專利名稱：軸承式滾壓成型旋鉚裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及滾壓成型旋鉚裝置，具體地，本實用新型涉及一種軸承式滾壓成型旋鉚裝置，所述滾壓成型旋鉚裝置系利用液壓缸、檢測位移傳感器、電機、組成對薄壁轉向管柱外園的擠壓成型。
背景技術：
旋鉚機(也稱作滾鉚機，旋壓機，滾邊機)是利用金屬旋壓技術的基本原理進行卷邊作業(yè)的機械，其作用是在垂直方向模擬滾刀對工件的變成作用，從而達到類似的翻邊效果，在很多行業(yè)有著廣泛的應用。例如，在汽車球銷類產(chǎn)品和軸承類產(chǎn)品的制造中，旋鉚機具有重要的應用。金屬旋壓技術的基本原理如下旋壓成型的零件一般為回轉體筒形件或碟形件，旋壓件毛坯通常為厚壁筒形件或圓形板料。旋壓機的原理與結構類似于金屬切削車床。在車床大拖板的位置，設計帶有有軸向運動動力的旋輪架，固定在旋輪架上的旋輪可作徑向移動。與主軸同軸聯(lián)接的是一芯模(軸)，旋壓毛坯套在芯模(軸)上；旋輪通過與套在芯模(軸)上的毛坯接觸產(chǎn)生的摩擦力反向被動旋轉。與此同時，旋輪架在軸向大推力油缸的作用下作軸向運動。旋輪架在軸向力和旋輪在徑向力的共同作用下，對坯料表面實施逐點連續(xù)塑性變形。在車床尾頂支架的位置上，設計與主軸同一軸線的尾頂液壓缸，液壓缸對套在芯模(軸)上的坯料端面施加軸向推力。鉚接機鉚接的原理概括的講，是通過鉚頭與工件的擠壓產(chǎn)生所需的變形。其擠壓過程與普通的沖壓、滾壓過程有較大區(qū)別。普通方法為強力瞬間變形，這就要求設備的噸位要大、鉚件結構要進行改進來提高抗不良變形的能力。而鉚接變形基本原理在于，鉚頭軸線與鉚釘軸線成3度夾角，鉚頭鉚接時，鉚頭與鉚釘?shù)慕佑|是一個點，在壓力作用下接觸點開始變形，然后通過鉚頭的擺輾運動使運動軌跡上的每一點逐點變形，從而將變形擴展到整個鉚釘端面。汽車輪轂軸承的作用主要是承受汽車的重量及為輪轂的傳動提供情確的向導。輪轂軸承既承受徑向載荷又承受軸向載荷，是一個非常重要的安全件?，F(xiàn)在國產(chǎn)車大多仍采用傳統(tǒng)的兩套單獨的圓錐滾子軸承或角接觸球軸承，這種結構在汽車裝配時要經(jīng)過調(diào)整游隙、預緊、加脂等諸多工序，參雜較多人為控制因素，裝配難度較大，從而造成汽車裝配線加長，成本過高且可靠性差，難以適應激烈的市場競爭。鉚壓成形采用的是徑向鉚接工藝，傾斜的鉚頭(上模)在軸承組件上鉚壓時，帶凸緣內(nèi)圈的軸端受到來自下部的壓力產(chǎn)生塑性變形，直至小內(nèi)圈牢固地連在一起。在成形過程中，輪轂變形分為三個階段第一階段，鉚頭下降，與輪轂軸接觸，變形開始。第二階段，變形進一步擴展，輪轂軸沿徑向擴展，與內(nèi)圈倒角接觸。最后是第三階段，鉚接過程完成。在第一階段，幾乎所有的鉚頭壓力都用于輪轂軸的最初成形，內(nèi)圈載荷很小且恒定。進入第二階段，鉚頭壓力傳遞到內(nèi)圈，內(nèi)圈載荷迅速增大。在第三階段，由于鉚頭壓力使內(nèi)圈載荷逐
3漸增大直至飽和，鉚壓結束后，甚至鉚頭已抬起，內(nèi)圈載荷仍未消除，仍保留某些載荷?？梢哉J為殘余載荷形成了卡緊力。另外，汽車球銷類產(chǎn)品對旋鉚的要求較高，其有氣密性和轉動力矩的嚴格要求，采用一般的壓力設備很難同時保證要求。在使用旋鉚機的工藝中，旋鉚的壓力變形可以通過微調(diào)刻度精確保證，在這種情況下，可以保證技術要求的一致性。它的封口壓力、封口程度可以任意控制，而且變形是均勻弱壓逐點輾壓變形，克服了強壓整體瞬間變形下產(chǎn)生的大量內(nèi)應力、裂紋等問題，最關鍵的，用鉚接機加工的封口其外觀質量和氣密性決不遜色于其他任何傳統(tǒng)的加工方法。然而，目前國內(nèi)的旋鉚裝置是通過電動缸或汽缸控制工件，電機控制旋轉，成型工裝頭偏心旋鉚。此種機構由于旋鉚刀口與旋鉚工裝是一體的，同步運動，并且運動軌跡經(jīng)常是凸輪曲線形式，所以往往會由于偏心軌跡的不穩(wěn)定，或者旋鉚刀口的輕微遺損，或者旋鉚刀口材料處理不到位粘削等等，導致柱管的翻邊會產(chǎn)生偏心，開裂，表面拉毛等現(xiàn)象。

實用新型內(nèi)容為克服上述問題，本實用新型的目的在于提供一種軸承式滾壓成型旋鉚裝置，所述軸承式滾壓成型旋鉚裝置由于旋鉚刀口與旋鉚工件的運動軌跡是圓周軌跡運動，避免了旋鉚后偏心的現(xiàn)象。另外，本實用新型的所述軸承式滾壓成型旋鉚裝置由于采用了三個軸承式滾壓頭同時滾壓，穩(wěn)定性要更好，避免了表面拉毛的現(xiàn)象，并且延長了滾壓旋鉚頭的壽命，不會因為某一個旋鉚頭的輕微遺損影響產(chǎn)品質量。再者，本實用新型軸承式滾壓成型旋鉚裝置更換旋鉚頭更方便，不像以往整個一套更換，目前成本更低。為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下一種軸承式滾壓成型旋鉚裝置，包括旋鉚裝置主機架，順序安裝于旋鉚裝置主機架上的液壓缸、位移傳感器、伺服電機、伺服電機驅動的軸承式滾壓旋鉚頭、工件預定位工裝，其特征在于，所述軸承式滾壓旋鉚頭頭端形成為三內(nèi)凹型菱狀，各內(nèi)凹型菱狀上面各安裝一個軸承式滾壓頭，所述軸承式滾壓頭的軸向與旋鉚頭頭端的菱狀表面垂直，所述軸承式滾壓旋鉚頭軸心設置有用于工件定位的柱管中心定位芯棒，在形成于所述軸承式滾壓旋鉚頭頭端的各內(nèi)凹型菱狀表面上，分別依次設置有軸承式滾壓頭及滾壓頭軸向定位調(diào)節(jié)裝置，所述軸承式滾壓旋鉚頭自轉，所述軸承式滾壓頭相對工件中心作圓周軌跡旋轉。根據(jù)本實用新型的軸承式滾壓成型旋鉚裝置，其特征在于，在滾壓頭軸向定位調(diào)節(jié)裝置與旋鉚頭菱狀表面之間設置改變滾壓頭軸向定位調(diào)節(jié)裝置與側面之間高度的鋼片。由此，可以改變調(diào)節(jié)塊與側面之間的高度，從而改變滾壓頭相對于旋鉚頭的位置。根據(jù)本實用新型的軸承式滾壓成型旋鉚裝置，其特征在于，形成于所述軸承式滾壓旋鉚頭頭端的各內(nèi)凹型菱狀表面上分別設置有安裝塊，用于安裝、固定軸承式滾壓頭及滾壓頭軸向定位調(diào)節(jié)裝置。[0023]精定位工件內(nèi)孔工作時，旋鉚機架上面的電機帶動旋鉚頭按照圖中箭頭方向旋轉。由于滾壓頭安裝在旋鉚頭的菱狀表面上(就像旋鉚頭的輪子)，當旋鉚頭壓緊工件并且旋轉時，法蘭型邊緣部分構成的滾壓頭會在工件板料上留下圓形的痕跡。所述軸承式滾壓旋鉚裝置隨著與工件的摩擦，自身相對于工件和旋鉚機架同時進行旋轉，其上的滾壓頭通過摩擦對柱管進行滾壓成型。法蘭型邊緣部分構成的滾壓頭會在工件板料上留下圓形的痕跡。根據(jù)本實用新型的軸承式滾壓成型旋鉚裝置，其特征在于，所述安裝塊設置有滾壓頭軸向定位調(diào)節(jié)孔，用于連接滾壓頭軸向定位調(diào)節(jié)裝置與滾壓頭。根據(jù)本實用新型的軸承式滾壓成型旋鉚裝置，其特征在于，所述軸承式滾壓旋鉚頭頭端中間部位為平面，在該平面外周側形成三內(nèi)凹型菱狀表面。根據(jù)本實用新型的軸承式滾壓成型旋鉚裝置，其特征在于，所述滾壓頭軸向定位調(diào)節(jié)裝置為塊狀。根據(jù)本實用新型，采用液壓缸控制工件速度，用位移傳感器控制旋鉚深度，電機則用于控制旋鉚裝置的旋轉速度。另外，彈簧夾工裝預定位工件，旋鉚頭中心定位芯棒用于精確定位工件內(nèi)孔。旋鉚機架相對工件中心作圓周軌跡旋轉，旋鉚頭內(nèi)的三個軸承式滾壓旋鉚頭，隨著與工件的摩擦，自身相對于工件和旋鉚機架同時進行旋轉，通過控制一定的位移量完成對工件的旋鉚。根據(jù)本實用新型的軸承式滾壓成型旋鉚裝置，由于旋鉚刀口與旋鉚工裝的運動軌跡是圓周軌跡運動，避免了旋鉚后偏心的現(xiàn)象。另外，本實用新型的所述軸承式滾壓成型旋鉚裝置由于采用了三個軸承式滾壓頭同時滾壓，穩(wěn)定性要更好，避免了表面拉毛的現(xiàn)象，并且延長了滾壓旋鉚頭的壽命，不會因為某一個旋鉚頭的輕微遺損影響產(chǎn)品質量。本實用新型軸承式滾壓成型旋鉚裝置更換旋鉚頭方便，不像以往整個一套更換，目前成本更低。

圖1為本實用新型的軸承式滾壓成型旋鉚裝置立體示意圖。圖2為本實用新型的軸承式滾壓成型旋鉚裝置頭端示意圖。圖3為本實用新型的軸承式滾壓成型旋鉚裝置軸承式滾壓旋鉚頭端分解示意圖。圖中，1為液壓缸，2為位移傳感器，3為伺服電機，4為伺服電機驅動的軸承式滾壓旋鉚頭，5為工件預定位工裝，6為工件，7為軸承式滾壓頭，8為安裝塊，9為旋鉚頭頭端的內(nèi)凹型菱狀表面，10為柱管中心定位芯棒，11為滾壓頭軸向定位調(diào)節(jié)塊，12為滾壓頭軸向定位調(diào)節(jié)孔。
具體實施方式
以下，參照附圖，具體說明本實用新型的軸承式滾壓成型旋鉚裝置。實施例1軸承式滾壓成型旋鉚裝置，包括旋鉚裝置主機架，順序安裝于旋鉚裝置主機架上的液壓缸、位移傳感器、伺服電機、伺服電機驅動的軸承式滾壓旋鉚頭、工件預定位工裝。所述軸承式滾壓旋鉚頭頭端形成為三內(nèi)凹型菱狀，各內(nèi)凹型菱狀上面各安裝一個軸承式滾壓頭，每個滾壓頭的軸向與旋鉚頭的菱狀表面垂直，所述軸承式滾壓旋鉚頭軸心設置有柱管中心定位芯棒，所述旋鉚頭中心定位芯棒用于工件定位。形成于所述軸承式滾壓旋鉚頭頭端的各內(nèi)凹型菱狀表面上，分別依次設置有軸承式滾壓頭及滾壓頭軸向定位調(diào)節(jié)塊。所述軸承式滾壓頭相對工件中心作圓周軌跡旋轉。在調(diào)節(jié)塊與旋鉚頭菱狀表面間加墊可以改變調(diào)節(jié)塊與菱狀表面之間的高度鋼片， 可以改變調(diào)節(jié)塊與菱狀表面之間的高度，從而改變滾壓頭相對于旋鉚頭的位置，在形成于所述軸承式滾壓旋鉚頭頭端的各內(nèi)凹型菱狀表面上分別設置有安裝塊，用于安裝軸承式滾壓頭及滾壓頭軸向定位調(diào)節(jié)塊。另外，在所述安裝塊設置有滾壓頭軸向定位調(diào)節(jié)孔，用于連接軸向調(diào)節(jié)機構與旋鉚滾壓頭的作用。精定位工件內(nèi)孔工作時，旋鉚機架上面的電機帶動旋鉚頭按照圖中箭頭方向旋轉。由于滾壓頭安裝在旋鉚頭的菱狀表面上(就像旋鉚頭的輪子)，當旋鉚頭壓緊工件并且旋轉時，法蘭型邊緣部分構成的滾壓頭會在工件板料上留下圓形的痕跡。工作時，采用液壓缸控制工件速度，位移傳感器控制旋鉚深度，電機控制旋鉚裝置的旋轉速度，彈簧夾工裝預定位工件。旋鉚頭中心定位芯棒精定位工件內(nèi)孔，旋鉚機架相對工件中心作圓周軌跡旋轉。旋鉚頭內(nèi)的三個軸承式滾壓頭，隨著與工件的摩擦，自身相對于工件和旋鉚機架同時進行旋轉，通過控制一定的位移量完成對工件的旋鉚。實施例2除了以下不同之處外，其他如同實施例1制得本實用新型的軸承式滾壓成型旋鉚裝置位于所述軸承式滾壓旋鉚頭頭端中間部位為平面，在該平面外周側形成三內(nèi)凹型菱狀表面。根據(jù)本實用新型的軸承式滾壓成型旋鉚裝置，由于旋鉚刀口與旋鉚工裝的運動軌跡是圓周軌跡運動，避免了旋鉚后偏心的現(xiàn)象。另外，本實用新型的所述軸承式滾壓成型旋鉚裝置由于采用了三個軸承式滾壓頭同時滾壓，穩(wěn)定性要更好，避免了表面拉毛的現(xiàn)象，并且延長了滾壓頭的壽命，不會因為某一個滾壓頭的輕微遺損影響產(chǎn)品質量。本實用新型軸承式滾壓成型旋鉚裝置更換滾壓旋鉚頭更方便，成本更低。
權利要求1.一種軸承式滾壓成型旋鉚裝置，包括旋鉚裝置主機架，順序安裝于旋鉚裝置主機架上的液壓缸、位移傳感器、伺服電機、伺服電機驅動的軸承式滾壓旋鉚頭、工件預定位工裝，其特征在于，所述軸承式滾壓旋鉚頭頭端形成為三內(nèi)凹型菱狀，各內(nèi)凹型菱狀表面各安裝一個軸承式滾壓頭，所述軸承式滾壓頭的軸向與旋鉚頭頭端的菱狀表面垂直，所述軸承式滾壓旋鉚頭軸心設置有用于工件定位的柱管中心定位芯棒，在形成于所述軸承式滾壓旋鉚頭頭端的各內(nèi)凹型菱狀表面上，分別依次設置有軸承式滾壓頭及滾壓頭軸向定位調(diào)節(jié)裝置，所述軸承式滾壓旋鉚頭自轉，所述軸承式滾壓頭相對工件中心作圓周軌跡旋轉。
2.如權利要求1所述的軸承式滾壓成型旋鉚裝置，其特征在于，在滾壓頭軸向定位調(diào)節(jié)裝置與旋鉚頭菱狀表面之間設置改變滾壓頭軸向定位調(diào)節(jié)裝置與側面之間高度的鋼片。
3.如權利要求1所述的軸承式滾壓成型旋鉚裝置，其特征在于，形成于所述軸承式滾壓旋鉚頭頭端的各內(nèi)凹型菱狀表面上分別設置有安裝塊，用于安裝、固定軸承式滾壓頭及滾壓頭軸向定位調(diào)節(jié)裝置。
4.如權利要求1所述的軸承式滾壓成型旋鉚裝置，其特征在于，所述安裝塊設置有滾壓頭軸向定位調(diào)節(jié)孔，用于連接滾壓頭軸向定位調(diào)節(jié)裝置與滾壓頭。
5.如權利要求1所述的軸承式滾壓成型旋鉚裝置，其特征在于，所述軸承式滾壓旋鉚頭頭端中間部位為平面，在該平面外周側形成三內(nèi)凹型菱狀表面。
6.如權利要求1所述的軸承式滾壓成型旋鉚裝置，其特征在于，所述滾壓頭軸向定位調(diào)節(jié)裝置為塊狀。
專利摘要一種軸承式滾壓成型旋鉚裝置，包括順序安裝于旋鉚裝置主機架上的液壓缸、位移傳感器、伺服電機、軸承式滾壓旋鉚頭、工件預定位工裝。所述軸承式滾壓旋鉚頭頭端形成為三內(nèi)凹型菱狀，各內(nèi)凹型菱狀上面各安裝一個軸承式滾壓頭，各滾壓頭的軸向與旋鉚頭菱狀表面垂直.所述軸承式滾壓旋鉚頭軸心設置有柱管中心定位芯棒，所述旋鉚頭中心定位芯棒用于工件定位，形成于所述軸承式滾壓旋鉚頭頭端的各內(nèi)凹型菱狀表面上，分別依次設置有軸承式滾壓頭及滾壓頭軸向定位調(diào)節(jié)塊，所述軸承式滾壓頭相對工件中心作圓周軌跡旋轉。本實用新型軸承式滾壓成型旋鉚裝置避免了旋鉚后偏心的現(xiàn)象，穩(wěn)定性更好，避免表面拉毛的現(xiàn)象，延長使用壽命，更換滾壓旋鉚頭方便，成本低。
文檔編號B21D19/12GK201969762SQ201020622070
公開日2011年9月14日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權日2010年11月24日
發(fā)明者張磊 申請人:上海采埃孚轉向系統(tǒng)有限公司