關于一種實用新型螺母壓凹工裝的研究

梁瑞平 黃潔新

摘 要 本文針對在汽車行業生產現場裝配中人工使用手動氣錘進行壓凹，造成現場作業出現瓶頸進行分析和研究設計一種實用新型螺母壓凹工裝。

關鍵詞 氣錘;螺母壓凹;工裝

引言

在實際的生產過程中，有時為了配合螺栓或螺桿上的結構以達到緊固的目的，需要對螺母朝其軸向方向延伸的連接部進行壓凹操作，現有的操作都是直接采用沖擊錘頭在螺母圓形的連接部上進行手動氣錘壓凹，手動氣錘壓凹工具原理是：利用風扳彈簧的后座力驅動撞針，當按動風扳開關時撞針就會不斷撞擊壓凹套筒，起到壓凹作用，由于沖擊錘頭在圓形面壓凹定位困難，需要操作人員手工扶著沖擊錘頭進行壓凹，存在錘頭錘傷手指的安全隱患，而且手動壓凹容易出現螺母破損和裂紋的情況，影響壓凹的效率，此外，由于手動氣錘在工作過程中容易產生較大的噪音，增加了職業健康危害。

1 國內外研究

國內主流的車廠螺母壓凹方式也是人工手動氣錘進行壓凹，手動氣錘壓凹工具原理是：利用風扳彈簧的后座力驅動撞針，當按動風扳開關時撞針就會不斷撞擊壓凹套筒，起到壓凹作用，也是噪音來源。操作人員使用手動氣錘操作，受到噪音危害。國外汽車企業都是機器人代替人工作業，實現自動化采用液壓壓凹，但自動化液壓壓凹投資費用非常高，投入多，產出少。而且液壓設備壓凹操作便利性低，需高頻率定期保養，后期維護費用高[1]。

2 一種實用新型螺母壓凹工裝實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細描述。在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語 “上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

如圖1～4所示（見文末），本實用新型實施例優選實施例的一種螺母壓凹工裝，包括工裝本體1、傳動桿2和驅動機構3，工裝本體1的第一端設有用于安裝螺母5的安裝孔，工裝本體1的第二端設有滑槽12以及滑動配合于滑槽12中的滑塊13，滑塊13的一端連接于驅動機構3，滑塊13的另一端設有導向斜面14，傳動桿2的中部與工裝本體1樞接，傳動桿2的第一端設有用于作用在螺母5上的壓頭21，一般地，壓頭21的形狀大小與需要壓凹的凹陷位的大小相匹配，傳動桿2的第二端抵接于導向斜面14，驅動機構3驅動滑塊13沿滑槽12滑動使得導向斜面14頂升傳動桿2的第二端帶動壓頭21下壓螺母5。

具體地，待壓凹的螺母5安裝在工裝本體1的安裝孔上固定，傳動桿2相當于一個杠桿，啟動驅動機構3，驅動機構3驅動滑塊13沿滑槽12直線運動，滑塊13的導向斜面14向上頂升傳動桿2的第二端，帶動傳動桿2第一端的壓頭21下壓在螺母5上形成一個凹陷位完成螺母5的壓凹操作，該螺母5壓凹工裝只需將螺母5安裝在工裝本體1的安裝孔11上后即可實現定位和固定以便于自動壓凹，無需操作者手動扶著螺母5進行壓凹，因而其操作較安全，且壓凹效率較高，而且，通過驅動機構3驅動滑塊13帶動傳動桿2實現杠桿作用而作用在螺母5上進行壓凹操作的過程中，由于是各部件是連接傳動方式壓凹，與現有的氣動撞擊壓凹的方式相比較，可以大大避免噪音，減少操作過程中的職業健康危害。

其中，由于傳動桿2在該工裝中相當于一個杠桿的作用，其滿足杠桿原理F1*L1=F2*L2（F1是輸入力矩，L1是輸入力臂，F2是輸出力矩，L2是輸出力臂），如此，可以通過改變傳動桿2的輸入力臂L1或者輸出力臂L2來改變壓頭21作用在螺母5上的力道，進而能保證壓凹力道一致性以及力道和深度的適宜性。

為了保證傳動桿2的第二端能與導向斜面14配合以便能順利地將傳動桿2頂升，在傳動桿2的第二端設有可沿導向斜面14滾動的導輪22，從而將導向斜面14與傳動桿2第二端之間的滑動摩擦變成滾動摩擦，在省力的同時保證順暢性以及設備的耐用性。進一步地，在傳動桿2的第一端設有彈性復位件23，彈性復位件23的一端連接在傳動桿2的下部，另一端連接于工裝本體1上，當壓頭21下壓在螺母5上壓出凹陷位后，驅動機構3回位帶動滑塊13回位，此時，導向斜面14作用在傳動桿2上的力復位，傳動桿2在彈性復位件23的作用下復位，等待下一次壓凹操作，其中，彈性復位件23一般為彈簧。

本實施例中，工裝本體1的第一端內側設有用于壓頭21下壓的行程槽15，行程槽15與安裝孔11連通且靠近壓頭21設置，待壓凹的螺母5安裝固定在安裝孔11內，傳動桿2的第一端在導向斜面14的作用下下壓通過行程槽15作用在安裝孔11上的螺母5上，從而對螺母5進行壓凹。進一步地，工裝本體1的第一端外側可拆卸地設有用于固定螺母5的固定套4，固定套4設有固定孔41，固定孔41與安裝孔11同軸設置，螺母5一般包括螺母本體51以及沿螺母本體51軸向延伸的連接部52，固定套4上的固定孔41與螺母本體51相匹配，連接部52伸入工裝本體1的安裝孔11內，壓頭21經行程槽15下壓在連接部52上壓出凹陷位。一般地，固定套4通過連接件與工裝本體1的第一端可拆卸連接，其中連接件可為螺釘或者銷釘等，固定套4通過連接件與工裝本體1可拆卸連接，進而可以通過更換不同的固定套4以匹配不同尺寸的螺母5，增大該螺母5壓凹工裝的適應性。

本實施例中，工裝本體1上設有支撐架16，傳動桿2的中部通過轉軸24與支撐架16連接，使得傳動桿2的第二端在導向斜面14的作用下被頂升后，傳動桿2的第一端能帶動壓頭21下壓。

為了便于該螺母5壓凹工裝的移動，在工裝本體1上設有把手17，操作者可以通過手提把手17進行移動運輸，從而增加便捷性。具體地，把手17呈“U”型，且沿工裝本體1的長度方向布置。

作為優選地，驅動機構3為液壓缸，液壓缸的輸出端連接于滑塊13，通過液壓缸的直線往復運動驅動滑塊13沿滑槽12做直線往復運動，本實施例中，在工裝本體1上設有用于控制液壓缸的手動閥18，該手動閥18為按壓式手動閥18[2]。

3 結束語

綜上，本實用新型實施例提供一種螺母5壓凹工裝，包括工裝本體1、傳動桿2和驅動機構3，待壓凹的螺母5安裝在工裝本體1的安裝孔上固定，傳動桿2相當于一個杠桿，啟動驅動機構3，驅動機構3驅動滑塊13沿滑槽12直線運動，滑塊13的導向斜面14向上頂升傳動桿2的第二端，帶動傳動桿2第一端的壓頭21下壓在螺母5上形成一個凹陷位完成螺母5的壓凹操作，該螺母5壓凹工裝只需將螺母5安裝在工裝本體1的安裝孔上后即可實現定位和固定以便于自動壓凹，無須操作者手動扶著螺母5進行壓凹，因而其操作較安全，且壓凹效率較高，而且，通過驅動機構3驅動滑塊13帶動傳動桿2實現杠桿作用而作用在螺母5上進行壓凹操作的過程中，由于是各部件是連接傳動方式壓凹，與現有的氣動撞擊壓凹的方式相比較，可以大大避免噪音，減少操作過程中的職業健康危害。

附圖說明

1.工裝本體;2.傳動桿;3.驅動機構;4.固定套;5.螺母;11.安裝孔;12.滑槽;13.滑塊;14.導向斜面;15.行程槽;16.支撐架;17.把手;18.手動閥;21.壓頭;22.導輪;23.彈性復位件;24.轉軸;41.固定孔;51.螺母本體;52.連接部。

參考文獻

[1] 王慧敏.車輛液壓鉚釘機鑄造鉗體的研制[J].機床車輛工藝，1999， （2）：6-8.

[2] 戴訓洋，崔雄，陳康，等.一種杠桿加載裝置的設計與分析優化[J].制造業自動化，2016，（11）：95-98.