專利名稱：無(wú)鉚釘鉚接組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及板材連接技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低且鉚接后板材表面光滑的無(wú)鉚釘鉚接組件。
背景技術(shù)：
隨著汽車市場(chǎng)產(chǎn)品的大眾化，對(duì)于汽車制造商來說，生產(chǎn)裝備技術(shù)的高效率，高質(zhì)量，低成本已是汽車制造技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。傳統(tǒng)的電焊，鉚接作為工業(yè)界常用的不可拆卸式金屬板件點(diǎn)連接方法，均存在著經(jīng)濟(jì)及技術(shù)上的不足和使用上的局限性。以電焊、凸焊為例，它能耗高、連接費(fèi)用高、效率低，不僅造成工件變形，還損傷工件表面，尤其是對(duì)有鍍層的工件，破壞了連接點(diǎn)處的耐腐蝕性，降低了連接點(diǎn)的使用壽命，同時(shí)由于連接點(diǎn)除存在熱變形而引起應(yīng)力集中，極大地降低了連接點(diǎn)的動(dòng)態(tài)疲勞強(qiáng)度，此外，對(duì)有鍍層的板件，板厚差異過大，或材質(zhì)相異的板件，以及三層以上的多層板件，用焊接的方法連接就更困難了。因此，急需發(fā)展一種新型的點(diǎn)連接方法，以實(shí)現(xiàn)快速、高效、低成本的板料連接。隨著家電及汽車等機(jī)械行業(yè)的發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)的加劇，這些領(lǐng)域越來越追求加工制造的自動(dòng)化及高效、快捷性，家電和汽車等機(jī)械行業(yè)中有很多板料連接件，而無(wú)鉚釘鉚接很容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，以提高制造的高效、快捷性，降低生產(chǎn)成本，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。并且，無(wú)鉚釘鉚接的疲勞強(qiáng)度比電焊高，對(duì)于汽車等處于振動(dòng)工況的機(jī)械產(chǎn)品是一個(gè)必備的優(yōu)點(diǎn)。另外，為了提高汽車的經(jīng)濟(jì)性，還需要采用鋁合金及鎂合金等輕型材料，對(duì)應(yīng)該些材料常用的電焊則難于連接，而無(wú)鉚釘鉚接能進(jìn)行較好的連接。德國(guó)托克斯沖壓設(shè)備有限公司發(fā)明了一種無(wú)鉚釘沖壓連接技術(shù)一TOX板件沖壓連接技術(shù)。該種方法是利用一個(gè)簡(jiǎn)單的圓形凸模，在TOX氣液增壓缸產(chǎn)生的特殊沖壓力作用下，凸模側(cè)的板件材料擠壓凹模側(cè)的板件材料，使其在凹模內(nèi)“流動(dòng)”成形，形成燕尾狀鑲嵌，如此即可形成一個(gè)既無(wú)棱邊，也無(wú)毛刺的無(wú)鉚釘鉚接連接圓點(diǎn)。這種方法已經(jīng)在汽車工業(yè)中得到應(yīng)用，但是，該種方法的沖壓點(diǎn)連接的外表面不平整，有燕尾狀的凸模位于一側(cè)表面，影響了外觀質(zhì)量。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種無(wú)鉚釘鉚接組件，以解決現(xiàn)有技術(shù)中板材點(diǎn)連接方法存在的生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)成本高以及外觀質(zhì)量差的技術(shù)問題。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種無(wú)鉚釘鉚接組件，包括一主動(dòng)模和一平模，主動(dòng)模和平模均為柱狀沖頭，其中，主動(dòng)模上設(shè)置有一凸模，且凸模兩側(cè)分別設(shè)置有凹槽；平模為一柱體；主動(dòng)模和平模分別與板材貼合連接，且平模設(shè)置于鉚接后表面無(wú)凹陷的板材一側(cè)，主動(dòng)模設(shè)置在另一側(cè)。依照本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所述的無(wú)鉚釘鉚接組件，其凸模的截面形狀為圓形或其它形狀。依照本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所述的無(wú)鉚釘鉚接組件，其凹槽的截面形狀為圓形或其它形狀。 依照本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所述的無(wú)鉚釘鉚接組件，其平模的直徑大于或等于主動(dòng)模的直徑。依照本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所述的無(wú)鉚釘鉚接組件，上述的主動(dòng)模和平模均為金屬型圓柱狀沖頭。本實(shí)用新型的無(wú)鉚釘鉚接組件連接板材時(shí)，在沖壓力作用下，將主動(dòng)模側(cè)的板件材料擠壓平模側(cè)的板件材料，在平模的反作用力下，使其向主動(dòng)模內(nèi)凹槽“回流”成形，形成環(huán)形鑲嵌，如此即可形成一個(gè)既無(wú)棱邊，也無(wú)毛刺，外表面平整光滑的無(wú)鉚釘鉚接連接圓點(diǎn)。與傳統(tǒng)板料連接方法相比本實(shí)用新型更顯其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)它可實(shí)現(xiàn)相同或不同的金屬材料間的連接，且還可以連接有鍍層的及有噴漆的板材，而不破壞表面鍍層和油漆，這些都是電焊等傳統(tǒng)連接方法無(wú)法比擬的。沖壓連接的出現(xiàn)還改變了傳統(tǒng)的板件加工工藝流程，減少了加工工序和物料轉(zhuǎn)運(yùn)，大大降低了生產(chǎn)成本。無(wú)鉚釘鉚接作為一種冷沖壓加工，還可以根據(jù)實(shí)際工件的具體要求，方便可靠地進(jìn)行多點(diǎn)連接，既可以同時(shí)幾個(gè)，幾十個(gè)甚至幾十個(gè)點(diǎn)的連接，生產(chǎn)效率極高。同時(shí)，無(wú)鉚釘鉚接基本上是一種冷成型而且比較安靜的過程，不產(chǎn)生煙霧和污濺，無(wú)污染，利于環(huán)保。并且，鉚接過程簡(jiǎn)單，一步完成，因其機(jī)械連接而不是熔化，故其可用于多種材料如鋼板、鋁及鋁合金、鎂及鎂合金、銅及銅合金等，以及夾層中有塑料等非金屬材料等板材的連接。另外，使用本實(shí)用新型進(jìn)行鉚接時(shí)，平模側(cè)的板材無(wú)形變，鉚接后該側(cè)板材表面無(wú)凸起，表面光滑，外形美觀且連接強(qiáng)度高。綜上，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、無(wú)污染、適用范圍廣泛及外形美觀連接強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。

圖I為本實(shí)用新型無(wú)鉚釘鉚接組件與板材位置關(guān)系示意圖；圖2為本實(shí)用新型無(wú)鉚釘鉚接組件鉚接板材應(yīng)用示意圖；圖3為使用本實(shí)用新型無(wú)鉚釘鉚接組件鉚接后的板材結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，具體說明本實(shí)用新型。請(qǐng)同時(shí)參閱圖I至圖3，一種無(wú)鉚釘鉚接組件，主動(dòng)模10和平模20，主動(dòng)模10和平模20均為金屬型圓柱狀沖頭且平模的直徑大于或等于主動(dòng)模的直徑。其中，主動(dòng)模10上設(shè)置有一凸模101，且凸模101兩側(cè)分別設(shè)置有凹槽102 ;平模20為一圓柱體；主動(dòng)模10和平模20分別與板材30貼合連接，且平模20設(shè)置于鉚接后表面無(wú)凹陷的板材30 —側(cè)，主動(dòng)模10設(shè)置在另一側(cè)。在本實(shí)施例中，需要說明的是，上述設(shè)置主動(dòng)模10和平模20為圓柱狀沖頭只是一個(gè)實(shí)施例，并不用于限定本實(shí)用新型，在實(shí)際應(yīng)用中，主動(dòng)模10和平模20的截面形狀可任意設(shè)定，無(wú)論采用何種形狀均應(yīng)落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。另外，上述的凸模101和凹槽102的尺寸可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要進(jìn)行設(shè)置，并且，凸模101的截面形狀及凹槽102的截面形狀可為圓形也可設(shè)置成其他形狀，無(wú)論采用何種形狀均應(yīng)落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。[0019]以下對(duì)本實(shí)用新型的無(wú)鉚釘鉚接組件的工作過程加以詳細(xì)說明首先，如圖I所示，無(wú)鉚釘鉚接前，平模20與主動(dòng)模10位于板料30的兩側(cè)，并對(duì)中，平模20和主動(dòng)模10的軸線與板料30的平面垂直。之后，如圖2所示，鉚接時(shí)，平模20貼合板料30 —面，主動(dòng)模10在沖壓力作用下沖壓鉚接板料30，使其板料30產(chǎn)生足夠的變形連接，如圖所示，在沖壓力作用下，主動(dòng)模10側(cè)的板料30擠壓平模20側(cè)的板料30，在平模20的反作用力下，使其向主動(dòng)模10內(nèi)凹槽102 “回流”成形，形成環(huán)形鑲嵌，如此即可形成一個(gè)既無(wú)棱邊，也無(wú)毛刺，外表面平整光滑的無(wú)鉚釘鉚接連接圓點(diǎn)。最后，移開平模20和主動(dòng)模10，完成鉚接，板料30呈現(xiàn)完整的無(wú)鉚釘鉚接連接點(diǎn)且表面光滑，外形美觀。 本實(shí)用新型的無(wú)鉚釘鉚接組件可用于多種材料(如鋼板、鋁及鋁合金、鎂及鎂合金、銅及銅合金等，以及夾層中有塑料等非金屬材料等板材)及不同尺寸規(guī)格的板料的連接的連接。以下列舉應(yīng)用實(shí)施例加以簡(jiǎn)單介紹實(shí)施例1 :采用兩塊2mm厚的鋁板(材料2A12)，主動(dòng)模的圓柱體直徑為10mm，凸模的最小直徑為3mm，沖壓鉚接連接，具體鉚接過程及原理如上所述，在此不予贅述。實(shí)施例2 采用一塊2mm厚的鋁板(材料2A12)和一塊3mm厚的銅板(材料H62)，主動(dòng)模的圓柱體直徑為12mm，凸模的最小直徑為4mm，沖壓鉚接連接，同上，鉚接過程及原理不予贅述。實(shí)施例3 采用一塊2mm厚的鋁板(材料LF6)和一塊2. 5mm厚的鎂板(材料AZ91)，兩塊板料之間夾層為0. 2mm塑料薄膜材料,主動(dòng)模的圓柱體直徑為8mm,凸模的最小直徑為2. 5mm,沖壓鉚接連接，同上，鉚接過程及原理不予贅述。本實(shí)用新型的無(wú)鉚釘鉚接組件連接板材時(shí)，在沖壓力作用下，將主動(dòng)模側(cè)的板件材料擠壓平模側(cè)的板件材料，在平模的反作用力下，使其向主動(dòng)模內(nèi)凹槽“回流”成形，形成環(huán)形鑲嵌，如此即可形成一個(gè)既無(wú)棱邊，也無(wú)毛刺，外表面平整光滑的無(wú)鉚釘鉚接連接圓點(diǎn)。與傳統(tǒng)板料連接方法相比本實(shí)用新型更顯其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)它可實(shí)現(xiàn)相同或不同的金屬材料間的連接，且還可以連接有鍍層的及有噴漆的板材，而不破壞表面鍍層和油漆，這些都是電焊等傳統(tǒng)連接方法無(wú)法比擬的。沖壓連接的出現(xiàn)還改變了傳統(tǒng)的板件加工工藝流程，減少了加工工序和物料轉(zhuǎn)運(yùn)，大大降低了生產(chǎn)成本。無(wú)鉚釘鉚接作為一種冷沖壓加工，還可以根據(jù)實(shí)際工件的具體要求，方便可靠地進(jìn)行多點(diǎn)連接，既可以同時(shí)幾個(gè)，幾十個(gè)甚至幾十個(gè)點(diǎn)的連接，生產(chǎn)效率極高。同時(shí)，無(wú)鉚釘鉚接基本上是一種冷成型而且比較安靜的過程，不產(chǎn)生煙霧和污濺，無(wú)污染，利于環(huán)保。并且，鉚接過程簡(jiǎn)單，一步完成，因其機(jī)械連接而不是熔化，故其可用于多種材料如鋼板、鋁及鋁合金、鎂及鎂合金、銅及銅合金等，以及夾層中有塑料等非金屬材料等板材的連接。另外，使用本實(shí)用新型進(jìn)行鉚接時(shí)，平模側(cè)的板材無(wú)形變，鉚接后該側(cè)板材表面無(wú)凸起，表面光滑，外形美觀且連接強(qiáng)度高。綜上，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、無(wú)污染、適用范圍廣泛及外形美觀連接強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施實(shí)例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制，任何未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施實(shí)例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化 與修飾，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求1.ー種無(wú)鉚釘鉚接組件，用以鉚接板材，其特征在于，包括一主動(dòng)模和一平模，所述主動(dòng)模和平模均為柱狀沖頭，其中，所述主動(dòng)模上設(shè)置有ー凸模，且所述凸模兩側(cè)分別設(shè)置有凹槽；所述平模為ー柱體；所述主動(dòng)模和所述平模分別與板材貼合連接，且所述平模設(shè)置于鉚接后表面無(wú)凹陷的板材ー側(cè)，所述主動(dòng)模設(shè)置在另ー側(cè)。
2.如權(quán)利要求I所述的無(wú)鉚釘鉚接組件，其特征在于，所述凸模的截面形狀為圓形或其它形狀。
3.如權(quán)利要求I所述的無(wú)鉚釘鉚接組件，其特征在于，所述凹槽的截面形狀為圓形或其它形狀。
4.如權(quán)利要求I所述的無(wú)鉚釘鉚接組件，其特征在于，所述平模的直徑大于或等于所述主動(dòng)模的直徑。
5.如權(quán)利要求I所述的無(wú)鉚釘鉚接組件，其特征在于，所述主動(dòng)模和平模均為金屬型圓柱狀沖頭。
專利摘要一種無(wú)鉚釘鉚接組件，包括一主動(dòng)模和一平模，主動(dòng)模和平模均為柱狀沖頭，其中，主動(dòng)模上設(shè)置有一凸模，且凸模兩側(cè)分別設(shè)置有凹槽；平模為一柱體；主動(dòng)模和平模分別與板材貼合連接，且平模設(shè)置于鉚接后表面無(wú)凹陷的板材一側(cè)，主動(dòng)模設(shè)置在另一側(cè)。本實(shí)用新型具有生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、無(wú)污染、適用范圍廣泛及外形美觀連接強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21D37/10GK202411248SQ20112051668
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者楊國(guó)舜, 熊艷艷, 郭立杰, 閆玲娣, 陳長(zhǎng)江 申請(qǐng)人:上海航天設(shè)備制造總廠