一种旋转焊接铆钉及其铆接方法与流程

本发明涉及一种连接件，尤其涉及一种旋转焊接铆钉。

背景技术：

在很多安装的设备及器材中，需要将薄壁板材或相关构件安装紧固到设计位置处，并需保证其安装的牢固性，通常所采用的办法是利用铆接螺母将薄壁板材或相关构件与相对应位置构件进行铆接，然而在铆接之前必须在铆接位置处预开孔，以便铆接螺母穿过板材和相关构件进行铆接，如不做预开孔，则无法进行铆接。

而薄壁板材或相关构件由轻质金属板制成时，铆接前的预开孔不只增加生产工序，延长生产时间，还增加了薄壁板材或相关构件结构变形的风险；而且在需密封的部位，如预开孔则无法保证密封。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种旋转焊接铆钉，该铆钉结构新颖，装配简单，安全可靠，且使用便捷。具体方案如下：

一种旋转焊接铆钉，其特征在于，所述铆钉包括铆钉钉帽、铆钉钉身、铆钉尾部；

所述铆钉钉帽和所述铆钉尾部分别设置在所述铆钉钉身的两端，并且与所述铆钉钉身同轴；

所述铆钉钉帽底面设有容料槽，所述容料槽围绕所述铆钉钉身设置；

所述铆钉通过所述铆钉钉帽与特定的铆钉安装设备的驱动头连接；由所述铆钉安装设备通过所述铆钉钉帽带动所述铆钉高速旋转；

所述铆钉尾部用于刺穿轻质金属板，并与钢板的接触区域一起熔融焊接连接。

进一步地，所述铆钉尾部为圆弧状结构，具有弧形面。

进一步地，所述容料槽为凹槽。

进一步地，所述容料槽为环形凹槽。

进一步地，所述铆钉钉身为圆柱状结构。

进一步地，所述铆钉钉帽顶端设有与所述驱动头相匹配的连接结构。

进一步地，所述铆钉表面设有镀层，用于防止所述铆钉和所述轻质金属板之间产生电化学腐蚀。

进一步地，本发明还公开了一种旋转焊接铆钉的铆接方法，其特征在于：

步骤1、先将轻质金属板和钢板叠放在一起压紧，然后采用铆钉安装设备使铆钉高速旋转，同时对铆钉施加一定的压力，使铆钉下行；

步骤2、高速旋转的铆钉接触到轻质金属板，摩擦产生的热量使轻质金属板与铆钉接触的部位进入熔融状态，铆钉在设备压力的作用下进入轻质金属板内部；

步骤3、铆钉继续高速旋转，在设备压力的作用下穿透整个轻质金属板，然后接触到钢板，与钢板的高速旋转摩擦中产生大量热量，铆钉本身和钢板接触的区域都有一部分产生了熔融状态。

本发明的有益效果：

本发明的旋转焊接铆钉实现了异种金属板材与钢板的连接，不需要刺穿钢板，可以实现密封防水，且在铆接过程中没有切削产生，不产生废料，而铆钉尾部的弧形面在铆接过程中更容易刺穿轻质金属板；铆钉不需要特殊的热处理以及表面处理，成本相对较低。

附图说明

图1为本发明旋转焊接铆钉的旋转铆接示意图；

图2为本发明旋转焊接铆钉的立体结构俯视示意图；

图3为本发明旋转焊接铆钉的主视图；

图4为本发明旋转焊接铆钉的立体结构仰视示意图；

图5为本发明旋转焊接铆钉在铆接中旋转进入轻质金属板时的状态示意图；

图6为本发明旋转焊接铆钉在铆接中旋转进入钢板时的状态示意图；

图7为本发明旋转焊接铆钉的旋转铆接完成示意图；

图8为采用本发明旋转焊接铆钉连接完成的效果主视图；

图9为采用本发明旋转焊接铆钉连接完成的效果立体结构图。

其中：

1-铆钉、2-轻质金属板、3-钢板、4-铆钉钉帽、5-铆钉钉身、6-铆钉尾部、7-容料槽。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解

本技术：
的技术方案，以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。

本实施例记载了一种旋转焊接铆钉，以下简称为铆钉1，主要用于轻质金属板的连接，比如铝板、铝合金板以及镁铝合金板等轻质金属板和钢板的连接，如图1示出的轻质金属板2和钢板3的连接。

如图2至图4所示，铆钉1包括铆钉钉帽4、铆钉钉身5、铆钉尾部6。铆钉钉身5可为圆柱状结构，铆钉钉帽4和铆钉尾部6分别设置在铆钉钉身5的两端，且与铆钉钉身5同轴。

铆钉钉帽4用于与特定的铆钉安装设备的驱动头连接。驱动头可采用内梅花、六角头或其他形式的驱动头。铆钉钉帽4顶端设有与驱动头相匹配的连接结构，如图2所示，在铆钉钉帽4上均布设有连接槽，用于与驱动头连接。

为了处理多余的溶质，在铆钉钉帽4的底面可设有容料槽7，容料槽7围绕铆钉钉身5设置，容料槽7可容纳多余的溶质，防止溶质外溢影响焊接的效果。容料槽7可为凹槽，如图4所示，容料槽7为环形凹槽。

铆钉尾部6用于刺穿轻质金属板2，并与钢板3的接触区域一起熔融焊接连接。铆钉尾部6可为圆弧状结构，具有弧形面，圆弧状结构能增强铆钉1旋转的稳定性，且使得铆钉1在铆接过程中更容易刺穿轻质金属板2。

在铆钉1表面还设有镀层，该镀层可以防止铆钉1和铝板等轻质金属板2之间产生电化学腐蚀。铆钉1不需要其它特殊的热处理以及表面处理，成本相对较低。

使用铆钉1的铆接过程如下：

如图1所示，先将轻质金属板2和钢板3叠放在一起压紧，然后采用专用的铆钉安装设备使铆钉1高速旋转，同时对铆钉1施加一定的压力，使铆钉1下行；

如图5所示，高速旋转的铆钉1接触到轻质金属板2，摩擦产生的热量使轻质金属板2与铆钉1接触的部位进入熔融状态，铆钉1在设备压力的作用下进入轻质金属板2内部；

如图6所示，铆钉1继续高速旋转，在设备压力的作用下穿透整个轻质金属板2，然后接触到钢板3，与钢板3的高速旋转摩擦中产生大量热量，铆钉1本身和钢板3接触的区域都有一部分产生了熔融状态；

铆钉1继续旋转，设备继续对铆钉1施加压力，直到铆钉钉帽4压紧轻质金属板2，同时铆钉尾部6和钢板3焊接在一起，如图7所示。铆钉1和钢板3在铆钉安装设备的压力下焊接连接，将轻质金属板2和钢板3连接在了一起，且没有多余的溶质外溢，如图8和图9所示。

本发明实现了异种金属板材与钢板的连接，且在铆接中不需要刺穿钢板，可以实现密封防水；而且铆接过程中没有切削，不产生废料。

虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种旋转焊接铆钉，该铆钉包括铆钉钉帽、铆钉钉身、铆钉尾部；铆钉钉帽和铆钉尾部分别设置在铆钉钉身的两端，并且与铆钉钉身同轴；铆钉钉帽底面设有容料槽，容料槽围绕铆钉钉身设置；铆钉通过铆钉钉帽与特定的铆钉安装设备的驱动头连接；由铆钉安装设备通过铆钉钉帽带动铆钉高速旋转；铆钉尾部用于刺穿轻质金属板，并与钢板的接触区域一起熔融焊接连接。本发明实现了异种金属板材与钢板的连接，不需要刺穿钢板，可以实现密封防水，且在铆接过程中没有切削，不产生废料；铆钉不需要特殊的热处理以及表面处理，成本相对较低。

技术研发人员：张斌
受保护的技术使用者：柳州博纳汽车科技有限公司
技术研发日：2017.05.25
技术公布日：2017.09.22