[发明专利]一种约束感应加热电磁铆接装置及方法

权利要求书

1.一种约束感应加热电磁铆接装置，其特征在于：包括用以快速加热铆钉待成形钉头的约束感应加热器，所述约束感应加热器包含与高频电流发生电源相连接的感应加热线圈，所述感应加热线圈上环向设置有若干用以约束磁场的铁氧体，所述约束感应加热器还包含设置在感应加热线圈、铁氧体外侧的用以屏蔽泄露磁场的硅钢片，所述约束感应加热器套设在电磁铆枪的放大器末端并经支撑架与电磁铆枪外壳固定连接，所述放大器相对约束感应加热器运动以成形加热后的铆钉待成形钉头。

2.根据权利要求1所述的一种约束感应加热电磁铆接装置，其特征在于：所述支撑架包含卡固在感应加热线圈的两引脚上的支撑板，还包含套设在感应加热器的感应加热外壳上的固定圈，以及环向间隔布置在所述固定圈上多个支撑脚，所述支撑板、感应加热外壳、固定圈、支撑脚分别经螺丝螺母组件固定在一起。

3.根据权利要求2所述的一种约束感应加热电磁铆接装置，其特征在于：所述感应加热线圈呈环状，由单匝空心紫铜管弯折而成，所述两引脚末端设置有引脚固定板，两引脚固定板与高频电流发生电源相连接，且所述两引脚固定板上分别开设有冷却水入口、冷却水出口，所述冷却水入口、冷却水出口、感应加热线圈内腔相连接以及外接冷却水装置形成循环冷却水路。

4.根据权利要求3所述的一种约束感应加热电磁铆接装置，其特征在于：所述感应加热线圈中心穿设有与放大器末端滑动配合的导向直线轴承，所述导向直线轴承内周壁环向间隔布置有若干圈竖直导气槽，任意两相邻圈竖直导气槽之间设置有环向导气槽，所述导向直线轴承与支撑板之间架设有空气接头，所述空气接头一端伸入导向直线轴承内腔与竖直导气槽、环向导气槽相通，所述空气接头另一端贯穿支撑板并外接气体冷却器。

5.根据权利要求4所述的一种约束感应加热电磁铆接装置，其特征在于：所述铁氧体均呈C形，且开口朝向感应加热线圈中心并包覆在感应加热线圈上。

6.根据权利要求5所述的一种约束感应加热电磁铆接装置，其特征在于：所述硅钢片包含圆环状本体，所述圆环状本体的外周环向间隔布置有多个用以与感应加热外壳相连接的固定薄片，所述圆环状本体上开设有用以防止硅钢片产生感应涡流的通槽。

7.根据权利要求6所述的一种约束感应加热电磁铆接装置，其特征在于：所述感应加热外壳具有固定导向直线轴承、铁氧体的上小下大阶梯状内腔，所述感应加热线圈设置在阶梯状内腔中心，所述阶梯状内腔的底部环向间隔布置有多个与固定薄片一一对应的固定槽，所述感应加热外壳外侧具有与支撑板相配合的切面，所述感应加热外壳与感应加热线圈、导向直线轴承、铁氧体、硅钢片之间填充有导热硅胶。

8.根据权利要求7所述的一种约束感应加热电磁铆接装置，其特征在于：所述放大器由难以导磁的奥氏体不锈钢制成，所述空气接头、导向直线轴承、外壳均使用绝缘材料制成以防止其在感应磁场中发热。

9.根据权利要求8所述的一种约束感应加热电磁铆接装置，其特征在于：所述电磁铆枪包含呈圆筒状的电磁铆枪外壳，所述电磁铆枪外壳内固定设置有与放电回路相连接的电磁铆枪线圈，所述电磁铆枪外壳内穿设有放大器，所述放大器首端螺接有导向螺钉，所述导向螺钉在放大器与电磁铆枪线圈之间依次套设有驱动铜片、隔离板，且所述隔离板、驱动铜片与放大器分别经凸台凹槽两两过盈配合固连在一起，所述导向螺钉末端设置有复位弹簧，所述电磁铆枪外壳内腔还设置有质量块，所述质量块经第一、第二缓冲弹簧与手柄相连接。

10.一种约束感应加热电磁铆接方法，其特征在于：提供如权利要求1-9任一项所述的一种约束感应加热电磁铆接装置，包括以下步骤，

（1）准备工作：将铆钉从下至上依次贯穿第一铆接板和第二铆接板，所述铆钉的已成形钉头经顶铁压紧并置于操作台上，将约束感应加热器固定在电磁铆枪末端，所述放大器末端对准铆钉待成形钉头；

（2）预设参数：人工预设放电回路充电电压、感应加热装置加热时间，并开启冷却水道开关；

（3）感应加热：首先在高频电流发生电源完成充电后，激发高频电流发生电源对感应加热线圈施加高频电流，感应加热线圈周围产生高频磁场，由于铁氧体的磁场约束、硅钢片对溢出磁场屏蔽作用，所述高频磁场为小范围的高频磁场，并通过在铆钉中产生的感应涡流快速加热铆钉待成形钉头部分；

（4）电磁铆接：当感应加热装置加热时间到达指定数值后，断开高频电流发生电源开关，激发电磁铆接放电回路开关，所述电磁铆接放电回路产生高频振荡的瞬时大电流，在铆接线圈周围产生脉冲强磁场，并与驱动铜片相互作用产生电磁排斥力，从而推动放大器向下运动，成形铆钉；

（5）冷却：铆钉成形后，断开电磁铆接放电回路开关，并开启气体冷却器，经空气接头向导向直线轴承通入冷却气体，冷却空气经由导向直线轴承内部的环向导气槽、竖直导气槽，一部分向上排出冷却放大器铆接头部分，一部分向下冷却铆钉头经由硅钢片通槽排出，同时冷却导向直线轴承；

（6）复位：移开铆枪，各个工作部件复位。