[0003] 本发明的目的在于提供一种电液铆接装置及其方法。
[0004] 本发明一种电液铆接装置，包括充放电电路、传输电缆、放电电极、冲击波传输管道、增压喷嘴、活塞缸体、活塞杆、基座和增压油路。所述冲击波传输管道的一端与基座固定，另一端与增压喷嘴的入口端连接。所述增压喷嘴的出口段与活塞缸体的内端连通。所述活塞杆与活塞缸体的内腔构成滑动副。活塞杆伸出活塞缸体外。活塞杆将活塞缸体的内腔分隔为有杆腔和无杆腔。
[0005] 所述的增压油路包括换向阀、液压泵、单向阀和油箱。所述液压泵的进液口与油箱连通，出液口与单向阀的输入口连通。单向阀的输出口与换向阀的进油口连通。换向阀的回油口与油箱连通。换向阀的工作油口通过活塞缸体上开设的回程进液孔与活塞缸体的有杆腔来连通。
[0006] 所述的放电电极设置在冲击波传输管道内，并与基座固定。放电电极呈圆柱形，包括同轴且由内到外依次排列设置的电极杆、绝缘管和电极管。
[0007] 所述的充放电电路包括充电回路和放电回路。所述的充电回路包括直流电源、电阻R1、储能电容C1和第五IGBT管Q5。直流电源的正极接电阻R1的一端。电阻R1的另一端接第五IGBT管Q5的漏极；第五IGBT管Q5的源极接储能电容C1的正极；储能电容C1的负极接直流电源的负极。所述的放电回路包括电感L1、第一IGBT管Q1、第二IGBT管Q2、第三IGBT管Q3和第四IGBT管Q4。第一IGBT管Q1及第二IGBT管Q2的漏极均接储能电容C1的正极；第一IGBT管Q1的源极接第三IGBT管Q3的漏极及电感L1的一端；电感L1的另一端接电极杆；第二IGBT管Q2的源极接第四IGBT管Q4的漏极及电极管；第三IGBT管Q3及第四IGBT管Q4的源极均接储能电容C1的负极。
[0008] 进一步地，所述的增压喷嘴包括喷嘴套、第一收缩管、喷头、稳流器、金属密封圈和第二收缩管。所述的喷头、第一收缩管、第二收缩管依次排列设置在喷嘴套内。喷头及第一收缩管均与喷嘴套过盈配合。第二收缩管的内端与喷嘴套螺纹连接。喷头与第一收缩管嵌有一个金属密封圈。稳流器的一端与第二收缩管的入口端固定并连通。第一收缩管、第二收缩管的内侧面均为圆台面，且第一收缩管内侧面的锥度小于第二收缩管内侧面的锥度。喷嘴套的出口端与活塞缸体的无杆腔固定并连通。稳流器的入口端与冲击波传输管道远离基座的那端固定并连通。
[0009] 进一步地，所述第二收缩管入口端的内径、稳流器的内径及冲击波传输管道的内径相等。第二收缩管出口端的内径等于第一收缩管的入口端的内径。第一收缩管的出口端内径、喷头的内径及活塞缸体的内径相等。
[0010] 进一步地，所述的增压喷嘴还包括连接螺母和套管。所述的连接螺母与喷嘴套同轴设置，且构成转动副。套管与连接螺母螺纹连接，并套住第一收缩管、第二收缩管、稳流器。
[0011] 进一步地，所述的充放电电路还包括控制器。第一IGBT管Q1、第二IGBT管Q2、第三IGBT管Q3、第四IGBT管Q4、第五IGBT管Q5的栅极与控制器的五个I/O口分别连接。所述的第一IGBT管Q1、第二IGBT管Q2、第三IGBT管Q3、第四IGBT管Q4及第五IGBT管Q4均集成在IPM模块中。
[0012] 进一步地，所述的冲击波传输管道、增压喷嘴及活塞缸体内充满液体。
[0013] 进一步地，所述的换向阀采用二位三通电磁换向阀。
[0014] 进一步地，所述电极杆的直径为10mm；所述电极管的内径为58mm。电极杆的材质为铜；电极管的材质为不锈钢。
[0015] 进一步地，本发明一种电液铆接装置还包括铆锤。活塞杆伸出活塞缸体外的那端铆锤固定。
[0016] 该电液铆接装置的铆击方法具体如下：
[0017] 步骤一、换向阀切换至活塞缸体的有杆腔与液压泵连通的状态，且液压泵启动，使得冲击波传输管道内液体的压强达到预设压力。同时，控制器控制第五IGBT管Q5导通；直流电源经电阻R1为储能电容C1充电。
[0018] 步骤二、储能电容C1充电完成后，用铆锤抵住铆钉。
[0019] 步骤三、控制器控制第五IGBT管Q5截止。之后，控制器控制第一IGBT管Q1、第四IGBT管Q4导通或控制第二IGBT管Q2、第三IGBT管Q3导通，使得储能电容C1与放电电极形成回路。同时，换向阀切换至活塞缸体的有杆腔与油箱连通的状态。
[0020] 步骤四、储能电容C1内的电能通过放电电极在冲击波传输管道中释放，通过在冲击波传输管道的液体中的高压放电反应，释放能量冲击波，并沿着冲击波传输管道向增压喷嘴传播。冲击波通过增压喷嘴后，对活塞杆产生冲击力，活塞杆向外推出，使得铆锤冲击铆钉。
[0021] 步骤五、活塞杆的运动使固定在活塞杆前的铆锤开始动作，通过铆锤撞击铆钉，完成铆接。
[0022] 本发明具有的有益效果是：
[0023] 1、本发明通过在液体中的高压放电，使之产生强烈机械冲击波，进而能够使得活塞杆向外传递一个迅速产生且巨大的冲击力。将该冲击力利用在铆接工艺上，能够提高了铆接的生产效率，降低了铆击过程中的机械损失，降低相关器件的劳动强度以及设备成本。
[0024] 2、本发明利用高压直流电对储能电容进行充电，提高充电效率。
[0025] 3、本发明使用IPM模块对充电系统进行控制，功率开关器件、驱动电路和故障检测电路集成在一起，减小了系统的体积，而且增强了系统的可靠性。
[0026] 4、本发明通过高压喷嘴提高冲击波对活塞杆产生的冲击力，以增强铆接的效果。
