专利名称：轴承式滚压成型旋铆装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及滚压成型旋铆装置，具体地，本实用新型涉及一种轴承式滚压成型旋铆装置，所述滚压成型旋铆装置系利用液压缸、检测位移传感器、电机、组成对薄壁转向管柱外园的挤压成型。
背景技术：
旋铆机(也称作滚铆机，旋压机，滚边机)是利用金属旋压技术的基本原理进行卷边作业的机械，其作用是在垂直方向模拟滚刀对工件的变成作用，从而达到类似的翻边效果，在很多行业有着广泛的应用。例如，在汽车球销类产品和轴承类产品的制造中，旋铆机具有重要的应用。金属旋压技术的基本原理如下旋压成型的零件一般为回转体筒形件或碟形件，旋压件毛坯通常为厚壁筒形件或圆形板料。旋压机的原理与结构类似于金属切削车床。在车床大拖板的位置，设计带有有轴向运动动力的旋轮架，固定在旋轮架上的旋轮可作径向移动。与主轴同轴联接的是一芯模(轴)，旋压毛坯套在芯模(轴)上；旋轮通过与套在芯模(轴)上的毛坯接触产生的摩擦力反向被动旋转。与此同时，旋轮架在轴向大推力油缸的作用下作轴向运动。旋轮架在轴向力和旋轮在径向力的共同作用下，对坯料表面实施逐点连续塑性变形。在车床尾顶支架的位置上，设计与主轴同一轴线的尾顶液压缸，液压缸对套在芯模(轴)上的坯料端面施加轴向推力。铆接机铆接的原理概括的讲，是通过铆头与工件的挤压产生所需的变形。其挤压过程与普通的冲压、滚压过程有较大区别。普通方法为强力瞬间变形，这就要求设备的吨位要大、铆件结构要进行改进来提高抗不良变形的能力。而铆接变形基本原理在于，铆头轴线与铆钉轴线成3度夹角，铆头铆接时，铆头与铆钉的接触是一个点，在压力作用下接触点开始变形，然后通过铆头的摆辗运动使运动轨迹上的每一点逐点变形，从而将变形扩展到整个铆钉端面。汽车轮毂轴承的作用主要是承受汽车的重量及为轮毂的传动提供情确的向导。轮毂轴承既承受径向载荷又承受轴向载荷，是一个非常重要的安全件。现在国产车大多仍采用传统的两套单独的圆锥滚子轴承或角接触球轴承，这种结构在汽车装配时要经过调整游隙、预紧、加脂等诸多工序，参杂较多人为控制因素，装配难度较大，从而造成汽车装配线加长，成本过高且可靠性差，难以适应激烈的市场竞争。铆压成形采用的是径向铆接工艺，倾斜的铆头(上模)在轴承组件上铆压时，带凸缘内圈的轴端受到来自下部的压力产生塑性变形，直至小内圈牢固地连在一起。在成形过程中，轮毂变形分为三个阶段第一阶段，铆头下降，与轮毂轴接触，变形开始。第二阶段，变形进一步扩展，轮毂轴沿径向扩展，与内圈倒角接触。最后是第三阶段，铆接过程完成。在第一阶段，几乎所有的铆头压力都用于轮毂轴的最初成形，内圈载荷很小且恒定。进入第二阶段，铆头压力传递到内圈，内圈载荷迅速增大。在第三阶段，由于铆头压力使内圈载荷逐
3渐增大直至饱和，铆压结束后，甚至铆头已抬起，内圈载荷仍未消除，仍保留某些载荷。可以认为残余载荷形成了卡紧力。另外，汽车球销类产品对旋铆的要求较高，其有气密性和转动力矩的严格要求，采用一般的压力设备很难同时保证要求。在使用旋铆机的工艺中，旋铆的压力变形可以通过微调刻度精确保证，在这种情况下，可以保证技术要求的一致性。它的封口压力、封口程度可以任意控制，而且变形是均勻弱压逐点辗压变形，克服了强压整体瞬间变形下产生的大量内应力、裂纹等问题，最关键的，用铆接机加工的封口其外观质量和气密性决不逊色于其他任何传统的加工方法。然而，目前国内的旋铆装置是通过电动缸或汽缸控制工件，电机控制旋转，成型工装头偏心旋铆。此种机构由于旋铆刀口与旋铆工装是一体的，同步运动，并且运动轨迹经常是凸轮曲线形式，所以往往会由于偏心轨迹的不稳定，或者旋铆刀口的轻微遗损，或者旋铆刀口材料处理不到位粘削等等，导致柱管的翻边会产生偏心，开裂，表面拉毛等现象。
实用新型内容为克服上述问题，本实用新型的目的在于提供一种轴承式滚压成型旋铆装置，所述轴承式滚压成型旋铆装置由于旋铆刀口与旋铆工件的运动轨迹是圆周轨迹运动，避免了旋铆后偏心的现象。另外，本实用新型的所述轴承式滚压成型旋铆装置由于采用了三个轴承式滚压头同时滚压，稳定性要更好，避免了表面拉毛的现象，并且延长了滚压旋铆头的寿命，不会因为某一个旋铆头的轻微遗损影响产品质量。再者，本实用新型轴承式滚压成型旋铆装置更换旋铆头更方便，不像以往整个一套更换，目前成本更低。为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下一种轴承式滚压成型旋铆装置，包括旋铆装置主机架，顺序安装于旋铆装置主机架上的液压缸、位移传感器、伺服电机、伺服电机驱动的轴承式滚压旋铆头、工件预定位工装，其特征在于，所述轴承式滚压旋铆头头端形成为三内凹型菱状，各内凹型菱状上面各安装一个轴承式滚压头，所述轴承式滚压头的轴向与旋铆头头端的菱状表面垂直，所述轴承式滚压旋铆头轴心设置有用于工件定位的柱管中心定位芯棒，在形成于所述轴承式滚压旋铆头头端的各内凹型菱状表面上，分别依次设置有轴承式滚压头及滚压头轴向定位调节装置，所述轴承式滚压旋铆头自转，所述轴承式滚压头相对工件中心作圆周轨迹旋转。根据本实用新型的轴承式滚压成型旋铆装置，其特征在于，在滚压头轴向定位调节装置与旋铆头菱状表面之间设置改变滚压头轴向定位调节装置与侧面之间高度的钢片。由此，可以改变调节块与侧面之间的高度，从而改变滚压头相对于旋铆头的位置。根据本实用新型的轴承式滚压成型旋铆装置，其特征在于，形成于所述轴承式滚压旋铆头头端的各内凹型菱状表面上分别设置有安装块，用于安装、固定轴承式滚压头及滚压头轴向定位调节装置。[0023]精定位工件内孔工作时，旋铆机架上面的电机带动旋铆头按照图中箭头方向旋转。由于滚压头安装在旋铆头的菱状表面上(就像旋铆头的轮子)，当旋铆头压紧工件并且旋转时，法兰型边缘部分构成的滚压头会在工件板料上留下圆形的痕迹。所述轴承式滚压旋铆装置随着与工件的摩擦，自身相对于工件和旋铆机架同时进行旋转，其上的滚压头通过摩擦对柱管进行滚压成型。法兰型边缘部分构成的滚压头会在工件板料上留下圆形的痕迹。根据本实用新型的轴承式滚压成型旋铆装置，其特征在于，所述安装块设置有滚压头轴向定位调节孔，用于连接滚压头轴向定位调节装置与滚压头。根据本实用新型的轴承式滚压成型旋铆装置，其特征在于，所述轴承式滚压旋铆头头端中间部位为平面，在该平面外周侧形成三内凹型菱状表面。根据本实用新型的轴承式滚压成型旋铆装置，其特征在于，所述滚压头轴向定位调节装置为块状。根据本实用新型，采用液压缸控制工件速度，用位移传感器控制旋铆深度，电机则用于控制旋铆装置的旋转速度。另外，弹簧夹工装预定位工件，旋铆头中心定位芯棒用于精确定位工件内孔。旋铆机架相对工件中心作圆周轨迹旋转，旋铆头内的三个轴承式滚压旋铆头，随着与工件的摩擦，自身相对于工件和旋铆机架同时进行旋转，通过控制一定的位移量完成对工件的旋铆。根据本实用新型的轴承式滚压成型旋铆装置，由于旋铆刀口与旋铆工装的运动轨迹是圆周轨迹运动，避免了旋铆后偏心的现象。另外，本实用新型的所述轴承式滚压成型旋铆装置由于采用了三个轴承式滚压头同时滚压，稳定性要更好，避免了表面拉毛的现象，并且延长了滚压旋铆头的寿命，不会因为某一个旋铆头的轻微遗损影响产品质量。本实用新型轴承式滚压成型旋铆装置更换旋铆头方便，不像以往整个一套更换，目前成本更低。
图1为本实用新型的轴承式滚压成型旋铆装置立体示意图。图2为本实用新型的轴承式滚压成型旋铆装置头端示意图。图3为本实用新型的轴承式滚压成型旋铆装置轴承式滚压旋铆头端分解示意图。图中，1为液压缸，2为位移传感器，3为伺服电机，4为伺服电机驱动的轴承式滚压旋铆头，5为工件预定位工装，6为工件，7为轴承式滚压头，8为安装块，9为旋铆头头端的内凹型菱状表面，10为柱管中心定位芯棒，11为滚压头轴向定位调节块，12为滚压头轴向定位调节孔。
具体实施方式
以下，参照附图，具体说明本实用新型的轴承式滚压成型旋铆装置。实施例1轴承式滚压成型旋铆装置，包括旋铆装置主机架，顺序安装于旋铆装置主机架上的液压缸、位移传感器、伺服电机、伺服电机驱动的轴承式滚压旋铆头、工件预定位工装。所述轴承式滚压旋铆头头端形成为三内凹型菱状，各内凹型菱状上面各安装一个轴承式滚压头，每个滚压头的轴向与旋铆头的菱状表面垂直，所述轴承式滚压旋铆头轴心设置有柱管中心定位芯棒，所述旋铆头中心定位芯棒用于工件定位。形成于所述轴承式滚压旋铆头头端的各内凹型菱状表面上，分别依次设置有轴承式滚压头及滚压头轴向定位调节块。所述轴承式滚压头相对工件中心作圆周轨迹旋转。在调节块与旋铆头菱状表面间加垫可以改变调节块与菱状表面之间的高度钢片， 可以改变调节块与菱状表面之间的高度，从而改变滚压头相对于旋铆头的位置，在形成于所述轴承式滚压旋铆头头端的各内凹型菱状表面上分别设置有安装块，用于安装轴承式滚压头及滚压头轴向定位调节块。另外，在所述安装块设置有滚压头轴向定位调节孔，用于连接轴向调节机构与旋铆滚压头的作用。精定位工件内孔工作时，旋铆机架上面的电机带动旋铆头按照图中箭头方向旋转。由于滚压头安装在旋铆头的菱状表面上(就像旋铆头的轮子)，当旋铆头压紧工件并且旋转时，法兰型边缘部分构成的滚压头会在工件板料上留下圆形的痕迹。工作时，采用液压缸控制工件速度，位移传感器控制旋铆深度，电机控制旋铆装置的旋转速度，弹簧夹工装预定位工件。旋铆头中心定位芯棒精定位工件内孔，旋铆机架相对工件中心作圆周轨迹旋转。旋铆头内的三个轴承式滚压头，随着与工件的摩擦，自身相对于工件和旋铆机架同时进行旋转，通过控制一定的位移量完成对工件的旋铆。实施例2除了以下不同之处外，其他如同实施例1制得本实用新型的轴承式滚压成型旋铆装置位于所述轴承式滚压旋铆头头端中间部位为平面，在该平面外周侧形成三内凹型菱状表面。根据本实用新型的轴承式滚压成型旋铆装置，由于旋铆刀口与旋铆工装的运动轨迹是圆周轨迹运动，避免了旋铆后偏心的现象。另外，本实用新型的所述轴承式滚压成型旋铆装置由于采用了三个轴承式滚压头同时滚压，稳定性要更好，避免了表面拉毛的现象，并且延长了滚压头的寿命，不会因为某一个滚压头的轻微遗损影响产品质量。本实用新型轴承式滚压成型旋铆装置更换滚压旋铆头更方便，成本更低。
权利要求1.一种轴承式滚压成型旋铆装置，包括旋铆装置主机架，顺序安装于旋铆装置主机架上的液压缸、位移传感器、伺服电机、伺服电机驱动的轴承式滚压旋铆头、工件预定位工装，其特征在于，所述轴承式滚压旋铆头头端形成为三内凹型菱状，各内凹型菱状表面各安装一个轴承式滚压头，所述轴承式滚压头的轴向与旋铆头头端的菱状表面垂直，所述轴承式滚压旋铆头轴心设置有用于工件定位的柱管中心定位芯棒，在形成于所述轴承式滚压旋铆头头端的各内凹型菱状表面上，分别依次设置有轴承式滚压头及滚压头轴向定位调节装置，所述轴承式滚压旋铆头自转，所述轴承式滚压头相对工件中心作圆周轨迹旋转。
2.如权利要求1所述的轴承式滚压成型旋铆装置，其特征在于，在滚压头轴向定位调节装置与旋铆头菱状表面之间设置改变滚压头轴向定位调节装置与侧面之间高度的钢片。
3.如权利要求1所述的轴承式滚压成型旋铆装置，其特征在于，形成于所述轴承式滚压旋铆头头端的各内凹型菱状表面上分别设置有安装块，用于安装、固定轴承式滚压头及滚压头轴向定位调节装置。
4.如权利要求1所述的轴承式滚压成型旋铆装置，其特征在于，所述安装块设置有滚压头轴向定位调节孔，用于连接滚压头轴向定位调节装置与滚压头。
5.如权利要求1所述的轴承式滚压成型旋铆装置，其特征在于，所述轴承式滚压旋铆头头端中间部位为平面，在该平面外周侧形成三内凹型菱状表面。
6.如权利要求1所述的轴承式滚压成型旋铆装置，其特征在于，所述滚压头轴向定位调节装置为块状。
专利摘要一种轴承式滚压成型旋铆装置，包括顺序安装于旋铆装置主机架上的液压缸、位移传感器、伺服电机、轴承式滚压旋铆头、工件预定位工装。所述轴承式滚压旋铆头头端形成为三内凹型菱状，各内凹型菱状上面各安装一个轴承式滚压头，各滚压头的轴向与旋铆头菱状表面垂直.所述轴承式滚压旋铆头轴心设置有柱管中心定位芯棒，所述旋铆头中心定位芯棒用于工件定位，形成于所述轴承式滚压旋铆头头端的各内凹型菱状表面上，分别依次设置有轴承式滚压头及滚压头轴向定位调节块，所述轴承式滚压头相对工件中心作圆周轨迹旋转。本实用新型轴承式滚压成型旋铆装置避免了旋铆后偏心的现象，稳定性更好，避免表面拉毛的现象，延长使用寿命，更换滚压旋铆头方便，成本低。
文档编号B21D19/12GK201969762SQ201020622070
公开日2011年9月14日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者张磊 申请人:上海采埃孚转向系统有限公司