邢艷

摘要：對(duì)于狹小空間的零件以及需要維修的大型零件，自動(dòng)鉚接設(shè)備無(wú)法滿足操作要求。針對(duì)這種情況，從結(jié)構(gòu)、工作原理、設(shè)備特點(diǎn)以及工作流程等方面，介紹一種氣液增壓式手動(dòng)鉚接設(shè)備，滿足直徑50 mm狹小空間零件的鉚接工作，效率高，成本低，鉚接質(zhì)量一致性好。

關(guān)鍵詞：手動(dòng);鉚接;設(shè)計(jì);氣液增壓;狹小空間

中圖分類號(hào)：TH131.1? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1674-1161（2019）04-0022-03

鉚接就是用鉚釘連接，是利用軸向力將零件鉚釘孔內(nèi)釘桿墩粗并形成釘頭，使多個(gè)零件相連接的方法。按照各種鉚釘連接方法、鉚接結(jié)構(gòu)和空間位置裝配要求，選擇正確且高效鉚接方法顯得至關(guān)重要。在現(xiàn)代化的裝配制造業(yè)中，應(yīng)用最廣的是自動(dòng)鉚接技術(shù)。然而，對(duì)于狹小空間的零件以及需要維修的大型零件，自動(dòng)鉚接設(shè)備無(wú)法滿足操作要求。針對(duì)這種情況，設(shè)計(jì)一種氣液增壓式手動(dòng)鉚接設(shè)備，可進(jìn)行直徑50 mm狹小空間零件的鉚接工作，效率高，成本低，鉚接一致性好。

1 鉚接設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

鉚接設(shè)備（如圖1）由動(dòng)力及控制系統(tǒng)、增壓機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、機(jī)架和懸吊操控機(jī)構(gòu)組成。

1.1 氣液增壓鉚接機(jī)的增壓缸

增壓機(jī)構(gòu)是該設(shè)備的關(guān)鍵部件。其作用機(jī)理為：先由大面積活塞端的低氣壓產(chǎn)生小面積柱塞端的高液壓，高液壓直接作用在雙支承工作缸活塞桿的大面積柱塞端，將力直接傳遞給與油壓缸活塞桿另一端通過(guò)螺紋相連接的施力部分。

油壓缸與增壓器設(shè)計(jì)為一體式，保證液壓油與壓縮空氣嚴(yán)格隔離。其工作原理是：增壓器的大小受不同承壓截面面積的影響而產(chǎn)生不同的壓力，當(dāng)壓力不變、受壓面積由大變小時(shí)，壓強(qiáng)隨之變化，將氣壓壓力提高到數(shù)十倍。

1.2 鉗口

錐形尖頭、大喉深鉗口，適合小直徑筒狀零件或夾層等復(fù)雜結(jié)構(gòu)工件的徑向鉚接。鉗口結(jié)構(gòu)如圖2所示。1.3 壓鉚執(zhí)行機(jī)構(gòu)

壓鉚執(zhí)行機(jī)構(gòu)由一對(duì)高剛度鉚鉗和其上可更換的鉚頭組成。通過(guò)鉚鉗對(duì)壓，鉗口變小，完成鉚釘?shù)亩疹^塑性成型。

1.4 懸吊操控機(jī)構(gòu)

由重力平衡器、吊索（支架、導(dǎo)軌）和操控手柄組成，可通過(guò)手動(dòng)實(shí)現(xiàn)壓鉚機(jī)移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和定位操作。其可根據(jù)鉚接對(duì)象和現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行定制，既可作為移動(dòng)設(shè)備鉚接大型工件，也可作為固定設(shè)備鉚接小型零件。

1.5 特殊功能

1.5.1 鉚鉗的轉(zhuǎn)動(dòng) 鉚鉗可通過(guò)支架、橫梁和吊索實(shí)現(xiàn)3個(gè)坐標(biāo)方向的運(yùn)動(dòng)，借助鉸鏈和吊掛機(jī)構(gòu)繞3個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)（圖3）。

1.5.2 可換鉚頭 更換鉚頭可適應(yīng)不同的鉚釘材質(zhì)、尺寸、釘帽、墩頭和板厚等條件（定制設(shè)計(jì)、選配）。

2 工作原理

氣液增壓鉚接機(jī)的增壓缸具有快速小力到位的特點(diǎn)，即“軟接觸”，可最大限度保護(hù)模具及工件。每個(gè)沖壓循環(huán)均由快進(jìn)行程、力行程、返回行程3個(gè)行程段構(gòu)成。在快進(jìn)行程，由前部的快進(jìn)氣缸純氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)上模具快速小力運(yùn)動(dòng)，直至某一位置碰到工件。上模具接觸工件后，由工件外阻控制氣液增力缸自動(dòng)開(kāi)始?xì)庖涸鰤旱牧π谐?，全力?qū)動(dòng)上模具實(shí)施沖壓加工。完成沖壓加工后，轉(zhuǎn)換主控閥，純氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)上模具返回至靜止?fàn)顟B(tài)，完成返回行程，并處于下一個(gè)工作循環(huán)準(zhǔn)備階段。

鉚接設(shè)備氣缸通過(guò)高壓油管、壓縮空氣管與動(dòng)力源連接，由腳踏開(kāi)關(guān)控制鉚頭的壓鉚和釋放。其工作流程為：

1） 調(diào)整：根據(jù)鉚釘帽（墩頭）形式和板厚要求，選擇、更換鉚頭;根據(jù)鉚釘直徑和墩頭要求，調(diào)整氣壓，設(shè)定額定壓鉚力;

2） 定位：移動(dòng)鉚鉗到鉚釘位（某些釘帽端鉚頭的凹陷可幫助快速準(zhǔn)確定位）。

3） 壓鉚：踩下壓鉚開(kāi)關(guān)，鉚鉗進(jìn)入快進(jìn)行程，鉗口快速閉合鉚接。踩踏壓鉚開(kāi)關(guān)的力度可改變壓鉚速度。

4） 回位：抬起壓鉚開(kāi)關(guān)，鉚鉗回位（張開(kāi)）;鉚接一循環(huán)結(jié)束。

鉚接設(shè)備高度尺寸遠(yuǎn)大于另2個(gè)方向的尺寸，便于狹小空間工件的鉚接。筒狀零件的直徑和夾層約為60 mm，更換特殊鉚頭后，可鉚接50 mm小筒工件的邊緣鉚釘。

4 壓鉚試驗(yàn)

選取直徑5 mm的Q235碳鋼鉚釘，對(duì)有孔工件進(jìn)行鉚接試驗(yàn)，鉚接力70 KN，墩頭直徑8.5 mm。鉚接鉚接狀態(tài)如圖4所示，鉚接效率高，噪聲低，質(zhì)量一致性好。

5 結(jié)語(yǔ)

氣液增壓式手動(dòng)鉚接設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用，突破了狹小空間無(wú)法使用自動(dòng)鉚接設(shè)備的操作限制。同時(shí)，設(shè)備與傳統(tǒng)的手動(dòng)鉚接設(shè)備相比，在智能化上有一定突破，可更換鉚頭并根據(jù)工作位置要求快速變化鉚接設(shè)備的姿態(tài)，鉚接效率高，噪聲低，鉚接質(zhì)量一致性好。

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Abstract： For small space parts and large parts need maintenance， automatic riveting equipment can not meet the operation requirements. In view of this situation， from the aspects of structure， working principle， equipment characteristics and working process， this paper introduces a kind of gas-liquid pressurized manual riveting equipment， which can meet the requirements of riveting parts in a narrow space with a diameter of 50 mm， with high efficiency， low cost and good consistency of riveting quality.

Key words： manual; riveting; design; gas-liquid pressurization， narrow space