CN213944755U - 一种双头电磁自冲铆枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双头电磁自冲铆枪包括上模侧铆枪模块、下模侧铆枪模块、铆接件固定模块和电磁设备；上模侧铆枪模块和下模侧铆枪模块同轴设置且方向相反；铆接件固定模块设置在两个冲头之间，包括压边圈、下模、限位板和垫板；压边圈设置在铆接件顶部，用于固定铆钉；限位板设置在垫板底部，下模下部为圆柱，设置在两个限位沉头孔之间，上部是圆管，圆管顶部穿过通孔与铆接件底部接触；垫板设置在限位上板顶部，中心设有通孔；电磁设备为冲头提供电磁驱动力。本实用新型采用双头电磁铆接设备，通过电磁力加载，铆接力大，加工快；同时，本装置设计了特殊的下模，使其同时具有凹模和冲头两个部件的功用，简化了装置结构。

Description

一种双头电磁自冲铆枪

技术领域

本实用新型属于电磁铆接技术领域，具体涉及一种双头电磁自冲铆枪。

背景技术

电磁铆接是利用电磁力将零件铆钉孔内钉杆墩粗并形成钉头，使多个零件相连接的方法。它可以产生高紧固力，高抗剪力，并且永不松动，经常用来取代焊接，能很好地解决金属薄板、薄管攻内螺纹不便，焊接螺母易熔等问题。铆接牢固，效率高，工艺简单，无污染，属于绿色制造，如今已广泛应用于汽车、铁道、航空、电器和一些轻工产品方面，主要用于各类金属板材、管材等的紧固铆接。电磁铆接设备包括电磁自冲铆接设备、双头电磁铆接设备等。

现在市场上用的实心自冲铆接设备，采用的是实心铆钉，使用单头铆枪，利用气动或液压方法加载。对碳纤维板和铝合金板进行铆接，由于实心铆钉冲孔时与铆接件接触面积大，碳纤维板破坏严重。实心自冲铆接设备采用单头加载，铆枪进行反铆时，铝合金板所受压力过大，铆接件铆钉孔周围应力较为集中，铆接质量不高。实心自冲铆接设备仅靠铆钉环形凹槽的锁止作用连接工件，连接不牢固。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有特殊下模，使其同时具有凹模和冲头两个部件的双头电磁自冲铆枪。

本实用新型的具体技术方案是一种双头电磁自冲铆枪，其特征在于，所述自冲铆枪包括上模侧铆枪模块、下模侧铆枪模块、铆接件固定模块和电磁设备；

所述上模侧铆枪模块和下模侧铆枪模块具有相同结构，所述上模侧铆枪模块由下至上分别包括上模冲头、放大器、驱动片、线圈和外壳；所述上模侧铆枪模块和下模侧铆枪模块同轴设置且方向相反，所述上模侧铆枪模块和下模侧铆枪模块中的所述冲头朝中心相对设置；

所述铆接件固定模块设置在两个所述冲头之间，包括压边圈、下模、限位板和垫板；

所述压边圈设置在铆接件顶部，用于固定铆钉；

所述限位板包括限位上板和限位下板，所述限位上板和限位下板上下并排设置在所述垫板底部，所述限位上板下表面设有限位沉头孔，所述限位下板上表面设有限位沉头孔；

所述下模下部为圆柱，设置在两个所述限位沉头孔之间，上部是圆管，所述圆管顶部穿过所述通孔与所述铆接件底部接触；

所述垫板设置在所述限位上板顶部，中心设有通孔；

所述电磁设备为所述冲头提供电磁驱动力。

更进一步地，所述铆钉顶部设有铆钉帽，底部为铆钉杆，所述铆钉杆侧壁下部有环形切槽；所述铆钉杆底部设有埋头孔，所述埋头孔直径与所述铆钉杆直径相同。

更进一步地，所述铆接件到所述下模侧铆枪模块冲头的距离大于所述铆接件到所述上模侧铆枪冲头的距离。

更进一步地，所述垫板上表面与所述圆管上表面高度相同。

更进一步地，所述下模上表面设有与所述圆管同轴的圆槽，所述圆槽直径介于所述圆管内径与外径之间。

更进一步地，所述上模侧铆枪模块中线圈的匝数比所述下模侧铆枪模块中线圈的匝数多。

更进一步地，所述压边圈设有空心圆管，所述空心圆管内径与所述铆钉帽直径相同，所述空心圆管高度大于所述铆钉长度。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用双头电磁铆接设备，通过电磁力加载，铆接力大，加工快；同时，本装置设计了特殊的下模，使其同时具有凹模和冲头两个部件的功用，简化了装置结构。

本实用新型改良了实心自冲铆钉的结构，在铆钉底部加工出棱口，解决了实心自冲铆接装置冲孔困难，对工件破坏较大，铆接质量不高的问题；同时设有环形切槽用于通过下模挤压铆接件使其进入环形切槽。

本实用新型中为使上模侧冲头先作用于铆钉，使铆钉穿透铆接件后，下模侧铆枪才作用于下模，对铆接件进行反铆，上模侧铆枪应该比下模侧铆枪先作用于铆钉，因此铆接件到下模侧铆枪模块冲头的距离大于铆接件到上模侧铆枪冲头的距离。

本实用新型中为避免当下模侧铆枪作用于下模，对铆接件进行反铆时，由于上模侧铆枪施加在铆钉上的作用力消失，铆钉没有支撑力而向后退出，设计时上模侧铆枪电磁线圈的匝数需要比下模侧多，使上模侧铆枪工作时产生更多能量，保证在下模侧铆枪作用于下模，对铆接件进行反铆时，上模侧铆枪还有作用力在铆钉上，使铆钉棱口向外翻边，完成紧固。

本实用新型通过空心圆管将实心自冲铆钉置于压边圈内，防止铆接时铆钉偏移。

附图说明

图1为本实用新型一种双头电磁自冲铆枪的结构示意图；

图2为本实用新型一种双头电磁自冲铆枪中铆接件固定模块的结构示意图；

图3为本实用新型一种双头电磁自冲铆枪中下模的结构示意图；

图4为本实用新型一种双头电磁自冲铆枪中限位板的结构示意图；

图5为本实用新型一种双头电磁自冲铆枪中铆钉的结构示意图；

图6为本实用新型一种双头电磁自冲铆枪中上模铆枪开始铆接过程的示意图；

图7为本实用新型一种双头电磁自冲铆枪中下模铆枪开始铆接过程的示意图；

图8为本实用新型一种双头电磁自冲铆枪中铆接完成的示意图。

其中，1-冲头；2-放大器；3-驱动片；4-线圈；5-外壳；6-铆钉；7-压边圈；8-铆接件；9-下模；10-上限位板；11-下限位板；12-交流电源；13-升压器；14-垫板；15-整流器；16-电容；17-开关；18-电磁设备。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的具体技术方案作进一步地描述。

如附图1所示，本实用新型的一种双头电磁自冲铆枪，该自冲铆枪包括上模侧铆枪模块、下模侧铆枪模块、铆接件固定模块和电磁设备18；

其中，上模侧铆枪模块和下模侧铆枪模块具有相同结构的铆枪模块，下模侧铆枪模块由下至上分别包括上模冲头1、放大器2、驱动片3、线圈4和外壳5；上模侧铆枪模块和下模侧铆枪模块同轴设置且方向相反，上模侧铆枪模块和下模侧铆枪模块中的冲头1朝中心相对设置。

如附图2所示，铆接件固定模块设置在上模侧铆枪模块和下模侧铆枪模块两个冲头1之间，包括压边圈7、下模9、限位板和垫板14。

限位板包括限位上板10和限位下板11是上下并排设置的限位板，限位上板10下表面设有限位沉头孔，限位下板11上表面设有限位沉头孔，限位上板10和限位下板11上限位沉头孔与上下两个冲头1具有相同轴心，且沉头孔直径和通过孔直径均相同。

如附图3-4所示，两个限位沉头孔内设有下模9，下模9下半部分为直径较大的圆柱，下半部分柱直径与沉头孔直径相同，下半部分圆柱高度稍小于两个沉头孔深度之和；上半部分为与底部圆柱同心且直径较小的圆管，由限位上板10中通过孔穿过限位上板10顶部；上半部分圆管上表面设有与其同轴的圆槽，圆槽直径介于圆管内径与外径之间。

限位上板10顶部设有垫板14，垫板14中心设有通孔，通孔中心与限位上板10中沉头孔中心同轴；垫板14上表面与下模9上半部分圆管顶部上表面高度相同，垫板14上表面用于放置铆接件8。

压边圈7设置在铆接件8顶部，压边圈7中心设有空心圆管，用于容纳铆钉6，圆管与上冲头1同轴，内径与铆钉6的铆钉帽直径相同，空心圆管高度大于铆钉6长度。

如附图5所示，铆钉6是采用特制结构实心自冲铆钉，铆钉6顶部设有铆钉帽，底部为铆钉杆，铆钉帽和铆钉杆之间有圆锥过渡部分，铆钉杆侧壁下部有环形切槽；铆钉杆底部设有埋头孔，埋头孔直径与铆钉杆直径相同。

电磁设备18包括电源12、升压器13、整流器15、电容16和开关17，用于为冲头1提供电磁驱动力。

如附图6-8所示，在一种实施方式中，双头电磁实心自冲铆枪工作过程如下：

将铆接件8放在垫板14上，使其置于下模9以及压边圈7之间，并对心压紧。将实心自冲铆钉6放在压边圈7的圆管内，保证冲头1、铆钉6、铆接件8以及下模9在同一轴心上，调节两边铆枪到铆接件8的距离，确保上模侧铆枪模块的冲头1作用在铆接件8，使铆钉6刚好穿透铆接件8时，下模侧铆枪模块的冲头1才开始反铆。

按下放电触发按钮，电源12通过升压器13升压并通过整流器15整流为电容16充电，充电完成后开关17闭合，完成电磁设备18放电过程。线圈4周围产生脉冲强磁场，而该磁场又在与线圈4耦合的驱动片3中激发出感应电流，进而使得驱动片3产生感生涡流磁场，两磁场产生强大的斥力推动驱动片3和放大器2等固接的整体向下运动，洛伦兹力以应力波的形式在放大器2中不断反射并通过冲头1作用在铆钉6上，铆钉6在短时间内穿透铆接件8。

在铆钉6刚好穿透铆接件8时，下模侧铆枪模块的冲头1作用在下模9上，下模9开始挤压铆接件8，铆接件8一部分板料被挤压到铆钉环形切槽内，将铆接件8牢固地铆接在一起。下模9接着将实心自冲铆钉6的埋头孔棱口部分向外侧翻边，使棱口向外紧压在铆接件8上，这样可将铆接件8牢固地挤压在一起，保证铆接质量，铆接完成。

具体的，该双头电磁实心自冲铆枪的铆接分为实心自冲铆钉6在上模侧铆枪模块的冲头1的作用下冲裁剪切铆接件8和下模9在下模侧铆枪模块的冲头1的作用下挤压反铆铆接件8两个过程。

采用双头电磁铆接设备对实心自冲铆钉6进行铆接。考虑到双头铆接设备是同时通电，为完成铆接，需直到上模侧铆枪模块的冲头1作用于铆钉6，使铆钉6穿透铆接件8后，下模侧铆枪模块的冲头1才作用于下模9，对铆接件8进行反铆。因此上模侧铆枪模块的冲头1应该比下模侧铆枪先作用于铆钉，调整铆枪位置，使铆接件8到下模侧铆枪模块的冲头1的距离大于铆接件8到上模侧铆枪距离。

为避免当下模侧铆枪模块的的冲头1作用于下模9，对铆接件8进行反铆时，由于上模侧铆枪施加在铆钉6上的作用力消失，铆钉6没有支撑力而向后退出，设计时上模侧铆枪模块的线圈4中电磁线圈的匝数需要比下模侧多，使上模侧铆枪工作时产生更多能量，保证在下模侧铆枪模块作用于下模9，对铆接件8进行反铆时，上模侧铆枪模块还有作用力在铆钉6上，使铆钉6棱口向外翻边，完成紧固。

本装置特质的采用实心自冲铆钉代替普通铆钉，其中铆钉帽和铆钉杆之间有圆锥过渡部分，铆钉下部有环形切槽。当装置开始工作，铆钉6穿透铆接件8时，下模9向上挤压铆接件8，铆接件8一部分板料被挤压到铆钉环形切槽内，并且铆钉帽和铆钉杆之间有圆锥过渡部分，铆接件8可以牢固地铆接在一起。考虑到冲孔方便性与板材连接的紧固性，将铆钉6底部加工出埋头孔棱口，便于冲孔，当铆钉6穿透铆接件8时，下模9向上挤压铆接件8，下模9首先挤压铆接件8的部分板料至铆钉6的环形切槽处，将铆接件8牢固地铆接在一起，再将铆钉6棱口向外侧翻边，压于铆接件8上，保证铆接质量。下模9顶部圆槽深度设计的比铆钉6棱口长度稍长，保证下模9将铆接件部分板料挤压至铆钉6的环形切槽处后，再将铆钉6的棱口向外翻边。

具体的，考虑到可加工性和可行性，当上模侧铆枪冲头1作用在铆钉上时，下模9与限位下板11中沉头孔贴合，对铆接件8压边，避免铆钉6冲孔时，板材破坏严重；当下模侧铆枪开始反铆时，下模9可向前移动一段小位移，与限位上板10的沉头孔贴合，将铆接件部分材料挤压至铆钉6环形凹槽处，并将铆钉6的棱口向外翻边，反压于板材上。采用双层限位板对实心自冲铆钉6进行限位，方便加工、安装和拆卸。

虽然本实用新型已经以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本实用新型的。在不脱离本实用新型之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本实用新型之保护范围。因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims (7)

1.一种双头电磁自冲铆枪，其特征在于，所述自冲铆枪包括上模侧铆枪模块、下模侧铆枪模块、铆接件固定模块和电磁设备(18)；

所述上模侧铆枪模块和下模侧铆枪模块具有相同结构，所述上模侧铆枪模块由下至上分别包括上模冲头(1)、放大器(2)、驱动片(3)、线圈(4)和外壳(5)；所述上模侧铆枪模块和下模侧铆枪模块同轴设置且方向相反，所述上模侧铆枪模块和下模侧铆枪模块中的所述冲头(1)朝中心相对设置；

所述铆接件固定模块设置在两个所述冲头(1)之间，包括压边圈(7)、下模(9)、限位板和垫板(14)；

所述压边圈(7)设置在铆接件(8)顶部，用于固定铆钉(6)；

所述限位板包括限位上板(10)和限位下板(11)，所述限位上板(10)和限位下板(11)上下并排设置在所述垫板(14)底部，所述限位上板(10)下表面设有限位沉头孔，所述限位下板(11)上表面设有限位沉头孔；

所述垫板(14)设置在所述限位上板(10)顶部，中心设有通孔；

所述下模(9)下部为圆柱，设置在两个所述限位沉头孔之间，上部是圆管，所述圆管顶部穿过所述通孔与所述铆接件(8)底部接触；

所述电磁设备(18)为所述冲头(1)提供电磁驱动力。

2.根据权利要求1所述自冲铆枪，其特征在于，所述铆钉(6)顶部设有铆钉帽，底部为铆钉杆，所述铆钉杆侧壁下部有环形切槽；所述铆钉杆底部设有埋头孔，所述埋头孔直径与所述铆钉杆直径相同。

3.根据权利要求1所述自冲铆枪，其特征在于，所述铆接件(8)到所述下模侧铆枪模块冲头(1)的距离大于所述铆接件(8)到所述上模侧铆枪冲头(1)的距离。

4.根据权利要求1所述自冲铆枪，其特征在于，所述垫板(14)上表面与所述圆管上表面高度相同。

5.根据权利要求1所述自冲铆枪，其特征在于，所述下模(9)上表面设有与所述圆管同轴的圆槽，所述圆槽直径介于所述圆管内径与外径之间。

6.根据权利要求1所述自冲铆枪，其特征在于，所述上模侧铆枪模块中线圈(4)的匝数比所述下模侧铆枪模块中线圈(4)的匝数多。

7.根据权利要求2所述自冲铆枪，其特征在于，所述压边圈(7)设有空心圆管，所述空心圆管内径与所述铆钉帽直径相同，所述空心圆管高度大于所述铆钉(6)长度。

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