，下板料16是铝合金板通过传热加热到200°C?300°C左右。通过布设在复合压边圈22底面的热敏电阻即时测量上板料17的温度，当上板料17温度达到要求时，终止加热。
[0062]2.参阅图6-b，用棘轮驱动带式送钉机构将铆钉4送入模具后，复合压边圈22与复合凹模14通过设备中的导柱导套导向保证同轴度，即保证复合冲头1、铆钉4和复合凹模14的同轴度，然后对上板料17与下板料16进行自冲铆接。
[0063]3.参阅图6-c，复合冲头I向下带动铆钉4接触到上板料17的上表面。
[0064]4.参阅图6-d，随着下板料16流入复合凹模14的凹模型腔20内，铆钉4的管状腿部也开始向外扩张。凹模型腔20迫使铆钉4的管状腿部扣入下板料16内，铆钉4在复合冲头I和复合凹模14的共同作用下向周边翻开形成铆扣，从而在上板料17与下板料16间形成一个牢固的机械内锁结构。
[0065]5.参阅图6_e，随着凹模上行输气控制阀打开，冷却氮气经第一冷却气体管道2与第二冷却气体管道11排出对接头快速冷却，保证冷却速率高于27°C /s，同时有效防止板料发生氧化。复合压边圈22上的热敏电阻能及时地监测上板料17的温度，当上板料17的温度达到目标温度时终止输出氮气。
【主权项】
1.一种超高强钢板与铝合金板的自冲铆接装置，其特征在于，所述的超高强钢板与铝合金板的自冲铆接装置包括复合冲头(I)、复合压边圈(22)与复合凹模(14); 复合压边圈(22)和复合凹模(14)上下相对叠置，复合压边圈(22)中的压边圈主体(23)的底面和复合凹模(14)中的凹模主体(15)的顶端面之间为接触连接，复合冲头(I)置于复合压边圈(22)中的压边圈主体(23)的中心孔内为滑动连接，复合压边圈(22)、复合冲头(I)和复合凹模(14)的回转轴线共线。
2.按照权利要求1所述的超高强钢板与铝合金板的自冲铆接装置，其特征在于，所述的复合冲头(I)包括第一冷却气体管道(2)与冲头主体(5); 所述的冲头主体(5)为空心的圆柱形结构件，外径为4?8mm，底部圆角半径范围为0.5mm?1mm，冲头主体(5)的中心处沿轴向开设有阶梯孔，上段为第一空心圆孔(3)，第一空心圆孔⑶直径为Imm?3mm，下段孔的孔径小于第一空心圆孔(3)的孔径，下段孔的长度为0.5mm?3_，下段孔的孔径小于第一空心圆孔(3)的直径大于第一冷却气体管道(2)的内孔直径； 第一冷却气体管道(2)安装在冲头主体(5)的第一空心圆孔(3)内为过盈配合，第一冷却气体管道(2)底端面和第一空心圆孔(3)与下段孔所形成的环形端面接触连接，第一冷却气体管道(2)下端面距冲头主体(5)底面的距离范围为Imm?3mm。
3.按照权利要求1所述的超高强钢板与铝合金板的自冲铆接装置，其特征在于，所述的复合压边圈(22)还包括4个结构相同的喷火管(6)和4个结构相同的热敏电阻； 4个结构相同的喷火管(6)装入压边圈主体(23)上的4个结构相同的第三空心圆孔(21)内，4个结构相同的喷火管(6)中的喷火头(18)与4个结构相同的第三空心圆孔(21)之间为螺纹连接，4个结构相同的喷火管(6)的轴线相交于压边圈主体(23)的底面中心处，4个结构相同的热敏电阻布置在压边圈主体(23)上的4个结构相同的压边圈下端方形凹槽(7)中，与4个结构相同的热敏电阻连接的4根结构相同的压边圈下端导线(9)布置在4个结构相同的压边圈下端矩形凹槽(8)中，4个结构相同的热敏电阻凸出于压边圈主体(23)的底面，4个结构相同的热敏电阻与被连接的上板料(17)接触连接。
4.按照权利要求1所述的超高强钢板与铝合金板的自冲铆接装置，其特征在于，所述的压边圈主体(23)为圆环体形结构件，压边圈主体(23)的中心处加工有中心通孔，压边圈主体(23)上均匀地设置有4个结构相同的斜孔即第三空心圆孔(21)，4个结构相同的第三空心圆孔(21)的回转轴线相交于压边圈主体(23)的底面中心处，4个结构相同的第三空心圆孔(21)的孔壁上加工螺纹；压边圈主体(23)的底环面上均匀地设置有4个结构相同的压边圈下端方形凹槽(7)，4个结构相同的压边圈下端方形凹槽(7)的外侧沿着直径方向设置4个结构相同的压边圈下端矩形凹槽(8)。
5.按照权利要求4所述的超高强钢板与铝合金板的自冲铆接装置，其特征在于，所述的4个结构相同的第三空心圆孔(21)的直径为8?15mm，与水平面的夹角为35°?55°，4个结构相同的压边圈下端方形凹槽(7)与压边圈主体(23)的中心孔不连通，4个结构相同的压边圈下端方形凹槽(7)与4个结构相同的压边圈下端矩形凹槽(8)相连通。
6.按照权利要求1所述的超高强钢板与铝合金板的自冲铆接装置，其特征在于，所述的复合凹模(14)包括第二冷却气体管道(11)与凹模主体(15); 所述的凹模主体(15)为圆盘类结构件，凹模主体(15)顶端的中心处设置一个环形型腔即凹模型腔(10)，凹模型腔(10)是由圆柱孔侧壁、底部平面和中心处的形成凸台的圆锥面与圆球形顶面组成，底部平面与圆柱孔侧壁的底部之间采用横截面为圆弧线的I号圆环曲面连接，底部平面与圆锥面的底部之间采用横截面为圆弧线的2号圆环曲面连接，凸台的回转轴线与环形型腔的回转轴线共线，在凸台的中心处加工有与凹模主体(15)底面垂直的第二空心圆孔(13); 第二冷却气体管道(11)安装在第二空心圆孔(13)内，两者为过盈配合，第二冷却气体管道(11)的顶端面低于凹模凸台顶面。
7.按照权利要求6所述的超高强钢板与铝合金板的自冲铆接装置，其特征在于，所述的凹模型腔(10)的圆柱孔侧壁直径为8mm?12mm，底部平面距凹模主体(15)的顶端面距离范围为1.2mm?2mm，底部圆角半径即连接圆柱孔侧壁与底部平面、底部平面与圆锥面的底部圆角半径为0.5mm?2mm，形成凸台的圆锥面与垂直方向的角度为40°?60°，凸台的圆球形顶面直径为2mm?3mm，凸台顶面可高出或低于凹模主体(15)的顶端面的距离范围为0_?2_，第二空心圆孔(13)直径为1_?3_。
【专利摘要】本实用新型公开了超高强钢板与铝合金板的自冲铆接装置，旨在克服现有技术无法在保证超高强度钢板的力学性能不受影响的前提下实现超高强钢和铝合金的连接的问题。超高强钢板与铝合金板的自冲铆接装置包括复合冲头(1)、复合压边圈(22)与复合凹模(14)。复合冲头(1)包括第一冷却气体管道(2)与冲头主体(5)；复合压边圈(22)包括压边圈主体(23)。复合压边圈(22)和复合凹模(14)上下相对叠置，压边圈主体(23)底面和复合凹模(14)中的凹模主体(15)顶端面之间为接触连接，复合冲头(1)置于压边圈主体(23)的中心孔内为滑动连接，复合压边圈(22)、复合冲头(1)和复合凹模(14)的回转轴线共线。
【IPC分类】B21D37-10, B21D39-00, B21D37-16
【公开号】CN204504006
【申请号】CN201520079228
【发明人】庄蔚敏, 张凯希, 李兵, 胡哲, 李冰娇
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年2月4日