CN110640031A - 一种加热式电磁无铆钉连接装置及工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种加热式电磁无铆钉连接装置及工作方法，连接装置包括固定架；固定架的上部设有冲头驱动装置，下部设有铆模；所述铆模处设有能以涡流效应对待连接工件加热的感应加热线圈；冲头驱动装置包括电磁感应线圈和与冲头相连的带金属结构的驱动器；所述电磁感应线圈与驱动器的金属结构紧邻或相接，所述电磁感应线圈工作时，其通电形成的交变磁场在驱动器的金属结构处感应出形成互斥磁场的感应电流，电磁感应线圈以电磁斥力推动驱动器下行，带动冲头冲击铆模上已被加热的两种待连接金属工件使之连接；本发明利用电磁感应加热的原理实现两种待连接金属的预加热，以电磁力作为驱动力使两种待连接金属产生变形实现一次冲压成形，改善了成形效果。
Description
技术领域
本发明涉及电热加工技术领域，尤其是一种加热式电磁无铆钉连接装置及工作方法。
背景技术
汽车的生产制造能力是一个国家综合国力的重要体现。近年来我国汽车工业高速发展，目前产销量已超过美国，位居全球第一实现汽车车身轻量化是改善汽车经济性的有效方法。研究表明，当整车质量减轻10%时，燃油经济性提高3.8%，加速时间减少8%,CO2排放减少4.5%， 制动距离减少5%，轮胎寿命提高 7%，转向力减小6%。实现汽车轻量化的关键是在车身的制造中大量使用轻金属和非金属，而连接这些金属的最佳方法是采用铆接技术。原有的铆接工艺都要求对铆接材料进行预冲孔，然后再用铆钉进行连接，这样的铆接工艺复杂、外观差、效率低且不易实现自动化。无铆钉连接工艺克服了传统铆接的弊端，实现了冲铆一次完成，为汽车车身的制造开辟了新的途径。
无铆钉连接(Clinching)技术，又叫“冲压铆接”，1897 年由德国人发明。无铆钉连接是利用板件本身的冷变形能力，对板件进行压力加工，使板件产生局部变形而将板件连接在一起的机械连接技术。无铆钉连接相对于传统的点焊，具有疲劳强度高、外观质量优、无变形和安全环保等优点。目前国际上提供该工艺装备的公司主要为德国的TOX和美国的BTM(注册商标为Tog-L-Loc)。因为成本低的优势，无铆钉铆接工艺已经在国外汽车工业中普遍应用。国内 SVW 的途安、波罗、斯柯达明睿、斯柯达晶睿，以及 SGM 的爱维欧、科鲁兹、别克英朗、迈瑞宝、君越、君威都采用了 TOX 的技术与装备。
无铆钉连接在冲压过程中需要大量的成形力，现有的无铆钉连接设备主要集中在对无铆钉连接装置结构上的调整，但动力源仍主要采用的是传统的液压、气压，从而铆接成形后连接接头性能的提升空间有限，对于一些变形抗力大和成形后接头性能差的材料的无铆钉连接改进方案受限，成形工艺有一定的局限性，很难实现一次冲压成形。由于是利用板件本身的冷变形能力，使板件产生局部变形而将板件连接在一起的机械连接，造成成形效果和连接接头的各项性能并不理想容易在板料上产生裂纹。
发明内容
本发明提出一种加热式电磁无铆钉连接装置及工作方法，利用电磁感应加热的原理实现两种待连接金属的预加热，以电磁力作为驱动力使两种待连接金属产生变形实现一次冲压成形，改善了成形效果。
本发明采用以下技术方案。
一种加热式电磁无铆钉连接装置，所述连接装置包括固定架（2）；固定架的上部设有冲头驱动装置，下部设有铆模（9）；所述铆模处设有能以涡流效应对待连接工件加热的感应加热线圈（14）；所述冲头驱动装置包括电磁感应线圈（11）和与冲头（6）相连的带金属结构的驱动器（12）；所述电磁感应线圈与驱动器的金属结构紧邻或相接，所述电磁感应线圈工作时，其通电形成的交变磁场在驱动器的金属结构处感应出形成互斥磁场的感应电流，电磁感应线圈以电磁斥力推动驱动器下行，带动冲头冲击铆模（9）上已被加热的两种待连接金属工件（7）使之连接。
所述固定架呈C形；固定架包括上板面（29）、连接板（27）、下板面（26）。
所述电磁感应线圈通过电磁感应接头（1）接入交流电；所述电磁感应接头固定于固定架上板面（29）处的阶梯孔（21）处；所述上板面处开有多个第一螺纹孔（22）；所述电磁感应线圈固定于线圈框架（3）处；所述线圈框架的外壳处开有多个第二螺纹孔（34）；所述线圈框架以穿过第一螺纹孔、第二螺纹孔的紧固件固定于上板面处。
所述线圈框架的外壳呈以轴线重合的上方的第一大圆柱形（32）和下方的第一小圆柱形（33）拼接而成的异形结构；所述第一大圆柱形与第一小圆柱形的轴线重合处开有第一大凹槽（35）和第一通孔（36）；所述电磁感应线圈（11）置于第一大凹槽（35）内；所述第一通孔内自上而下设有驱动器（12）、冲头（6）和弹簧（13）；所述驱动器上表面与电磁感应线圈接触；所述驱动器下表面与冲头上部（61）接触以驱动冲头向下冲击；所述弹簧（13）与冲头下部（62）配合以驱动冲头上移复位。
所述第一通孔下端覆有密封板（4）；所述第一通孔（36）的端部处开有多个第三螺纹孔（31）；所述密封板处开有多个第四螺纹孔（42）；所述密封板以穿过第三螺纹孔（31）、第四螺纹孔的紧固件固定于第一通孔端部处；所述密封板中部处开有可供冲头通过的轴套孔（41）；所述轴套孔中固定有轴套（5）；所述轴套包括圆柱体（53）；所述圆柱体一端以圆柱形法兰（52）固定于轴套孔内；圆柱体中轴处开设有冲头孔（51）为冲头冲击作业提供路径通道。
所述连接板（27）为竖向设置的矩形板结构；所述连接板形成上板面与下板面之间的连接结构；所述连接板中部设有垂直于连接板的第五螺纹孔（28）；所述冲头驱动装置以穿过第五螺纹孔的紧固件固定于连接板处；
下板面与冲头中轴相交处开设有第二大凹槽（23）；所述冲头为柱形冲头；第二大凹槽周沿处设有第一圆形阶梯孔（24）；所述第一圆形阶梯孔处设有感应加热接头（8）。
所述下板面（26）为水平设置的矩形板结构；下板面与冲头中轴相交处开设有第二大凹槽（23）；所述第二大凹槽中部处开设有第六螺纹孔（25）；所述第一圆形阶梯孔处设有感应加热接头（8）；
所述铆模（9）为以第二大圆柱形（95）和第二小圆柱形（96）组合成的上大下小的阶梯柱结构；所述第二小圆柱形为设于第六螺纹孔处的螺纹头结构；所述第六螺纹孔与铆模的第二小圆柱形通过螺纹连接；所述第二大圆柱形周沿处设有第四通孔（94）；所述第二大圆柱形中部处开设有第三大凹槽（91）；所述第三大凹槽中部处开设有第二圆形阶梯孔（92）；所述第三大凹槽为铆模上两种待连接金属工件提供受到冲头冲击时进行连接所需形变的变形空间；
所述第二大圆柱形上还开有用于容置感应加热线圈（14）的矩形槽（93）；所述感应加热线圈的正极（141）经第四通孔和第一圆形阶梯孔与感应加热接头（8）相连；所述感应加热线圈的负极（142）经第二圆形阶梯孔与感应加热接头（8）相连。
所述两种待连接金属工件包括基板（73）、被冲击板（71）；所述基板上设有孔洞（74）；所述被冲击板置于基板的孔洞（74）上；所述基板、被冲击板均以可导电金属成型；所述被冲击板、基板均由传送装置（10）输送。
所述电磁感应线圈的正极与电磁感应接头正极（101）相连，负极与电磁感应接头负极相连（102）相连；电磁感应接头正极、电磁感应接头负极经外接导线接入交流电源；
所述感应加热线圈的正极（141）与感应加热接头正极相连，负极（142）与感应加热接头负极相连；感应加热接头经外接导线与操控箱（15）相连；
所述电磁感应线圈、感应加热线圈各自接入的电源频率不同；所述电磁感应线圈的内部线圈导体的截面呈矩形；所述感应加热线圈的内部线圈导体的截面呈圆形。
以上所述的加热式电磁无铆钉连接装置，其工作方法包括以下步骤；
步骤S1、装配本装置，并确保电磁感应线圈、感应加热线圈起始端的氧化层已去除；并在电磁感应线圈、感应加热线圈需要绝缘的部位处缠绕聚酰亚胺胶带；
步骤S2、按据需连接的两种待连接金属工件的尺寸，选择合适的铆模、冲头的规格；
步骤S3、将电磁感应接头接入交变电源，把感应加热接头接入高频交流电源；
步骤S4、将两种待连接金属工件放入传送装置，并通过传送装置将待连接金属工件送至装置冲头下方的固定位置，并使基板上的孔洞与冲头的轴线重合；
步骤S5、以感应加热线圈在两种待连接金属工件处感应生成的涡流对工件加热；
步骤S6、电磁感应线圈圈通入一定频率的交流电并形成交变磁场，变变磁场使驱动器的金属结构上产生感应电动势并生成感应电流，驱动器的金属结构上的感应电流与电磁感应线圈中的电流方向相反且产生的磁场方向相反，因此驱动器的金属结构与电磁感应线圈之间产生互斥的电磁力；
步骤S7、驱动器在互斥电磁力的作用下带着冲头迅速向进行过预加热的被冲击板冲击，使被冲击板向孔洞、第三大凹槽中快速变形产生凹坑（72），所述凹坑（72）使所述被冲击板与基板连接在一起形成无铆钉连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）结构简单，操作方便；
（2）加入了传送装置来输送待连接金属工件，提升自动化水平，提高了效率；
（3）将线圈与插座接头连接，与电源通过插头连接，实现了标准化的设计做到生产工业化、装配化；
（4）通过感应加热的方式对连接金属进行预热，提高了金属的成形性能和连接接头强度；
（5），利用电磁感应力为驱动力的方式，缩短了成形时间短，连接力和连接能量通过单参数调节可以实现精确控制，实现不同条件下的无铆钉连接，工艺简单，易于实现自动化的生产。
本发明还涉及无铆钉连接装置材料递送方式；把需直接受冲击的被冲击板置于不受直接冲击的基板孔洞上，而电磁效应的涡流加热更多地作用于下部的基板上，从而让基板在连接时更易因热效应而在冲击压力下形变为高质量的连接凹洞，从而能改善连接质量。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
附图1是本发明的示意图；
附图2是本发明的剖面结构示意图；
附图3是本发明的线圈框架结构示意图；
附图4是本发明的固定架结构示意图；
附图5是本发明的电磁感应线圈结构示意图；
附图6是本发明的驱动器示意图；
附图7是本发明的冲头示意图；
附图8是本发明的用于冲头向上复位的弹簧示意图；
附图9是本发明的密封板示意图；
附图10是本发明的轴套示意图；
附图11是本发明的铆模示意图；
附图12是本发明的感应加热线圈示意图；
附图13是本发明的电磁感应接头连接示意图；
附图14是本发明的感应加热接头连接示意图；
附图15是本发明在仰视方向上的两种待连接金属工件在输送时的位置示意图；
图中：1-电磁感应接头；2-固定架；3-线圈框架；4-密封板；5-轴套；6-冲头；8-感应加热接头；9-铆模；
10-传送装置；11-电磁感应线圈；12-驱动器；13-弹簧；14-感应加热线圈；
22-第一螺纹孔；23-第二大凹槽；24-第一圆形阶梯孔；25-第六螺纹孔；26-下板面；27-连接板；28-第五螺纹孔；29-上板面；
31-第三螺纹孔；32-第一大圆柱形；33-第一小圆柱形；34-第二螺纹孔；35-第一大凹槽；36-第一通孔；
41-轴套孔；42-第四螺纹孔；
52-圆柱形法兰；53-圆柱体；
61-冲头上部；62-冲头下部；
71-被冲击板；73-基板；74-孔洞；
81-第二插座接头正极；82-第二插座接头负极；83-第二插座连接头；84-第二插头连接圆筒；85-第二插头圆筒的筒腔；86-第二锁紧螺栓；87-第二外接导线；
91-第三大凹槽；92-第二圆形阶梯孔；93-矩形槽；94-第四通孔；95-第二大圆柱形；96-第二小圆柱形；
101-电磁感应接头正极；102-电磁感应接头负极；103-第一插座连接头；104-第一插头连接圆筒；106-第一锁紧螺栓；107-第一外接导线；141-感应加热线圈的正极；142-感应加热线圈的负极。
具体实施方式
如图1-15所示，一种加热式电磁无铆钉连接装置，所述连接装置包括固定架2；固定架的上部设有冲头驱动装置，下部设有铆模9；所述铆模处设有能以涡流效应对待连接工件加热的感应加热线圈14；所述冲头驱动装置包括电磁感应线圈11和与冲头6相连的带金属结构的驱动器12；所述电磁感应线圈与驱动器的金属结构紧邻或相接，所述电磁感应线圈工作时，其通电形成的交变磁场在驱动器的金属结构处感应出形成互斥磁场的感应电流，电磁感应线圈以电磁斥力推动驱动器下行，带动冲头冲击铆模9上已被加热的两种待连接金属工件7使之连接。
所述固定架呈C形；固定架包括上板面29、连接板27、下板面26。
所述电磁感应线圈通过电磁感应接头1接入交流电；所述电磁感应接头固定于固定架上板面29处的阶梯孔21处；所述上板面处开有多个第一螺纹孔22；所述电磁感应线圈固定于线圈框架3处；所述线圈框架的外壳处开有多个第二螺纹孔34；所述线圈框架以穿过第一螺纹孔、第二螺纹孔的紧固件固定于上板面处。
所述线圈框架的外壳呈以轴线重合的上方的第一大圆柱形32和下方的第一小圆柱形33拼接而成的异形结构；所述第一大圆柱形与第一小圆柱形的轴线重合处开有第一大凹槽35和第一通孔36；所述电磁感应线圈11置于第一大凹槽35内；所述第一通孔内自上而下设有驱动器12、冲头6和弹簧13；所述驱动器上表面与电磁感应线圈接触；所述驱动器下表面与冲头上部61接触以驱动冲头向下冲击；所述弹簧13与冲头下部62配合以驱动冲头上移复位。
所述第一通孔下端覆有密封板4；所述第一通孔36的端部处开有多个第三螺纹孔31；所述密封板处开有多个第四螺纹孔42；所述密封板以穿过第三螺纹孔31、第四螺纹孔的紧固件固定于第一通孔端部处；所述密封板中部处开有可供冲头通过的轴套孔41；所述轴套孔中固定有轴套5；所述轴套包括圆柱体53；所述圆柱体一端以圆柱形法兰52固定于轴套孔内；圆柱体中轴处开设有冲头孔51为冲头冲击作业提供路径通道。
所述连接板27为竖向设置的矩形板结构；所述连接板形成上板面与下板面之间的连接结构；所述连接板中部设有垂直于连接板的第五螺纹孔28；所述冲头驱动装置以穿过第五螺纹孔的紧固件固定于连接板处；
下板面与冲头中轴相交处开设有第二大凹槽23；所述冲头为柱形冲头；第二大凹槽周沿处设有第一圆形阶梯孔24；所述第一圆形阶梯孔处设有感应加热接头8。
所述下板面26为水平设置的矩形板结构；下板面与冲头中轴相交处开设有第二大凹槽23；所述第二大凹槽中部处开设有第六螺纹孔25；所述第六螺纹孔与铆模的第二小圆柱形通过螺纹连接；所述第一圆形阶梯孔处设有感应加热接头8；
所述铆模9为以第二大圆柱形95和第二小圆柱形96组合成的上大下小的阶梯柱结构；所述第二小圆柱形为设于第六螺纹孔处的螺纹头结构；所述第二大圆柱形周沿处设有第四通孔94；所述第二大圆柱形中部处开设有第三大凹槽91；所述第三大凹槽中部处开设有第二圆形阶梯孔92；所述第三大凹槽为铆模上两种待连接金属工件提供受到冲头冲击时进行连接所需形变的变形空间；
所述第二大圆柱形上还开有用于容置感应加热线圈14的矩形槽93；所述感应加热线圈的正极141经第四通孔和第一圆形阶梯孔与感应加热接头8相连；所述感应加热线圈的负极142经第二圆形阶梯孔与感应加热接头8相连。
所述两种待连接金属工件包括基板73、被冲击板71；所述基板上设有孔洞74；所述被冲击板置于基板的孔洞74上；所述基板、被冲击板均以可导电金属成型；所述被冲击板、基板均由传送装置10输送。
所述电磁感应线圈的正极与电磁感应接头正极101相连，负极与电磁感应接头负极相连102相连；电磁感应接头正极、电磁感应接头负极经外接导线接入交流电源；
所述感应加热线圈的正极141与感应加热接头正极相连，负极142与感应加热接头负极相连；感应加热接头经外接导线与操控箱15相连；
所述电磁感应线圈、感应加热线圈各自接入的电源频率不同；所述电磁感应线圈的内部线圈导体的截面呈矩形；所述感应加热线圈的内部线圈导体的截面呈圆形。
以上所述的加热式电磁无铆钉连接装置，其工作方法包括以下步骤；
步骤S1、装配本装置，并确保电磁感应线圈、感应加热线圈起始端的氧化层已去除；并在电磁感应线圈、感应加热线圈需要绝缘的部位处缠绕聚酰亚胺胶带；
步骤S2、按据需连接的两种待连接金属工件的尺寸，选择合适的铆模、冲头的规格；
步骤S3、将电磁感应接头接入交变电源，把感应加热接头接入高频交流电源；
步骤S4、将两种待连接金属工件放入传送装置，并通过传送装置将待连接金属工件送至装置冲头下方的固定位置，并使基板上的孔洞与冲头的轴线重合；
步骤S5、以感应加热线圈在两种待连接金属工件处感应生成的涡流对工件加热；
步骤S6、电磁感应线圈圈通入一定频率的交流电并形成交变磁场，变变磁场使驱动器的金属结构上产生感应电动势并生成感应电流，驱动器的金属结构上的感应电流与电磁感应线圈中的电流方向相反且产生的磁场方向相反，因此驱动器的金属结构与电磁感应线圈之间产生互斥的电磁力；
步骤S7、驱动器在互斥电磁力的作用下带着冲头迅速向进行过预加热的被冲击板冲击，使被冲击板向孔洞、第三大凹槽中快速变形产生凹坑72，所述凹坑72使所述被冲击板与基板连接在一起形成无铆钉连接。
本例中，在步骤S7中，被冲击板与基板连接时，已被加热的被冲击点周缘的被冲击板部分在冲头冲力作用下穿过已被加热的凹坑，并在冲头和铆模之间的压力、以及电磁涡流的加热下形变为连接结构，从而使被冲击板以无铆钉连接方式固接于基板处。
在完成无铆钉连接后，将完成无铆钉连接的板料从第三大凹槽91中取出并利用传送带送出。
本例中，所述矩形阶梯孔21、第一圆形阶梯孔24未与电磁感应接头1、感应加热接头8配合部分，起到了给线圈散热的作用。
本例中，所述电磁感应线圈11的材料为铜线，所述铜线的截面呈矩形，所述铜线外有一层绝缘表面，所述绝缘表面是聚酰亚胺胶带。所述感应加热线圈14的材料为铜线，所述铜线的截面圆形，所述铜线外有一层绝缘表面，所述绝缘表面是聚酰亚胺胶带。
本例中，所述电磁感应线圈11连接所述电磁感应接头1上，所述电磁感应线圈正极111与电磁感应接头正极101连接并固定于第一插座连接头103处，所述电磁感应线圈负极112与电磁感应接头负极102连接并固定于第一插座连接头103处，所述第一插座连接头103处与所述第一插头连接圆筒104通过螺纹连接，所述第一插头圆筒105通过第一锁紧螺栓106夹紧第一外接导线107，所述第一外接导线107接入交流电源。
本例中，所述感应加热线圈14连接于所述感应加热接头8上，所述感应加热线圈正极141与第二插座接头正极81连接并固定于第二插座连接头83处，所述感应加热线圈负极142与第二插座接头负极82连接并固定于第二插座连接头83处，所述第二插座连接头83与所述第二插头连接圆筒84通过螺纹连接，所述第二插头圆筒的筒腔85通过第二锁紧螺栓86夹紧第二外接导线87，所述第二外接导线87接入操控箱15。
本例中，所述电磁感应线圈11、感应加热线圈14接入的电源频率、线圈的截面都不同，使电磁感应线圈11的电磁效应偏重于磁场力，而感应加热线圈14的电磁效应偏重于涡流加热。
Claims (10)
1.一种加热式电磁无铆钉连接装置，其特征在于：所述连接装置包括固定架（2）；固定架的上部设有冲头驱动装置，下部设有铆模（9）；所述铆模处设有能以涡流效应对待连接工件加热的感应加热线圈（14）；所述冲头驱动装置包括电磁感应线圈（11）和与冲头（6）相连的带金属结构的驱动器（12）；所述电磁感应线圈与驱动器的金属结构紧邻或相接，所述电磁感应线圈工作时，其通电形成的交变磁场在驱动器的金属结构处感应出形成互斥磁场的感应电流，电磁感应线圈以电磁斥力推动驱动器下行，带动冲头冲击铆模（9）上已被加热的两种待连接金属工件使之连接。
2.根据权利要求1所述的一种加热式电磁无铆钉连接装置，其特征在于：所述固定架呈C形；固定架包括上板面（29）、连接板（27）、下板面（26）。
3.根据权利要求2所述的一种加热式电磁无铆钉连接装置，其特征在于：所述电磁感应线圈通过电磁感应接头（1）接入交流电；所述电磁感应接头固定于固定架上板面（29）处的阶梯孔（21）处；所述上板面处开有多个第一螺纹孔（22）；所述电磁感应线圈固定于线圈框架（3）处；所述线圈框架的外壳处开有多个第二螺纹孔（34）；所述线圈框架以穿过第一螺纹孔、第二螺纹孔的紧固件固定于上板面处。
4.根据权利要求2所述的一种加热式电磁无铆钉连接装置，其特征在于：所述线圈框架的外壳呈以轴线重合的上方的第一大圆柱形（32）和下方的第一小圆柱形（33）拼接而成的异形结构；所述第一大圆柱形与第一小圆柱形的轴线重合处开有第一大凹槽（35）和第一通孔（36）；所述电磁感应线圈（11）置于第一大凹槽（35）内；所述第一通孔内自上而下设有驱动器（12）、冲头（6）和弹簧（13）；所述驱动器上表面与电磁感应线圈接触；所述驱动器下表面与冲头上部（61）接触以驱动冲头向下冲击；所述弹簧（13）与冲头下部（62）配合以驱动冲头上移复位。
5.根据权利要求4所述的一种加热式电磁无铆钉连接装置，其特征在于：所述第一通孔下端覆有密封板（4）；所述第一通孔（36）的端部处开有多个第三螺纹孔（31）；所述密封板处开有多个第四螺纹孔（42）；所述密封板以穿过第三螺纹孔（31）、第四螺纹孔的紧固件固定于第一通孔端部处；所述密封板中部处开有可供冲头通过的轴套孔（41）；所述轴套孔中固定有轴套（5）；所述轴套包括圆柱体（53）；所述圆柱体一端以圆柱形法兰（52）固定于轴套孔内；圆柱体中轴处开设有冲头孔（51）为冲头冲击作业提供路径通道。
6.根据权利要求2所述的一种加热式电磁无铆钉连接装置，其特征在于：所述连接板（27）为竖向设置的矩形板结构；所述连接板形成上板面与下板面之间的连接结构；所述连接板中部设有垂直于连接板的第五螺纹孔（28）；所述冲头驱动装置以穿过第五螺纹孔的紧固件固定于连接板处；
下板面与冲头中轴相交处开设有第二大凹槽（23）；所述冲头为柱形冲头；第二大凹槽周沿处设有第一圆形阶梯孔（24）；所述第一圆形阶梯孔处设有感应加热接头（8）。
7.根据权利要求4所述的一种加热式电磁无铆钉连接装置，其特征在于：所述下板面（26）为水平设置的矩形板结构；下板面与冲头中轴相交处开设有第二大凹槽（23）；所述第二大凹槽中部处开设有第六螺纹孔（25）；第二大凹槽周沿处设有第一圆形阶梯孔（24）；所述第一圆形阶梯孔处设有感应加热接头（8）；
所述铆模（9）为以第二大圆柱形（95）和第二小圆柱形（96）组合成的上大下小的阶梯柱结构；所述第二小圆柱形为设于第六螺纹孔处的螺纹头结构；所述第六螺纹孔与铆模的第二小圆柱形通过螺纹连接；所述第二大圆柱形周沿处设有第四通孔（94）；所述第二大圆柱形中部处开设有第三大凹槽（91）；所述第三大凹槽中部处开设有第二圆形阶梯孔（92）；所述第三大凹槽为铆模上两种待连接金属工件提供受到冲头冲击时进行连接所需形变的变形空间；
所述第二大圆柱形上还开有用于容置感应加热线圈（14）的矩形槽（93）；所述感应加热线圈的正极（141）经第四通孔和第一圆形阶梯孔与感应加热接头（8）相连；所述感应加热线圈的负极（142）经第二圆形阶梯孔与感应加热接头（8）相连。
8.根据权利要求7所述的一种加热式电磁无铆钉连接装置，其特征在于：所述两种待连接金属工件包括基板（73）、被冲击板（71）；所述基板上设有孔洞（74）；所述被冲击板置于基板的孔洞（74）上；所述基板、被冲击板均以可导电金属成型；所述被冲击板、基板均由传送装置（10）输送。
9.根据权利要求8所述的一种加热式电磁无铆钉连接装置，其特征在于：所述电磁感应线圈的正极与电磁感应接头正极（101）相连，负极与电磁感应接头负极相连（102）相连；电磁感应接头正极、电磁感应接头负极经外接导线接入交流电源；
所述感应加热线圈的正极（141）与感应加热接头正极相连，负极（142）与感应加热接头负极相连；感应加热接头经外接导线与操控箱（15）相连；
所述电磁感应线圈、感应加热线圈各自接入的电源频率不同；所述电磁感应线圈的内部线圈导体的截面呈矩形；所述感应加热线圈的内部线圈导体的截面呈圆形。
10.一种加热式电磁无铆钉连接装置的工作方法，其特征在于：根据权利要求8所述的加热式电磁无铆钉连接装置，其工作方法包括以下步骤；
步骤S1、装配本装置，并确保电磁感应线圈、感应加热线圈起始端的氧化层已去除；并在电磁感应线圈、感应加热线圈需要绝缘的部位处缠绕聚酰亚胺胶带；
步骤S2、按据需连接的两种待连接金属工件的尺寸，选择合适的铆模、冲头的规格；
步骤S3、将电磁感应接头接入交变电源，把感应加热接头接入高频交流电源；
步骤S4、将两种待连接金属工件放入传送装置，并通过传送装置将待连接金属工件送至装置冲头下方的固定位置，并使基板上的孔洞与冲头的轴线重合；
步骤S5、以感应加热线圈在两种待连接金属工件处感应生成的涡流对工件加热；
步骤S6、电磁感应线圈圈通入一定频率的交流电并形成交变磁场，变变磁场使驱动器的金属结构上产生感应电动势并生成感应电流，驱动器的金属结构上的感应电流与电磁感应线圈中的电流方向相反且产生的磁场方向相反，因此驱动器的金属结构与电磁感应线圈之间产生互斥的电磁力；
步骤S7、驱动器在互斥电磁力的作用下带着冲头迅速向进行过预加热的被冲击板冲击，使被冲击板向孔洞、第三大凹槽中快速变形产生凹坑（72），所述凹坑（72）使所述被冲击板与基板连接在一起形成无铆钉连接。
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