[发明专利]金属板的结合设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属板的结合设备和方法。根特别是，本发明涉及其中简化了结合过程并改善结合强度的金属板的结合设备和方法。

背景技术

通常，公知的是两种结合薄金属板的方法。第一种方法是点焊，并且第二种方法是铆钉结合。在点焊中，电压施加在重叠的金属板上，并且由于金属板具有电阻，热量在其中产生。在这种情况下，如果压力施加在重叠的金属板上，金属板的重叠表面熔化并且金属板被结合。

在铆钉结合中，两个金属板被钻孔并且通过铆钉结合。

两种方法各自具有优点。但是，由于在点焊中高电压施加在金属板上，会出现电弧和环境污染。另外，所得结合表面会不平整。

铆钉结合具有的优点在于结合强度高，并且结合过程在室温下进行。但是，如果只使用一个铆钉来结合金属板，金属板之间的法向结合力和剪切结合力会很强，但是金属板会相互之间转动。因此，必须使用多个铆钉，使得金属板不转动。另外，铆钉头的制造必须首先完成，并且金属板的孔必须对准，使得铆钉插入其中。

近年来，已经开发了自攻铆钉结合方法来弥补铆钉结合方法的这些缺陷。在自攻铆钉结合方法中，在金属板内钻制孔，并且同时通过金属板和铆钉之间的摩擦热量将熔池形成在金属板内，从而结合金属板。

但是，在自攻铆钉结合方法中，自攻铆钉的制造必须首先完成，并且自攻铆钉必须转动，以便通过摩擦热量结合金属板。

背景技术中描述的信息只是用来促进本发明背景的理解，并因此会包括不形成本领域普通技术人员在此国家中已经知道的现有技术的信息。

发明内容

本发明试图提供一种金属板的结合设备和方法，其优点在于不出现电弧，并且不需要转动和制造自攻铆钉。

按照本发明，自攻铆钉方法的压配合过程与点焊方法相结合，其中金属板通过施加高电压来快速加热金属板。因此，同时进行通过施加高电压的金属板的加热过程以及其中由与金属板相同的材料制成的铆钉构件压配合在金属板内的压配合过程。因此，铆钉构件和金属板在塑性流动状态下结合。

也就是说，金属板和金属带被加热到其中不出现电弧的热塑性工作温度下。随后，铆钉构件通过冲制金属带制成，并且同时铆钉构件压配合在金属板内。

按照本发明实施例的金属板的示例性结合设备可包括：相互重叠的金属板；用于结合重叠金属板的金属带，其材料与金属板的材料相同；用于供应或缩回金属带的金属带传送单元；由金属带冲制并被加热的铆钉构件；通过安装在其上部的螺旋弹簧的弹性力夹紧金属带的上模具，上模具引导冲头并且用作第一电极；用于夹紧重叠金属板并冲制金属带以便制造铆钉构件的中间模具，中间模具引导铆钉构件和冲头，并且用作第二电极；支承重叠金属板的下模具，下模具用作通过铆钉构件挤压成形金属板的挤压成形模具，并且包括在挤压成形过程中刮除过多金属的刮除模具和第三电极；以及通过冲制金属带制造铆钉构件的冲头，通过将载荷施加在铆钉构件上，冲头将铆钉构件压配合在重叠金属板上。

第一和第二引导路径和金属去除路径的截面可以是圆形或者三角形，由此按照铆钉构件的截面形状，金属板的转动受到限制。

可以使用至少一个第一和第二引导路径、金属去除路径和冲头，以便限制金属板的转动。

另外，按照本发明的实施例的金属板的示例性结合设备还可包括设置将电力供应到第一、第二和第三电极的电源以及用于供应夹紧载荷、挤压成形载荷以及刮除载荷的液压系统的机器人，其中机器人自动运动到金属板的结合位置。

按照本发明的另一示例性实施例的示例性结合设备可包括：具有垂直形成在其内部的第一引导路径的上模具；具有垂直形成在其内部的第二引导路径的中间模具，中间模具布置在上模具之下；具有垂直形成在其内部的金属去除路径的下模具，下模具布置在中间模具之下；用于加热金属板和金属带的加热单元；用于将结合载荷施加在金属板上的冲头；将用于夹紧金属板的夹紧载荷施加在上模具上的夹紧单元；以及将用于结合金属板的结合载荷施加在冲头上的结合单元。

上模具和中间模具都夹紧用于铆钉构件的金属带，并且中间模具和下模具都夹紧金属板。

金属带的材料可以与金属板的材料相同。

按照本发明的另一实施例的金属板的示例性结合设备还可包括在水平方向上运动下模具的下模具传送单元。

按照本发明另一实施例的金属板的示例性结合设备还可包括在水平方向上运动金属带的金属带传送单元。