自冲铆接，解决了自冲铆接过程中铆钉需要提供较大冲击力完全穿透碳 纤维复合材料板的问题；
[0050] 2.本发明所述的铝合金板与碳纤维复合材料板的铆接方法中采用带有通孔的碳 纤维复合材料板，在碳纤维复合材料板在制作过程中直接将该板件做成带有通孔的，不需 要进行冲孔加工工艺，不但简化工艺步骤，节省成本，同时也避免了碳纤维复合材料板在冲 孔过程中发生脆性破坏，破坏材料本身良好的力学性能；
[0051] 3.本发明所述的铝合金板与碳纤维复合材料板的铆接方法中采用带有通孔的碳 纤维复合材料板，在铆接过程中碳纤维复合材料板只需要发生小变形，避免了铆钉切割碳 纤维复合材料板使板件发生基体开裂和纤维断裂等材料破坏形式，保证了铆接连接处的力 学性能；
[0052] 4、本发明通过基于BP神经网络的控制方法，使冲头冲击速度、冲头下止点高度及 冲头运行至下止点停留时间进行调控，使其达到最佳的运行状态，从而提高运行效率。
【附图说明】
[0053]图1为碳纤维复合材料模压成型工艺的流程图；
[0054] 图2为本发明所述的制备带有通孔的碳纤维复合材料板所采用模具的全剖视图；
[0055] 图3为本发明所述的制备带有通孔的碳纤维复合材料板所采用模具中上凸模结构 的轴测投影视图；
[0056] 图4为本发明所述的制备带有通孔的碳纤维复合材料板所采用模具中下凹模结构 的轴测投影视图；
[0057] 图5为本发明所述的铝合金板与碳纤维复合材料板之间的自冲铆接方法中采用的 自冲铆接设备结构组成示意图；
[0058] 图6为本发明所述的铝合金板与碳纤维复合材料板之间的自冲铆接方法中采用的 带有通孔的碳纤维复合材料板全剖视图；
[0059] 图7为本发明所述的铝合金板与碳纤维复合材料板之间的自冲铆接方法中采用的 自冲铆接设备在铆接过程中冲头运动到下止点的工序；
[0060] 图8为本发明所述的铝合金板与碳纤维复合材料板之间的自冲铆接方法的流程 图。
【具体实施方式】
[0061] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文 字能够据以实施。
[0062] 如图1~4所示，本发明提供的带有通孔的碳纤维复合材料板所使用的模具如下： 如图1，所述的碳纤维复合材料模压工艺流程有预浸布装模、预浸布凝胶、合模加压、升温固 化、降温脱模、修剪试件和检查包。所述的制备模具由上凸模110和下凹模120共同组成，模 具结构简单，便于制备带通孔的碳纤维复合材料板。
[0063]如图2与图3,所述的上凸模110为长方体式结构件，以长方体的下表面为基准面在 中心处设置一个长和宽相对较小的长方体凸台，在凸台的正中心设置有一个圆柱体与圆锥 体组合光孔，以长方体凸台的底面为基准面，靠近基准面的光孔为圆柱体光孔，远离基准面 的光孔为锥形体光孔，圆柱体光孔与锥形体光孔之间采用光滑圆弧过渡，锥形孔锥尖处采 用圆弧过渡，。
[0064]实施例中上凸模110采用铝合金材料，上凸模110底座长方体长为300mm，宽为 180mm，高为30mm。长方体凸台的长为200mm，宽为80mm，高为25mm，长方体凸台侧面分别与底 座长方体各侧面平行，每组平行平面之间距离均为50mm。上凸模110内的光孔结构包含一圆 柱体光孔和一圆锥体光孔，圆柱体光孔底面圆直径为8mm，深为10mm，圆锥体光孔底面圆锥 面圆直径为8_，圆锥体光孔的深为10_，圆锥体光孔锥尖处为半径为1mm的球面，圆锥体光 孔与圆柱体光孔连接处采用半径为5mm的圆弧面过渡。
[0065]如图2和图4,所述的下凹模120为长方体式结构件，以长方体上表面为基准面在中 心处设置一个长和宽相对较小的长方体凹槽，在凹槽的正中心设置有一个圆柱体与圆锥体 组合光柱，以长方体凸台的底面为基准面，靠近基准面的光柱为圆柱体光柱，远离基准面的 光柱为圆锥体光柱，圆柱体光柱与圆锥体光柱之间采用光滑圆弧过渡，锥形光柱锥尖处采 用圆弧过渡，在长方体凹槽长和宽方向的中心轴线与凹槽侧壁相交处设置4个半圆形通光 孔。
[0066]实施例中下凹模120采用铝合金材料，下凹模120底座长方体长为300mm，宽为 180mm，高为30mm。长方体凹槽的长为200mm，宽为80mm，深为15mm，长方体凹槽侧面分别与底 座长方体各侧面平行，每组平行平面之间距离均为50mm。下凹模120内的光柱结构几何形状 和尺寸与上凸模110中光孔结构一致，圆柱体光柱底面圆直径为8_，高为10_，圆锥体光柱 底面圆锥面直径为8mm，圆锥体光柱的高为10mm，圆锥体光柱锥尖处为半径为1mm的球面，圆 锥体光柱与圆柱体光柱连接处采用半径为5mm的圆弧面过渡，长方体凹槽长和宽方向的中 心轴线与凹槽侧壁相交处设置4个半径为5mm，深为15mm的半圆形通光孔。
[0067] 通过使用本发明所提供的带有通孔的碳纤维复合材料板所使用的模具，如图1~4 所示，本发明还提供了制备带有通孔的碳纤维复合材料板所使用的方法，包括：
[0068] 在所设计的模具的基础之上实现碳纤维复合板的制备，所设计的模具可以制备带 有通孔的碳纤维复合材料板件。
[0069] 带有通孔的碳纤维复合材料板的制备过程：
[0070] 1.在完成碳纤维布预浸工序后将碳纤维复合材料预浸布剪裁好，将预浸布平铺放 入下凹模120内的凹槽处，平铺过程中使编织碳纤维复合材料预浸布的编织孔隙穿过下凹 模120中的光柱，并且保证碳纤维复合材料预浸布在凹槽内全部铺平，凹槽的底面与碳纤维 复合材料预浸布之间没有空隙；
[0071] 2.将上凸模110与下凹模120合装到一起，使上凸模110和下凸模120组成的合模共 同加热进行预浸布凝胶。以酚醛环氧乙烯基树脂为例，将合模的温度升高到l〇〇°C-110°C， 完成树脂的凝I父工序；
[0072] 3.在上凸模110与下凹模120合装状态下对上凸模110和下凹模120均施加一定的 压力，以酚醛环氧乙烯基树脂为例，在加压的同时提高合装后装置的温度到120°C-130°C 并保持一段时间，完成树脂的固化。
[0073] 4.降低上凸模110与下凹模120合装后装置温度，分离上凸模110与下凹模120,取 出碳纤维复合材料试件，对板件进行修剪，得到带有通孔的碳纤维复合材料板150。
[0074] 在另一种实施例中，对预浸布进行超声处理，将所述预浸布浸泡到丙酮溶液中，超 声25~35分钟后取出瞭干，再将所述预浸布浸泡在甲醇溶液中，超声10~15分钟后取出瞭 干;所述凝胶介质为酚醛环氧乙烯基树脂，在将预浸布平铺放入下凹模120内的凹槽之前， 将所述预浸布浸泡在所述酚醛环氧乙烯基树脂中保持10~20分钟，然后将浸泡好的预浸布 再逐层平铺至所述模具凹槽中，在进行升温加热之前，在25°C~30°C中预热10~15分钟，再 升温4小时至100°C~110°C，并且在110°C条件下，保持15分钟，完成酚醛环氧乙烯基树脂的 凝胶;对模具施加5MPa的压力，同时对模具继续升温20分钟至120°C，并且在120°C条件下保 持2小时，完成酚醛环氧乙烯基树脂的固化;取出所述碳纤维复合材料板后，将所述碳纤维 复合材料板置于真空干燥箱中，在真空度为〇. 1~IPa、温度为55°C~75°C的条件下，保持20 ~30分钟后，自然冷却至室温，取出所述碳纤维复合材料板。
[0075] 如图5~8所示，本发明还提供了所述的铝合金板与碳纤维复合材料板的自冲铆接 方法，包括：
[0076]如图5,所述的铝合金板与碳纤维复合材料板的铆接方法中的自冲铆接装置由冲 头130，铆钉140，凹模主体170，凹模型腔180，压边圈190共同组成。
[0077] 所述的冲头130主体为圆柱状结构件，圆柱底面与柱面之间采用圆角过渡。所述压 边圈190结构的中心处设置有一个安装冲头130的光通孔，在铆接过程中，冲头130在压边圈 190通孔中上下运动。
[0078] 所述的凹模主体170顶端平面的中心处设置有一凹模型腔180。凹模型腔180侧壁 为光孔圆柱侧壁，凹模型腔180中心处为圆锥体凸台且圆锥体顶端采用圆球体过渡，凹模型 腔180侧壁与中心处凸台圆锥面采用圆弧过渡，侧壁与凹模主体170上表面之间采用圆弧过 渡。凹模型腔180的形状将迫使在自冲铆接过程中，使铆钉140能更好的张开并带入碳纤维 复合材料板150和铝合金板160共同进入凹模型腔180,形成机械互锁，得到性能良好的铆接 接头。
[0079] 如图5和图6,所述的铝合金板与碳纤维复合材料板的铆接方法中应用的碳纤维复 合材料板150在中心部有直径为6mm~8mm的通孔，碳纤维复合材料板150的通孔与冲头130、 压边圈190结构中的通孔、凹模主体180结构中均同心放置。
[0080] 所述的铝合金板与碳纤维复合材料板的铆接方法的步骤如下：
[0081] 1.如图5,将所述制备成带有通孔的碳纤维复合材料板150与铝合金板160放置在 凹模主体170上，碳纤维复合材料板150在上铝合金板160在下，驱动压边圈190压紧碳纤维 复合材料板150和铝合金板160,并保证碳纤维复合材料板150中通孔、冲头130和凹模主体 170的同轴度。
[0082] 2.采用送钉机构将铆钉送入压边圈的中