一种用于将工件压嵌到凹孔中的装置的制作方法

本发明涉及机械零件装配技术领域，尤其涉及一种用于将工件压嵌到凹孔中的装置。

背景技术：

在机械零件的装配领域，通常需要完成将工件压嵌至凹孔中的操作。

在现有的完成上述操作的过程中，首先需要将工件放置在凹孔的入口上方，然后使压头朝向工件移动，进而向工件施加力以将工件压入凹孔中。例如，参见图1，图1示出了现有技术中将工件1压嵌至凹孔2中的方式的示例。如图1所示，在将工件1压入至形成在部件w中的凹孔2内之前，首先由操作人员将工件1手动放置在凹孔2的入口处。接着，使冲头t沿着箭头a示意性地示出的方向朝向工件1移动，直到冲头t抵靠工件1并对工件1施加作用力以将工件1压入部件w的凹孔2中。

然而，现有技术的上述操作中存在以下问题：由于工件1是由操作人员手动放置在凹孔2的入口处的，因此容易导致工件1相对于凹孔2偏心，而在压入工件的过程中，偏心会导致工件1的与凹孔2相邻的端部与凹孔2的入口之间的剪切作用，并且会导致工件1与凹孔2的内壁之间的摩擦在凹孔2的周向上是不均匀的，具体地，如果工件1的材质的硬度较低而部件w的材质的硬度较高，凹孔2的入口会剪切到工件1的边缘并且在摩擦严重的周向上刮擦工件1，导致工件1受损，进而导致装配完成的产品不合格，而如果工件1的材质的硬度较高而部件w的材质的硬度较低，工件1会剪切凹孔2的入口并且在摩擦严重的周向上刮擦凹孔2的内壁，导致部件w受损，同样会导致装配完成的产品不合格。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种用于将工件压嵌到凹孔中的装置，不需要操作人员将待被压嵌的工件手动放置到凹孔的入口处，避免因手动放置导致的偏心带来的一系列问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种用于将工件压嵌到凹孔中的装置，所述装置包括：

筒状件，所述筒状件形成有从所述筒状件的内壁径向向外凹入并且沿着所述筒状件的周向延伸的凹槽；

弹性环，所述弹性环装配在所述凹槽中，并且所述弹性环用于通过被所述工件径向向外挤压而产生径向向内的弹性回复力来夹持所述工件，其中，当所述工件被所述弹性环夹持时，所述工件与所述筒状件的内壁之间具有间隙，使得所述工件能够在所述筒状件的径向上移动；

驱动器，所述驱动器用于沿着驱动方向驱动所述筒状件朝向所述凹孔移动；

其中，所述筒状件还形成有止挡部，所述止挡部用于止挡被所述弹性环夹持的所述工件相对于所述筒状件沿着与所述驱动方向相反的方向移动，使得当所述工件随所述筒状件一起朝向所述凹孔移动时，所述工件能够克服与所述凹孔的内壁的摩擦力而被压嵌到所述凹孔中。

利用根据本发明的装置将工件压嵌到凹孔的过程中，不需要将工件手动放置在凹孔的入口处，而是可以使工件被弹性环夹持，因此，在筒状件在凹孔的径向上被调整至适当位置的情况下，只要将工件夹持于弹性环，便能够实现工件在驱动方向上相对于凹孔同心，而且，即使工件被弹性环夹持后相对于凹孔存在一定程度的偏心，可以利用工件的与凹孔相邻的端部处的导角引导该端部首先进入到凹孔中，随着工件进一步沿着驱动方向朝向凹孔移动，由于工件能够在弹性环的作用下在筒状件的径向上移动，因此工件可以自动调整成相对于凹孔同心，由此使工件与凹孔的内壁之间的摩擦在凹孔的周向上更为均匀或者说避免工件与凹孔的内壁之间的局部强烈摩擦，由此避免工件以及形成有凹孔的部件受损，另外，由于工件是被弹性环夹持的，因此可以吸收工件因与凹孔的内壁的摩擦而产生的振动，使工件能够以更为平稳的方式被压嵌到凹孔中。

附图说明

图1示出了现有技术中将工件压嵌至凹孔中的方式的示例；

图2为本发明实施例提供的一种用于将工件压嵌到凹孔中的装置的截面示意图，其中示出了工件未被弹性环夹持的情形；

图3为本发明实施例提供的一种用于将工件压嵌到凹孔中的装置的截面示意图，其中示出了工件已被弹性环夹持的情形；

图4为图3中的虚线方框范围内的部件的局部放大示意图，其中示出了工件在筒状件的径向上移动；

图5为本发明实施例提供的一种用于将工件压嵌到凹孔中的装置的截面示意图，其中示出了工件已被压嵌到凹孔中的情形；

图6为根据本发明的形成有凹槽的筒状件的具体实现方式的示例的示意图；

图7为图3中的虚线方框范围内的部件的局部放大示意图，其中示出了待被嵌压到凹孔中的工件包括两个不同的构件；

图8示出了根据本发明的装置的限位机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

主要参见图3并结合图2、图4和图5，本发明实施例提供了一种用于将工件1压嵌到凹孔2中的装置3，其中这里的压嵌指的是，例如在工件1为图2中示出的柱状零件的情况下，工件1的外径略大于凹孔2的内径，因此工件1需要通过压配合的方式装配到凹孔2中并与凹孔2形成过盈配合，该装置3可以包括：

筒状件30，所述筒状件30形成有从所述筒状件30的内壁301径向向外凹入并且沿着所述筒状件30的周向延伸的凹槽302；

弹性环31，所述弹性环31装配在所述凹槽302中，并且所述弹性环31用于通过被所述工件1径向向外挤压而产生如在图3中示意性地示出的径向向内的弹性回复力f来夹持所述工件1，其中，图2中具体地示出了工件1尚未对弹性环31进行挤压的情形，图3中具体地示出了工件1已经对弹性环31进行挤压的情形，与图2中示出的情形相比，图3中示出的弹性环31发生了径向向外的弹性变形并由此产生上述的弹性回复力f，其中，当所述工件1被所述弹性环31夹持时，所述工件1与所述筒状件30的内壁301之间具有间隙g，如在图3中示出的，使得所述工件1能够在所述筒状件30的径向上移动，如在图4中示出的，具体地，在图4中，通过实线示出了在筒状件30的径向上处于第一位置的工件1，通过虚线示出了在筒状件30的径向上处于第二位置的工件1，相应地，通过实线示出了对处于第一位置的工件1进行夹持的弹性环31，通过虚线示出了对处于第二位置的工件1进行夹持的弹性环31；

驱动器32，所述驱动器32用于沿着驱动方向d驱动所述筒状件30朝向所述凹孔2移动，如在图3中具体地示出的，其中，该驱动器32例如可以是图中示出的包括气缸321和活塞杆驱动件322的气动驱动器；

其中，所述筒状件30还形成有止挡部303，如在图2和图3中更清楚地示出的，所述止挡部303用于止挡被所述弹性环31夹持的所述工件1相对于所述筒状件30沿着与所述驱动方向d相反的方向移动，使得当所述工件1随所述筒状件30一起朝向所述凹孔2移动时，如在图3中具体地示出的，所述工件1能够克服与所述凹孔2的内壁21的摩擦力而被压嵌到所述凹孔2中，如在图5中示出的。

利用根据本发明的装置3将工件1压嵌到凹孔2的过程中，不需要将工件1手动放置在凹孔2的入口处，而是可以使工件1被弹性环31夹持，例如在图2中示出的情形下，通过从下至上将工件1插入到筒状件30中而实现工件1被弹性环31夹持，因此，在筒状件30在凹孔2的径向上被调整至适当位置的情况下，只要将工件1夹持于弹性环31，便能够实现工件1在驱动方向d上相对于凹孔2同心，而且，即使工件1被弹性环31夹持后相对于凹孔2存在一定程度的偏心，可以利用工件1的与凹孔2相邻的端部处的导角引导该端部首先进入到凹孔2中，随着工件1进一步沿着驱动方向d朝向凹孔2移动，由于工件1能够在弹性环31的作用下在筒状件30的径向上移动，因此工件1可以自动调整成相对于凹孔2同心，由此使工件1与凹孔2的内壁21之间的摩擦在凹孔2的周向上更为均匀或者说避免工件1与凹孔2的内壁21之间的局部强烈摩擦，由此避免工件1以及形成有凹孔2的部件受损，另外，由于工件1是被弹性环31夹持的，因此可以吸收工件1因与凹孔2的内壁21的摩擦而产生的振动，使工件1能够以更为平稳的方式被压嵌到凹孔2中。

对于上述凹槽302的实现方式，在本发明的优选实施例中，参见图6，所述筒状件30包括外筒体304、从所述外筒体304径向向内突出的突出部305以及设置在所述外筒体304中的内筒体306，其中，所述凹槽302由所述突出部305和所述内筒体306限定出，并且所述内筒体306能够在所述外筒体304中沿着轴向相对于所述突出部305被定位在不同的位置处，使得所述凹槽302在所述轴向上的高度能够改变。这样，通过将内筒体306相对于外筒体304定位在不同的位置处，设置在凹槽302中的弹性环31沿轴向被压缩而发生的弹性变形的程度能够得到改变，使得工件1被弹性环31夹持的松紧程度能够得到调整，或者使得弹性环31能够实现对具有不同外径的工件1进行夹持。

对于将内筒体306相对于外筒体304定位在不同的位置处的实现方式，或者说对于凹槽302在轴向上的高度能够得到改变的实现方式，在本发明的优选实施例中，仍然参见图6，所述内筒体306螺纹连接至所述外筒体304，使得所述内筒体306能够通过被旋拧而沿着所述轴向相对于所述外筒体304移动。具体地，如在图6中示出的，内筒体306的外周面可以形成有外螺纹3061，而外筒体304的内周面可以形成有与外螺纹3061相配合的内螺纹3041。

通常，在机械零件的装配过程中需要将两个独立的零件装配到同一凹孔中，而在这种情况下，首先，这两个零件的装配顺序需要满足要求，其次可能会需要两个零件之间在装配完成后彼此抵接或者说不能存在缝隙也不能出现过度装配而导致彼此挤压变形的现象。在现有技术中需要实现上述装配时，返回参考图1，首先，工件1作为两个零件中的第一零件被压嵌到凹孔2中，然后，工件1作为第二零件以相同的方式被压嵌到凹孔2中，在这种装配方式下，首先，可能会出现第二零件先被压装到凹孔2中的情况，如果无法将第二零件从凹孔2中取出将直接导致该第二零件和形成有该凹孔2的部件报废，其次，在第一零件和第二零件各自的压嵌深度出现偏差的情况下，两个零件之间可能会产生间距或挤压变形，导致装配完成的产品不合格。对应于本发明，参见图7，所述工件1包括彼此分离的第一构件11和第二构件12，其中，所述第一构件11被所述弹性环31夹持，并且所述第二构件12被夹置在所述第一构件11与所述止挡部303之间。这样，由于第二构件12无法被弹性环31夹持，因此不会出现先单独地将第二构件12压嵌到凹孔2中的情况，而且在仅第一构件11被弹性环31夹持而第二构件12没有被夹置在第一构件11与止挡部303之间的情况下，能够实现在筒状件30沿驱动方向d移动时，第一构件11仅相对于弹性环31朝向止挡部303移动而不被压嵌到凹孔2中，而且在第一构件11和第二构件12同时被压嵌的情况下，保证两者之间即不会存在缝隙也不会彼此挤压变形。

优选地，所述弹性环31可以由氢化丁腈橡胶(hydrogenatednitrilerubber，hnbr)制成。hnbr具有良好的弹性变形能力和耐磨性，在实践使用中，完成10000次压嵌操作后仍然具备弹性变形性能并且能实现对工件1进行夹持。

尽管在附图中未详细示出，但在本发明的优选实施例中，所述弹性环31和所述止挡部303设置成在确保所述工件1能够被夹持并且能够被止挡的情况下在所述驱动方向d上尽可能彼此远离。由此，有利于使工件1相对于筒状件30更精确地定位。在这种情况下，优选地，沿着所述驱动方向d，所述弹性环31设置在所述止挡部303前方。由此，在工件1相对于凹孔2产生一定程度的偏心的情况下，当工件1位于凹孔2内部时，能够促使弹性环31被工件1挤压而产生更大程度径向方向上的弹性变形，并促使工件1整体在凹孔2的径向上移动，避免工件2自身在轴向上发生弯曲变形。

尽管在附图中未详细示出，但在本发明的优选实施例中，所述装置3还可以包括位移传感器，所述位移传感器用于感测所述工件1压嵌到所述凹孔2中的深度。

尽管在附图中未详细示出，但在本发明的优选实施例中，所述装置3还可以包括压力传感器，所述压力传感器用于实时感测所述驱动器32在驱动所述筒状件30移动以将所述工件1压嵌到所述凹孔2中时提供的压力值，所述压力值用于表征将所述工件1压嵌到所述凹孔2中后获得的组合件是否合格。例如，当感测到的压力值大于阈值范围时，例如可以表明工件1与凹孔2的内表面21之间产生的较为严重的摩擦，因此可能会出现工件1或者形成有凹孔2的部件被损坏的情况，导致将工件1压嵌到凹孔2中后获得的组合件不合格；例如，当感测到的压力值小于阈值范围时，例如可以表明工件1的径向尺寸太小不符合标准，导致将工件1压嵌到凹孔2中后获得的组合件不合格。

为了提高工件1被压嵌到凹孔2中的深度的精确性，在本发明的优选实施例中，参见图8，所述装置还包括限位机构36，所述限位机构36包括相对于所述筒状件30固定地设置的第一限位体361和相对于所述凹孔2固定地设置的第二限位体362，所述第一限位体361具有垂直于所述驱动方向d的第一限位平面361a，所述第二限位体362具有垂直于所述驱动方向的第二限位平面362a，所述第二限位平面362a用于与所述第一限位平面361a贴合以阻止所述第一限位体361以及所述筒状件30沿着所述驱动方向d移动。通过平面贴合的方式，能够获得更高的工件1被压嵌到凹孔2中的深度的精度。

需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。