一种采用铆柱振动式铆压的板材连接方法
【技术领域】
[0001]本发明属于板材连接方法技术领域，具体涉及一种采用铆柱振动式铆压的板材连接方法。
【背景技术】
[0002]近些年，同种材料、异种材料、相同厚度和不同厚度的板材连接问题得到了广泛关注。采用铆钉连接的板材连接工艺差，铆钉会对板材表面产生损伤，严重影响板材的使用效果，此外，由于铆钉和板材为异种材料，容易产生电化学腐蚀，使连接点产生松动。
[0003]传统的点焊在焊接时会产生火花、烟雾等，对环境造成污染。此外，点焊在焊接异种材料时焊接性能差，且点焊的材料熔点要高，无法焊接熔点在点焊温度以下的材料，这些都限制了点焊的使用。
[0004]此外，还有一种工艺叫机械变形压力连接工艺，机械变形压力连接工艺采用专门的凸凹模对连接板件进行冲压，利用金属塑性变形能力，通过板件之间的内嵌达到连接目的。机械变形压力连接工艺不仅经济、节能、环保，还非常适合应用于异质异型、材料表面有镀层或油漆等覆盖件的连接。但是机械变形压力连接单点静态强度仅是点焊的70%。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种采用铆柱振动式铆压的板材连接方法，有效增加连接点的强度。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0007]一种采用铆柱振动式铆压的板材连接方法，包括以下步骤:
[0008]铆压开始前，将下模8固定在台座7上，在台座7上环绕下模8布置多个分瓣模6，分瓣模6能够沿台座7滑动，将上板4和下板5叠放在分瓣模6上，并用压边圈3压紧，将铆柱2置于上板4上，并与下模8的中心位置对中，冲头1置于铆柱2的上部，
[0009]采用振动式铆压工艺，给冲头1施加振动，同时让冲头1向下运动，将铆柱2压入上板4中，冲头1上的振动传递给铆柱2，上板4在变形过程中挤压下板5向下变形，同时，分瓣模6沿台座7呈辐射状向外滑动，随着分瓣模6的滑动，上板4和下板5在铆柱2的压力作用下也呈辐射状向外扩展变形，铆柱2的上凹坑和下凹坑处的材料产生变形，使铆柱2嵌入到上板4中，压迫上板4在连接点附近嵌入到下板5中，形成一个卡扣，从而实现连接。
[0010]根据不同的成形效果，冲头1上分别施加低频振动、中频振动、高频振动或超高频振动。
[0011]所述的铆柱2的形状为圆柱状，圆柱上平面设有上凹坑，圆柱下平面设有下凹坑，其参数包括铆柱直径d3、铆柱高度h、上凹坑直径d2、下凹坑直径山、上凹坑深度12、下凹坑深度1:、上凹坑锥角α2、下凹坑锥角αι和铆柱圆角R，采用不同的参数组合能产生不同的连接效果。
[0012]本发明具有以下优点:
[0013](1)传统带齿的铆钉对连接的板材有损伤，这增加了防腐处理的难度，导致板材在连接处容易锈蚀。而本发明采用的铆柱完全利用塑性变形将板材连接在一起，对板材无损伤。
[0014](2)该连接方式可有效增加连接点的强度。
[0015](3)该连接方式不会产生火花、烟雾等，安全环保。
[0016](4)在冲头上施加了振动，使板材塑性变形性能好，成形阻力降低。
【附图说明】
[0017]图1是铆压开始前示意图。
[0018]图2是柳压结束后的不意图。
[0019]图3是本发明使用的铆柱的示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明做详细描述。
[0021]一种采用铆柱振动式铆压的板材连接方法，包括以下步骤:
[0022]参照图1，铆压开始前，将下模8固定在台座7上，在台座7上环绕下模8布置多个分瓣模6，分瓣模6能够沿台座7滑动，将上板4和下板5叠放在分瓣模6上，并用压边圈3压紧，将铆柱2置于上板4上，并与下模8的中心位置对中，冲头1置于铆柱2的上部，
[0023]参照图2，采用振动式铆压工艺，给冲头1施加振动，同时让冲头1向下运动，将铆柱2压入上板4中，冲头1上的振动传递给铆柱2，上板4在变形过程中挤压下板5向下变形，同时，分瓣模6沿台座7呈辐射状向外滑动，随着分瓣模6的滑动，上板4和下板5在铆柱2的压力作用下也呈辐射状向外扩展变形，铆柱2的上凹坑和下凹坑处的材料产生变形，使铆柱2嵌入到上板4中，压迫上板4在连接点附近嵌入到下板5中，形成一个卡扣，从而实现连接。根据不同的成形效果，冲头1上能分别施加低频振动、中频振动、高频振动或超高频振动，
[0024]参照图3，所述的铆柱2的形状为圆柱状，圆柱上平面设有上凹坑，圆柱下平面设有下凹坑，其参数包括铆柱直径d3、铆柱高度h、上凹坑直径d2、下凹坑直径山、上凹坑深度12、下凹坑深度1:、上凹坑锥角α2、下凹坑锥角αι和铆柱圆角R，采用不同的参数组合能产生不同的连接效果。
【主权项】
1.一种采用铆柱振动式铆压的板材连接方法，其特征在于，包括以下步骤: 铆压开始前，将下模⑶固定在台座(7)上，在台座(7)上环绕下模⑶布置多个分瓣模(6)，分瓣模(6)能够沿台座(7)滑动，将上板⑷和下板(5)叠放在分瓣模(6)上，并用压边圈⑶压紧，将铆柱⑵置于上板⑷上，并与下模⑶的中心位置对中，冲头⑴置于铆柱(2)的上部， 采用振动式铆压工艺，给冲头(1)施加振动，同时让冲头(1)向下运动，将铆柱(2)压入上板(4)中，冲头(1)上的振动传递给铆柱(2)，上板(4)在变形过程中挤压下板(5)向下变形，同时，分瓣模(6)沿台座(7)呈辐射状向外滑动，随着分瓣模￠)的滑动，上板(4)和下板(5)在铆柱(2)的压力作用下也呈辐射状向外扩展变形，铆柱(2)的上凹坑和下凹坑处的材料产生变形，使铆柱(2)嵌入到上板(4)中，同时压迫上板(4)在连接点附近嵌入到下板(5)中，形成一个卡扣，从而实现连接。2.根据权利要求1所述的一种采用铆柱振动式铆压的板材连接方法，其特征在于:根据不同的成形效果，冲头(1)上分别施加低频振动、中频振动、高频振动或超高频振动。3.根据权利要求1所述的一种采用铆柱振动式铆压的板材连接方法，其特征在于:所述的铆柱(2)的形状为圆柱状，圆柱上平面设有上凹坑，圆柱下平面设有下凹坑，其参数包括铆柱直径d3、铆柱高度h、上凹坑直径d2、下凹坑直径山、上凹坑深度12、下凹坑深度h、上凹坑锥角α2、下凹坑锥角αι和铆柱圆角R，采用不同的参数组合能产生不同的连接效果。
【专利摘要】一种采用铆柱振动式铆压的板材连接方法，铆压开始前，将下模固定在台座上，在台座上环绕下模布置多个分瓣模，将上板和下板叠放在分瓣模上，并用压边圈压紧，将铆柱置于上板上，冲头置于铆柱的上部，采用振动式铆压工艺，给冲头施加振动，同时让冲头向下运动，将铆柱压入上板中，冲头上的振动传递给铆柱，上板在变形过程中挤压下板向下变形，同时，分瓣模沿台座呈辐射状向外滑动，随着分瓣模的滑动，上板和下板在铆柱的压力作用下也呈辐射状向外扩展变形，铆柱的上凹坑和下凹坑处的材料产生变形，使铆柱嵌入到上板中，压迫上板在连接点附近嵌入到下板中，形成一个卡扣，从而实现连接，本发明具有连接强度高、安全环保、对板材无损伤等优点。
【IPC分类】B21D39/02
【公开号】CN105344849
【申请号】CN201510809937
【发明人】赵升吨, 陈超, 韩晓兰, 崔敏超, 范淑琴
【申请人】西安交通大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月20日