CN114043248A - 一种基于电磁铆接和搅拌摩擦焊接的板材复合成型加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了铆接设备技术领域的一种基于电磁铆接和搅拌摩擦焊接的板材复合成型加工设备，包括工作台、安装座和顶板，工作台上设有移动螺杆和两个定位座，安装座上设有电磁铆接机构，顶板对应设有搅拌摩擦机构，且搅拌摩擦机构的一侧设有上料组件，本发明通过搅拌摩擦机构和电磁铆接机构的配合，使铆钉和两个板材之间通过搅拌摩擦固相焊接的同时，在底部两侧形成稳定的变形锁合结构，提高板材铆接的稳固性，并通过板材底部的凸起结构构成一定形状的外包结构，避免铆钉底部穿透板材造成断裂等问题；通过两个定位座使板材的铆接加工和上下料能够同时进行，提高加工效率等。

Description

一种基于电磁铆接和搅拌摩擦焊接的板材复合成型加工设备

技术领域

本发明涉及铆接设备技术领域，具体为一种基于电磁铆接和搅拌摩擦焊接的板材复合成型加工设备。

背景技术

铆接技术是采用一个铆钉连接两个或多个部件的方法，它具有操作简便，连接强度可靠和无污染等优点。传统的铆接方式多采用轴向力将零件铆钉孔内钉杆墩粗并形成钉头，使多个板件之间形成连接。电磁铆接和搅拌摩擦铆焊技术是新兴的板材稳定连接技术，其中搅拌摩擦铆焊再通过铆钉旋转焊接时，由于板材变形等，会在底部出现凸起结构，因此，需要在板材下部设置顶模，使板材底部保持平整或是凸起结构形成一定形状，但是普通的顶模对板材的成形速度和效果远不及电磁铆接的成型效果，而这两种铆接方式在使用时，通常是分开独立使用，不能根据需要进行复合加工。

基于此，本发明设计了一种基于电磁铆接和搅拌摩擦焊接的板材复合成型加工设备，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电磁铆接和搅拌摩擦焊接的板材复合成型加工设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于电磁铆接和搅拌摩擦焊接的板材复合成型加工设备，包括机架和工作台，机架包括底座，底座的顶面均匀固定有多个竖直的支撑柱，并通过支撑柱与工作台的底面固定连接，机架的两侧对应工作台的中部位置对称固定有两个竖直的支撑板，且两个支撑板的底部之间固定有安装座，顶面之间固定有顶板，安装座的顶面设有电磁铆接机构，顶板的底面设有搅拌摩擦机构，且其中一个支撑板中部对应搅拌摩擦机构的位置设有上料组件；

工作台设为矩形框结构，工作台内部对称设置并转动连接有两个平行的移动螺杆，且两个移动螺杆上共同设有两个定位座，移动螺杆的一端伸出工作台，并固定有传动带轮，底座上对应固定有移动电机，移动电机的输出轴上固定有驱动带轮，且两个传动带轮与驱动带动通过传动带连接。

优选的，定位座包括底板，底板的底部两侧与工作台的顶面两侧滑动连接，底板的中间沿移动螺杆的方向设有铆接槽，且底板底面两侧对称固定有两个移动块，两个移动螺杆套接于对应的移动块中，底板的顶面两侧对称固定有等长的侧边块，且两个侧边块的内侧面顶部之间对应铆接槽的上方两侧位置设有定位组件，底板的顶面一侧设有调节槽，调节槽中设有水平的调节板，侧边块的内侧对应调节板的侧边位置设有滑动槽，且调节板的两侧边与两侧的滑动槽侧壁滑动连接，滑动槽的中间转动连接有调节螺杆，调节螺杆与调节板的两侧螺纹连接，且顶端固定有转柄，滑动槽的底部还固定有导向块，导向块的外侧面与侧边块的外侧面重合，调节板上对应位置设有通槽，导向块的底端穿过通槽，并与滑动槽的底面固定连接。

优选的，定位组件包括位于铆接槽上方两侧的第一定位板和第二定位板，且第二定位板位于调节槽内侧段上方，第一定位板和第二定位板的底部均固定有矩形槽，矩形槽的下方设有定位块，定位块的顶面中间设有弹簧槽，矩形槽的外侧壁滑动连接于弹簧槽的内侧壁上，弹簧槽的内腔底面和矩形槽的内腔顶面之间均匀连接有多个弹簧，且弹簧槽和矩形槽的中部之间分别固定有第一电磁铁，位于第一定位板处的矩形槽和对应的弹簧槽两侧分别对称固定有第二电磁铁，第一电磁铁和第二电磁铁电连接有电源和开关，两个压块的底部外侧边均设有倾斜面，便于使板材滑动进入压块底部。

优选的，侧边块的顶部内侧对应第一定位板的两侧设有板槽，第一定位板的两侧滑动连接于板槽中，第一定位板的两侧中间分别固定有一个螺纹轴，板槽的侧壁上对应设有水平的轴槽，且螺纹轴的外侧端伸出轴槽，并套接有螺帽。

优选的，电磁铆接机构包括对称固定于安装座顶面的两个第一伸缩杆，第一伸缩杆的顶端固定有第一升降板，两个第一升降板的内侧端之间共同固定有外壳体，外壳体中设有内壳体，内壳体的底部和外壳体的底部之间固定有缓冲块，内壳体的内部固定有第一线圈和和第二线圈，第一线圈和第二线圈处分别设有线圈骨架，第二线圈的顶部通过线圈骨架固定有放大器，放大器和外壳体内腔顶部之间设有弹簧，且放大器的顶端固定有顶轴，外壳体的顶面中心处固定有导向筒，顶轴滑动连接于导向筒中，且顶端伸出导向筒，并连接有铆接组件。

优选的，铆接组件包括固定于其中一个支撑板内侧的固定杆，固定杆对应顶轴的位置滑动连接有第一弹簧筒，第一弹簧筒的底端外侧设有环形的凸台，且凸台和固定杆的底面之间连接有弹簧，第一弹簧筒的上部中间设有顶孔，顶孔的下方设有第二滑孔，第二滑孔的底部设有第一滑孔，且第一滑孔的内径大于第二滑孔，第二滑孔的内径大于顶孔；

第二滑孔中滑动连接有圆形的弹簧块，弹簧块的中心处设有螺纹孔，并通过螺纹连接有顶块，顶块的顶部位于顶孔中，且顶端设有成型槽，底端与顶轴对应连接，弹簧块的外侧沿圆周方向均匀固定有多个凸块，且第二滑孔的侧壁沿圆周方向均匀设有多个限位槽，凸块滑动连接于限位槽中，并与限位槽的顶部通过弹簧连接；

第一弹簧筒的顶部外侧设有第一环形腔，第一环形腔与外部冷气机构连接，第一环形腔的内侧沿圆周方向均匀设有多个第一冷却管，且第一冷却管的内侧端与顶孔连通。

优选的，成型槽为圆形凹槽，且凹槽的中心处固定有凸轴，圆形槽的侧壁向外倾斜，凸轴的侧壁向内侧倾斜，以便板材底部的凸起成型后能够顺利与成型槽脱离，凸轴的顶端高于顶块的顶面。

优选的，搅拌摩擦机构包括固定于顶板底面的固定架，固定架的一侧固定有驱动电机，驱动电机的输出轴底部固定有第一齿轮，固定架的另一侧转动连接有转动筒，转动筒的外侧固定有第一齿圈，且第一齿圈和第一齿轮啮合，转动筒的内部滑动连接有竖直的移动轴，移动轴的侧壁上沿圆周方向均匀固定有多个竖直的限位滑条，转动筒的侧壁上对应设有多个限位滑槽，且限位滑条滑动连接于限位滑槽中；

固定架的下方通过两个第二伸缩杆连接有第二伸缩板，移动轴的中部与第二伸缩板的中间转动连接，且底端中心处设有螺纹孔，并通过螺纹孔连接有连接轴，连接轴的底端固定有铆钉夹头，移动轴的底部外侧设有弹性组件，且弹性组件与第二升降板的底部对应连接。

优选的，弹性组件包括滑动套接于移动轴外侧的第二弹簧筒，第二弹簧筒的顶部外侧螺纹连接有环形板，且环形板和第二升降板之间通过弹簧连接，第二弹簧筒的底部中心处设有铆钉夹头的位置设有伸缩槽，伸缩槽的底部外侧设为环形的冷却槽，冷却槽中沿圆周方向均匀设有多个第二冷却管，且第二弹簧筒的外侧壁上对应设有第二环形腔，并与第二冷却管外侧端连通。

优选的，上料组件包括与其中一个支撑板内侧面转动连接的转动轴，转动轴的顶端连接有电机，转动轴的上沿圆周方向均匀固定有多个转动杆，且支撑板上对应转动杆的位置设有上料槽，其中一个转动杆的外侧段穿过并伸出上料槽，转动杆的外侧端处设有竖直的通孔，且通孔中滑动连接有上料筒，上料筒的底端固定有圆形的上料板，上料板的顶面和转动杆的底面之间连接有弹簧，且转动杆的底面和上料板的顶面分别对应固定有环形的第三电磁铁和第四电磁铁，第三电磁铁和第四电磁铁电连接有电源和开关。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过将两个板材侧边进行重叠固定，或将两个板材重合放置于底板上，并通过定位组件固定，以便根据板材加工需要采用不同定位方式，通过调节螺杆使调节板移动，以便通过定位组件固定不同厚度的板材；

2、本发明通过设置两个定位座使其中一个定位座进行铆接加工时，另一个定位座进行上料或下料，从而使板材的铆接加工和上下料能够同时进行，提高加工效率等；

3、本发明通过搅拌摩擦机构和电磁铆接机构的配合，使铆钉和两个板材之间通过搅拌摩擦固相焊接的同时，在底部两侧形成稳定的变形锁合结构，提高板材铆接的稳固性，并通过板材底部的凸起结构构成一定形状的外包结构，避免铆钉底部穿透板材造成断裂等问题；

4、本发明通过第一弹簧筒和第二弹簧筒在板材的铆接位置形成上下夹紧支撑结构，避免板材在进行铆接时，铆接处的外围位置出现变形等。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明定位座的结构示意图；

图3为本发明A处结构示意图；

图4为本发明定位块的结构示意图；

图5为本发明调节板的侧边结构示意图；

图6为本发明第一定位板和侧边块的连接示意图；

图7为本发明电磁铆接机构的结构示意图；

图8为本发明顶块的结构示意图；

图9为本发明第一弹簧筒的结构示意图；

图10为本发明弹簧块的结构示意图；

图11为本发明搅拌摩擦机构的结构示意图；

图12为本发明第二弹簧筒的结构示意图；

图13为本发明转动杆的结构示意图；

图14为本发明板材铆接状态示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-底座，101-支撑柱，102-工作台，103-支撑板，104-顶板，105-安装座，106-移动螺杆，107-传动带轮，108-固定杆，109-上料槽；

2-定位座，201-侧边块，202-底板，203-移动块，204-铆接槽，205-调节槽，206-调节板，207-滑动槽，208-导向块，209-调节螺杆；

3-电磁铆接机构，301-第一升降板，302-第一伸缩杆，303-外壳体，304-缓冲块，305-内壳体，306-导向轴，307-第一线圈，308-第二线圈，309-放大器，310-导向筒，311-顶轴；

4-第一定位板，401-第二定位板，402-定位块，403-矩形槽，404-弹簧槽，405-第一电磁铁，406-第二电磁铁，407-螺纹轴，408-螺帽；

5-第一弹簧筒，501-凸台，502-第一滑孔，503-限位槽，504-弹簧块，505-顶块，506-成型槽，507-顶孔，508-第一环形腔，509-第一冷却管；

6-固定架，601-驱动电机，602-第一齿轮，603-第一齿圈，604-转动筒，605-移动轴，606-第二升降板，607-连接轴，608-铆钉夹头；

7-第二弹簧筒，701-环形板，702-第二环形腔，703-第二冷却管，704-伸缩槽，705-冷却槽；

8-转动杆，801-上料板，802-上料筒，803-第三电磁铁，804-第四电磁铁，805-转动轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅附图，本发明提供一种技术方案：一种基于电磁铆接和搅拌摩擦焊接的板材复合成型加工设备，包括机架和工作台102，机架包括底座1，底座1的顶面均匀固定有多个竖直的支撑柱101，并通过支撑柱101与工作台102的底面固定连接，机架的两侧对应工作台102的中部位置对称固定有两个竖直的支撑板103，且两个支撑板103的底部之间固定有安装座105，顶面之间固定有顶板104，安装座105的顶面设有电磁铆接机构3，顶板104的底面设有搅拌摩擦机构，且其中一个支撑板103中部对应搅拌摩擦机构的位置设有上料组件；

工作台102设为矩形框结构，工作台102内部对称设置并转动连接有两个平行的移动螺杆106，且两个移动螺杆106上共同设有两个定位座2，移动螺杆106的一端伸出工作台102，并固定有传动带轮107，底座1上对应固定有移动电机，移动电机的输出轴上固定有驱动带轮，且两个传动带轮107与驱动带动通过传动带连接。

当需要对板材进行加工时，将两个板材放置到定位座2上，并固定位置，通过移动螺杆106使定位座2和板材移动至搅拌摩擦机构和电磁铆接机构3之间，通过两个机构的够共同作用，使铆钉和两个板材形成稳固的铆焊和锁合固定结构，并通过上料组件对铆钉进行上料，其中一个定位座2完成铆接加工移动至工作台102一侧进行下料时，另一个定位座2移动至搅拌摩擦机构和电磁铆接机构3处进行加工，从而使板材的铆接加工和上下料能够同时进行，提高加工效率等。

其中，定位座2包括底板202，底板202的底部两侧与工作台102的顶面两侧滑动连接，底板202的中间沿移动螺杆106的方向设有铆接槽204，且底板202底面两侧对称固定有两个移动块203，两个移动螺杆106套接于对应的移动块203中，底板202的顶面两侧对称固定有等长的侧边块201，且两个侧边块201的内侧面顶部之间对应铆接槽204的上方两侧位置设有定位组件，底板202的顶面一侧设有调节槽205，调节槽205中设有水平的调节板206，侧边块201的内侧对应调节板206的侧边位置设有滑动槽207，且调节板206的两侧边与两侧的滑动槽207侧壁滑动连接，滑动槽207的中间转动连接有调节螺杆209，调节螺杆209与调节板206的两侧螺纹连接，且顶端固定有转柄，滑动槽207的底部还固定有导向块208，导向块208的外侧面与侧边块201的外侧面重合，调节板206上对应位置设有通槽，导向块208的底端穿过通槽，并与滑动槽207的底面固定连接。

当两个板材进行侧边搭接时，通过转动调节螺杆209，使调节板206移动，以便调节其顶面位置，使调节板206的顶面和底板202的顶面之间的竖直距离与其中一个板材厚度相适应，然后两个板材分别从底板202两侧放置到定位座2上，其中一个板槽位于底板202上，且内侧端与调节板206的内侧端接触，另一个板材位于调节板206上，且内侧端与定位组件中部分结构接触，并使调节板206上板材内侧边位于另一个板材顶面，从而快速确定两个板材的位置，并使两个板材内侧边出现重叠位置，以便后续进行铆接等，若两个板材进行复合铆接时，则将两个板材均从底板202的一侧进入，使两个板材侧边与调节板206内侧边接触，使两个板材重叠进行复合加工，因此，通过本申请的定位座2可以固定不同厚度的板材，也能够根据板材加工需要对两个板材采用不同的定位方式。

其中，定位组件包括位于铆接槽204上方两侧的第一定位板4和第二定位板5，且第二定位板5位于调节槽205内侧段上方，第一定位板4和第二定位板5的底部均固定有矩形槽403，矩形槽403的下方设有定位块402，定位块402的顶面中间设有弹簧槽404，矩形槽403的外侧壁滑动连接于弹簧槽404的内侧壁上，弹簧槽404的内腔底面和矩形槽403的内腔顶面之间均匀连接有多个弹簧，且弹簧槽404和矩形槽403的中部之间分别固定有第一电磁铁405，位于第一定位板4处的矩形槽403和对应的弹簧槽404两侧分别对称固定有第二电磁铁406，第一电磁铁405和第二电磁铁406电连接有电源和开关，两个压块的底部外侧边均设有倾斜面，便于使板材滑动进入压块底部。

当需要向定位座2上放置板材时，两个板材分别从定位座2的两侧滑动进入对应的压块底部，或两个板材通过同一侧滑动进入第一定位板4下方的压块底部，并通过弹簧和压块使板材位置固定；然后第一电磁铁405通电相斥，使压块下移紧压在板材上，进一步固定板材，提高板材位置稳定性，避免后续铆接时出现板材意外移位等情况，当两个板材完成铆接后，第二电磁铁406通电相吸，使第一定位板4下方的压块上移，以便使压块和底板202之间有足够的间距，使完成铆接的板材能够从压块下向外侧移动并取出。

其中，电磁铆接机构3包括对称固定于安装座105顶面的两个第一伸缩杆302，第一伸缩杆302的顶端固定有第一升降板301，两个第一升降板301的内侧端之间共同固定有外壳体303，外壳体303中设有内壳体305，内壳体305的底部和外壳体303的底部之间固定有缓冲块304，内壳体305的内部固定有第一线圈307和和第二线圈308，第一线圈307和第二线圈308处分别设有线圈骨架，第二线圈308的顶部通过线圈骨架固定有放大器309，放大器309和外壳体303内腔顶部之间设有弹簧，且放大器309的顶端固定有顶轴311，外壳体303的顶面中心处固定有导向筒310，顶轴311滑动连接于导向筒310中，且顶端伸出导向筒310，并连接有铆接组件。

其中，铆接组件包括固定于其中一个支撑板103内侧的固定杆108，固定杆108对应顶轴311的位置滑动连接有第一弹簧筒5，第一弹簧筒5的底端外侧设有环形的凸台501，且凸台501和固定杆108的底面之间连接有弹簧，第一弹簧筒5的上部中间设有顶孔507，顶孔507的下方设有第二滑孔，第二滑孔的底部设有第一滑孔502，且第一滑孔502的内径大于第二滑孔，第二滑孔的内径大于顶孔507；

第二滑孔中滑动连接有圆形的弹簧块504，弹簧块504的中心处设有螺纹孔，并通过螺纹连接有顶块505，顶块505的顶部位于顶孔507中，且顶端设有成型槽506，底端与顶轴311对应连接，弹簧块504的外侧沿圆周方向均匀固定有多个凸块，且第二滑孔的侧壁沿圆周方向均匀设有多个限位槽503，凸块滑动连接于限位槽503中，并与限位槽503的顶部通过弹簧连接；

第一弹簧筒5的顶部外侧设有第一环形腔508，第一环形腔508与外部冷气机构连接，第一环形腔508的内侧沿圆周方向均匀设有多个第一冷却管509，且第一冷却管509的内侧端与顶孔507连通。

当定位座2带动板材移动至电磁铆接机构3处时，通过第一伸缩杆302使外壳体303上移，进而使导向筒310顶端伸入第一弹簧筒5的第一滑孔502中，并与第一滑孔502的顶部接触，然后外壳体303继续上移，同时带动第一弹簧筒5上移，使第一弹簧筒5的顶端穿过铆接槽204，并与板材底部接触，对板材铆接位置起到支撑作用，避免板材在进行铆接时，铆接处的外围位置出现变形等，顶块505的底部在弹簧和弹簧块504的作用下与顶轴311接触；

当板材上部的铆钉通过搅拌摩擦机构下移并与两个板槽在铆接处产生变形时，板材底部凸出，凸出部分位于顶孔507内部，然后通过电路使第一线圈307中通过快速变化的冲击电流，并通过磁场使第二线圈308产生感应电电流，进而产生涡流磁场以及涡流斥力，并通过放大器309传至顶轴311，并通过顶块505上的成型槽506，将板材底部的凸起部位快速压成一定形状，同时对内部铆钉和周边的板材产生一定作用，使铆钉以及两个板材之间变形锁合。

铆接结束后，通过第一冷却管509向铆接处输送冷却气体，使铆接处快速固化定性，然后外壳体303通过第一伸缩杆302略微下移，从而使第一弹簧筒5底端以及成型槽506，与板材底部凸起脱离，以便使定位座2移动，对板材下一位置进行加工，当同一定位座2上的板材加工完成后，第一伸缩杆302带动外壳体303及其上结构下移回位，同时第一弹簧筒5和顶块505等结构也在弹簧作用下位于，与定位座2的底部位置错开，以便使上方的定位座2顺利移动，然后下一定位座2移动至铆接组件处进行加工。

当需要更换顶块505时，通过第一伸缩杆302使导向筒310和顶轴311等结构下移与第一弹簧筒5脱离，以便将第一弹簧筒5从固定杆108上取下，然后旋拧顶块505，即可将其从弹簧块504上拆卸，并快速更换其他顶块505。

其中，成型槽506为圆形凹槽，且凹槽的中心处固定有凸轴，圆形槽的侧壁向外倾斜，凸轴的侧壁向内侧倾斜，以便板材底部的凸起成型后能够顺利与成型槽506脱离，凸轴的顶端高于顶块505的顶面，在进行成型槽506对板材底部凸起部位进行冲压时，凸轴的顶端将两个板材铆接处的材料向铆钉内部顶起，同时通过顶轴311的侧壁使铆钉底部以及对应的板材材料向外弯曲，使铆钉和两个板材之间通过搅拌摩擦固相焊接的同时，在底部两侧形成稳定的变形锁合结构，提高板材铆接的稳固性，并通过成型槽506形成的凸起结构构成一定形状的外包结构，避免铆钉底部穿透板材造成断裂等问题。

其中，搅拌摩擦机构包括固定于顶板104底面的固定架6，固定架6的一侧固定有驱动电机601，驱动电机601的输出轴底部固定有第一齿轮602，固定架6的另一侧转动连接有转动筒604，转动筒604的外侧固定有第一齿圈603，且第一齿圈603和第一齿轮602啮合，转动筒604的内部滑动连接有竖直的移动轴605，移动轴605的侧壁上沿圆周方向均匀固定有多个竖直的限位滑条，转动筒604的侧壁上对应设有多个限位滑槽，且限位滑条滑动连接于限位滑槽中；

固定架6的下方通过两个第二伸缩杆连接有第二伸缩板，移动轴605的中部与第二伸缩板的中间转动连接，且底端中心处设有螺纹孔，并通过螺纹孔连接有连接轴607，连接轴607的底端固定有铆钉夹头608，移动轴605的底部外侧设有弹性组件，且弹性组件与第二升降板606的底部对应连接。

其中，弹性组件包括滑动套接于移动轴605外侧的第二弹簧筒7，第二弹簧筒7的顶部外侧螺纹连接有环形板701，且环形板701和第二升降板606之间通过弹簧连接，第二弹簧筒7的底部中心处设有铆钉夹头608的位置设有伸缩槽704，伸缩槽704的底部外侧设为环形的冷却槽705，冷却槽705中沿圆周方向均匀设有多个第二冷却管703，且第二弹簧筒7的外侧壁上对应设有第二环形腔702，并与第二冷却管703外侧端连通。

当板材移动至搅拌摩擦机构下方时，通过第二伸缩杆使第二升降板606带动移动轴605、铆钉夹头608以及第二弹簧筒7等结构下移，并使上料组件上对应位置的铆钉顶部卡入铆钉夹头608上，通过铆钉夹头608将铆钉顶部夹紧固定，并使铆钉与上料组件脱离，然后移动轴605继续带动铆钉下移，并使第二弹簧筒7的底端压在板材顶部，并与底部的第一弹簧筒5形成上下夹紧支撑结构，然后铆钉继续下移，同时通过驱动电机601、第一齿圈603和第一齿圈603的作用，使转动筒604带动移动轴605旋转，进而使铆钉旋转摩擦生热，将板材局部加热至塑化状态，同时往下冲压，将新型铆钉压入塑化的轻质合金上板材，并将部分板材材料填入铆钉内部，形成形成嵌合固定结构。

当完成铆钉的连接时，通过第二伸缩杆使第二升降板606带动移动轴605和铆钉夹头608上移，此时第二弹簧筒7底端与板材顶部保持接触，并通过第二环形腔702和第二冷却管703输送冷却气体等，使铆接处快速冷却固化，然后继续上移，以便通过上料组件对铆钉进行上料。

当需要更换铆钉夹头608时，将弹簧筒从环形板701下拧下，使移动轴605底部露出，旋拧铆钉夹头608使连接轴607与移动轴605底部脱离，以便更换不同的铆钉夹头608和顶铁等，并且将铆钉夹头608更换为顶铁后，驱动电机601不工作，通过顶铁与电磁铆接机构3配合进行单一的电磁铆接加工，使设备能够根据需要切换不同的工作状态等。

其中，上料组件包括与其中一个支撑板103内侧面转动连接的转动轴805，转动轴805的顶端连接有电机，转动轴805的上沿圆周方向均匀固定有多个转动杆8，且支撑板103上对应转动杆8的位置设有上料槽109，其中一个转动杆8的外侧段穿过并伸出上料槽109，上料槽109的长度与转动杆8的转动范围相适应，转动杆8的外侧端处设有竖直的通孔，且通孔中滑动连接有上料筒802，上料筒802的底端固定有圆形的上料板801，上料板801的顶面和转动杆8的底面之间连接有弹簧，且转动杆8的底面和上料板801的顶面分别对应固定有环形的第三电磁铁803和第四电磁铁804，第三电磁铁803和第四电磁铁804电连接有电源和开关。

当上料组件工作时，通过电机带动转动轴805间歇转动，并通过外部上料装置或人工依次向转动至支撑板103外侧的上料筒802上放入铆钉，且上料筒802的外径小于铆钉钉帽的外径，避免上料筒802影响铆钉和铆钉夹头608的连接，可在上料筒802的内壁上设置橡胶垫等，增大铆钉和上料筒802内部之间的摩擦，避免铆钉在上料筒802中晃动，同时上料筒802下移时，铆钉在铆钉夹头608的固定作用下不会随上料筒802移动；

当搅拌摩擦机构下移，且其中的铆钉夹头608与铆钉顶部接触，铆钉的顶部设置有用于固定的卡槽，铆钉夹头608底部通过卡槽将铆钉卡紧固定，然后第三电磁铁803和第四电磁铁804断电，上料筒802和上料板801在弹簧回位作用下下移，使上料筒802顶端位于通孔中，并与搅拌摩擦机构的底部位置错开，接着转动轴805带动转动杆8转动，使搅拌摩擦机构的底部位于两个转动杆8的中间位置，从而使搅拌摩擦机构能够顺利带动铆钉下移，进行铆接加工等。

实施例二

本实施例的结构与实施例一基本相同，不同之处在于，侧边块201的顶部内侧对应第一定位板4的两侧设有板槽，第一定位板4的两侧滑动连接于板槽中，第一定位板4的两侧中间分别固定有一个螺纹轴407，板槽的侧壁上对应设有水平的轴槽，且螺纹轴407的外侧端伸出轴槽，并套接有螺帽408。

调节板206上的板材内侧边位置通过第一定位板4下方定位块402内侧边确定，当需要调节板206材内侧边位置时，拧松螺帽408，沿板槽方向移动第一定位板4，然后拧紧螺帽408，通过螺帽408和螺纹轴407的作用，使第一定位板4的位置固定，完成对第一定位板4以及定位块402内侧边的位置调节，进而实现对板材内侧边限制位置的调节。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种基于电磁铆接和搅拌摩擦焊接的板材复合成型加工设备，包括机架和工作台(102)，其特征在于：所述机架包括底座(1)，底座(1)的顶面均匀固定有多个竖直的支撑柱(101)，并通过支撑柱(101)与工作台(102)的底面固定连接，所述机架的两侧对应工作台(102)的中部位置对称固定有两个竖直的支撑板(103)，且两个支撑板(103)的底部之间固定有安装座(105)，顶面之间固定有顶板(104)，所述安装座(105)的顶面设有电磁铆接机构(3)，顶板(104)的底面设有搅拌摩擦机构，且其中一个支撑板(103)中部对应搅拌摩擦机构的位置设有上料组件；

所述工作台(102)设为矩形框结构，工作台(102)内部对称设置并转动连接有两个平行的移动螺杆(106)，且两个移动螺杆(106)上共同设有两个定位座(2)，所述移动螺杆(106)的一端伸出工作台(102)，并固定有传动带轮(107)，所述底座(1)上对应固定有移动电机，移动电机的输出轴上固定有驱动带轮，且两个传动带轮(107)与驱动带动通过传动带连接。

2.根据权利要求1所述的基于电磁铆接和搅拌摩擦焊接的板材复合成型加工设备，其特征在于：所述定位座(2)包括底板(202)，底板(202)的底部两侧与工作台(102)的顶面两侧滑动连接，所述底板(202)的中间沿移动螺杆(106)的方向设有铆接槽(204)，且底板(202)底面两侧对称固定有两个移动块(203)，两个移动螺杆(106)套接于对应的移动块(203)中，所述底板(202)的顶面两侧对称固定有等长的侧边块(201)，且两个侧边块(201)的内侧面顶部之间对应铆接槽(204)的上方两侧位置设有定位组件，所述底板(202)的顶面一侧设有调节槽(205)，调节槽(205)中设有水平的调节板(206)，所述侧边块(201)的内侧对应调节板(206)的侧边位置设有滑动槽(207)，且调节板(206)的两侧边与两侧的滑动槽(207)侧壁滑动连接，所述滑动槽(207)的中间转动连接有调节螺杆(209)，调节螺杆(209)与调节板(206)的两侧螺纹连接，且顶端固定有转柄，所述滑动槽(207)的底部还固定有导向块(208)，导向块(208)的外侧面与侧边块(201)的外侧面重合，所述调节板(206)上对应位置设有通槽，导向块(208)的底端穿过通槽，并与滑动槽(207)的底面固定连接。

3.根据权利要求2所述的基于电磁铆接和搅拌摩擦焊接的板材复合成型加工设备，其特征在于：所述定位组件包括位于铆接槽(204)上方两侧的第一定位板(4)和第二定位板(5)，且第二定位板(5)位于调节槽(205)内侧段上方，所述第一定位板(4)和第二定位板(5)的底部均固定有矩形槽(403)，矩形槽(403)的下方设有定位块(402)，定位块(402)的顶面中间设有弹簧槽(404)，矩形槽(403)的外侧壁滑动连接于弹簧槽(404)的内侧壁上，所述弹簧槽(404)的内腔底面和矩形槽(403)的内腔顶面之间均匀连接有多个弹簧，且弹簧槽(404)和矩形槽(403)的中部之间分别固定有第一电磁铁(405)，位于第一定位板(4)处的矩形槽(403)和对应的弹簧槽(404)两侧分别对称固定有第二电磁铁(406)，第一电磁铁(405)和第二电磁铁(406)电连接有电源和开关。

4.根据权利要求3所述的基于电磁铆接和搅拌摩擦焊接的板材复合成型加工设备，其特征在于：所述侧边块(201)的顶部内侧对应第一定位板(4)的两侧设有板槽，第一定位板(4)的两侧滑动连接于板槽中，所述第一定位板(4)的两侧中间分别固定有一个螺纹轴(407)，板槽的侧壁上对应设有水平的轴槽，且螺纹轴(407)的外侧端伸出轴槽，并套接有螺帽(408)。

5.根据权利要求1所述的基于电磁铆接和搅拌摩擦焊接的板材复合成型加工设备，其特征在于：所述电磁铆接机构(3)包括对称固定于安装座(105)顶面的两个第一伸缩杆(302)，第一伸缩杆(302)的顶端固定有第一升降板(301)，两个第一升降板(301)的内侧端之间共同固定有外壳体(303)，所述外壳体(303)中设有内壳体(305)，内壳体(305)的底部和外壳体(303)的底部之间固定有缓冲块(304)，所述内壳体(305)的内部固定有第一线圈(307)和和第二线圈(308)，第一线圈(307)和第二线圈(308)处分别设有线圈骨架，第二线圈(308)的顶部通过线圈骨架固定有放大器(309)，所述放大器(309)和外壳体(303)内腔顶部之间设有弹簧，且放大器(309)的顶端固定有顶轴(311)，所述外壳体(303)的顶面中心处固定有导向筒(310)，顶轴(311)滑动连接于导向筒(310)中，且顶端伸出导向筒(310)，并连接有铆接组件。

6.根据权利要求5所述的基于电磁铆接和搅拌摩擦焊接的板材复合成型加工设备，其特征在于：所述铆接组件包括固定于其中一个支撑板(103)内侧的固定杆(108)，固定杆(108)对应顶轴(311)的位置滑动连接有第一弹簧筒(5)，所述第一弹簧筒(5)的底端外侧设有环形的凸台(501)，且凸台(501)和固定杆(108)的底面之间连接有弹簧，所述第一弹簧筒(5)的上部中间设有顶孔(507)，顶孔(507)的下方设有第二滑孔，第二滑孔的底部设有第一滑孔(502)，且第一滑孔(502)的内径大于第二滑孔，第二滑孔的内径大于顶孔(507)；

所述第二滑孔中滑动连接有圆形的弹簧块(504)，弹簧块(504)的中心处设有螺纹孔，并通过螺纹连接有顶块(505)，所述顶块(505)的顶部位于顶孔(507)中，且顶端设有成型槽(506)，底端与顶轴(311)对应连接，所述弹簧块(504)的外侧沿圆周方向均匀固定有多个凸块，且第二滑孔的侧壁沿圆周方向均匀设有多个限位槽(503)，凸块滑动连接于限位槽(503)中，并与限位槽(503)的顶部通过弹簧连接；

所述第一弹簧筒(5)的顶部外侧设有第一环形腔(508)，第一环形腔(508)的内侧沿圆周方向均匀设有多个第一冷却管(509)，且第一冷却管(509)的内侧端与顶孔(507)连通。

7.根据权利要求6所述的基于电磁铆接和搅拌摩擦焊接的板材复合成型加工设备，其特征在于：所述成型槽(506)为圆形凹槽，且凹槽的中心处固定有凸轴，圆形槽的侧壁向外倾斜，凸轴的侧壁向内侧倾斜，所述凸轴的顶端高于顶块(505)的顶面。

8.根据权利要求1所述的基于电磁铆接和搅拌摩擦焊接的板材复合成型加工设备，其特征在于：所述搅拌摩擦机构包括固定于顶板(104)底面的固定架(6)，固定架(6)的一侧固定有驱动电机(601)，驱动电机(601)的输出轴底部固定有第一齿轮(602)，所述固定架(6)的另一侧转动连接有转动筒(604)，转动筒(604)的外侧固定有第一齿圈(603)，且第一齿圈(603)和第一齿轮(602)啮合，所述转动筒(604)的内部滑动连接有竖直的移动轴(605)，移动轴(605)的侧壁上沿圆周方向均匀固定有多个竖直的限位滑条，转动筒(604)的侧壁上对应设有多个限位滑槽，且限位滑条滑动连接于限位滑槽中；

所述固定架(6)的下方通过两个第二伸缩杆连接有第二伸缩板，移动轴(605)的中部与第二伸缩板的中间转动连接，且底端中心处设有螺纹孔，并通过螺纹孔连接有连接轴(607)，连接轴(607)的底端固定有铆钉夹头(608)，所述移动轴(605)的底部外侧设有弹性组件，且弹性组件与第二升降板(606)的底部对应连接。

9.根据权利要求8所述的基于电磁铆接和搅拌摩擦焊接的板材复合成型加工设备，其特征在于：所述弹性组件包括滑动套接于移动轴(605)外侧的第二弹簧筒(7)，第二弹簧筒(7)的顶部外侧螺纹连接有环形板(701)，且环形板(701)和第二升降板(606)之间通过弹簧连接，所述第二弹簧筒(7)的底部中心处设有铆钉夹头(608)的位置设有伸缩槽(704)，伸缩槽(704)的底部外侧设为环形的冷却槽(705)，所述冷却槽(705)中沿圆周方向均匀设有多个第二冷却管(703)，且第二弹簧筒(7)的外侧壁上对应设有第二环形腔(702)，并与第二冷却管(703)外侧端连通。

10.根据权利要求1所述的基于电磁铆接和搅拌摩擦焊接的板材复合成型加工设备，其特征在于：所述上料组件包括与其中一个支撑板(103)内侧面转动连接的转动轴(805)，转动轴(805)的顶端连接有电机，所述转动轴(805)的上沿圆周方向均匀固定有多个转动杆(8)，且支撑板(103)上对应转动杆(8)的位置设有上料槽(109)，其中一个转动杆(8)的外侧段穿过并伸出上料槽(109)，所述转动杆(8)的外侧端处设有竖直的通孔，且通孔中滑动连接有上料筒(802)，所述上料筒(802)的底端固定有圆形的上料板(801)，上料板(801)的顶面和转动杆(8)的底面之间连接有弹簧，且转动杆(8)的底面和上料板(801)的顶面分别对应固定有环形的第三电磁铁(803)和第四电磁铁(804)，第三电磁铁(803)和第四电磁铁(804)电连接有电源和开关。

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