一种涂胶-钻孔-电磁铆接复合装置的制作方法

本实用新型涉及机械加工技术领域，为一种涂胶-钻孔-电磁铆接复合装置。

背景技术：

目前，航空航天产品朝着轻量化和大型化方向发展。为了实现轻量化,越来越多地采用钛合金和复合材料结构。由于钛合金与复合材料相容性好，导致了大量钛合金紧固件的采用。而钛合金为应变速率敏感材料,屈强比高,传统铆接工艺难以满足铆接质量要求。为了实现大型化，满足结构承载能力的要求,越来越多地采用高强度大直径铆钉。由于传统铆接工艺铆接力不足，难以克服材料变形抗力，导致难以实现高强度大直径铆钉成形。因此迫切需要采用新型铆接工艺来解决上述问题。

电磁铆接是一种将电磁能转化为机械能，使铆钉发生塑性变形从而获得机械连接接头的铆接方法。电磁铆接质量稳定，可实现比较理想的干涉配合，能用于解决应变速率敏感材料铆钉和大直径铆钉铆钉难以成形问题。传统电磁铆接均是采用感应式电磁铆接原理，但是由于驱动片与线圈难以完全耦合，导致能量利用率低。因此需要提高能量利用率，以更有效的解决低电压成形高强度大直径铆钉和应变速率敏感材料铆钉难以实现的问题。

而且复合材料虽然以其优异的力学性能和耐腐蚀性在航空航天产品得到了广泛的应用，但复合材料并非永不发生腐蚀。在一定条件下，复合材料连接时会发生原电池效应从而产生腐蚀，导致连接强度明显下降。因此需要采取措施来解决复合材料问题。

同时一般生产时步骤繁琐，需辗转几个场地进行下一步加工，效率低下。

技术实现要素：

鉴于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种涂胶-钻孔-电磁铆接复合装置，不仅结构合理，而且使用便捷高效。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种涂胶-钻孔-电磁铆接复合装置，包括有一底座，底座左端上方设置有涂胶机构，涂胶机构由一盛胶器和盛胶器内滚动配合的送胶辊与涂胶棍组成，底座右端上表面设置有一t型旋转杆，t型旋转杆竖直段底部与底座上表面相接，该t型旋转杆水平段两端下表面分别连接钻孔结构与电磁铆接机构。

进一步的，所述盛胶器为一u形桶状结构，盛胶器前后两侧壁上固连有两定位板，该定位板下端均固连在底座上，盛胶器下底部开设有通槽，以利于送胶辊的安装，两定位板中下部前后均贯穿开设有通孔，以利于涂胶棍的轴承穿过连接，涂胶棍顶端与送胶辊底端滚动配合连接。

进一步的，位于涂胶机构下方的底座内部中空，且设置有履带传动机构，该履带传动机构上表面与底座上表面水平，以利于带动板材水平朝右输送。

进一步的，所述钻孔机构包括有一升降机构，该升降机构上通过螺钉与t型旋转杆连接，该升降机构竖直朝下，与一钻头安装座相接，钻头安装座下端安装有钻头，该钻头安装座外套接有一压边桶，该压边桶开口朝下，顶部开设有供升降机构穿过的孔洞，压边桶内顶部与钻头安装座上表面相接触，该钻头底端的水平高度高于压边桶的下端开口处水平高度，升降机构与压边桶之间处套接有一弹簧，该弹簧上端顶接在升降机构的阶梯轴上，下端与压边桶顶端上表面顶接。

进一步的，所述底座位于钻头正下方处朝下开设有一凹模，该凹模内大小与板材大小一致，以利于钻孔。

进一步的，所述电磁铆接机构包括有一第二升降机构，第二升降机构上端与t型旋转杆水平段下端通过螺钉连接，第二升降机构下表面固设有一水平的固定板，该固定板下端通过两左右对称的连接杆与下方支撑板相连接，连接杆上下端部均与固定板与支撑板固连，所述连接杆左右两端竖直设置有两导杆，两导杆均呈t字形；所述固定板中部下方设置有一液压阻尼器，该液压阻尼器上端与固定板固连，自上而下贯穿支撑板与下方的初级线圈固连，两导杆均自上而下贯穿支撑板、初级线圈，并与下方次级线圈固连，该次级线圈下端固设有一放大器，所述放大器下端与铆模螺纹连接。

进一步的，所述导杆的水平段均在导杆顶端，导杆上方均设置有第一缓冲弹簧，该第一缓冲弹簧均竖直设置，其上端均顶接在固定板下端面开设的凹槽内并固定，第一缓冲弹簧下端均固连在导杆上端面上，所述导杆的水平段与支撑板之间套设有第二缓冲弹簧，该第二缓冲弹簧上端顶接在导杆水平段下端面，第二缓冲弹簧下端顶接在支撑板上表面，该铆接设备、涂胶机构、t型旋转杆、钻孔机构、履带传动机构、电磁铆接机构均与一控制器电性连接。

进一步的，初级线圈与次级线圈大小一致，该初级线圈呈倒凸字形，次级线圈呈凸字形，两者处于同一竖直轴线上，初级线圈与次级线圈均外接在一铆接设备上。

进一步的，所述液压阻尼器外套接有一复位弹簧，该弹簧上下均顶接在液压阻尼器的上下凸缘处。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：首先，使用自激励式电磁铆接，有效解决了低电压高强度大直径铆钉和应变速率敏感材料铆钉难成形问题；其次，铆接前对板材进行胶接，提高了板材间连接强度和耐腐蚀性；最后，本实用新型采用流水线形式来进行涂胶、钻孔和铆接，容易实现自动化，工作效率高。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例构造示意图；

图2为图1中a的放大示意图；

图3为本实用新型实施例主视图。

图中：1-底座，2-涂胶机构，3-盛胶器，4-送胶辊，5-涂胶棍，6-t型旋转杆，7-钻孔结构，8-电磁铆接机构，9-定位板，10-通槽，11-通孔，12-履带传动机构，13-板材，14-升降机构，15-螺钉，16-钻头安装座，17-钻头，18-压边桶，19-弹簧，20-凹模，21-第二升降机构，22-固定板，23-连接杆，24-支撑板，25-导杆，26-液压阻尼器，27-初级线圈，28-次级线圈，29-放大器，30-铆模，31-第一缓冲弹簧，32-凹槽，33-第二缓冲弹簧，34-复位弹簧，35-凸缘，36-铆接设备，37-控制器。

具体实施方式

如图1~3所示，一种涂胶-钻孔-电磁铆接复合装置，包括有一底座1，底座左端上方设置有涂胶机构2，涂胶机构由一盛胶器3和盛胶器内滚动配合的送胶辊4与涂胶棍5组成，底座右端上表面设置有一t型旋转杆6，t型旋转杆竖直段底部与底座上表面相接，该t型旋转杆水平段两端下表面分别连接钻孔结构7与电磁铆接机构8。

在本实用新型实施例中，所述盛胶器为一u形桶状结构，盛胶器前后两侧壁上固连有两定位板9，该定位板下端均固连在底座上，盛胶器下底部开设有通槽10，以利于送胶辊的安装，两定位板中下部前后均贯穿开设有通孔11，以利于涂胶棍的轴承穿过连接，涂胶棍顶端与送胶辊底端滚动配合连接。

在本实用新型实施例中，位于涂胶机构下方的底座内部中空，且设置有履带传动机构12，该履带传动机构上表面与底座上表面水平，以利于带动板材13水平朝右输送。

在本实用新型实施例中，所述钻孔机构包括有一升降机构14，该升降机构上通过螺钉15与t型旋转杆连接，该升降机构竖直朝下，与一钻头安装座16相接，钻头安装座下端安装有钻头17，该钻头安装座外套接有一压边桶18，该压边桶开口朝下，顶部开设有供升降机构穿过的孔洞，压边桶内顶部与钻头安装座上表面相接触，该钻头底端的水平高度高于压边桶的下端开口处水平高度，升降机构与压边桶之间处套接有一弹簧19，该弹簧上端顶接在升降机构的阶梯轴上，下端与压边桶顶端上表面顶接，该升降机构主要由液压缸组成，并通过活塞杆控制升降。

在本实用新型实施例中，所述底座位于钻头正下方处朝下开设有一凹模20，该凹模内大小与板材大小一致，以利于钻孔。

在本实用新型实施例中，所述电磁铆接机构包括有一第二升降机构21，第二升降机构上端与t型旋转杆水平段下端通过螺钉连接，第二升降机构下方连接有一水平的固定板22，该固定板下端通过两左右对称的连接杆23与下方支撑板24相连接，连接杆上下端部均与固定板与支撑板固连，所述连接杆左右两端竖直设置有两导杆25，两导杆均呈t字形；所述固定板中部下方设置有一液压阻尼器26，该液压阻尼器上端与固定板固连，自上而下贯穿支撑板与下方的初级线圈27固连，两导杆均自上而下贯穿支撑板、初级线圈，并与下方次级线圈28固连，该次级线圈下端固设有一放大器29，所述放大器下端与铆模30螺纹连接。

在本实用新型实施例中，所述导杆的水平段均在导杆顶端，导杆上方均设置有第一缓冲弹簧31，该第一缓冲弹簧均竖直设置，其上端均顶接在固定板下端面开设的凹槽32内并固定，第一缓冲弹簧下端均固连在导杆上端面上，所述导杆的水平段与支撑板之间套设有第二缓冲弹簧33，该第二缓冲弹簧上端顶接在导杆水平段下端面，第二缓冲弹簧下端顶接在支撑板上表面。

在本实用新型实施例中，初级线圈与次级线圈大小一致，该初级线圈呈倒凸字形，次级线圈呈凸字形，两者处于同一竖直轴线上，初级线圈与次级线圈均外接在一铆接设备36上，该铆接设备、涂胶机构、t型旋转杆、钻孔机构、履带传动机构、电磁铆接机构均与一控制器37电性连接。

在本实用新型实施例中，所述液压阻尼器外套接有一复位弹簧34，该弹簧上下均顶接在液压阻尼器的上下凸缘35处。

本实用新型实施例的工作原理：首先将板材放置到履带传动机构上，通过控制器控制履带传动机构开启，使板材朝右移动，接触到涂胶辊后涂胶辊逆时针旋转，进而带动送胶辊转动，将胶从盛胶器中带出到涂胶辊上对板材涂胶，涂完后经履带传动机构送至凹模上，将未涂胶板材置于板材已涂胶表面，控制升降机构带动压边桶和钻头安装座下竖直朝下运动，压边桶先压至板材表面并压紧，弹簧压缩防止板材错位，钻头继续朝下运动，接触到板材进行钻孔，钻完后升降机构带动压边桶和钻头安装座上升到原位，接着将铆钉放置于加工完成的钻孔中，在钻孔内铆钉的正下方放置有顶铁，用以顶住铆钉，t型旋转杆旋转，将电磁铆接机构转至钻孔正上方，使铆模与铆钉上端面接触，通过控制器控制第二升降机构使电磁铆接机构整体下降压向铆钉，推动铆模、放大器、次级线圈以及导杆均向上相对移动，压缩第一缓冲弹簧，直至初级线圈与次级线圈接触；其次通过控制器控制铆接设备完成电容器的充电过程，之后对初级线圈和次级线圈同时进行放电，在两线圈中产生方向相反的放电电流，进而在两线圈中产生电磁排斥力，此时初级线圈在排斥力的作用下向上移动，次级线圈带动与之固连的导杆放大器以及铆模向下移动使铆钉成形；第二缓冲弹簧、液压阻尼器、复位弹簧均起到减震的作用。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可以得出其他各种形式的涂胶-钻孔-电磁铆接复合装置。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。