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    大型轴承实体保持架铆接机的设计及支架分析罗琨，王连吉，王续跃（大连理工大学机械工程学院，辽宁大连116024）摘要：目前企业在铆接大型轴承实体保持架的过程中由于采用手动铆接技术使得铆接过程经常出现毛刺、对中性差等问题，导致合格率较低。针对上述问题，设计了一种具有找正铆钉功能的新型双头卧式摆碾铆接机。分析了铆接机的工作流程并依据铆钉参数进行了铆接力及动力头参数计算，其中铆钉比较大直径为φ10mm，**小铆接力大小为Fmin=11643N。对电机受力进行了计算及有限元静力学分析，结果表明电机支架在铆接力比较大应力为σmax=，比较大形变量为δmax=。设备的机械强度设计满足生产要求，机架设计合理可靠。关键词：轴承保持架；摆碾铆接；找正铆钉；电机支架；比较大形变量1引言铆接连接是机械机构中的主要连接方式之一，铆接机***运用于精密机械、汽车制造、电器开关、仪器仪表等各种场合。铆接机按结构可分为：立式机型、台式机型、卧式机型、落地式机型。当前国外研制铆接机厂商有瑞士Schmid公司、波兰华沙***自动化压力机制造厂等，国外生产厂家实现摆碾铆接系列化生产并取得***用，自动化和标准化程度高，生产质量也较好。美国HUCK99-6001铆枪头 沃顿供;四川库存HUCK99-6001铆枪头源头直供

    自动铆接机转盘式铆接机多功能铆接机自动铆接机，全自动铆接机一般使用于小铆钉、高加工效率要求的加工场合。自动供料铆接机采用机械方式筛选铆钉，并用滑道将铆钉送至加工位置，整个过程自动完成。采用数控分度盘的数控铆接机（转盘铆接机）是新一代铆接机型。该机铆接直径为9mm，采用二轴程序控制配以11瓣梅花径向结构，铆接功能强大多功能铆接机同时具备液压机的冲孔、折弯、压字、铆接、折弯等功能！当需要使用铆接工艺时，设备就是一台铆接机，当需要使用压力功能时铆接机就变身为一台压力机重型铆接机增压缸型悬挂铆接机柱塞泵型悬挂铆接机重型吨位铆接机是我公司技术人员耗时半年研制的大吨位铆接机。该机可冷铆直径在50毫米以下钢铆钉该类机型的特点是:采用增压和低压控制高压铆接技术，就是应用液压控制元件将低压液压油通过增压缸（转变为铆接所需要的高压，从而实现铆接的过程。采用柱塞泵直接输出高压来驱动活塞完成强力铆接，液压控制元件均为耐高压元件,它将高压柱塞泵输出的液压油调定为铆接时所需要的压力注入油缸小型悬挂铆接机梯子铆接机梯子涨牙机液压铆接钳是一种适用于通风工程，风管法兰等零件铆接作业的小型液压设备，具有小巧轻便，铆接牢固。天津优良HUCK99-6001铆枪头费用美国 HUCK99-6001铆枪头沃顿供。

    为满足工艺及计算精度等要求，在每个计算步分析前利用ABAQUS后处理数据文件*rpt获取前一计算步完成后的铆接件变形状态，对当前铆钉铆接模拟的模型文件*inp进行修改，从而完成对铆钉的精确装配，其装配原理示意图如图3所示。2计算步间模型的场量数据映射为了保证分析的连续性，每一计算步分析前需要将前一计算步的场量数据(如应力、应变、位移等)映射到当前的三维实体模型中，使前一计算步完成后的状态作为后一计算步的初始状态，从而完成计算步间模型场量数据映射，如图4所示。3边界条件、动态载荷等的施加每个计算步分析前需要对边界条件和动态载荷进行修改，在接力计算中保持铆接件的边界条件不变，铆钉边界条件和铆接载荷随模拟计算过程的进行而动态地施加到相应的参考点上。结果分析与试验验证以10个钉铆接为例，铆接件的尺寸为180mm×75mm×2mm，铆接件数量为2，铆钉的尺寸为5mm×10mm，铆接顺序如图5所示。利用批量铆接过程接力计算模拟方法进行有限元计算，得到如图6和图7所示的铆接件应力和位移云图。本文所述的U1、U2、U3分别为X轴、Y轴、Z轴的位移自由度。由图6可以看出：铆接件的应力主要分布在孔周处，因此定义如图所示的比较大应力区域。

    呈现出***的类解理河流花样及滑移特征，属疲劳裂纹扩展区.图7b区域可观察到少量疲劳条带及一定数量的韧窝，为混合断口形貌，属疲劳裂纹高速扩展区，即**终断裂区.而对于图7a左侧白色方形标注区域，其微观形貌具有明显的撕裂棱和微孔特征，属典型的韧性断裂.由此可断定，TAS接头由于铆钉硬度提高，铆钉墩粗现象减轻，接头的薄弱部位下移至接头底部；TAS接头裂纹萌生于底部薄弱区域，首先沿板宽方向进行扩展出现疲劳断裂，随后反向延伸至另一侧发生韧性断裂.图6TAF接头下板断裂试样SEM分析，其失效试样的SEM图像如图8所示.ATF接头下板宏观断口图像如图8a所示，可见下板大变形部分几乎完全断裂，与TAF接头的下板断裂部位相似.由图8c可见大变形区域断口表面较为光滑平整，为疲劳源区特征.图8a白色方形标注区域的微观形貌特征如图8d所示，断口上分布着散乱的疲劳条带，且处于不同高度不同方向平面上，属疲劳断裂的基本特征.而图像8b区域靠近基板边缘，微观形貌具有明显的撕裂棱及微孔特征，属韧性断裂.由此可推断，因下板断裂失效的ATF接头，其下板大变形区域因承受持续疲劳载荷而萌生疲劳裂纹并沿板宽向两侧扩展，一侧为疲劳断裂，而另一侧靠近边缘区域为韧性断裂失效。美国HUCK99-6001铆枪头；

    而接头a#和b#的铆钉与上下板全部分离，并且接头b#的上板上翘**严重，同时下板凹坑区域四周被铆钉划落，这是因为接头b#的静失效载荷比较大导致的。烘烤后接头的铆钉*与下板分离，未与上板分离，这里接头a#和b#与未烘烤的接头a#和b#出现不同的失效模式，这可能是经过烘烤处理（170℃），相当于进行一次低温回火热处理，使得低碳钢和接头的残余应力以及脆性得到改善，延缓裂纹萌生、扩展，从而接头不易于脱离上板，同时失效载荷和失效位移有所上升。从这里可以看出车身在涂装过程进行烘烤作业时对搭接接头的稳定性有一定的提高。表6接头失效载荷和失效位移Table6Failureloadsanddisplacementsofjs图5自冲铆接接头失效模式，说明经过烘烤后接头的失效载荷和失效位移都有不同程度的增加，因此烘烤后对接头的性能不会造成强度损失，相反还会对对接头力学性能以及稳定性有一定程度的优化作用。3、结论通过SPR对异种材料（5083和Q235）进行搭接，研究不同组合方式、板厚、接头热处理（模拟车身烘烤过程）等工艺因素对接头力学性能的影响，得出以下结论：1）5083铝板作为下板时接头的性能更优，并且Q235上板板厚对接头的性能有一定的优化作用。在该实验中。美国 HUCK99-6001铆枪头。四川库存HUCK99-6001铆枪头源头直供

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    伺服电机进给位移Δ=图5铆钉找正原理IllustrativeDiagramofRivetAlignment铆钉找正机构通过梯形型连接板连接移动机构组件来实现运动，如图6所示。保证找正机构随着动力机构运动而运动。执***缸选用SMC中带磁性开关的CG3DN25气缸，滑台气缸则选用ARS10X10，使得铆接过程中找正机构退回安全位置。启动设备，执***缸与滑台气缸同时运动，使得找正机构达到工作位置。找正机构随着伺服电机沿Y、Z方向运动，当两个接触探头均触碰到铆钉头时，伺服电机接受信号，以此为基准时间，伺服电机再继续运动，此时根据传感器测到的数据，经过计算得出动力头中心与铆钉中心的距离偏差，然后滑台气缸与执***缸运动，将接触探头退回到初始安全位置，两个分别控制上下、左右运动的伺服电机启动，保证动力头中心与铆钉中心对齐。图6铆钉找正机构StructureofRivetAlignment传感器作为重要的部件，传感器的选择直接影响到铆接质量的好坏。选用型号为GT2-H12L的高精度接触式数字传感器。其参数，如表1所示。表1传感器参数ParameterofSensor测量范围测量力分辨率准确率12mm低压力μm2μm传感器由执***缸带动退回到安全位置，从工作位置到安全位置，及气缸完全缩回，测试接触头抬高的高度为H。四川库存HUCK99-6001铆枪头源头直供

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