端形成铆合翻边，实现两工件的铆合连接。

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