CN102950422A - 高精密度基础铆接件的加工方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精密度基础铆接件的加工方法及应用，属于连接件技术领域，法兰头部设置于圆柱体一端，圆柱体靠近法兰头部一端的外端开有外滚花，法兰头部外形为圆形、多边形或多边弧形，铆接件的加工方法：采用了先冷镦毛坯成型后再表层精加工最后综合加工的工艺方法，主要包括原料准备、冷镦成型、除油清洗、精加工、热处理、攻丝及表面处理，本发明可以应用于薄板之间的铆接，以及拐角、死角处的板材连接，还可应用于汽车铆接件，本发明有效结合两种传统的加工，既解决了铆接件的精密度不够问题，也解决了纯粹机加工强度不足的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种基础件及加工方法，具体为一种高精密度基础铆接件的加工方法，特别地，本发明还提供了此铆接件的应用方法。
背景技术
实现汽车的轻量化可以大量采用轻金属，而在汽车中有大量的板料连接件，如汽车覆盖件、座椅、内饰件等，这些都可以采用铝合金或铝镁合金等材料，点焊对于黑色金属之间的连接是可靠的，可以实现大批量生产，故现在点焊连接法广泛应用于这些黑色金属板料的连接，但对于那些铝合金或铝镁合金材料的连接是很困难的。
普通螺纹联接连接费用较高，而且费时、费工，还常容易因振动而松动，采用传统的铆接工艺都要求先对铆接材料进行预冲孔，然后再用铆钉进行连接，铆接工艺复杂、外观差、效率低且不易实现自动化。
随着国内高铁项目的快速发展，国内机车行业对于高精密度基础铆接件的市场需求非常的巨大，但是目前现有的应用于高铁机车、汽车以及航空航天等高端领域中的高精密度不锈钢铆接件都是从国外进口，无法做到国产化。
目前国内生产的不锈钢铆螺母主要有两种方式：一种是热镦成型后再综合加工的方法，另外一种是车削加工后再综合加工的方法。对于第一种加工方式来讲，因为其热镦设备的局限性，无法保证零件的高精密度。而且机车中使用的铆接螺母对强度要求相对较高，产品外部的滚齿也是热镦方式所无法保证的。而对于另一种纯粹的机加工不锈钢铆接螺母，因为在机加工过程中的物理变化，使其内部结构和强度都发生了巨大变化，从而导致无法保证起应有的强度，而且加工效率偏低、加工成本较高。
发明内容
为了解决现在技术中铆接件存在的技术难题，本发明提供了一种高精密度基础铆接件的加工方法，本发明还提供了此铆接件的应用。
本发明是通过如下的技术方案来实现的
铆接件，由法兰头部、圆柱体、外滚花以及内螺纹构成，法兰头部设置于圆柱体一端，圆柱体靠近法兰头部一端的外端开有外滚花，圆柱体另一端内壁开有内螺纹。
所述外滚花外形为导向棱型、多边型或者圆筒型。
所述法兰头部，设置于圆柱体一端，用于固定金属板一端，其外形为圆形、多边形或多边弧形，法兰头部下端与圆柱体连接处设置有固定棱。
本发明提供了此铆接件的加工方法：采用了先冷镦毛坯成型后再表层精加工最后综合加工的工艺方法，具体方法为：
1)原料准备：准备原材料，按规格预处理成毛坯；
所述原材料为低碳钢SWCH8A或6A，不锈钢304、302或316，铝合金5056、5052或5154，铜合金68#。
2)冷镦成型：利用冷镦成型机将毛坯一次冷镦成型，并保证外围及内孔都留有部分精加工余量；
3)除油清洗：利用超声波清洗设备去除成型坯料表面的油渍，以及坯料表面的杂质；
4)精加工：利用高精度CNC数控自动加工机床对坯料进行精加工，包括对尺寸及外观进行加工；
5)热处理：利用连续式网带光亮退火炉对坯料进行热处理，热处理时间及温度根据原料的不同而不同；
6)攻丝：利用自动攻丝机对坯料内壁攻丝；
7)表面处理：利用抛光机对坯料的表面进行打磨，再对表面进行电镀处理。
上述热处理步骤中，原材料为不锈钢时，热处理的温度为1040～1060度，热处理时间为20分钟，原材料为低碳钢时，热处理的温度为720～950度，热处理时间为2小时，原材料为铝合金时，热处理的温度为300～330度，热处理时间为4小时，原材料为钢合金时，热处理的温度为550度左右，热处理时间为2.5小时。
上述电镀为镀锌或镀镍，镀层的厚度为0.5mm。
上述攻丝内径的尺寸为M3～M12。
本发明可以应用于薄板之间的铆接，以及拐角、死角处的板材连接，还可应用于汽车铆接件；应用时，根据工件需要选择合适的铆接件，再将铆接件旋紧于铆接枪上并穿过钻孔，铆接枪将铆接件膨胀形成凸起固定于金属板材上，然后旋抽出铆接枪，利用螺丝或者螺钉等具有螺纹的固定件将另一层或多层金属板材连接。
本发明采用先冷镦毛坯成型再表层精加工最后综合加工的工艺方法，有效结合两种传统的加工，既解决了铆接件的精密度不够问题，也解决了纯粹机加工强度不足的问题。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明进一步进行说明或描述
图1为本发明一实施例结构示意图；
图2为本发明一应用实施例示意图。
图中：1-法兰头，2-外滚花，3-圆柱体，4-内螺纹，5、6-薄板，56-拐角或死角，7-固定件，71-螺纹，8-铆接件，81-凸起，31-铆接孔。
具体实施方式
如图1所示实施例，铆接件，由法兰头部、圆柱体、外滚花以及内螺纹构成，法兰头部设置于圆柱体一端，圆柱体靠近法兰头部一端的外端开有外滚花，圆柱体另一端内壁开有内螺纹。
进一步地，外滚花外形为导向棱型、多边型或者圆筒型。
进一步地，法兰头部设置于圆柱体一端，用于固定金属板一端，其外形为圆形、多边形或多边弧形，法兰头部下端与圆柱体连接处设置有固定棱。
进一步地，攻丝内径的尺寸为M3～M12，铆接件为中空结构，两端开有铆接孔，当需要进行密封处理时，可将底部密封成型，防止液体的渗漏。
实施例一：不锈钢铆接件的加工
按规格将不锈钢原料预处理成毛坯，利用冷镦成型机将毛坯一次冷镦成型，并保证外围及内孔都留有部分精加工余量；利用超声波清洗设备去除成型坯料表面的油渍，以及坯料表面的杂质；利用高精度CNC数控自动加工机床对坯料进行精加工，将法兰加工成型为圆形，将外滚花加工成型为圆筒型；利用连续式网带光亮退火炉对坯料进行热处理，热处理的温度为1040～1060度，热处理时间为20分钟；再利用自动攻丝机对坯料内壁攻丝，攻丝内径为M12；最后利用抛光机对坯料的表面进行打磨，再对表面进行镀镍处理，镀镍厚度为0.5mm。
实施例二：铝合金铆接件的加工
按规格将铝合金原料预处理成毛坯，利用冷镦成型机将毛坯一次冷镦成型，并保证外围及内孔都留有部分精加工余量；利用超声波清洗设备去除成型坯料表面的油渍，以及坯料表面的杂质；利用高精度CNC数控自动加工机床对坯料进行精加工，将法兰加工成型为六边形，将外滚花加工成型为导向棱型；利用连续式网带光亮退火炉对坯料进行热处理，热处理的温度为720～950度，热处理时间为2小时；再利用自动攻丝机对坯料内壁攻丝，攻丝内径为M5；最后利用抛光机对坯料的表面进行打磨，再对表面进行镀镍处理，镀镍厚度为0.55mm。
实施例三：钢合金铆接件的加工
按规格将钢合金原料预处理成毛坯，利用冷镦成型机将毛坯一次冷镦成型，并保证外围及内孔都留有部分精加工余量；利用超声波清洗设备去除成型坯料表面的油渍，以及坯料表面的杂质；利用高精度CNC数控自动加工机床对坯料进行精加工，将法兰加工成型为六边弧形，将外滚花加工成型为六边棱型；利用连续式网带光亮退火炉对坯料进行热处理，热处理的温度为550度左右，热处理时间为2.5小时；再利用自动攻丝机对坯料内壁攻丝，攻丝内径为M10；最后利用抛光机对坯料的表面进行打磨，再对表面进行镀锌处理，镀锌厚度为0.45mm。
如图2所示应用实施例，使用时，根据工件需要选择合适的铆接件，再将铆接件旋紧于铆接枪上，并穿过钻孔，铆接枪将铆接件膨胀形成凸起固定于金属板材上，然后旋抽出铆接枪，利用螺丝或者螺钉等具有螺纹的固定件将另一层或多层金属板材连接。
本发明铆接件可用于多种场合，可以应用于薄板之间的铆接，以及拐角、死角处的板材连接，还可应用于汽车铆接件等；对此本发明不再一一实施举例说明。
本发明采用先冷镦毛坯成型再表层精加工最后综合加工的工艺方法，有效结合两种传统的加工，既解决了铆接件的精密度不够问题，也解决了纯粹机加工强度不足的问题。
Claims (8)
1.铆接件，其特征在于，由法兰头部、圆柱体、外滚花以及内螺纹构成，法兰头部设置于圆柱体一端，圆柱体靠近法兰头部一端的外端开有外滚花，圆柱体另一端内壁开有内螺纹。
2.根据权利要求1所述的铆接件，其特征在于，所述外滚花外形为导向棱型、多边型或者圆筒型，所述法兰头部外形为圆形、多边形或多边弧形。
3.根据权利要求1所述的铆接件，其特征在于，铆接件为中空结构，两端开有铆接孔，铆接件底端也可根据需要做密封处理，以用于液体管道或板材上的铆接。
4.一种如权利要求1所述的铆接件的制备工艺，其特征在于，制备加工工艺为：
1)原料准备：准备原材料，按规格预处理成毛坯；
所述原材料为低碳钢SWCH8A或6A，不锈钢304、302或316，铝合金5056、5052或5154，铜合金68#。
2)冷镦成型：利用冷镦成型机将毛坯一次冷镦成型，并保证外围及内孔都留有部分精加工余量；
3)除油清洗：利用超声波清洗设备去除成型坯料表面的油渍，以及坯料表面的杂质；
4)精加工：利用高精度CNC数控自动加工机床对坯料进行精加工，包括对尺寸及外观进行加工；
5)热处理：利用连续式网带光亮退火炉对坯料进行热处理，热处理时间及温度根据原料的不同而不同；
6)攻丝：利用自动攻丝机对坯料内壁攻丝；
7)表面处理：利用抛光机对坯料的表面进行打磨，再对表面进行电镀处理。
5.如权利要求4所述的铆接件的制备工艺，其特征在于，热处理步骤中，原材料为不锈钢时，热处理的温度为1040～1060度，热处理时间为20分钟，原材料为低碳钢时，热处理的温度为720～950度，热处理时间为2小时，原材料为铝合金时，热处理的温度为300～330度，热处理时间为4小时，原材料为钢合金时，热处理的温度为550度左右，热处理时间为2.5小时。
6.如权利要求4所述的铆接件的制备工艺，其特征在于，电镀为镀锌或镀镍，镀层的厚度为0.5mm。
7.如权利要求4所述的铆接件的制备工艺，其特征在于，攻丝内径的尺寸为M3～M12。
8.根据权利要求1所述的铆接件，其特征在于，本发明应用于薄板之间的铆接，以及拐角、死角处的板材连接，还可应用于汽车铆接件。
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