一种汽车扶手箱铆接装置的制作方法

本发明涉及铆接，具体为一种汽车扶手箱铆接装置。

背景技术：

1、汽车扶手箱作为驾驶舱内重要的功能与装饰部件，通常由扶手箱上盖、下壳体及内部骨架等多个注塑件组合而成，为获得良好的外观质量与结构强度，各塑料部件之间需要通过热铆接工艺实现连接固定，热铆接的基本原理为：利用加热元件将金属铆头加热至设定温度，由气缸或液压缸驱动铆头下行，直接接触塑料铆柱并对其施压，塑料在热量与压力共同作用下软化熔融，材料在铆头工作端面预设的成型凹腔内流动并重新成型为铆头，冷却固化后即将各部件铆接为一个整体。

2、在现有的热铆设备中，为实现扶手箱的批量加工，通常配置有用于安装夹具的放置板，扶手箱各部件通过夹具定位并固定于放置板上，设备上方的液压缸或气缸驱动金属铆头垂直下行，铆头内部嵌入电加热管以实现持续加热，铆头工作端面加工有与目标铆头形状相匹配的成型凹腔，通常为半球形，热铆时，加热后的铆头端面直接接触扶手箱的塑料铆柱，将其热压成型为铆头，冷却后铆头上升复位，完成一次铆接循环。

3、然而，上述热铆工艺在实际生产中暴露出一个长期存在的技术问题：热压成型后，由于塑料铆柱已被加热至熔融状态，当金属铆头脱离成型铆头时，软化的塑料熔体极易粘连在铆头下端成型凹腔的内壁上，随着铆接循环次数的增加，塑料残留物在凹腔内逐步积聚并碳化，不仅导致后续铆接的铆头表面出现拉丝、麻点等外观缺陷，还会改变成型凹腔的有效容积，使铆头尺寸一致性变差，严重影响铆接质量，为缓解该问题，现有技术中通常在金属铆头一侧安装导管，在铆头完成热压后持续向铆点区域吹入常温压缩空气，以期通过强制对流加速塑料熔体的冷却固化，减少粘连发生，然而，由于压缩空气的比热容较低，且气流仅作用于铆头外部表面，热量传递效率有限，难以在短时间内将铆头端面及成型凹腔内的塑料熔体充分冷却至玻璃化转变温度以下，降温效果并不理想，并且熔体固化后直接粘连在凹腔内壁，冷却后脱离，易损坏成型的铆头。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种汽车扶手箱铆接装置，解决上述问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车扶手箱铆接装置，包括热铆机本体，所述热铆机本体上固定安装有液压缸，所述热铆机本体上还固定安装有用于放置扶手箱壳体的安装板，所述液压缸下端固定安装有热源，所述热源下端安装有安装壳体，所述安装壳体内固定安装有金属铆头，所述金属铆头与热源之间为电性连接，所述安装壳体内壁中开设有空腔，所述热源一侧安装有控制安装壳体转动的转动件，转动件用于控制金属铆头转动与扶手箱壳体上的铆柱分离，所述安装壳体外侧固定安装有与空腔连通的进水管和出水管，所述热铆机本体一侧设置有循环组件，所述循环组件与进水管和出水管固定连通，用于往安装壳体内进行注水降温。

3、优选地，所述金属铆头外侧开设有多个凹槽，所述安装壳体内部固定安装有多个与空腔连通的延伸壳体，多个所述延伸壳体分别位于多个凹槽内，所述金属铆头下端开设有压槽。

4、优选地，所述转动件包括固定安装在安装壳体上端的圆环，所述圆环与热源下端转动连接，所述圆环外侧固定套设有齿环，所述齿环一侧啮合设置有齿轮，所述热源一侧设置有电机，所述电机输出端与齿轮固定连接，所述安装壳体上端开设有圆孔。

5、优选地，所述热源一侧固定安装有固定壳体，所述电机、齿环和齿轮均安装在固定壳体内部。

6、优选地，所述循环组件包括设置在热铆机本体一侧的循环水泵和冷却箱，所述循环水泵的出水端固定连通有连接管，所述冷却箱上固定连通有输水管，所述进水管和出水管的一端均固定连通有伸缩管，两个所述伸缩管分别与位置对应的连接管和输水管固定连通，所述连接管和输水管位于伸缩管的一端均通过固定件安装在热铆机本体一侧，所述循环水泵的进水端固定连通有固定管，所述固定管与冷却箱之间固定连通有导管。

7、优选地，所述进水管和出水管均为硬质管道。

8、优选地，所述循环组件还包括固定安装在冷却箱一侧的保温壳体，所述保温壳体与输水管之间固定连通有导流管，所述保温壳体与固定管之间固定连通有连通管，所述连通管与导管上均固定安装有电磁阀。

9、与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

10、1、为了实现热铆完成后，塑料铆头工作端面及成型压槽内塑料熔体的快速冷却固化，本发明在安装壳体的内壁中开设空腔，并在安装壳体外侧固定安装与空腔连通的进水管和出水管，在热压成型完成后，启动循环水泵，将冷却箱内的低温冷却水经连接管、伸缩管及进水管输送至安装壳体的空腔内，冷却水在空腔内环绕流动过程中，通过安装壳体的金属壁面与金属铆头主体发生高效的热交换，将金属铆头内的热量迅速带走，升温后的冷却水经出水管、伸缩管及输水管回流至冷却箱进行降温，通过上述内置式水冷循环结构，使金属铆头在完成热压动作后即可获得持续的冷却，冷却水直接通过包裹在金属铆头外侧的安装壳体进行换热，相较传统旁侧吹气方式，冷却介质与铆头之间的换热面积显著增大、传热效率大幅提升，从而消除因熔体粘附所导致的拉丝、麻点等缺陷，显著提升了铆接成型质量与表面光洁度。

11、2、为了实现塑料铆头在冷却固化阶段与金属铆头成型压槽的可靠分离、来消除粘连的风险，本发明在安装壳体上端固定安装与热源转动连接的圆环，并于圆环外侧设置齿环，电机输出端固设的齿轮与齿环保持啮合传动，当热压成型完成、进入冷却固化阶段时，启动电机并控制其按预定频率与幅度作周期性正反转切换，通过齿轮与齿环的啮合传动，驱动安装壳体及固定于安装壳体下端的金属铆头同步作反复正反向往复旋转运动，在该往复旋转过程中，铆头的成型压槽内壁与已逐渐固化的塑料铆头之间产生持续的剪切作用，该剪切力在塑料尚未完全固化期，即可有效破坏熔体与金属壁面之间的粘附界面，使塑料铆头与成型压槽内壁在完全固化前即产生分离，当冷却固化完成后，金属铆头上升脱模时，塑料铆头因已在固化前与压槽内壁形成分离界面而能够顺畅脱出，既与上述水冷循环结构形成协同冷却效果，确保塑料熔体快速降温至目标温度，又通过动作干预主动切断粘附路径，进一步保障了塑料铆头表面的洁净度，有效消除了因拉丝、粘料导致的成型缺陷与铆头清洁维护需求。

12、3、本发明在冷却水箱一侧设置保温壳体，在保温壳体与输水管之间固定连通导流管，在保温壳体与固定管之间固定连通连通管，并在连通管与导管上分别固定安装电磁阀，以控制各流路的通断切换，在冷却固化阶段，循环水泵从安装壳体空腔内抽出的高温冷却水，一部分经输水管回流至冷却箱进行降温，另一部分经导流管分流进入保温壳体中进行暂存与保温，将热压阶段从铆头处交换出的热量以显热形式储存于保温壳体内的热水中，当当前铆接循环完成、液压缸控制金属铆头上移复位，且需要对下一批次铆柱进行热压时，控制对应电磁阀切换流路，通过连通管将保温壳体内暂存的热水泵送至安装壳体的空腔内，利用预热阶段的热水对金属铆头进行提前预热，使金属铆头在电加热管启动前即获得一定的初始温度，通过上述热量回收与预热利用机制，将原本直接排散至环境或由冷却箱完全带走的热量予以回收并重新用于下一循环的金属铆头预热，有效缩短了电加热管将金属铆头从室温加热至工作温度的升温时间。