[发明专利]一种利用脉冲磁场力加载的半孔铆钉自冲铆接装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半孔铆钉自冲铆接装置及方法，属于通过冲压变形实现机械连接的技术领域。

背景技术

半孔铆钉自冲铆接是冲压自铆铆接的一种工艺形式。冲压自铆铆接是一种被连接件无预制孔、带有连接元件的铆钉从两侧加工的连接方式。在这种工艺形式中，传统的铆钉连接方式所必需的预先打孔被铆钉的剪切冲压过程所代替。半孔铆钉在冲头的推动下，刺穿上层板料，并在凹模与冲头的共同作用下，铆钉尾部在下层金属中张开呈喇叭口形状，形成牢固的铆接点，从而达到自锁连接的目的。自冲铆接和点焊相比具有如下优点：能够连接多层铝构件、镀层薄钢板、强化塑料或复合材料构件；且耐疲劳，可用肉眼直观观察检查连接质量；对环境影响小、无热辐射、无火花、无废料、低能耗、低噪声，并能和粘合剂和润滑剂相容。而采用传统的铆接工艺都要求先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。

自冲铆接与其他连接工艺相比还具有很高的经济性。普通铆接需要预先在待铆接零件上钻孔，然后插入铆钉。但是如果在钻孔结束后至插入铆钉之前翻转零件时不慎产生了一定的扭曲或者移动，则需要重新钻孔（如此造成的重复钻孔现象十分普遍，计算总的费用时应该予以考虑）。自冲铆接可以一步完成铆接，不需要重新钻孔，而且显著提高了工作效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用脉冲磁场力加载的半孔铆钉自冲铆接装置及方法，以解决采用传统的冲压自铆铆接工艺要求先对铆接构件进行预冲孔，然后再用铆钉进行连接，铆接工艺复杂、铆接质量差、效率低且不易实现自动化的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：本发明的一种利用脉冲磁场力加载的半孔铆钉自冲铆接装置由电磁铆枪、凹模、低压电磁铆接装置和控制箱组成；电磁铆枪由初级线圈、驱动片、应力波调制器、压缩弹簧、冲头、电磁铆枪手柄、减震体、定位环和铆枪外壳构成；铆枪外壳的内腔为沿轴向贯通的空腔，铆枪外壳由外径大的大圆柱形筒、前盖、后盖和固紧套筒组成，前盖由圆台形筒和冲头导向筒组成，电磁铆枪手柄与后盖固接，冲头导向筒和固紧套筒均为外径小的小圆柱形筒，外径大的大圆柱形筒的下端内壁上嵌有用于初级线圈定位的定位环，圆台形筒的上端面外径大于其下端面外径，圆台形筒的上端面与外径大的大圆柱形筒的下端面固接，圆台形筒的下端面与冲头导向筒的上端面固接或者二者制成一体，冲头导向筒的下端面与固紧套筒的上端面相靠或固接，减震体、初级线圈、驱动片和应力波调制器由上至下依次设置在上铆枪外壳内，减震体固定在初级线圈和后盖之间，初级线圈与驱动片紧密接触，冲头设置在应力波调制器的下方，驱动片与应力波调制器固接，应力波调制器与冲头制成一体或分为两体，冲头的下端设置在固紧套筒内，压缩弹簧设置在圆台形筒内且套装在冲头上，压缩弹簧的上端通过应力波调制器的外壁限位，压缩弹簧的下端通过圆台形筒的内壁限位，冲头与冲头导向筒和固紧套筒的内壁滑动配合，凹模设置在电磁铆枪的正下方，凹模的中心线与冲头的中心线同轴，控制箱的两个控制信号输出端中的一个用于控制低压电磁铆接装置的电磁铆接充电开关通断，控制箱的两个控制信号输出端中的剩余一个与低压电磁铆接装置的高压脉冲发生器的信号输入端连接，该高压脉冲发生器的信号输出端用于控制低压电磁铆接装置的高频晶闸管放电开关通断，低压电磁铆接装置的放电信号正极输出端与电磁铆枪的初级线圈的始端连接，低压电磁铆接装置的放电信号负极输出端与电磁铆枪的初级线圈的末端连接。