形成鉚釘接合的方法和裝置的製作方法
2023-05-21 09:21:11
專利名稱：形成鉚釘接合的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及鉚接，特別是涉及形成具有希望的間隙量的鉚接的轉動接合的方法和裝置。
背景技術：
在生產中通常需要接合，其中鉚釘具有雙重目的，既將兩件或多件零件固定在一起，又起著樞軸轉動軸的作用，就像在鉗子接合件、剪刀接合件、剪線鉗、或各種類型的小齒輪中一樣。在此種接合件中，鉚接應力或間隙是兩件或多件樞軸轉動相互聯接構件之間摩擦量的決定因素。在諸如鉗子的工具接合件中，通常要求兩件或多件樞軸轉動構件相互接觸，但既不要那麼緊地夾持在一起以致摩擦乾擾它們的使用，又不能有太大的間隙以致工具的兩件零件相互相對鬆動或打滑。在剪刀或剪線鉗的情況下，這樣的鬆動有損於工具主要切割功能的有效性。這種具有鬆動或打滑的鉚釘接合的工具通常被認為質量差。
在過去，難於應用自動化機械將諸如鉗爪或剪刀的兩件零件鉚接在一起，而這種接合件的最終調節必須由有經驗的員工手工進行。通過採用帶突肩的鉚釘，接著採用精確控制的時間和壓力以形成鉚釘頭曾經獲得某些成功。為成功地控制時間和鉚接壓力，必須精確控制鉚釘的硬度，並儘可能應用小的壓力，以便由工具所作用的形成鉚釘頭的夾緊壓力達到最小。除非被連接的零件及被使用的鉚釘以十分接近的公差進行生產，不然，這些方法不能具有完全令人滿意的結果，因此，製作這種鉚釘接合件很貴。
為控制鉚釘接合件中應力或間隙量，特別為控制其零件相互相對的樞軸轉動的工具中的應力或間隙量，應用最為廣泛的方法是手工調節。手工調節意味著，在鉚釘接合件被機器製成後，必須應用手動工具以收緊或鬆動接合件。這常常造成鉚釘接合件的質量不一致，或者鉚釘頭外觀的不完美。
一種已知組裝鉗子的方法披露於Thomson的美國專利No.1177738中，它提出在成形鉚釘時，在支承表面之間放入纖維材料的分隔片，然後去除分隔片，以便在支承表面之間形成要求的間隙量。此方法在工業中沒有獲得大量採用，可能因為難於從使用此方法製作的工具爪之間去除分隔片。
Christensen的美國專利No.3747194提出，在成形鉚釘頭之前，應用預加載夾緊壓力以便將欲緊固的零件夾持在一起。雖然這種方法能提供可靠地緊固的鉚釘接合，顯然不是為了生產具有間隙、使連接零件得以樞軸轉動的鉚釘接合件。
因此，需要有一種改進的製作鉚釘接合件的方法和裝置，這種鉚釘接合件的鉚接在一起的零件之間個有十分微小但精確確定的間隙量，從而零件可彼此相對樞軸轉動地移動，既沒有過分的摩擦，也沒有過分的間隙，並不需要手工調節。
本發明的內容本發明通過提出一種機械製作鉚接的可樞軸轉動接合件的方法和裝置，克服了現有技術的前述缺點和缺陷，這種可樞軸轉動鉚接接合件連接一組零件，並提供要求的間隙量，它既不是大得使鉚釘接合件感到打滑，也不是小得難於使零件圍繞鉚釘彼此相對進行樞軸轉動。
根據本發明的方法，欲鉚接在一起的一組零件夾緊在一起，並由零件支承砧座加以支承。鉚釘支承砧用於將鉚釘推入一組對準的鉚釘孔中，這組對準的鉚釘孔構成一個通孔以安放鉚釘，從而建立了鉚釘支承砧相對於零件支承砧座的初始狀態或初步位置。此後，鉚釘支承砧相對於零件支承砧座進行調節，而鉚釘的相對端被膨粗以形成頭，此時，鉚釘支承砧支承著鉚釘的預成形第一頭，且與零件支承砧座相互獨立。
本發明的方法可包括液壓或氣動壓力的調節，此液壓或氣動壓力用於對抗頭成形裝置的壓力而支承鉚釘支承砧。
本方法包括的步驟還有將鉚釘支承砧從初始或初步位置移動一個預定距離。
本方法還可包括，調節支承鉚釘支承砧的結構物的一件零件，從而相對於零件支承砧座調節鉚釘支承砧的結構支架中的機械預載量。
在本發明的方法中，零件支承砧座和鉚釘支承砧的彼此相對的初始狀態或初步位置，對正被連接的鉚釘和零件的實際尺寸能自動補償，從而為使接合件具有要求的間隙量，不依靠被連接零件的精確生產。應可以理解，需要或要求的間隙量可以是零間隙，並且，在鉚釘成形期間，被連接的零件可以是受壓的，其中需要或要求的間隙是一個公盈或負間隙，它在接合完成時，造成鉚釘中的應力。
按照本發明的方法還提出了一種用以製作鉚釘接合件的裝置，該裝置包括零件支承砧座；零件夾子；鉚釘支承砧，該砧能推壓鉚釘的第一或預成形頭，以迫使它進入一組通過欲鉚接在一起的零件的對準鉚釘孔；以及與鉚釘支承砧相關聯的機構，使鉚釘支承砧相對於零件支承砧座支承鉚釘，以便當裝置用於在鉚釘的相對端上成形鉚釘頭時，鉚釘接合將具有要求的間隙量。
作為本發明推薦實施例的裝置包括鎖緊器，該鎖緊器將零件夾子、零件支承砧座和鉚釘支承砧夾持於初始狀態；以及一件調節機構，用於將鉚釘支承砧與零件支承砧座之間的關係從初始狀態調節至另一狀態，在此後一狀態下，鉚釘第二頭的形成提供了要求的間隙。
作為本發明一個實施例的裝置包括鉚釘支承砧，此砧具有突出部分，用於將鉚釘推入欲連接零件中的初始位置。突出部分在成形鉚釘第二頭的力的作用下、可由鉚釘移動一個預定距離，從而鉚釘支承砧的另一部分將鉚釘的第一頭支承在一個位置上，在此位置上當鉚釘接合完成時可在鉚釘接合件中設置有要求的間隙量。
在實施本發明的一種鉚接機中，零件支承砧可移向夾緊構件，而制動器則將零件支承砧座夾持於固定位置，以便在相對於零件支承砧座調節鉚釘支承砧之前，建立初始狀態。
結合附圖，考慮本發明的下述詳細說明後，本發明的前述及其它目的、特性和優點能更容易加以了解。
附圖簡要說明
圖1是本發明提出的鉚接機的局部示意截面圖，該鉚接機用於將一對零件鉚接在一起，並在由機器製成的鉚釘接合中形成要求的間隙量。
圖2是按本發明鉚接在一起的一把剪刀的零件的放大截面圖。
圖3是圖1所述鉚接機主要零件的簡化示意截面圖，該圖以放大比例表示，它展示了本發明提出的形成鉚接接合方法的第一步。
圖4是相似於圖3的視圖，它表示圖1所示鉚接機在本發明方法的後續步驟中其各零件的位置。
圖5是相似於圖4的視圖，它表示本發明的方法的下一個步驟。
圖6是相似於圖5的視圖，它表示本發明方法的又一步驟。
圖7是相似於圖6的視圖，它還是表示本發明的方法的又一步驟，在此期間，正在鉚釘上形成第二頭。
圖8是比例更為放大的詳細視圖，它表示在圖7所示的步驟期間成形的鉚釘接合件。
圖9是簡化示意局部截面圖，它表示本發明替換實施例的鉚接機。
圖10是相似於圖6的視圖，它表示應用圖9所示的鉚接機成形鉚接接合過程的一個步驟。
圖11是一臺機器的簡化示意截面圖，該機器用於按本發明的變化方案成形鉚接接合件。
圖12是放大比例的簡化示意截面圖，它表示圖11所示機器的某些零件在應用該機器成形鉚接接合件方法的初始步驟中的位置。
圖13是相似於圖12的視圖，它表示圖11所示機器相同零件的相對位置，以及應用圖11所示機器成形鉚釘接合件的相對位置。
本發明的最佳實施例現請參看附圖，它們構成文中的部分內容，示意地示於圖1的鉚接機20包括示意地表示的框架22。零件支承砧座24包括支承表面26，並限定一個通過支承表面26伸展的孔28。零件夾子30包括夾緊面32，並限定一個通過夾緊面32伸展的鉚接孔34。該零件夾子30通過應用諸如氣動汽缸和活塞組件36的馬達裝置可相對框架22移動，組件36的汽缸裝在框架22上，而活塞則連接至零件夾子30，以便將其移向零件支承砧座24，或從零件支承砧座24移開。在汽缸和活塞組件36中應用的空氣壓力最好仔細控制以限制由零件夾子30作用的力。流向汽缸和活塞組件36的空氣流量也加以控制以限制零件夾子30的移動速度。也可應用其它馬達，用以在控制速度下移動和作用受控力。這些馬達包括液壓汽缸和活塞組件，或由電動或氣動馬達驅動的、並具有適當控制器的球形千斤頂裝置。由汽缸和活塞組件中的加壓流體驅動的凸輪和隨動機構裝置也可用以移動零件夾子30。
鉚釘支承組件包括鉚釘支承砧38，它通過零件支承砧座24中的孔28而伸展，並具有鉚釘頭支承面40，該支承面40暴露在孔28內。孔28最好不大於為避免與所用的鉚釘接觸並為鉚釘支承砧38提供間隙所供必須的大小。鉚釘支承砧38可相對零件支承砧座24移動，從而支承表面26與鉚釘頭支承面40的彼此相對位置可變動。
軸42可旋轉地支承在一組軸承(未表示)中，該組軸承支承在相對於框架22為固定的位置上。偏心輪44等同於一根偏移度十分短的曲柄，該偏心輪44固定地位於軸42上，或與其一體地形成，並通過軸承46與連接連杆48相連，軸承46使偏心輪44得以能相對於連接連杆48轉動。替代偏心輪44的是可使用一個帶有隨動機構的凸輪，它與連接連杆48相連，從而按凸輪的形狀和位置對其進行移動。同樣，螺紋絲杆(未表示)可由框架22支承，並與連接連杆48的螺紋嚙合以相對於框架22對其進行移動。
軸承50安裝在連接連杆48中，與軸承46相隔一個距離，它將連接連杆48固定至鉚釘支承砧支架52上，該支架52可相對於框架22移動。砧支架52通過球形滑移器(未表示)或安裝至框架22上的其它適當精確軸承將移動限制在相對框架22的直線上。
鉚釘支承砧38也由球形滑移器或其它適當的精確軸承(未表示)限制在相對框架22的直線移動，並通過應用馬達可相對鉚釘支承砧支架52移動，馬達可以是諸如氣動汽缸和活塞組件54，其汽缸可安裝在鉚釘支承砧支架52上，而活塞則驅動地連接至鉚釘支承砧38上。汽缸和活塞組件54布置成用以向著鉚釘支承砧支架52或離開鉚釘支承砧支架52而移動鉚釘支承砧38，從而相對零件支承砧座24的支承表面26移動鉚釘頭支承面40通過一個位置範圍，該範圍使用常規控制閥裝置(未表示)由汽缸和活塞組件54的可用行程加以限制。通過孔28而伸展的那部分鉚釘支承砧38仍舊可自由移動，並與零件支承座24相獨立。
在汽缸和活塞組件54中使用的空氣壓力最好加以控制以限制由鉚釘支承砧38作用的力。流向汽缸和活塞組件54的空氣流量也加以控制以限制鉚釘支承砧38的移動速度。也可應用其它馬達，用以在控制速度下移動和作用受控力。這些馬達包括液壓汽缸和活塞組件或球形千斤頂裝置，它們由電動或氣動馬達驅動並具有適當的控制器。
鉚釘支承砧38在相對砧支架52的移動中受衝模杆56和制動裝置62的相互作用的限制，衝模杆56連接至鉚釘支承砧38上，而制動裝置62，如圖1示意地所示，可以是圓錐形會聚卡盤，而制動裝置62驅動時，它嚙合衝模杆56，以便將鉚釘支承砧38鎖定在相對鉚釘支承砧支架52的特定位置上。
也可應用其它機構以替代衝模杆56和制動裝置62，諸如液壓工件座。如果應用球形千斤頂與步進馬達的組合以替代或補充氣動汽缸和活塞馬達54，則電制動器將步進馬達夾持在要求位置上，這樣的電制動器具有足夠的穿過球形千斤頂的機械優點，從而在步進馬達上的電制動器足以將鉚釘支承砧38夾持在要求位置上。
現請參看圖2-8，欲按本發明的方法鉚接在一起的零件，諸如一把剪刀的第一剪刀片66和第二剪刀片68被相互緊鄰而放置，從而各自的鉚釘孔70和72相互對準。鉚釘74插入通孔中，該通孔是被一對剪刀片上的對準的鉚釘孔70和72限定的，如圖3所示。由剪刀片66和68及鉚釘74構成的組件放置在零件支承砧座24與零件夾子30之間的一個位置上，在此位置上，零件支承砧座24的支承表面26接觸可動剪刀片68，但不觸及鉚釘74的頭76。鉚釘孔72被倒角以形成錐口孔，鉚釘74的頭76是平面的，內側面成形成對應鉚釘72的錐口孔的形狀。在按本發明加以鉚接的其它一些零件組中，通孔可以不包含錐口孔。當對汽缸和活塞組件36加壓，以便相對框架22將零件夾子30移向圖4示意所示的位置，並藉助鉚釘74保持零件相互對準，零件夾子30和零件支承砧座24相互相對移動，從而夾持剪刀片66和68。
幾乎在同時，汽缸和活塞組件54也加壓，以便按要求移動鉚釘支承砧38，並如圖5所示，使其鉚釘頭支承面40以一定的力接觸倚靠在鉚釘74的頭76上，此力需足以將鉚釘74緊貼地推入對準的鉚釘孔70和72中，並使頭76牢牢地接觸可移動剪刀片68的相應表面。但是，用於將鉚釘支承砧38移向鉚釘74的力不應大得或足以使鉚釘74或欲連接的零件變形，或足以克服零件夾子30作用的力，推動剪刀片66和68離開零件支承砧座的支承表面26。
當汽缸和活塞組件36和54施加壓力時，鉚釘支承砧38位於相對零件支承砧座24的初始位置，而欲鉚接的零件及鉚釘全部被力相互相對地夾持在一起，力的大小由汽缸和活塞組件36和54內的壓力確立。然後制動裝置62被驅動，以便如鎖似地將鉚釘支承砧38夾持在相對零件支承砧座24的初始狀態。在獲得此初始狀態後，當汽缸和活塞組件進行必要的移動，以使鉚釘支承砧38壓在預成形的鉚釘頭76上時，欲連接的零件和鉚釘的實際尺寸能自動適應。一旦制動裝置62驅動，汽缸和活塞組件54的力可釋放。
為確保成形的鉚釘接合件能足夠緊緊地將剪刀片66和68夾持在一起從而剪刀能剪切，但又不是如此地緊，以致它們難於圍繞鉚釘接合件相互相對移動，按照本發明，在鉚釘74上形成第二頭以相互連接剪刀片66和68，或可鉚接在一起的其它組件之前，鉚釘支承砧38和零件支承砧座24的相互相對初始狀態按圖6示意所示地加以調節。在圖1所示的鉚接機20中，此調節通過將軸42轉動經過一個受控的角度而完成，從而被軸承50支承在連接連杆48上的偏心輪44改變連接連杆48相對框架22的位置。由於偏心輪44與軸42偏心一個例如0.003英寸的較小距離，並通過精確控制軸42的轉動量，連接連杆48的位置可如箭頭78所示地精確和可靠地加以調節，其距離控制在0.0001英寸之內。
要求的調節量由經驗確定，然後應用相當均勻的零件和已知成分的鉚釘，在鉚接特定類型的組件中應用。一旦正確的調節量確定，如上述地建立軸42從初始狀態出發的位置的相同調節，將在其後製作的每一相同接合件中形成要求的間隙量。例如，在如上述地形成一把剪刀的鉚接接合件中，凸輪軸42可轉動60℃，造成鉚釘支承砧38向鉚釘頭76移動0.002英寸的距離，同時對框架22進行預加載，以承受鉚釘接合件80頂著鉚釘74的外端82的力，在產生的樞軸轉動接合件中造成適當的間隙。
一旦此調節完成，諸如鉚釘接合件80的鉚釘頭成形裝置，如圖7所示，移動進入壓靠鉚釘74的先前無頭的外端或遠端82的位置，將鉚釘74推向鉚釘支承砧38，以便將頭76保持在與鉚釘頭支承面40的緊密接觸之中。鉚釘接合件80通過零件夾子30中的鉚接入口孔34與鉚釘74的端部82接觸，入口孔34為鉚釘接合件80提供充分的間隙，以便鉚釘接合件80在必要時圍繞鉚釘的端部82移動，以形成第二頭84。由於鉚釘支承砧38阻止鉚釘甚至移動十分微小的距離，鉚釘接合件80施加的壓力膨徑鉚釘的端部82，引起鉚釘74的部分主體在鉚釘孔70內徑向膨脹，在鉚釘74上形成第二頭84，這由圖2和8可最清楚地看到。所應用的鉚釘接合件的具體類型並不關鍵，例如鉚釘接合件80可以是氣動或液壓的軌道鉚釘機。
由於形成第二頭84時沿鉚釘74軸向作用的壓力，以及由於鉚釘74的主體在鉚釘孔70內的一定膨脹，鉚釘74可固定在鉚釘孔70中，但鉚釘支承砧38的先前調整，如圖8所示地，在鉚釘74的第一或預成形頭76與接觸零件支承砧座24的相鄰表面之間形成一定量的間隙86。在圖8中，所示間隙86位於頭76的下側與剪刀片68中鉚釘孔72的倒角表面或錐口孔部分之間。
應用通過由每一相似組的零件的凸輪軸42的相似轉動提供的經驗確定的調節量，一旦初始或初步狀態已建立，則形成第二頭84時，將形成相同的間隙。但是，這要求，作用用於推動零件夾子30壓靠在欲組裝的零件上和壓靠在零件支承砧座24上的力，以及鉚釘支承砧38在建立初始位置時作用的力應相當均勻，這可通過調節汽缸和活塞組件36和54中應用的壓力而確保。只要鉚釘接合件80所施加的力的差別不是如此之大，以致它克服或引起支承鉚釘砧38和零件支承砧座24的機構或結構中彎曲量顯著不同，或引起被鉚釘連接的零件的變形，鉚釘接合件80作用的壓力大小以及壓力作用期間的靜態時間的長短都不會影響獲得的最終間隙距離86。但是，壓力和靜態時間對一系列鉚釘應保持相當均勻以保持一致性。
在進行調節時，鉚釘支承砧38相對零件支承砧座24的調節不會造成鉚釘支承砧38相對零件支承砧座24的實際移動，這是因為框架22的彈性，以及零件支承砧座24和凸輪軸42與框架22的緊固。可以預料，如果框架22以及零件支承砧座24和凸輪軸42與框架的連接是完全剛性的，則必須有這樣的調節，此調節使鉚釘支承砧38得以離開鉚釘74的頭76。事實上，由於框架22的實際彈性，或制動裝置62中的反衝，或其它這樣的因素，在某些情況，要求的鉚釘支承砧38的調節可在設置框架22附加預載的方向進行，以更為牢靠地支承鉚釘76，因為當鉚釘接合件80在形成第二頭84的過程中，推動鉚釘壓靠在鉚釘頭支承面40上時，鉚釘接合件80能相對零件支承砧座24移動鉚釘支承砧38。雖然圖中所示的間隙距離86是頭76與剪刀片68表面間的真實間隔，但在有些情況，需要的或要求的間隙可為零，或可是引起鉚釘連接零件某種壓縮的公盈，以便當接合件製作完成時，造成在鉚釘中的應力。
請參看圖9和10，鉚釘機90大致與圖1所示的鉚接機20相同，其差異在於，它包括支承臺92以替代可移動零件夾子，支承臺92固定地連接至框架94上，軸42則如前述安裝在鉚接機20中框架22上一樣地安裝在框架94上。鉚釘支承砧38和相關結構物也像在鉚釘機20中一樣地與框架94相連接。
但是，零件支承砧座96可相對支承臺92和相對框架94進行移動，以便將諸如第一剪刀片66和第二剪刀片68的，欲鉚接在一起成一件組件的零件推壓至一起。除去現在將要說明的，零件支承砧座96與零件支承砧座24相同，而相同部件則應用先前相對零件支承砧座24應用的相同標號。零件支承砧座96由諸如汽缸和活塞組件98的馬達移向支承臺92，此汽缸和活塞組件98大致對應汽缸和活塞組件36。這樣，汽缸和活塞組件98由壓力下的流體加以伸展，以便將零件支承砧座96移向支承臺92，從而將欲組裝的一組零件夾緊在一起。制動器100可與制動裝置62相同，制動器100作用在衝模杆102上，衝模杆102則安裝在零件支承砧座96上，並可與零件支承砧座96一起移動，以便在零件支承砧座96一旦被汽缸和活塞組件98移向支承臺92時，制動器100將零件支承砧座96鎖定在相對框架94的固定位置。
當零件支承砧座96被作用於衝模杆102上的制動器100夾持在位時，汽缸和活塞組件54將鉚釘支承砧38移入至壓靠在鉚釘74的頭76上的位置，然後制動器100被驅動而作用在衝模杆56上，以便將鉚釘支承砧38鎖定在位，這樣如圖10所示地，就建立了鉚釘支承砧38相對零件支承砧座96的初始狀態。
此後，鉚釘支承砧38相對零件支承砧座96的調節，以及鉚釘接合件80的運行則與前述鉚接機20的相同，由於制動器100將零件支承砧座96鎖定至框架94上，因而它能相對鉚釘接合件80的力而支承欲被鉚接的零件。
將諸如剪刀片66和68的一組零件進行組裝以形成鉚釘接合件也可按本發明應用諸如圖11、12和13所示的裝置，鉚接機110，加以完成，其中具有適當尺寸的零件支承砧座112安裝在剛性框架113(示意地表示)上，該零件支承砧座112限定了一個通孔114。鉚釘支承組件116位於零件支承砧座112之下，並包括氣動汽缸118、外活塞120、內汽缸122，該內汽缸122限定於外活塞120之內，以及內活塞124，它可移動地放置在內汽缸122之內。汽缸118的一端被零件支承砧座112所封閉，口126用作加壓氣體進出導管127的通道，該口126與外活塞120以上的氣動汽缸118的內側聯通。間隙孔128提供了通過氣動汽缸118的壁進至內口130的入口，該內口130用作加壓氣體通過導管129進出內活塞124以下的內汽缸122的內側的通道。塞132安裝在外活塞120中，相對內活塞124而關閉內汽缸122。連接杆134可轉動地從塞132向外伸出，並通過滑動接合件連接器135與馬達相連，馬達可諸如為迴轉驅動器136，它可被諸如加壓空氣的在受控壓力下的氣體加以驅動。迴轉驅動器136驅動滑動接合件連接器135，它轉而又轉動球形螺母138內的連接杆134，螺母138嚙合連接杆134上的球形螺紋140(示意地表示於圖11)。迴轉驅動器136及球形螺母138兩者支承在諸如框架113的單一結構物上，從而相互相對固定，這樣，連接杆134的轉動，由於其螺紋140與球形螺母138配合，就相對框架113和滑動接合件連接器135縱向移動連接杆134，從而在氣動汽缸118內縱向移動外活塞120。
從氣動汽缸118內可移動地伸入通孔114的是鉚釘支承砧，它包括中央細杆144及套筒或管狀外杆146，它限定圍繞中央細杆144的孔148。外杆146與外活塞120形成一體，並從其伸入通孔114。中央細杆144作為鉚釘嵌入構件而伸展通過孔148，並連接至內活塞124上，內活塞124在內汽缸122內的移動沿著外杆146內的孔148縱向移動中央細杆144。
除了當鉚接真正發生時外，一定量的氣體在控制壓力下通過口130輸入內汽缸122的內側，將內活塞124推至內汽缸122的上端(如由圖11可見)，從而以一個例如為60磅的力將中央細杆144夾持在儘可能遠地從圍繞著的外杆146伸出的位置。於是，中央細杆144如圖12所示地在外杆146之外伸出一段調節距離150。調節距離150選擇成，當鉚釘外端82被鉚釘接合件膨徑以便在鉚釘74上成形第二頭時，能在鉚釘74的頭76與可移動剪刀片68中鉚釘孔72的內側表面之間提供要求的間隙。
鉚接機110用於如前所述地，將諸如一把剪刀的第一剪刀片66和第二剪刀片68的一組零件對準、放置在一起，並將鉚釘74插入各自形成在剪刀片中的鉚釘孔70和72中。迴轉驅動器136進行運行，以便將連接杆134縮回一個短距離，從而將鉚釘支承砧的中央細杆144和外杆146各自的外端152和154放至一個相對支承表面156為凹陷的位置。然後將剪刀片66和68以及鉚釘74一起放置在零件支承砧座112上，此時鉚釘的頭76與通孔14及倚靠在零件支承砧座112的支承表面156上的可移動剪刀片68對準。當一組零件和鉚釘74被適當放置在支承表面156上時，零件夾子158下降、接觸剪刀片66和68、以某一壓力將它們推至一起並接觸支承表面156，但該壓力不是大得足以將它們壓至變形。
一定量的氣體，諸如加壓空氣，在受控壓力下通過導管127和126送入外活塞120以上的氣動汽缸118中，還如前述地通過導管129和口130送入內汽缸122。然後，迴轉驅動器136運行以轉動滑動接合件連接器135，從而轉動球形螺母138中的連接杆134的螺紋140，按要求上升連接杆134以及連接著的外活塞120，並攜帶著外杆146和中央細杆144，如圖21所示地，使中央細杆144突出在外杆146之外。氣動汽缸118內的氣體在壓力下作用在外活塞120之上的向下力對抗球形螺絲的力，從而使以例如為30磅的淨力將外活塞120向上向著鉚釘74的頭76推動，該淨力小於相對外活塞120向上推動內活塞124的力。外活塞120以上的氣體的力與驅動器136和球形螺母138的力相對地作用，從而限制鉚釘支承砧座相對鉚釘頭76的淨向上力。
結果，中央細杆144的外端152以一定的力接觸鉚釘74的頭76的表面，該力小於要用於克服內汽缸122中壓力下氣體力的力，中央細杆144繼續伸在外杆146之外。零件夾子158作用的向下力也大於鉚釘74的頭76上的淨向上力。從而中央細杆144的向上壓力推動鉚釘74緊貼地嚙合在可移動剪片68中的鉚釘孔72中，而外杆146的外端154如圖12所示地，仍與鉚釘74的頭76相隔調節距離150。
接著，鉚釘接合件80移動向下，接觸鉚釘74的外端82。這最初迫使鉚釘74向下，克服內汽缸122內的壓縮空氣的力，迫使中央細杆144在外杆146內向下，直至如圖13所示地，中央細杆144的外端152與外杆146的外端154取齊，從而使鉚釘74的頭76也接觸外杆146的外端154。當鉚釘接合件80膨粗鉚釘的外端82並形成第二頭84時，迴轉驅動器136和球形螺母138將外活塞120，從而也就是外杆146，相對於鉚釘74及零件支承砧座112夾持在位。
因為外杆146與中央細杆144一起移動，直至外端152接觸頭76，並推動鉚釘74完全接觸靠壓在鉚釘孔72的內表面上，因而在鉚釘接合件80接觸鉚釘74的外端82之外，鉚釘74的可使用移動量直至其頭76接觸外端154之前，總是等於要求的調節距離150，而與鉚釘74的頭76相對支承表面156的實際位置無關，可移動剪刀片68在鉚釘接合件80壓靠在鉚釘74的外端82之前建立的初始狀態下倚靠在支承面表面156上。
在先前說明書中曾應用過的名詞和詞組在此處用作說明名詞，但並無限制意義，且在應用這些名詞和詞組時，不排除其所示特點或部分的等同物，已認識到，本發明的範圍只由下述權利要求確定和限制。
權利要求
1.一種鉚接方法，該鉚接方法將若干零件鉚接在一起，以形成一件在鉚釘與被鉚釘連接的零件之間具有預定間隙或公盈的組件，該鉚接方法包括(a)將位於欲鉚接至一起的若干零件的相對側的零件夾子和零件支承砧座推動至一起；(b)推動鉚釘砧壓靠在鉚釘的第一頭上，從而推動鉚釘進入通過欲鉚接在一起的零件而伸展的鉚釘孔中，並建立初始狀態；(c)此後，相對所述零件砧座調節所述鉚釘砧，從而建立調節狀態；和(d)此後，在將所述零件支承砧座和所述鉚釘砧夾持在所述調節狀態的同時，在所述鉚釘上形成第二頭。
2.如權利要求1的方法，該方法包括的步驟有，在調節所述鉚釘支承砧之後和在成形所述第二頭之前，將所述鉚釘推向所述鉚釘支承砧。
3.如權利要求1的方法，其特徵在於，所述調節步驟包括，將所述鉚釘支承砧和所述零件支承砧座中的一件相對於另一件加以移動。
4.如權利要求1的方法，該方法包括的步驟有在調節所述鉚釘支承砧之後和在成形所述第二頭之前，在趨於將所述鉚釘移向所述第一頭的方向，向所述鉚釘軸向施加力。
5.如權利要求1的方法，該方法包括的步驟有相對框架鎖緊零件支承砧座和零件夾子，以及在此後，通過相對框架調節所述零件支承砧座，以相對所述零件支承砧座調節所述鉚釘砧。
6.如權利要求1的方法，其特徵在於，所述調節步驟包括相對所述零件支承砧座移動所述鉚釘砧通過一個預定的距離。
7.如權利要求1的方法，該方法包括的步驟有相對所述零件支承砧座鎖定所述零件夾子的位置，其中，所述調節步驟包括在此後相對於所述零件支承砧座的位置調節所述鉚釘砧的位置。
8.如權利要求7的方法，該方法包括的步驟有在所述調節步驟之前，將鉚釘支承砧鎖定在所述初始狀態中。
9.如權利要求1的方法，其特徵在於，所述調節步驟包括，藉助移動包括在鉚釘支承砧組件中的偏心輪，相對所述零件支承砧座的位置調節所述鉚釘支承砧的位置。
10.如權利要求1的方法，其特徵在於，所述調節步驟包括，藉助移動包括在鉚釘支承砧組件中的凸輪，相對所述零件支承砧座的位置調節所述鉚釘支承砧的位置。
11.如權利要求1的方法，其特徵在於，所述調節步驟包括，藉助移動包括在鉚釘支承砧組件中的曲柄，相對所述零件支承砧座的位置調節所述鉚釘支承砧的位置。
12.如權利要求1的方法，其特徵在於，所述調節步驟包括，藉助操作千斤頂機構，相對所述零件支承砧座的位置調節所述鉚釘砧的位置。
13.如權利要求1的方法，該方法包括的步驟有相對框架鎖定零件支承砧座和零件夾子，以及在此後，通過相對框架調節所述零件支承砧座，相對所述零件支承砧座調節所述鉚釘砧。
14.一種鉚接方法，該鉚接方法將若干零件鉚接在一起，以形成一件在鉚釘與零件之間具有預定間隙或公盈的組件，該鉚接方法包括(a)將一組零件夾緊在一起；(b)在欲連接的零件中形成一組對準的鉚釘孔；(c)將鉚釘插入通過所述對準鉚釘孔組；(d)將零件組支承在零件支承砧座上；(e)推動鉚釘支承砧壓靠在所述鉚釘的預成型頭上，從而在將所述鉚釘的預成型頭與支承所述零件組相獨立地支承在所述零件支承砧座上的同時，推動所述鉚釘進入所述鉚釘孔，並相對所述零件支承砧座建立所述鉚釘支承砧的初始狀態；(f)此後，相對零件支承砧座調節鉚釘支承砧，以便使鉚釘中將存在要求的間隙；和(g)此後，在所述鉚釘支承砧支承緊鄰所述零件支承砧座但與其獨立的所述鉚釘的所述預成型頭時，在與所述零件支承砧座相對的所述零件組的一側，在所述鉚釘上成形第二頭。
15.一種鉚接方法，該鉚接方法將若干零件鉚接在一起，以形成一件具有預定間隙或公盈的組件，該鉚接方法包括(a)將一組零件一起夾緊壓靠在零件支承砧座上；(b)在所述零件組的一些零件中設置一組對準的鉚釘孔；(c)將鉚釘插入通過所述對準鉚釘孔組；(d)以第一量級的插入力推動鉚釘插入構件加壓面壓靠在鉚釘的第一頭上；(e)將鉚釘支承砧的鉚釘支承面放置在一個位置上，該位置對準鉚釘，並與鉚釘及鉚釘插入構件的加壓面相隔一個預定距離；(f)相對所述零件支承砧座靜止地夾持所述鉚釘支承砧；和(g)此後，對鉚釘的相對端作用壓力，從而克服所述插入力，並將鉚釘的第一頭移動而與所述鉚釘支承面相接觸，此後，在所述第一頭保持與所述鉚釘支承面接觸的同時，在所述鉚釘上成形第二頭。
16.如權利要求15的方法，該方法包括的步驟有藉助在所述鉚釘支承砧與所述鉚釘插入構件之間施加一個大於所述第一量級的力，將所述鉚釘插入構件支承在相對所述鉚釘支承面的所述位置上。
17.如權利要求1的方法，該方法包括的步驟有在推動所述鉚釘插入構件壓靠第一頭的步驟期間，如一件組件似地移動所述鉚釘支承砧和所述鉚釘插入構件。
18.如權利要求15的方法，該方法包括的步驟有在所述形成所述第二鉚釘頭的步驟期間，採用螺絲以一個不大於所述第一量級的力，將所述鉚釘支承砧移向所述鉚釘，並將所述鉚釘砧靜止地夾持。
19.一種形成用以將若干零件連接在一起的鉚接接合的裝置，該裝置包括(a)支承結構物；(b)零件支承砧座，該零件支承砧座由所述支承結構物支承；(c)鉚釘支承砧，該鉚釘支承砧位於所述零件支承砧座鄰近，並由所述支承結構物支承；(d)零件夾緊構件，該零件夾緊構件與所述零件支承砧座相對放置，所述零件支承砧座和零件夾緊構件中至少有一件可相對另一件和相對所述支承結構物移動；(e)鎖緊器，用於將所述鉚釘支承砧夾持於初始的鉚釘支承位置；(f)鉚釘支承砧調節機構，它放置在所述框架與所述鉚釘支承砧之間；和(g)鉚釘頭形成裝置，它與所述鉚釘支承砧相對放置，能在鉚釘的第一頭支承在所述鉚釘支承砧上時，在鉚釘上成形第二頭。
20.如權利要求19的裝置，該裝置還包括第二鎖緊器，用於將所述零件夾子與所述零件支承砧座中的所述一件可移動件夾持於相對於另一件的零件夾緊位置。
21.如權利要求19的裝置，其特徵在於，所述鎖緊器布置成，得以將所述鉚釘頭支承砧夾持於相對於所述框架的所述初始鉚釘支承位置。
22.如權利要求19的裝置，其特徵在於，所述鎖緊器布置成，得以將所述鉚釘頭支承砧夾持於相對於所述零件支承砧座的初步鉚釘頭支承位置。
23.如權利要求19的裝置，該裝置包括第一馬達，用於以預定的力將所述零件支承砧座和所述零件夾子中的所述一件可移動件推向另一件。
24.如權利要求23的裝置，該裝置包括第二馬達，用於以第二力將所述鉚釘砧移向所述零件夾子，而該第二力小於所述預定力。
25.一種形成用以將若干零件連接在一起的鉚接接合的裝置，該裝置包括(a)零件支承砧座；(b)零件夾子，用於將一組零件夾持壓靠在所述零件支承砧座上；(c)鉚釘支承砧，它具有鉚釘支承面；和(d)鉚釘插入構件，該構件包含在所述鉚釘支承砧中，並具有加壓面，此加壓面在所述鉚釘支承面之外突出預定距離，並可彈性地移向所述鉚釘支承面。
26.如權利要求25的裝置，其特徵在於，所述鉚釘插入構件是一根中央杆，該中央杆位於限定在所述鉚釘支承砧的一件外零件內的軸向孔之內。
27.如權利要求25的裝置，其特徵在於，所述鉚釘插入構件由在壓力下的一定量流體相對於所述鉚釘支承砧而支承。
28.如權利要求27的裝置，其特徵在於，所述在壓力下的一定量流體裝在汽缸和活塞組件內。
全文摘要
製作鉚釘接合件的方法和裝置(20、90),這樣的鉚釘接合件能使被此種接合件連接的零件得以以要求的間隙(86)量進行樞軸轉動。欲鉚接至一起的零件(66、68)相互對準,並在零件支承砧座(24、96)上夾持在位,鉚釘(74)被放入對準孔(70、72)中。鉚釘支承砧(38)壓靠鉚釘的頭(76)而放置,以建立初始狀態。在鉚釘的相對端上成形第二頭(84)之前,鉚釘支承砧相對零件支承砧座進行要求量的調節。在形成第二頭之前,鉚釘可移動一個受控制的量,以形成要求的間隙量。
文檔編號B21J15/26GK1265054SQ98807540
公開日2000年8月30日 申請日期1998年7月6日 優先權日1997年7月22日
發明者班傑明·C·裡韋拉, 埃德溫·E·湯普森 申請人:萊特曼工具集團有限公司