[发明专利]一种自冲粘铆连接装置及粘铆方法

权利要求书

1.一种自冲粘铆连接装置，其特征在于，包括：

复合凹模，其为圆盘形并且所述复合凹模上设置有环形凹槽；

复合压边圈，其与所述复合凹模在竖直方向相对设置，所述复合压边圈能够在竖直方向运动，用于压紧待铆接件；

导热电极，其数量为多个，分别设置在所述复合压边圈底部和所述复合凹模上部；所述导热电极能够对不同的待铆接件独立加热；

冲头，其为实心圆环形结构件，其设置在所述复合压边圈中心孔内部，并能够沿所述中心孔轴向上下滑动；

驱动机构，其驱动所述冲头和所述复合压边圈向下移动进行冲压铆接操作；

还包括限位滑块机构，包括：

滑块，其一端截面为圆弧形，圆弧线的曲率从上至下逐渐减小，所述圆弧形截面设置在待铆接件边缘并且位于待铆接件之间；

弹簧，其一端固定连接在所述滑块上，另一端连接所述滑块机构的固定端。

2.根据权利要求1所述的自冲粘铆连接装置，其特征在于，所述复合凹模顶面和所述复合压边圈底面设置有矩形凹槽，用于放置所述导热电极。

3.根据权利要求1或2所述的自冲粘铆连接装置，其特征在于，所述冲头、所述复合压边圈、所述复合凹模和滑块均采用高硬度的模具钢制成。

4.根据权利要求3所述的自冲粘铆连接装置，其特征在于，所述复合压边圈、所述复合凹模和所述滑块表面涂覆绝缘材料。

5.根据权利要求1所述的自冲粘铆连接装置，其特征在于，所述导热电极连接脉冲电流发生器。

6.一种自冲压粘铆方法，其特征在于，包括：

步骤一，将待铆接下板件置于复合凹模上，并在中心区域均匀涂抹粘结剂，限位滑块机构放置于待铆接件之间并且位于边缘位置，并驱动复合压边圈与待铆接上板件贴合；

步骤二，开启脉冲电流发生器,对待铆接上板件和/或待铆接下板件铆接区域局部加热，将待铆接区域超高强钢加热至高温回火温度500℃-750℃之间，保温5min-8min；

步骤三，等待被加热的板件冷却至室温，驱动复合压边圈下行压紧待铆接上板件，限位滑块机构在上板件的压力下向外移动脱离待铆接件，最后上板件、粘接剂和下板件紧密黏合在一起；

步骤四，送入铆钉，驱动机构驱动冲头下行，铆钉在冲头的推动下刺入上板件，并在复合凹模的作用下铆钉管状腿部向周边翻开形成铆扣，从而在上板件与下板件间形成一个牢固的锁死结构。

7.根据权利要求6所述的自冲压粘铆方法，其特征在于，

步骤二中，所述脉冲电流发生器按照下述参数进行处理：

电流密度范围：j＝3500～4500A/mm²；

电流脉冲宽度范围：λ＝40～70μs；

电流脉冲频率：f＝60～100Hz；

脉冲电流处理时间：t＝20s～30s。

8.根据权利要求6所述的自冲压粘铆方法，其特征在于，

步骤四中，冲压速度为

其中，k为系数，等于1；l为冲压头周长；t为待铆接件厚度；Γ为待铆接件抗剪强度；A为环形腔截面积；σ_bs为待铆接件的许用挤压应力；S为冲头行程；t为2～2.5s。