一种利用冲孔复合模连接金属薄板与厚板的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种金属薄板与厚板的连接方法，具体是一种利用冲孔复合模连接金属薄板与厚板的方法。
【背景技术】
[0002]金属薄厚板的连接结构广泛应用于铁路运输、船舶工程、航空航天、汽车工业、家电等制造领域。金属薄厚板连接往往采取焊接方法，但是金属薄板与金属厚板相比，自身拘束度较小，焊接时变形较大，特别是对不锈钢等一些热膨胀系数较大的材料，变形尤为严重。变形会严重影响薄厚板结构的结构强度，制造精度和使用性能。
[0003]对于金属薄厚板连接，通常需要多点连接才能保证连接强度，如果采用点焊方法，考虑到实际板材的厚度存在波动，不同点位采用同一焊接方法参数，必然导致连接强度下降，如不同点位调整方法参数保证焊接强度，则会大幅度增加自动化焊接的难度，生产效率降低。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种利用冲孔复合模连接金属薄板与厚板的方法，能够避免点焊引起的应力集中，保证连接强度。
[0005]本发明涉及一种利用冲孔复合模连接金属薄板与厚板的方法，是通过以下步骤实现的:
[0006]第一步，首先将一圆筒状的外层凸模和一带台肩的圆柱状内层凸模组合成一冲孔复合模，所述内层凸模外圆面与所述外层凸模内圆面滑动配合，将该冲孔复合模安装在冲压机上；
[0007]第二步，将金属薄板放在所述冲压机上，所述冲压机的冲头驱使所述外层凸模下降，在所述金属薄板上按照均匀间距冲出多个直径较大的通孔，然后所述冲头带动外层凸模上升；
[0008]第三步，将金属厚板放在所述金属薄板上，使二者需要连接的部分重叠，所述冲压机的冲头驱使所述内层凸模下降，在所述厚板上冲出多个直径较小的通孔，所述厚板通孔与所述薄板通孔的轴线重合且数量相等；
[0009]第四步，所述内层凸模继续下降，用台肩部分将所述金属厚板通孔的边缘通过挤压使其变形成一空心的突起部，该突起部穿过所述薄板通孔并向外延伸出一小段；
[0010]第五步，将所述金属厚板、金属薄板整体运送至墩粗机上，所述墩粗机的墩粗凸模下压，将所述突起部外露的部分镦扁形成连接节点，使其紧贴于所述金属薄板的外表面，从而将所述金属厚板、金属薄板牢固地连接在一起。
[0011]有益效果:本发明方法比焊接方法更加牢固可靠，该连接结构能够用设备一次性地完成，尤其是完成该连接结构的冲孔复合模非常简单，可以在一台冲压设备上一次性的将金属厚板、金属薄板的所有连接点都制造完成；生产加工方便快捷，与现有技术相比大幅提高了生产效率。
【附图说明】
[0012]下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。
[0013]图1是薄板冲孔工序；
[0014]图2是厚板冲孔工序；
[0015]图3是厚板通孔的挤压工序；
[0016]图4是挤压工序完成后的状态图；
[0017]图5是连接节点墩粗工序；
[0018]图6图5中A点的放大图。
[0019]图中:1、冲孔复合模，2、凹模，3、墩粗凸模，4墩粗凹模。
【具体实施方式】
[0020]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0021 ] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0022]本发明方法适用于钢质薄厚板、铁质薄厚板、硬质铜合金板和硬质铝合金板的连接。
[0023]第一步，参见图1，如图所示，首先将一圆筒状的外层凸模和一带台肩的圆柱状内层凸模组合成一冲孔复合模1，内层凸模外圆面与外层凸模内圆面滑动配合，将该冲孔复合模安装在冲压机的冲头上；
[0024]第二步，采用45#钢退火态板料，其中厚板厚度1.5mm，薄板厚度0.5mm。先将薄板放在冲压机的凹模2上，冲压机的冲头驱使外层凸模下降，在薄板上按照均匀间距冲出多个直径1.5mm的通孔，然后冲头带动外层凸模上升；
[0025]第三步，参见图2，如图所示，将厚板放在薄板上，使二者需要连接的部分重叠，冲压机的冲头驱使内层凸模下降，在厚板上冲出多个直径6_的通孔，厚板通孔与薄板通孔的轴线重合且数量相等；
[0026]第四步，参见图3，如图所示，内层凸模继续下降，凸模下压3mm穿过整个薄板通孔，用台肩部分将厚板通孔的边缘通过挤压使其变形成一空心的突起部，该突起部穿过薄板通孔并向外延伸出一小段(如图4所示)。
[0027]第五步，参见图5，将厚板、薄板整体运送至墩粗机的墩粗凹模4上，墩粗机的墩粗凸模3下压，将突起部外露的部分镦扁形成连接节点，使其紧贴于薄板的外表面(如图6所示)，从而将厚板、薄板完全贴合在一起。
[0028]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种利用冲孔复合模连接金属薄板与厚板的方法，其特征在于 该方法具有以下步骤: 第一步，首先将一圆筒状的外层凸模和一带台肩的圆柱状内层凸模组合成一冲孔复合模，所述内层凸模外圆面与所述外层凸模内圆面滑动配合，将该冲孔复合模安装在冲压机上; 第二步，将金属薄板放在所述冲压机上，所述冲压机的冲头驱使所述外层凸模下降，在所述金属薄板上按照均匀间距冲出多个直径较大的通孔，然后所述冲头带动外层凸模上升; 第三步，将金属厚板放在所述金属薄板上，使二者需要连接的部分重叠，所述冲压机的冲头驱使所述内层凸模下降，在所述厚板上冲出多个直径较小的通孔，所述厚板通孔与所述薄板通孔的轴线重合且数量相等； 第四步，所述内层凸模继续下降，用台肩部分将所述金属厚板通孔的边缘通过挤压使其变形成一空心的突起部，该突起部穿过所述薄板通孔并向外延伸出一小段； 第五步，将所述金属厚板、金属薄板整体运送至墩粗机上，所述墩粗机的墩粗凸模下压，将所述突起部外露的部分镦扁形成连接节点，使其紧贴于所述金属薄板的外表面，从而将所述金属厚板、金属薄板牢固地连接在一起。
【专利摘要】本发明涉及的是一种金属薄板与厚板的连接方法，具体是一种利用冲孔复合模连接金属薄板与厚板的方法，先将一圆筒状的外层凸模和一带台肩的圆柱状内层凸模组合成一冲孔复合模，将该冲孔复合模安装在冲压机上，用外层凸模在金属薄板上冲出多个直径较大的通孔，然后将金属厚板放在金属薄板上，内层凸模下降，在厚板上冲出多个直径较小的通孔，厚板通孔与薄板通孔的轴线重合且数量相等；内层凸模继续下降，用台肩部分将金属厚板通孔的边缘通过挤压使其变形成一空心的突起部，该突起部穿过薄板通孔并向外延伸出一小段；用墩粗机将突起部镦扁形成连接节点，使其紧贴于金属薄板的外表面，从而将金属厚板、金属薄板牢固地连接在一起。
【IPC分类】B21D28/26, B21D39/02
【公开号】CN105414364
【申请号】CN201510869293
【发明人】王可胜, 陈勇章, 李尚荣
【申请人】合肥金海康五金机械制造有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月27日