阅读说明：本技术 一种固定式多工位大喉深自冲铆接机c型框架装置 (Fixed multi-station C-shaped frame device of large throat depth self-piercing riveting machine ) 是由 张永超 黄志超 陈嘉伟 张玉宽 于 2021-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种固定式多工位大喉深自冲铆接机C型框架装置,其特征在于,C型框架上下臂伸长,上臂上表面向下穿沉孔与通孔,形成沿上臂长度方向轨道,与导轨移动滑块配合安装；上臂一侧加工刻度标尺,便于确定滑块移动位置；导轨移动滑块整体为L形,内侧有圆柱结构,并由上表面向下加工通孔,与便携式自冲铆接机配合安装,外侧加工螺纹孔,与丝杠配合安装；C型框架上臂末端安装带螺纹孔固定块,与双向丝杠末端配合安装；另一端安装带螺纹孔固定块,并内置深沟球轴承；C型框架下臂加工若干个通孔,与凹模安装台配合,放置模具。本发明具有结构简单、模具可变、定位准确、可多工位连续铆接等优点,适用于大尺寸薄壁板材的连续自冲铆接。(The invention discloses a C-shaped frame device of a fixed multi-station large throat depth self-piercing riveting machine, which is characterized in that an upper arm and a lower arm of the C-shaped frame extend, a counter bore and a through hole penetrate through the upper surface of the upper arm downwards to form a track along the length direction of the upper arm, and the track is matched with a guide rail moving slide block for installation; a scale is processed on one side of the upper arm, so that the moving position of the sliding block can be conveniently determined; the guide rail moving slide block is L-shaped as a whole, the inner side of the guide rail moving slide block is provided with a cylindrical structure, a through hole is formed in the upper surface of the guide rail moving slide block downwards and is installed in a matched mode with the portable self-piercing riveting machine, and a threaded hole is formed in the outer side of the guide rail moving slide block and is installed in a matched mode with the lead screw; the tail end of the upper arm of the C-shaped frame is provided with a fixing block with a threaded hole, and the fixing block is matched with the tail end of the bidirectional screw rod; the other end is provided with a threaded hole fixing block and a deep groove ball bearing is arranged in the threaded hole fixing block; and a plurality of through holes are processed on the lower arm of the C-shaped frame, and the C-shaped frame is matched with the female die mounting table to place a die. The invention has the advantages of simple structure, variable die, accurate positioning, multi-station continuous riveting and the like, and is suitable for continuous self-piercing riveting of large-size thin-wall plates.)

一种固定式多工位大喉深自冲铆接机C型框架装置

技术领域

本发明属于机械制造设备

技术领域

，涉及一种固定式多工位大喉深自冲铆接机C型框架装置。

背景技术

车辆制造与交通运输是国民经济的重要组成部分，但能源消耗、环境污染和安全三大问题日益严重，解决这些问题的关键技术是车辆的轻量化，因此在车辆设计与制造中积极应用各种新型轻量化材料和连接技术显得尤为重要。随着材料加工与成形技术的飞速发展，越来越多的轻量化金属材料如超高强度钢、铝合金、钛合金、镁合金等在车身制造中的应用日益广泛。但是在对这些轻量化金属材料进行连接时，采用传统的点焊工艺存在着许多难以克服的问题：如铝合金焊接过程氧化层会阻碍金属间的结合，易造成夹渣；铝合金导热系数和比热容较大，焊接过程易出现熔融；焊接过程中容易出现局部过热，导致结构耐疲劳性能下降等。传统的机械连接如螺栓连接则需要有一定的装配空间，而传统的铆接则需要对待连接材料预先冲孔，工序复杂且不易实现自动化。

自冲铆接是一种新型冷变形成形工艺，不需要预先钻孔，而是依靠半中空铆钉与待连接板料的塑性流动变形构成一个互锁铆点，从而实现金属材料的连接。与传统的铆接及焊接工艺相比，自冲铆接具有很多优点：适用范围广，可连接超高强度钢、铝合金、钛合金、复合材料等多种材料；自动化程度高，连接质量较高且稳定；铆接过程短，生产效率高；耗能少，污染少，环境友好；成型过程可监测；能与粘合剂结合使用等。

自冲铆接在车身连接中得到了广泛应用，市场前景十分广阔。在机械行业中推广自冲铆接工艺应用的关键是自冲铆接机及附属部件的自主研制。对于小型便携式自冲铆接机而言，其缺陷在于C型框架的喉深较小，不能满足大尺寸薄板的多铆接点铆接，连续性较差。而喉深较大的自冲铆接机C型框架质量较大，一般只有一个铆点，且铆点位置固定不变，在对大尺寸薄板连接时不够灵活，效率较低。因此，针对现有自冲铆接机C型框架的缺陷，开发结构简单可靠、模具变换灵活、适用性广、占用空间小、使用维护方便、具有自主产权的新型自冲铆接机C型框架装置，解决大尺寸薄壁板材在自冲铆接连接时需频繁变换模具以及板材位置从而造成效率低下的问题，对于推动自冲铆接机在汽车制造等机械设备行业中的普及应用具有重要意义，并将产生巨大的经济价值。

发明内容

本发明的目的是研制一种固定式多工位大喉深自冲铆接机C型框架装置，解决大尺寸薄壁板材自冲铆接时需频繁更换模具及移动板材而连接效率低下的问题，具有结构简单紧凑、模具变换灵活、连接板材尺寸范围广、定位快速准确、使用维护方便等优点。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明包括：末端固定块(1)、导轨移动滑块(2)、起始端固定块(3)、六角头螺钉(4)、电机(5)、C型框架(6)、双向丝杠(7)、深沟球轴承(8)、凹模安装台(9)和凹模(10)。

C型框架(6)上、下臂延伸，上臂上表面向下穿沉孔与通孔，均为非圆孔，形成沿上臂长度方向轨道，与导轨移动滑块配合安装，上臂一侧加工刻度标尺，便于确定滑块移动位置，并加工12个螺纹孔，与末端固定块(1)、起始端固定块(3)、电机(5)通过六角头螺钉(4)连接。导轨移动滑块(2)主体为L形，内侧加工有圆柱，并由上表面向下加工圆孔(通孔)，与便携式自冲铆接机配合安装，外侧加工螺纹孔，与双向丝杠(7)配合安装。末端固定块(1)和起始端固定块(3)结构均为凸字形，末端固定块(1)加工螺纹孔，起始端固定块(3)内置深沟球轴承(8)，与双向丝杠(7)配合。电机(5)安装在C型框架(6)一侧，提供动力。C型框架(6)下臂加工若干个通孔，与凹模安装台(9)配合，放置凹模(10)。首先将导轨移动滑块(2)放置在C型框架(6)上臂的导轨内，然后将双向丝杠(7)与起始端固定块(3)内置的深沟球轴承(8)过盈配合安装，然后依次旋入电机(5)、导轨移动滑块(2)与末端固定块(1)的螺纹孔中，并将各部分通过六角头螺钉(4)安装固定在C型框架(6)上。在大尺寸板材连接前首先将便携式自冲铆接机安装在导轨移动滑块(2)的孔内锁紧，并在C型框架(6)下臂的系列模具安装台(9)孔内安装不同参数的凹模(10)，然后将板材移动到相应位置。启动电机(5)，通过传动机构带动双向丝杠(7)转动，从而使导轨移动滑块(2)沿C型框架(6)上臂长度方向双向移动。根据上臂一侧的刻度标尺，可以将导轨移动滑块(2)精确地移动到五个凹模安装台(9)对应点，实现便携式铆接机冲头和凹模(10)完全对中，完成板材的稳定和连续铆接。

所述的一种固定式多工位大喉深自冲铆接机C型框架装置，其特征在于：C型框架(6)上臂上表面向下穿沉孔与通孔，形成沿上臂长度方向轨道，上臂一侧加工刻度标尺，并加工12个螺纹孔，下臂加工若干个通孔；

所述的一种固定式多工位大喉深自冲铆接机C型框架装置，其特征在于：导轨移动滑块(2)主体为L形，内侧加工有圆柱，并由上表面向下加工圆孔(通孔)，外侧加工螺纹孔；

所述的一种固定式多工位大喉深自冲铆接机C型框架装置，其特征在于：末端固定块(1)和起始端固定块(3)结构均为凸字形，末端固定块(1)加工螺纹孔，起始端固定块(3)内置深沟球轴承(8)；

所述的一种固定式多工位大喉深自冲铆接机C型框架装置，其特征在于：电机(5)安装在C型框架(6)一侧，提供动力；

所述的一种固定式多工位大喉深自冲铆接机C型框架装置，其特征在于：凹模安装台(9)共5个，下端圆柱部分安装在C型框架(6)下臂圆孔内，凹模(10)安装在凹模安装台(9)上端沉孔内；

所述的一种固定式多工位大喉深自冲铆接机C型框架装置，其特征在于：该装置使用的六角头螺钉(4)标准件，末端固定块(1)、导轨移动滑块(2)、起始端固定块(3)、C型框架(6)和凹模安装台(9)由低碳钢材料制成。

本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：

1、本发明通过在不同凹模安装台更换安装不同尺寸参数的凹模，可以实现不同成形参数的自冲铆接连接。

2、本发明适用范围广，通过在C型框架凹槽内移动导轨移动滑块，对应C型框架上臂的刻度标尺，可精确移动变换自冲铆接机位置，从而满足不同尺寸板材连接的需求。

3、本发明具有结构简单紧凑、适用范围广、定位快速准确、使用维护方便、制造成本低等优点。

附图说明

图1是本发明三维装配示意图。

图2是C型框架结构三视图。

图3是轨道移动滑块结构三视图。

图4是起始端固定块结构三视图。

图5是末端固定块结构三视图。

图6是本发明使用状态示意图。

具体实施方式

图1是本发明三维装配示意图，结构包括：末端固定块(1)、导轨移动滑块(2)、起始端固定块(3)、六角头螺钉(4)、电机(5)、C型框架(6)、双向丝杠(7)、深沟球轴承(8)、凹模安装台(9)和凹模(10)。

图2是C型框架(6)结构三视图，上、下臂延伸，上臂上表面向下穿沉孔与通孔，均为非圆孔，形成沿上臂长度方向轨道，与导轨移动滑块配合安装，上臂一侧加工刻度标尺，便于确定滑块移动位置，并加工12个螺纹孔，与末端固定块(1)、起始端固定块(3)、电机(5)通过六角头螺钉(4)连接。

图3是导轨移动滑块(2)结构三视图，主体为L形，内侧加工有圆柱，并由上表面向下加工圆孔(通孔)，与便携式自冲铆接机配合安装，外侧加工螺纹孔，与双向丝杠(7)配合安装。

图4是起始端固定块(3)结构三视图，为凸字形，内置深沟球轴承(8)，与双向丝杠(7)过盈配合，两侧加工螺纹孔，与C型框架连接。

图5是末端固定块(1)结构三视图，为凸字形，加工螺纹孔，分别与双向丝杠(7)配合安装并与C型框架连接。

图6是本发明使用状态示意图，将便携式自冲铆接机安装在导轨移动滑块(2)上并锁紧。将待连接板材移动到铆接点位置，根据C型框架(6)上臂一侧的刻度标尺将导轨移动滑块(2)精确移动到不同参数模具铆点位置，实现铆接机冲头和凹模安装台(9)凹模(10)对中，然后进行自冲铆接。

本发明工作原理如下：

首先将导轨移动滑块(2)放置在C型框架(6)上臂的导轨内，然后将双向丝杠(7)与起始端固定块(3)内置的深沟球轴承(8)过盈配合安装，然后依次旋入电机(5)、导轨移动滑块(2)与末端固定块(1)的螺纹孔中，并将各部分通过六角头螺钉(4)安装固定在C型框架(6)上。在大尺寸板材连接前首先将便携式铆接机安装在导轨移动滑块(2)的孔内锁紧，并在C型框架(6)下臂的系列模具安装台(9)孔内安装不同参数的凹模(10)，然后将板材移动到相应位置。启动电机(5)，通过传动机构带动双向丝杠(7)转动，从而使导轨移动滑块(2)沿C型框架(6)上臂长度方向双向移动。根据上臂一侧的刻度标尺，可以将导轨移动滑块(2)精确地移动到五个凹模安装台(9)对应点，实现便携式自冲铆接机冲头和凹模(10)完全对中，完成板材的稳定和连续铆接。