CN105478646A - 一种使用硬质铆柱一步法铆压的板材连接方法 - Google Patents

Abstract

一种使用硬质铆柱一步法铆压的板材连接方法，铆压开始前，将上板和下板叠放在下模上，下模的顶部是平的，用压边圈压紧上板和下板，将铆柱置于上板上，铆柱和压边圈之间存在间隙，冲头置于铆柱的上部，铆压开始后，冲头向下运动，将铆柱压入上板中，上板在变形过程中挤压下板变形，由于下模的顶部是平的，下板无法向下变形，材料不能向下流动，下板的底面会一直保持是平的，由于有压边圈压紧上板和下板，上板的材料只能沿铆柱和压边圈之间的间隙流动，同时铆柱的上凹坑和下凹坑处的材料产生变形，使铆柱嵌入到上板中，压迫上板在连接点附近嵌入到下板中，形成一个卡扣，实现连接，本发明具有连接强度高、无火花、安全环保、对板材无损伤等优点。

Description

一种使用硬质铆柱一步法铆压的板材连接方法

技术领域

本发明属于板材连接技术领域，具体涉及一种使用硬质铆柱一步法铆压的板材连接方法。

背景技术

近些年，同种材料、异种材料、相同厚度和不同厚度的板材连接问题得到了广泛关注。采用铆钉连接的板材连接工艺差，铆钉会对板材表面产生损伤，给板材的防腐处理增加了难度。

传统的点焊在焊接时会产生火花、烟雾等，对环境造成污染。此外，点焊在焊接异种材料时焊接性能差，且点焊的材料熔点要高，无法焊接熔点在点焊温度以下的材料，这些都限制了点焊的使用。

此外，还有一种工艺叫机械变形压力连接工艺，机械变形压力连接工艺采用专门的凸凹模对连接板件进行冲压，利用金属塑性变形能力，通过板件之间的内嵌达到连接目的。机械变形压力连接工艺不仅经济、节能、环保，还非常适合应用于异质异型、材料表面有镀层或油漆等覆盖件的连接。但是机械变形压力连接单点静态强度仅是点焊的70％。此外，机械变形连接还存在一个较高的凸起，严重影响其表面质量和使用效果。

发明内容

为了克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种使用硬质铆柱一步法铆压的板材连接方法，不仅可以去除凸起点，还可有效增加连接点的强度。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种使用硬质铆柱一步法铆压的板材连接方法，包括以下步骤：

铆压开始前，将上板4和下板5叠放在下模6上，下模6的顶部是平的，用压边圈3压紧上板4和下板5，将铆柱2置于上板4上，铆柱2和压边圈3之间存在间隙，冲头1置于铆柱2的上部，

铆压开始后，冲头1向下运动，将铆柱2压入上板4中，上板4在变形过程中挤压下板5变形，由于下模6的顶部是平的，下板5无法向下变形，材料不能向下流动，下板5的底面会一直保持是平的，由于有压边圈3压紧上板4和下板5，上板4的材料只能沿铆柱2和压边圈3之间的间隙流动，同时铆柱2的上凹坑和下凹坑处的材料产生变形，使铆柱2嵌入到上板4中，压迫上板4在连接点附近嵌入到下板5中，形成一个卡扣，从而实现连接。

所述的铆柱2的形状为圆柱状，圆柱上平面设有上凹坑，圆柱下平面设有下凹坑，其参数包括铆柱直径d₃、铆柱高度h、上凹坑直径d₂、下凹坑直径d₁、上凹坑深度l₂、下凹坑深度l₁、上凹坑锥角α₂、下凹坑锥角α₁和铆柱圆角R，采用上述参数的不同组合能产生不同的连接效果。

所述的铆柱2和压边圈3之间的间隙根据不同成形效果需求进行选择。

所述的铆柱2的材料比上板4和下板5的硬度要高。

本发明具有以下优点：

(1)传统带齿的铆钉对连接的板材有损伤，这增加了防腐处理的难度，导致板材在连接处容易锈蚀。而本发明采用的铆柱完全利用塑性变形将板材连接在一起，对板材无损伤。

(2)该连接方式可有效增加连接点的强度。

(3)该连接方式不会产生火花、烟雾等，安全环保。

(4)与机械变形连接相比，本发明的连接方法在下板5的一侧是一个平面，有利于提高连接的表面质量，使该种连接技术可应用于在平面上有相对滑动的场所。

附图说明

图1是铆压开始前示意图。

图2是铆压结束后的示意图。

图3是本发明使用的铆柱的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细描述。

一种使用硬质铆柱一步法铆压的板材连接方法，包括以下步骤：

参照图1，铆压开始前，将上板4和下板5叠放在下模6上，下模6的顶部是平的，用压边圈3压紧上板4和下板5，将铆柱2置于上板4上，铆柱2和压边圈3之间的间隙根据不同成形效果需求进行选择，冲头1置于铆柱2的上部，

参照图2，铆压开始后，冲头1向下运动，将铆柱2压入上板4中，上板4在变形过程中挤压下板5变形，由于下模6的顶部是平的，下板5无法向下变形，材料不能向下流动，下板5的底面会一直保持是平的，由于压边圈3压紧上板4和下板5，上板4的材料只能沿铆柱2和压边圈3之间的间隙流动，同时铆柱2的上凹坑和下凹坑处的材料产生变形，使铆柱2嵌入到上板4中，压迫上板4在连接点附近嵌入到下板5中，形成一个卡扣，从而实现连接，铆柱2的材料比上板4和下板5的硬度要高。

参照图3，所述的铆柱2的形状为圆柱状，圆柱上平面设有上凹坑，圆柱下平面设有下凹坑，其参数包括铆柱直径d₃、铆柱高度h、上凹坑直径d₂、下凹坑直径d₁、上凹坑深度l₂、下凹坑深度l₁、上凹坑锥角α₂、下凹坑锥角α₁和铆柱圆角R，采用上述参数的不同组合能产生不同的连接效果。

Claims (4)

1.一种使用硬质铆柱一步法铆压的板材连接方法，其特征在于，包括以下步骤：

铆压开始前，将上板(4)和下板(5)叠放在下模(6)上，下模(6)的顶部是平的，用压边圈(3)压紧上板(4)和下板(5)，将铆柱(2)置于上板(4)上，铆柱(2)和压边圈(3)之间存在间隙，冲头(1)置于铆柱(2)的上部，

铆压开始后，冲头(1)向下运动，将铆柱(2)压入上板(4)中，上板(4)在变形过程中挤压下板(5)变形，由于下模(6)的顶部是平的，下板(5)无法向下变形，材料不能向下流动，下板(5)的底面会一直保持是平的，由于有压边圈(3)压紧上板(4)和下板(5)，上板(4)的材料只能沿铆柱(2)和压边圈(3)之间的间隙流动，同时铆柱(2)的上凹坑和下凹坑处的材料产生变形，使铆柱(2)嵌入到上板(4)中，压迫上板(4)在连接点附近嵌入到下板(5)中，形成一个卡扣，从而实现连接。

2.根据权利要求1所述的一种使用硬质铆柱一步法铆压的板材连接方法，其特征在于：所述的铆柱(2)的形状为圆柱状，圆柱上平面设有上凹坑，圆柱下平面设有下凹坑，其参数包括铆柱直径d₃、铆柱高度h、上凹坑直径d₂、下凹坑直径d₁、上凹坑深度l₂、下凹坑深度l₁、上凹坑锥角α₂、下凹坑锥角α₁和铆柱圆角R，采用上述参数的不同组合能产生不同的连接效果。

3.根据权利要求1所述的一种使用硬质铆柱一步法铆压的板材连接方法，其特征在于：所述的铆柱(2)和压边圈(3)之间的间隙根据不同成形效果需求进行选择。

4.根据权利要求1所述的一种使用硬质铆柱一步法铆压的板材连接方法，其特征在于：所述的铆柱(2)的材料为比上板(4)和下板(5)的硬度要高。