CN108582945A - 一种温热分区固化胶铆复合连接方法 - Google Patents

一种温热分区固化胶铆复合连接方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108582945A
CN108582945A CN201810302299.4A CN201810302299A CN108582945A CN 108582945 A CN108582945 A CN 108582945A CN 201810302299 A CN201810302299 A CN 201810302299A CN 108582945 A CN108582945 A CN 108582945A
Authority
CN
China
Prior art keywords
compound
duct
riveting
glue
pin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810302299.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108582945B (zh
Inventor
庄蔚敏
施宏达
王楠
解东旋
王鹏跃
孙健
李安琪
王涛
高瑞娟
武世杰
吴迪
秦龙
杨冠男
徐纪栓
刘西洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jilin University
Original Assignee
Jilin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jilin University filed Critical Jilin University
Priority to CN201810302299.4A priority Critical patent/CN108582945B/zh
Publication of CN108582945A publication Critical patent/CN108582945A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108582945B publication Critical patent/CN108582945B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/16—Drying; Softening; Cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B41/00—Arrangements for controlling or monitoring lamination processes; Safety arrangements

Landscapes

  • Insertion Pins And Rivets (AREA)

Abstract

本发明一种温热分区固化胶铆复合连接方法，属于胶铆复合连接技术领域，解决了现有技术中存在的铆接接头处溢胶、脱胶、少胶、胶层脆断、胶接失效，无法形成可靠高质量的胶铆接头的技术问题；本发明将板料的涂胶区分为A、B、C三个区域，温控机构的加热模块对A区域和C区域进行加热，冷却模块对B区域进行冷却；同时，红外测温模块对板料实时测温，并将测量结果输入PID控制模块，PID控制模块根据测量结果，实时监控板件三个区域的温度，使得A区域和C区域的温度为100℃，B区域温度为25℃，进而实现温热分区固化胶铆复合连接，铆接完成后对胶粘板进行保压并通过加热对胶层进行二次固化。

Description

一种温热分区固化胶铆复合连接方法
技术领域
本发明属于胶铆复合连接技术领域，具体涉及一种温热分区固化胶铆复合连接方法。
背景技术
随着汽车工业的发展，对降低油耗、节能减排提出了更高的要求，车身结构轻量化设计日益受到重视。通过向全钢车身中引入铝合金或镁合金等轻质材料，实现“混合材料车身结构”已成为汽车车身轻量化的发展方向。如何保证异种材料零部件连接的可靠性是当前亟待解决的难题。
目前，异种材料间的连接问题主要表现在以下三个方面：因材料间晶体结构和物理属性上的差异，传统电阻点焊方式难以形成有效熔核，在界面上容易形成硬而脆的金属间化合物；因材料间存在电位差，紧密接触时会形成原电池效应，对母材造成电化学腐蚀；因异种材料热膨胀特性的差异，导致母材热变形不一致产生残余应力和局部翘曲，以上三方面均会严重影响接头性能。
异种材料之间常用的连接方式包括铆接、胶接和胶铆复合连接，铆接包括有铆钉铆接和无铆钉铆接；有铆钉铆接是通过铆钉刺穿板料实现连接，接头的静态强度和疲劳强度较好；无铆钉铆接板料间形成自锁接头实现连接，接头的静态强度和疲劳强度较高，且可以有效地避免异种材料连接时生成界面硬脆相问题，是目前汽车车身制造中应用最为广泛的机械连接技术之一。
胶接是单体分子与固化剂两者发生交联固化反应最终形成三维立体网状的过程。固化度反应了胶接剂固化的程度，其取值范围为0～1。胶接剂的固化度越大，承载能力越强。温度升高，可以加速胶粘剂的固化。胶接技术能够从物理上避免异种金属的直接接触，是实现异种材料连接的有效方式之一。胶接接头具有较高的拉剪强度，在改善车身整体疲劳性能和吸能性上具有优势。
胶铆复合连接技术是对已胶接的板材进行铆接。胶接和铆接的联合应用可以发挥各自的优势，质量良好的胶铆接头可以有效解决电化学腐蚀问题，铆铆复合连接通过胶层作为绝缘性材料将板材分开，具有良好的抗腐蚀性与连接固定的作用，铆接可以防止胶接突然失效，起到失效缓冲的作用。是异种材料连接的理想手段。相比于单纯的胶接或铆接，胶铆复合连接极大地增强了接头的刚度和强度。
在申请号为201610040651.2的发明专利申请中，提出了一种实现自冲粘铆连接的方法，但未考虑板料涂胶后胶粘剂的固化情况就进行铆接，胶粘剂的固化度对板料的承载能力有较大影响，固化度较低时进行铆接，胶粘剂流动性较强，板材受冲压力使胶液溢出，导致铆接接头位置处无胶层或者胶层很少，胶接失效，无法形成可靠高质量的胶铆接头。
在申请号为201710240725.1的发明专利申请中，提出了一种预胶接固化粘铆工艺，通过使板料间胶粘剂预先固化到一定程度进行铆接，铆接完成后再进行固化的方式部分地解决了上述问题，但其涂胶区域固化度一致，参考图1中板料涂胶部分分区示意图，A、C为胶接区，B处板料形成铆接接头，为胶铆区，涂胶部分两侧的胶接区，在固化度较低情况下剥离和拉剪强度低，承载能力低，在受到较大的铆接冲压力时，两侧板材易发生翘曲及胶层撕裂，且铆接区域板材间处于固液中间态的胶层在冲压力作用下易于从两侧溢出，导致铆接区出现脱胶或少胶问题，同样无法保证形成高质量的胶铆接头。
综上所述，胶层固化度非常高时进行铆接，胶层会抵抗板材的变形，使铆接困难，且固化度高的粘接剂具有一定的脆性，冲头的冲击会破坏胶层，导致胶层断裂，胶接的连接优势无法发挥，无法形成高质量的胶铆接头；固化度低的时候，由于胶粘剂的流动性，铆接时由于受冲击，胶粘剂容易溢出，同样出现脱胶、少胶问题。因此，在铆接前要充分考虑板材间不同区域胶粘剂的固化度对铆接过程的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种温热分区固化胶铆复合连接方法，解决现有技术中存在的铆接接头处溢胶、脱胶、少胶、胶层脆断、胶接失效，无法形成可靠高质量的胶铆接头的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
本发明一种温热分区固化胶铆复合连接方法采用的铆接装置包括复合凸模、复合压边圈、复合凹模、驱动机构和温控机构；
驱动机构用于驱动复合凸模和复合压边圈进行上下移动；复合凸模沿复合压边圈中心孔上下滑动；复合压边圈与复合凹模相对设置，复合压边圈底面与复合凹模上表面为可接触式连接；
复合凸模，为实心圆柱形结构件，复合凸模的底环面上由外向内开设四个结构相同的圆柱形孔道，分别为孔道Ⅰ、孔道Ⅱ、孔道Ⅲ和孔道Ⅳ，孔道Ⅰ和孔道Ⅲ分别为加热管道，孔道Ⅰ和孔道Ⅲ内分别设置加热线圈，孔道Ⅱ和孔道Ⅳ分别为冷却管道，孔道Ⅱ和孔道Ⅳ内放置冷却液氮管，孔道Ⅰ、孔道Ⅱ、孔道Ⅲ和孔道Ⅳ的轴线分别与复合凸模1中心位置环形腔的中心轴相交，并且孔道Ⅰ、孔道Ⅱ、孔道Ⅲ和孔道Ⅳ均与环形腔不连通，孔道Ⅰ、孔道Ⅱ、孔道Ⅲ和孔道Ⅳ的表面与复合凸模1的表面上均涂有绝缘材料；
复合压边圈中心设置有通孔，复合压边圈的底部由外向内开设多个结构相同的圆柱形孔道，圆柱形孔道用以放置加热线圈，多个圆柱形孔道的轴线分别与复合压边圈中心位置的通孔的中心轴相交，并且多个圆柱形孔道均与复合压边圈中心位置的通孔不连通，多个圆柱形孔道的表面与复合压边圈的表面上均涂有绝缘材料；
复合凹模为圆盘形结构件，中心处设置有环形腔，即为凹模型腔，环形腔中心有一个圆锥形凸台，环形腔的回转轴线与圆锥形凸台的回转轴线共线，复合凹模的底环面上由外向内开设多个结构相同的圆柱形孔道，多个圆柱形孔道内分别放置加热线圈，多个圆柱形孔道的轴线分别与复合凹模中心位置环形腔的中心轴相交，并且多个圆柱形孔道与环形腔不连通，多个圆柱形孔道的表面与复合凹模的表面上均涂有绝缘材料；
温控机构包块加热模块、冷却模块，红外测温模块、PID控制模块；加热模块用于控制加热线圈进行加热，冷却模块用于控制冷却液氮进行冷却，红外测温模块和PID控制模块实时监测、调节各区域温度。
复合压边圈、复合凹模和复合凸模均采用高硬度的模具钢制成。
本发明采用上述铆接装置，并借助铆钉传送机构实现温热分区固化胶铆复合连接方法包括以下步骤：
步骤1：分别对上层板料和下层板料分别进行除杂等表面处理；
步骤2：将高分子胶粘剂均匀地涂抹在上层板料或者下层板料的一个表面上，胶层厚度为0.1～0.3mm，之后对上层板料和下层板料进行胶接，并去除上层板料和下层板料周围多余的胶粘剂，获得胶粘板；
步骤3：将步骤二中的胶粘板放置在铆接装置的复合凹模上，调节铆接装置，使复合压边圈和复合凸模下行至与胶粘板接触并压紧胶粘板；
将胶粘板划分为A、B和C三个区域，A区域、C区域为胶粘板的胶接区，B去为胶铆区，通过调节铆接装置的温控机构，对A区域和C区域进行加热，使A区域和C区域热温度保持在100℃；对B区域进行制冷，使B区域的温度保持在25℃；
步骤4：当A区域和C区域固化度达到0.8～1时停止加热，B区域固化度在0.2～0.45时停止制冷，调节铆接装置使复合凸模1上移至初始高度处；
步骤5：将铆钉均匀的涂盖一层高分子胶粘剂，并通过铆钉传送机构将铆钉8送入复合压边圈的中心孔中；
步骤6：调节铆接装置使复合凸模下移以推动铆钉下行，随着复合凸模对铆钉的下压，铆钉刺穿上层板料，且铆钉腿部逐渐张开与下层板料形成互锁结构，完成铆接；
步骤7：铆接完成后，保持铆接装置的复合压边圈、复合凸模和复合凹模位置不动，对胶粘板进行保压；
同时，调节铆接装置的温控机构，对胶粘板进行加热，直至所有胶粘剂完全固化停止加热，完成胶铆复合连接。
所述步骤1中的上层板料和下层板料为金属板料和金属板料或者为金属板料和非金属板料。
所述步骤2中的高分子胶粘剂为环氧树脂胶粘剂。
本发明的工作原理：本发明将板料的涂胶区分为A、B和C三个区域，A区域和C区域为板料的两侧胶接区，B区域为胶铆区，铆接装置的温控机构的加热模块控制复合压边圈及复合凹模加热管道中加热线圈对涂胶区两侧胶接区A、C进行加热，冷却模块控制复合凸模冷区管道中液氮对涂胶区中间区域的胶铆区B进行冷却；同时，红外测温模块对板料实时测温，并将测量结果输入PID控制模块，PID控制模块根据测量结果，经算法分析后向加热和冷却模块输出控制信号，实时调节加热模块中加热线圈中电流大小和冷却模块中液氮流速，实时监控板件三个区域的温度，使得两侧胶接区域A、C温度为100℃，中间的胶铆区域B区域温度为25℃；实现温热分区固化胶铆复合连接。
本发明的有益效果：
1、本发明充分考虑了板材涂胶部分不同区域胶粘剂的固化度对铆接过程的影响，对胶接区进行加热处理，对胶铆区进行冷却处理，以实现温热分区固化，两侧胶结区固化度相对高，起到定位和固定板材、防溢胶、防翘曲作用；中间胶铆区固化度相对低，塑性变形能力与延展性高，硬度低，变形抗力小，能够减小复合凸模和铆钉所受阻力，利于高质量的胶铆接头的成形；
2、铆接时，复合凸模对板材的冲击载荷较大，两侧胶接区固化度较高或者完全固化的胶层具有更高的剪切和剥离强度，能够承载更高的冲击载荷作用，有效地避免了板材受冲击作用产生翘曲和撕裂，有利于形成高质量的胶铆接头；
3、本发明方法将铆钉均匀的涂覆一层胶，进一步增强了胶铆接头的强度，保证了铆钉和板料之间的防腐和绝缘作用，且在铆接过程中，胶液起到润滑作用；
铆接完成后进行保压，保压的同时对铆接件进行升温二次固化，加速胶粘剂的固化，减少了固化时间，提高了生产效率，降低了生产成本；
4、本发明方法不仅适用于金属板料与金属板料之间的胶铆，还适用于非金属板料和金属板料之间的胶铆，胶铆接头强度高，且胶铆过程快速、环保、无噪声、成本较低；
5、本发明方法通过加热模块、冷却模块、红外线测温模块和PID控制模块实时测量、调节、监控板件温度，铆接区温度处于胶层的固化温度区间内，充分利用了胶黏剂自身性能，有效地避免了出现断裂，且易于承接复合凸模的较大的载荷冲力，提高粘铆复合连接接头的静态强度和疲劳强度，提高接头的完整性、可靠性与耐久性。
附图说明
图1为本发明一种温热分区固化胶铆复合连接方法的流程图；
图2为本发明一种温热分区固化胶铆复合连接方法中对胶粘板
划分A、B、C三个区域的示意图；
图3为本发明一种温热分区固化胶铆复合连接方法采用的铆接
装置主视图的全剖视图；
图4为本发明一种温热分区固化胶铆复合连接方法所采用的铆
接装置的复合凸模主视图全剖剖视图；
图5为本发明一种温热分区固化胶铆复合连接方法所采用的铆接装置的复合凸模俯视图；
图6本发明一种温热分区固化胶铆复合连接方法所采用的铆接装置的复合压边圈主视图的全剖视图；
图7本发明一种温热分区固化胶铆复合连接方法所采用的铆接装置的复合压边圈的俯视图；
图8本发明一种温热分区固化胶铆复合连接方法所采用的铆接装置的复合凹模主视图的全剖视图。
图9本发明一种温热分区固化胶铆复合连接方法所采用的铆接装置的复合凹模的俯视图；
图10为本发明一种温热分区固化胶铆复合连接方法在铆接前的温热分区固化示意图；
图11为本发明一种温热分区固化胶铆复合连接方法在铆钉注胶后的预压紧示意图。
图12为本发明一种温热分区固化胶铆复合连接方法在铆接完成后保压、加热二次固化示意图。
图13为本发明一种温热分区固化胶铆复合连接方法在完成胶铆复合连接后的退模示意图。
其中，1、复合凸模，2、加热管道，3、冷却管道，4、冷却液氮管，5、复合压边圈，6、加热管道，7、加热线圈，8、铆钉，9、上层板料，10、胶层，11、下层板料，12、复合凹模，13、加热管道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步阐述。
参见附图3～13，本发明一种温热分区固化胶铆复合连接方法采用的铆接装置包括复合凸模1、复合压边圈5、复合凹模12、驱动机构和温控机构；
驱动机构用于驱动复合凸模1和复合压边圈5进行上下移动；复合凸模沿复合压边圈5中心孔上下滑动；复合压边圈5与复合凹模12相对设置，复合压边圈5底面与复合凹模12上表面为可接触式连接；
复合凸模1，为实心圆柱形结构件，复合凸模1的底环面上由外向内开设四个结构相同的圆柱形孔道，分别为孔道Ⅰ、孔道Ⅱ、孔道Ⅲ和孔道Ⅳ，孔道Ⅰ和孔道Ⅲ分别为加热管道2，孔道Ⅰ和孔道Ⅲ内分别设置加热线圈7，孔道Ⅱ和孔道Ⅳ分别为冷却管道3，孔道Ⅱ和孔道Ⅳ内放置冷却液氮管4，孔道Ⅰ、孔道Ⅱ、孔道Ⅲ和孔道Ⅳ的轴线分别与复合凸模1中心位置环形腔的中心轴相交，并且孔道Ⅰ、孔道Ⅱ、孔道Ⅲ和孔道Ⅳ均与环形腔不连通，孔道Ⅰ、孔道Ⅱ、孔道Ⅲ和孔道Ⅳ的表面与复合凸模1的表面上均涂有绝缘材料；
复合压边圈5中心设置有通孔，复合压边圈5的底部由外向内开设多个结构相同的圆柱形孔道，圆柱形孔道用以放置加热线圈7，多个圆柱形孔道的轴线分别与复合压边圈5中心位置的通孔的中心轴相交，并且多个圆柱形孔道均与复合压边圈5中心位置的通孔不连通，多个圆柱形孔道的表面与复合压边圈5的表面上均涂有绝缘材料；
复合凹模12为圆盘形结构件，中心处设置有环形腔，即为凹模型腔，环形腔中心有一个圆锥形凸台，环形腔的回转轴线与圆锥形凸台的回转轴线共线，复合凹模12的底环面上由外向内开设多个结构相同的圆柱形孔道，多个圆柱形孔道内分别放置加热线圈，多个圆柱形孔道的轴线分别与复合凹模12中心位置环形腔的中心轴相交，并且多个圆柱形孔道与环形腔不连通，多个圆柱形孔道的表面与复合凹模的表面上均涂有绝缘材料；
温控机构，包块加热模块、冷却模块，红外测温模块、PID控制模块；加热模块用于控制加热线圈进行加热，冷却模块用于控制冷却液氮进行冷却，红外测温模块和PID控制模块实时监测、调节各区域温度。
复合压边圈5、复合凹模12和复合凸模1均采用高硬度的模具钢制成。
参见附图1～13，本发明采用上述铆接装置，并借助铆钉传送机构实现温热分区固化胶铆复合连接方法包括以下步骤：
步骤1：对上、下层板料分别进行除杂等表面处理；
步骤2：将高分子胶粘剂均匀地涂抹在上层板料9或者下层板料11的一个表面上，胶层10厚度为0.1～0.3mm，之后对上层板料9和下层板料11进行胶接，并去除上层板料9和下层板料11周围多余的胶粘剂，获得胶粘板；
步骤3：将步骤二中的胶粘板放置在铆接装置的复合凹模12上，调节铆接装置，使复合压边圈5和复合凸模1下行至与胶粘板接触并压紧胶粘板；
将胶粘板划分为A、B和C三个区域，A区域、C区域为胶粘板的胶接区，B区域为胶铆区，通过调节铆接装置的温控机构，对A区域和C区域进行加热，使A区域和C区域热温度保持在100℃。对B区域进行制冷，使B区域的温度保持在25℃；
步骤4：当A区域和C区域固化度达到0.8～1时停止加热，B固化度在0.2～0.45时停止制冷，调节铆接装置使复合凸模1上移至初始高度处；
步骤5：将铆钉8均匀的涂盖一层高分子胶粘剂，并通过铆钉传送机构将铆钉8送入复合压边圈5的中心孔中；
步骤6：调节铆接装置使复合凸模1下移以推动铆钉8下行，随着复合凸模1对铆钉8的下压，铆钉8刺穿上层板料9，且铆钉8腿部逐渐张开与下层板料11形成互锁结构，完成铆接；
步骤7：铆接完成后，保持铆接装置的复合压边圈5、复合凸模1和复合凹模12位置不动，对胶粘板进行保压；
同时，调节铆接装置的温控机构，对胶粘板进行加热，直至所有胶粘剂完全固化停止加热，完成胶铆复合连接。
所述步骤1中的上层板料9和下层板料11为金属板料和金属板料或者为金属板料和非金属板料。
所述步骤2中的高分子胶粘剂为环氧树脂胶粘剂。

Claims (4)

1.一种温热分区固化胶铆复合连接方法，其特征在于，采用的铆接装置包括复合凸模(1)、复合压边圈(5)、复合凹模(12)、驱动机构和温控机构；
驱动机构用于驱动复合凸模(1)和复合压边圈(5)进行上下移动；复合凸模沿复合压边圈(5)中心孔上下滑动；复合压边圈(5)与复合凹模(12)相对设置，复合压边圈(5)底面与复合凹模(12)上表面为可接触式连接；
复合凸模(1)，为实心圆柱形结构件，复合凸模(1)的底环面上由外向内开设四个结构相同的圆柱形孔道，分别为孔道Ⅰ、孔道Ⅱ、孔道Ⅲ和孔道Ⅳ，孔道Ⅰ和孔道Ⅲ分别为加热管道(2)，孔道Ⅰ和孔道Ⅲ内分别设置加热线圈(7)，孔道Ⅱ和孔道Ⅳ分别为冷却管道(3)，孔道Ⅱ和孔道Ⅳ内放置冷却液氮管(4)，孔道Ⅰ、孔道Ⅱ、孔道Ⅲ和孔道Ⅳ的轴线分别与复合凸模(1)中心位置环形腔的中心轴相交，并且孔道Ⅰ、孔道Ⅱ、孔道Ⅲ和孔道Ⅳ均与环形腔不连通，孔道Ⅰ、孔道Ⅱ、孔道Ⅲ和孔道Ⅳ的表面与复合凸模1的表面上均涂有绝缘材料；
复合压边圈(5)中心设置有通孔，复合压边圈(5)的底部由外向内开设多个结构相同的圆柱形孔道，圆柱形孔道用以放置加热线圈(7)，多个圆柱形孔道的轴线分别与复合压边圈(5)中心位置的通孔的中心轴相交，并且多个圆柱形孔道均与复合压边圈(5)中心位置的通孔不连通，多个圆柱形孔道的表面与复合压边圈(5)的表面上均涂有绝缘材料；
复合凹模(12)为圆盘形结构件，中心处设置有环形腔，即为凹模型腔，环形腔中心有一个圆锥形凸台，环形腔的回转轴线与圆锥形凸台的回转轴线共线，复合凹模(12)的底环面上由外向内开设多个结构相同的圆柱形孔道，多个圆柱形孔道内分别放置加热线圈，多个圆柱形孔道的轴线分别与复合凹模(12)中心位置环形腔的中心轴相交，并且多个圆柱形孔道与环形腔不连通，多个圆柱形孔道的表面与复合凹模的表面上均涂有绝缘材料；
温控机构，包块加热模块、冷却模块，红外测温模块、PID控制模块；加热模块用于控制加热线圈进行加热，冷却模块用于控制冷却液氮进行冷却，红外测温模块和PID控制模块实时监测、调节各区域温度。
2.根据权利要求1所述的一种温热分区固化胶铆复合连接方法，其特征在于，所采用的铆接装置的复合压边圈(5)、复合凹模(12)和复合凸模(1)均采用高硬度的模具钢制成。
3.根据权利要求1所述的一种温热分区固化胶铆复合连接方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：对上、下层板料分别进行除杂等表面处理；
步骤2：将高分子胶粘剂均匀地涂抹在上层板料(9)或者下层板料(11)的一个表面上，胶层(10)厚度为0.1～0.3mm，之后对上层板料(9)和下层板料(11)进行胶接，并去除上层板料(9)和下层板料(11)周围多余的胶粘剂，获得胶粘板；
步骤3：将步骤二中的胶粘板放置在铆接装置的复合凹模(12)上，调节铆接装置，使复合压边圈(5)和复合凸模(1)下行至与胶粘板接触并压紧胶粘板；
将胶粘板划分为A、B和C三个区域，A区域、C区域为胶粘板的胶接区，B区域为胶铆区，通过调节铆接装置的温控机构，对A区域和C区域进行加热，使A区域和C区域热温度保持在100℃。对B区域进行制冷，使B区域的温度保持在25℃；
步骤4：当A区域和C区域固化度达到0.8～1时停止加热，B固化度在0.2-0.45时停止制冷，调节铆接装置使复合凸模(1)上移至初始高度处；
步骤5：将铆钉(8)均匀的涂盖一层高分子胶粘剂，并通过铆钉传送机构将铆钉(8)送入复合压边圈(5)的中心孔中；
步骤6：调节铆接装置使复合凸模(1)下移以推动铆钉(8)下行，随着复合凸模(1)对铆钉(8)的下压，铆钉(8)刺穿上层板料(9)，且铆钉(8)腿部逐渐张开与下层板料(11)形成互锁结构，完成铆接；
步骤7：铆接完成后，保持铆接装置的复合压边圈(5)、复合凸模(1)和复合凹模(12)位置不动，对胶粘板进行保压；
同时，调节铆接装置的温控机构，对胶粘板进行加热，直至所有胶粘剂完全固化停止加热，完成胶铆复合连接。
4.根据权利要求3所述的一种温热分区固化胶铆复合连接方法，其特征在于，所述步骤一中的上层板料(9)和下层板料(11)为金属板料和金属板料或者为金属板料和非金属板料。
CN201810302299.4A 2018-04-04 2018-04-04 一种温热分区固化胶铆复合连接方法 Active CN108582945B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810302299.4A CN108582945B (zh) 2018-04-04 2018-04-04 一种温热分区固化胶铆复合连接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810302299.4A CN108582945B (zh) 2018-04-04 2018-04-04 一种温热分区固化胶铆复合连接方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108582945A true CN108582945A (zh) 2018-09-28
CN108582945B CN108582945B (zh) 2023-06-13

Family

ID=63624488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810302299.4A Active CN108582945B (zh) 2018-04-04 2018-04-04 一种温热分区固化胶铆复合连接方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108582945B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109483920A (zh) * 2018-12-18 2019-03-19 燕山大学 碳纤维复合材料与铝合金板材冲压连接的方法及其装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB591899A (en) * 1944-08-08 1947-09-02 John Hamilton Paterson Improvements in or relating to a method for rivetting thermosetting resinous materials
CA2617076A1 (en) * 2001-01-25 2002-08-01 Quickstep Technologies Pty. Ltd. Composite and metal component production, forming and bonding system
CN102245365A (zh) * 2008-10-20 2011-11-16 罗图公司 采用使装置预热的感应加热的材料转变装置
CN102527803A (zh) * 2011-12-28 2012-07-04 吉林大学 一种高强钢局部加热成形方法
CN102672062A (zh) * 2012-05-25 2012-09-19 吉林大学 激光加热无铆钉铆接装置
CN104607557A (zh) * 2015-02-04 2015-05-13 吉林大学 超高强钢板与铝合金板的自冲铆接装置
CN104646548A (zh) * 2015-03-18 2015-05-27 大连理工大学 一种既能实现均匀水冷又能实现分区冷却的s型冲压模具
CN106622896A (zh) * 2016-12-06 2017-05-10 芜湖利通新材料有限公司 一种海绵涂胶工艺
CN106965529A (zh) * 2017-04-13 2017-07-21 吉林大学 一种预胶接固化粘铆工艺
CN107584033A (zh) * 2017-09-30 2018-01-16 西安石油大学 一种轻量化板材的复合加热平底无铆连接成形装置及工艺

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB591899A (en) * 1944-08-08 1947-09-02 John Hamilton Paterson Improvements in or relating to a method for rivetting thermosetting resinous materials
CA2617076A1 (en) * 2001-01-25 2002-08-01 Quickstep Technologies Pty. Ltd. Composite and metal component production, forming and bonding system
CN102245365A (zh) * 2008-10-20 2011-11-16 罗图公司 采用使装置预热的感应加热的材料转变装置
CN102527803A (zh) * 2011-12-28 2012-07-04 吉林大学 一种高强钢局部加热成形方法
CN102672062A (zh) * 2012-05-25 2012-09-19 吉林大学 激光加热无铆钉铆接装置
CN104607557A (zh) * 2015-02-04 2015-05-13 吉林大学 超高强钢板与铝合金板的自冲铆接装置
CN104646548A (zh) * 2015-03-18 2015-05-27 大连理工大学 一种既能实现均匀水冷又能实现分区冷却的s型冲压模具
CN106622896A (zh) * 2016-12-06 2017-05-10 芜湖利通新材料有限公司 一种海绵涂胶工艺
CN106965529A (zh) * 2017-04-13 2017-07-21 吉林大学 一种预胶接固化粘铆工艺
CN107584033A (zh) * 2017-09-30 2018-01-16 西安石油大学 一种轻量化板材的复合加热平底无铆连接成形装置及工艺

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109483920A (zh) * 2018-12-18 2019-03-19 燕山大学 碳纤维复合材料与铝合金板材冲压连接的方法及其装置
CN109483920B (zh) * 2018-12-18 2020-03-10 燕山大学 碳纤维复合材料与铝合金板材冲压连接的方法及其装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108582945B (zh) 2023-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN208290678U (zh) 一种实现温热分区固化的胶铆装置
CN105458147B (zh) 一种自冲粘铆连接装置及粘铆方法
JP4577960B2 (ja) 非磁性部材の接合方法
US20140331478A1 (en) Method for joining workpiece layers and connecting element and joining device
US20080083498A1 (en) Method of making a motor vehicle part
CN108527765B (zh) 一种实时调压注胶复合胶铆装置
CN109693402B (zh) 碳纤维复合材料和铝合金材料无铆冲压振动连接方法及其模具
CN205599847U (zh) 一种自冲粘铆连接装置
CN108582945A (zh) 一种温热分区固化胶铆复合连接方法
CN208558349U (zh) 一种异种材料复合胶铆装置
US7921893B2 (en) Method and apparatus for welding of polymer composite components
US20230184281A1 (en) Rivet with improved structure for forming flat-bottom riveting of plates
CN110000287B (zh) 一种无铆钉粘铆连接的优化成型系统和方法
JP2012225358A (ja) 金属部材の継手及びその製造方法
CN108424726B (zh) 一种异种胶分区固化粘铆方法
CN109483920B (zh) 碳纤维复合材料与铝合金板材冲压连接的方法及其装置
CN109693403B (zh) 碳纤维复材与铝材间接感应加热无铆连接振动接合模具及工艺
CN206839018U (zh) 一种合金板与碳纤维复合材料板之间的拉铆装置
Ma et al. Mechanical Performance Evaluation of Multi-Point Clinch–Adhesive Joints of Aluminum Alloy A5052-H34 and High-Strength Steel JSC780
CN108273924A (zh) 轻量化板材的双面平底无铆连接成形工艺
CN209051058U (zh) 一种提高异种材料连接强度的连接结构
KR101558208B1 (ko) 패널의 스폿 용접 방법
CN102391794A (zh) 用于控制异种材料胶接固化变形的装置与方法
CN206384038U (zh) 一种新型复合材料前舱盖结构
Hao et al. Recent development of improved clinching process

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant