本发明涉及一种铆接接头质量检测方法,具体是一种金属材料的无钉铆接接头质量检测方法。
背景技术:
随着时代的发展社会的进步,越来越多的金属材料的接头都采用无钉铆接的方式连接,现有的技术中,检测无钉铆接接头质量的方法有两种,一种是离线检测,这种检测方法的优点是操作简单且很容易实现,其不足之处在于人工抽查的范围太小,难以保证所有接头的质量都满足要求,并且人工测量存在一定的误差,而同时进行的拉伸破坏试验则会造成生产成本的上升,另一种是在线检测,但是,在实际生产中,材料在连接前通常会经历一定的加工变形,这种加工变形会造成材料力学性能的变化,影响检测精度。
技术实现要素:
针对上述现有技术存在的问题,本发明提供一种金属材料的无钉铆接接头质量检测方法,利用材料电阻对材料内部缺陷敏感的特征,通过在线检测、对比铆接材料在铆接过程中的电阻变化,从而实现无钉铆接接头质量的可靠检测。
为了实现上述目的,本发明通过以下技术方案实现:一种金属材料的无钉铆接接头质量检测方法,包括以下步骤:
(1)建立质量检测系统,包括但不限于数据采集单元、数据分析单元和质量控制单元;
(2)根据步骤(1),数据采集单元分别与铆接机以及质量控制单元连接;
(3)根据步骤(2),数据控制单元可以使单片机、工控机或数控系统,所采集的数据传输并储存在单片机、工控机或数控系统内;
(4)根据步骤(3),数据采集可以采用但不限于直流电阻测试机,将其四个电极按照四电极电阻测量的方法牢固的固定在接头铆接部位,其中,正的电压极和电流极固定在上板的一侧,负的电压极和电流极固定在下板的另一侧;
(5)在连接过程中,从冲头接触上板开始,电阻测试机将提供一定电流的恒定直流电流,测量不同冲压阶段接头的瞬时电压,传输和储存在单片机、工控机或数控系统,并发送到数据分析单元;
(6)根据步骤(5),数据分析单元对数据采集单元采集的数据进行数据分析,数据分析单元可以采用但不限于c、c++、vb和vc等通用计算机编程语言编写,包括但不限于数据的计算、分析、反馈以及图和表显示等功能;
(7)将步骤(5)中所测得的电压值代入步骤(6)中的数据分析,计算出接头铆接前的初始电阻和不同冲压阶段的接头电阻;
(8)根据步骤(7)计算的接头初始电阻和不同冲压阶段的电阻,以铆接前接头的初始电阻为基准电阻,计算不同冲压阶段接头;
(9)检测铆接后的无钉铆接接头质量,并进行剪切拉伸试验;
(10)根据步骤(8)和步骤(9)中计算的电阻增量、接头缺陷和接头强度,统计接头电阻增量、接头缺陷和连接强度之间的关系;
(11)重复制备多组接头,根据步骤(10)数据分析,确定合格接头的接头电阻增量门槛,并输入到质量检测单元;
(12)质量检测单元分别与数据采集单元、数据分析单元和铆接机连接,测量数据录入、质量判据录入、数据对比、质量评判、结果输出、显示和报警功能;
(13)将步骤(11)所得的接头电阻增量门槛值输入步骤(12)中,在线检测对比铆接材料在铆接过程中的电阻变化并于电阻增量门槛值实时对比。
进一步的,所述的步骤(4)中接头位置位于一对电压极或电流极的对角线上。
进一步的,所述的铆接接头在测量时均保证所有的铆接接头测量时电压极位于上、下板重叠部分外侧4-7mm处,电流极位于电压极外侧9-13mm处。
进一步的,所述的铆接接头在测量时均保证所有的铆接接头测量时电压极位于上、下板重叠部分外侧≤5mm处,电流极位于电压极外侧≤10mm处,所述的电极均使用导电胶固定;
有益效果,利用材料电阻对材料内部缺陷敏感的特征,通过在线检测、对比铆接材料在铆接过程中的电阻变化,从而实现无钉铆接接头质量的可靠检测。
具体实施方式
一种金属材料的无钉铆接接头质量检测方法,包括以下步骤:
(1)建立质量检测系统,包括但不限于数据采集单元、数据分析单元和质量控制单元;
(2)根据步骤(1),数据采集单元分别与铆接机以及质量控制单元连接;
(3)根据步骤(2),数据控制单元可以使单片机、工控机或数控系统,所采集的数据传输并储存在单片机、工控机或数控系统内;
(4)根据步骤(3),数据采集可以采用但不限于直流电阻测试机,将其四个电极按照四电极电阻测量的方法牢固的固定在接头铆接部位,其中,正的电压极和电流极固定在上板的一侧,负的电压极和电流极固定在下板的另一侧;
(5)在连接过程中,从冲头接触上板开始,电阻测试机将提供一定电流的恒定直流电流,测量不同冲压阶段接头的瞬时电压,传输和储存在单片机、工控机或数控系统,并发送到数据分析单元;
(6)根据步骤(5),数据分析单元对数据采集单元采集的数据进行数据分析,数据分析单元可以采用但不限于c、c++、vb和vc等通用计算机编程语言编写,包括但不限于数据的计算、分析、反馈以及图和表显示等功能;
(7)将步骤(5)中所测得的电压值代入步骤(6)中的数据分析,计算出接头铆接前的初始电阻和不同冲压阶段的接头电阻;
(8)根据步骤(7)计算的接头初始电阻和不同冲压阶段的电阻,以铆接前接头的初始电阻为基准电阻,计算不同冲压阶段接头;
(9)检测铆接后的无钉铆接接头质量,并进行剪切拉伸试验;
(10)根据步骤(8)和步骤(9)中计算的电阻增量、接头缺陷和接头强度,统计接头电阻增量、接头缺陷和连接强度之间的关系;
(11)重复制备多组接头,根据步骤(10)数据分析,确定合格接头的接头电阻增量门槛,并输入到质量检测单元;
(12)质量检测单元分别与数据采集单元、数据分析单元和铆接机连接,测量数据录入、质量判据录入、数据对比、质量评判、结果输出、显示和报警功能;
(13)将步骤(11)所得的接头电阻增量门槛值输入步骤(12)中,在线检测对比铆接材料在铆接过程中的电阻变化并于电阻增量门槛值实时对比。
所述的步骤(4)中接头位置位于一对电压极或电流极的对角线上,确保了电流通过连接过程中的变形区域,准确测量出电阻随材料的变形而发生的变化。
所述的铆接接头在测量时均保证所有的铆接接头测量时电压极位于上、下板重叠部分外侧4-7mm处,电流极位于电压极外侧9-13mm处,保证了测量的精确度。
所述的铆接接头在测量时均保证所有的铆接接头测量时电压极位于上、下板重叠部分外侧≤5mm处,电流极位于电压极外侧≤10mm处,所述的电极均使用导电胶固定,经过试验得到此时测量的精确度最高。