浮動壓裝裝置的制作方法

本發明涉及一種壓裝裝置，尤其涉及一種浮動壓裝裝置。

背景技術：

工業生產中的一些工件由于加工工藝及使用要求需要在工件上先加工一個工藝孔，如渦輪外殼，根據設計要求需在此孔上壓入其他材質的工藝堵蓋、悶頭、銷釘、導管、襯套、襯圈、導套等零件，以滿足該零件制品的使用工藝要求。

現有的壓裝裝置包括機架、工作臺面板、工件夾緊裝置、夾具臺面板和壓裝動力單元，工作臺面板設置在機架上，工件夾緊裝置通過夾具臺面板設置在工作臺面板上，壓裝動力單元設置在工件夾緊裝置上方的機架上，壓裝動力單元為帶活塞桿的氣缸、油缸或電缸等動力單元。

目前有兩種壓裝方法：方法一，工件在工件夾緊裝置固定后，直接通過氣缸、油缸或電缸等動力單元直接將被壓零件壓入工藝孔內，當工件為不規則工件時，該方法在壓裝時，由于工件夾緊裝置是通過定位軸伸入工件中部空腔進行支撐定位，當工件壓裝反向支撐面與定位中心尺寸變化較大時，直接壓裝時工件會發生傾斜、變形等不可控因素，導致壓裝成功率低、壓裝尺寸不穩定等缺陷；方法二，工件在工件夾緊裝置固定后，由于壓裝孔背面處于懸空狀態時，在反面加裝液壓支撐缸進行支撐，再通過動力單元將被壓零件壓入工藝孔內，但由于液壓支撐缸行程很短、支撐力不大，當工件為異形或毛胚幾何結構復雜時，也會導致取放工件不方便，壓裝不穩定等缺陷。

技術實現要素：

針對以上缺點，本發明的目的在于提供一種浮動壓裝裝置，其能使工件壓裝時不會發生傾斜、變形等不可控因素，提高壓裝成功率低和壓裝尺寸的穩定性，能方便壓裝工件的取放。

本發明的技術內容為，一種浮動壓裝裝置，其特征為它包括機架、壓裝動力單元、浮動導向軸、導套、支撐板、動力單元安裝板、工作臺面板、工件夾緊裝置、夾具臺面板、固定連接桿、直線軸承、浮動連接柱、橫梁、死擋塊、升降氣缸、鍵槽導套、鍵槽導桿、升降連接板、壓頭、浮動連接件、氣缸支架、鎖止氣缸、鎖止桿連接板、鎖止桿和仿形支撐塊；

壓裝動力單元為帶活塞桿的氣缸、油缸或伺服電缸；

工作臺面板固定在機架中部，夾具臺面板設置在工作臺面板上，工件夾緊裝置設置在具臺面板上，兩直線軸承垂直安裝在夾具臺面板兩側的工作臺面板上，在每一直線軸承中設置一浮動連接柱，兩浮動連接柱上端固定連接一橫梁，兩浮動連接柱下端穿過工作臺面板并固定連接一動力單元安裝板，工作臺面板與動力單元安裝板之間連接有一浮動連接件；

支撐板通過固定連接桿固定連接在工作臺面板下側且使支撐板處于動力單元安裝板下方，在支撐板上設有若干導套，在導套中設置有一浮動導向軸，浮動導向軸一端與動力單元安裝板下側固定連接，浮動導向軸另一端垂直穿過支撐板；

在工件夾緊裝置正下方的動力單元安裝板下側固定連接一壓裝動力單元，壓裝動力單元的活塞桿向上穿過動力單元安裝板和工作臺面板，壓頭連接在壓裝動力單元的活塞桿的前端，壓裝動力單元的缸體固定在動力單元安裝板下側并向下穿過支撐板；

在工件夾緊裝置正上方的橫梁上固定連接有一與壓裝動力單元對應的升降氣缸，在升降氣缸兩側的橫梁上分別設有一鍵槽導套，在鍵槽導套中設有一鍵槽導桿，鍵槽導桿上端固定一死擋塊，鍵槽導桿下端垂直向下穿過橫梁，兩鍵槽導桿下端之間連接一升降連接板，升降氣缸的活塞桿前端與升降連接板連接，仿形支撐塊連接在升降連接板下側；鎖止氣缸通過氣缸支架固定連接在橫梁后側，鎖止氣缸的活塞桿前端固定連接一鎖止桿連接板，在鎖止桿連接板上設有兩鎖止桿，對應鎖止桿在橫梁與鍵槽導桿上設有鎖止孔。

在上述浮動壓裝裝置中，浮動連接件為帶活塞桿的氣缸或彈性元件。

在上述浮動壓裝裝置中，仿形支撐塊的形狀與工件接觸面的形狀相對應。

由于工藝孔在加工過程中會有加工偏差，為了能使被壓零件順利壓入工藝孔中，上述浮動壓裝裝置還包括一壓頭浮動裝置，壓頭浮動裝置設置在壓裝動力單元的活塞桿的前端，壓頭設置在壓頭浮動裝置上；壓頭浮動裝置包括底板、連接柱、連接壓板、壓頭安裝板、回正彈性體和限位套；底板固定連接在限位套底部，連接壓板固定設置在底板上方的限位套內，壓頭安裝板設置在限位套上方內，壓頭安裝板外側與限位套內側之間設有圓周浮動間隙，若干個連接柱按圓周均勻設置在連接壓板與壓頭安裝板之間，連接柱上端與壓頭安裝板固定連接，連接柱下端穿過連接壓板，連接柱下側與連接壓板之間設有一平移間隙，連接柱下端設有一能勾住連接壓板底部的凸塊，凸塊下端與底板之間設有移動間隙，在每個連接柱旁設置一回正彈性體，回正彈性體上端與壓頭安裝板連接，回正彈性體下端與連接壓板連接。

在上述壓頭浮動裝置中壓頭安裝板外側與限位套內側之間的圓周浮動間隙為1～5mm,連接柱下側與連接壓板之間的平移間隙1～5mm，凸塊下端與底板之間的移動間隙為0.1～1mm。

本發明與現有技術相比所具有的優點為：本發明可實現各種類型零件、各種結構工件的穩定壓裝，能使工件壓裝時不會發生傾斜、變形等不可控因素，提高壓裝成功率低和壓裝尺寸的穩定性，能方便壓裝工件的取放；壓裝時壓裝動力單元能隨著壓裝位置變化而自行浮動調節，自動適應工件的壓裝狀態。壓裝過程中作用在工件上的壓裝力與反向支撐力為同一個動力單元施加，工件受力均勻；本發明滿足不同結構形狀產品的壓裝，適應性廣。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2為圖1的左視圖。

圖3為本發明中壓頭浮動裝置的結構示意圖。

圖4為圖3的俯視圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，一種浮動壓裝裝置，其特征為它包括機架1、壓裝動力單元2、浮動導向軸3、導套4、支撐板5、動力單元安裝板6、工作臺面板7、工件夾緊裝置8、夾具臺面板9、固定連接桿10、直線軸承11、浮動連接柱12、橫梁13、死擋塊14、升降氣缸15、鍵槽導套16、鍵槽導桿17、升降連接板18、壓頭19、浮動連接件20、氣缸支架21、鎖止氣缸22、鎖止桿連接板23、鎖止桿24、仿形支撐塊25和壓頭浮動裝置26；壓裝動力單元2為伺服電缸，浮動連接件20為氣缸；

工作臺面板7固定在機架中部1，夾具臺面板9設置在工作臺面板7上，工件夾緊裝置8設置在具臺面板9上，兩直線軸承11垂直安裝在夾具臺面板9兩側的工作臺面板7上，在每一直線軸承11中設置一浮動連接柱12，兩浮動連接柱12的上端固定連接一橫梁13，兩浮動連接柱12的下端穿過工作臺面板7并固定連接一動力單元安裝板6，工作臺面板7與動力單元安裝板6之間連接一浮動連接件；

支撐板5四周通過固定連接桿10固定連接在工作臺面板7下側且使支撐板5處于動力單元安裝板6下方，在支撐板5上設有若干導套4，在導套4中設置有一浮動導向軸3，浮動導向軸3一端與動力單元安裝板6下側固定連接，浮動導向軸3另一端垂直穿過支撐板5；

在工件夾緊裝置8正下方的動力單元安裝板6下側固定連接一壓裝動力單元2，壓裝動力單元2的活塞桿向上穿過動力單元安裝板6和工作臺面板7，壓頭19通過壓頭浮動裝置26連接在壓裝動力單元2的活塞桿的前端，壓裝動力單元2的缸體固定在動力單元安裝板6下側并向下穿過支撐板5；

在工件夾緊裝置8正上方的橫梁13上固定連接有一與壓裝動力單元2對應的升降氣缸15，在升降氣缸15兩側的橫梁13上分別設有一鍵槽導套16，在鍵槽導套16中設有一鍵槽導桿17，鍵槽導桿17上端固定一死擋塊14，鍵槽導桿17下端垂直向下穿過橫梁13，兩鍵槽導桿17下端之間連接一升降連接板18，升降氣缸15的活塞桿前端與升降連接板18連接，仿形支撐塊25連接在升降連接板18下側；鎖止氣缸22通過氣缸支架21固定連接在橫梁13后側，鎖止氣缸22的活塞桿前端固定連接一鎖止桿連接板23，在鎖止桿連接板23上設有兩鎖止桿24，對應鎖止桿24在橫梁與鍵槽導桿上設有鎖止孔27。

如圖3和圖4所示，本發明中壓頭浮動裝置26包括底板26.1、連接柱26.2、連接壓板26.3、壓頭安裝板26.4、回正彈性體26.5和限位套26.6；回正彈性體26.5為彈簧；底板26.1固定連接在限位套26.6底部，連接壓板26.3固定設置在底板26.1上方的限位套26.6內，壓頭安裝板26.4設置在限位套26.6上方內，壓頭安裝板26.4外側與限位套26.6內側之間設有2mm的圓周浮動間隙26.7，3個連接柱26.2按圓周均勻設置在連接壓板26.3與壓頭安裝板26.4之間，連接柱26.2上端與壓頭安裝板26.4固定連接，連接柱26.2下端穿過連接壓板26.3，連接柱26.2下側與連接壓板26.3之間設有2mm的平移間隙26.11，連接柱26.2下端設有一能勾住連接壓板26.3底部的凸塊26.2.1，凸塊26.2.1下端與底板26.1之間設有0.2mm的移動間隙26.8，在每個連接柱26.2旁傾斜設置一回正彈性體26.5，回正彈性體26.5上端與壓頭安裝板26.4連接，回正彈性體26.5下端與連接壓板26.3連接；在底板26.1中心設有活塞桿連接孔26.9，在壓頭安裝板26.4中心設有壓頭連接孔26.10。

本發明的工作原理為，先使浮動連接件20有桿腔內空氣壓力始終保持不變，浮動連接件20的有桿腔內的空氣壓力能剛好抵消單元安裝板6及與單元安裝板6相應連接的部件的重量，由此使浮動連接件20與單元安裝板6產生一個連接平衡力，浮動連接件20與單元安裝板6產生一個平衡連接位置；

將渦輪殼工件30定位在工件夾緊裝置8上，工件夾緊裝置8的定位軸8.1輸入渦輪殼工件30的中部空腔中；將被壓零件31放置在壓頭19上，然后啟動升降氣缸15，使升降氣缸15的活塞桿伸出并通過升降連接板帶動仿形支撐塊25向工件30移動靠近，當仿形支撐塊25與渦輪殼工件30之間距離5～8mm時，升降氣缸15停止工作，鎖止氣缸22啟動，鎖止氣缸22的活塞桿伸出并通過鎖止桿連接板23使兩鎖止桿24分別插入橫梁13與鍵槽導桿17上對應的鎖止孔27中；

壓裝動力單元2的活塞桿伸出并通過壓頭浮動裝置26和壓頭19將被壓零件31送到渦輪殼工件30的壓裝孔處并逐漸壓入壓裝孔處中，隨著壓裝動力單元2輸出的壓力增大并大于浮動連接件20與單元安裝板6之間的連接平衡力后，單元安裝板6會帶動浮動連接件20的活塞桿沿壓裝動力單元2的活塞桿伸出方向的反方向運動，同時單元安裝板6通過浮動連接柱12帶動橫梁13向下移動，橫梁13再通過升降氣缸15和升降連接板18帶動仿形支撐塊25下移并使仿形支撐塊25與工件完全接觸，壓裝動力單元2活塞桿繼續伸出，壓力加大直到把被壓零31件完全壓入到渦輪殼工件30壓裝孔內；當壓裝結束后，壓裝動力單元2的活塞桿縮回，裝動力單元2輸出的壓力逐漸減小，當小于浮動連接件20與單元安裝板6之間的連接平衡力后，浮動連接件20的活塞桿會帶動單元安裝板6沿壓裝動力單元2的活塞桿縮回方向的反方向運動直到浮動連接件20與單元安裝板6達到原先的平衡連接位置。

壓頭浮動裝置26的工作原理為，壓裝動力單元2的活塞桿的前端通過活塞桿連接孔26.9與底板26.1下方固定連接，壓頭19通過壓頭連接孔26.10固定連接在壓頭安裝板26.4上；正常狀態在回正彈性體26.5作用下壓頭安裝板26.4與底板26.1保持同心，壓裝時當被壓零件31與渦輪殼工件30的壓裝孔接觸時，被壓零件31與渦輪殼工件30的壓裝孔若不同心，壓頭19會收到一個側向力，壓頭安裝板26.4會連同連接柱26.2順著側向力施力方向移動，使壓頭19實現平面的自由浮動，從而使被壓零件31與渦輪殼工件30的壓裝孔同心，當壓頭安裝板26.4與底板26.1接觸時，達到其最大的浮動量；當壓裝繼續時，連接柱26.2會向下壓縮，直到連接柱26.2的凸塊26.2.1與底板26.1接觸，此時壓裝力通過連接柱26.2傳遞到壓頭安裝板26.4的壓頭19上，從而將被壓零件31壓入渦輪殼工件30的壓裝孔；當壓裝外力取消時，在回正彈性體26.5的作用力下，壓頭安裝板26.4又會恢復到初始狀態。