[发明专利]一种实心钉杆辅助的半空心自冲铆铆钉装置及铆接方法

权利要求书

1.一种实心钉杆辅助的半空心自冲铆铆钉装置，其特征在于：包括一个实心钉杆辅助的半空心自冲铆铆钉（28）、一个与铆钉对应配合使用的下铆模（31），所述实心钉杆辅助的半空心自冲铆铆钉（28）包括钉帽（1）、具有中心孔的钉杆（2）、实心钉杆（5），且其整体以其中心轴线呈轴对称结构；钉帽（1）与钉杆（2）及其实心钉杆（5）为一体式结构且具有相同的中心轴线，实心钉杆（5）处于铆钉的对称中心处，其上端与钉帽（1）连接，所述下铆模（31）为轴对称结构，下铆模（31）内侧模腔内设有用于实心钉杆（5）铆接的凹腔Ⅱ，外侧设有承纳沿周向扩张的钉杆（2）的凹腔Ⅰ。

2.根据权利要求1所述实心钉杆辅助的半空心自冲铆铆钉装置，其特征在于：所述钉杆（2）边缘依次设有直线边A（8）、圆弧边A（9）、直线边B（10）、圆弧边B（11）、直线边C（12）、圆弧边C（13）、直线边D（14）进行过渡连接，直线边B（10）与直线边C（12）延伸至下边缘处通过圆弧边B（11）连接，钉杆（2）端部形成刃角Ⅰ；所述实心钉杆（5）为轴对称结构，其一边的边缘从上到下依次设有直线边E（15）、圆弧边E（16）、直线边F（17）、圆弧边F（18）进行过渡连接，实心钉杆（5）对称的两边缘通过圆弧边F（18）连接，并形成刃角Ⅱ，钉杆（2）和实心钉杆（5）依次通过圆倒角Ⅰ（6）、穹顶Ⅰ（3）、容料穴（4）进行过渡连接，钉杆（2）与钉帽（1）连接处通过圆倒角Ⅱ（7）进行过渡连接。

3.根据权利要求2所述实心钉杆辅助的半空心自冲铆铆钉装置，其特征在于：所述实心钉杆辅助的半空心自冲铆铆钉（28）在竖直方向的高度与直线边A（8）到铆钉对称中心轴线的水平距离比值为：2.5~3.3。

4.根据权利要求2所述实心钉杆辅助的半空心自冲铆铆钉装置，其特征在于：所述圆弧边B（11）的圆心到直线边D（14）水平距离与钉杆（2）壁厚之比为：0.55~0.65。

5.根据权利要求2所述实心钉杆辅助的半空心自冲铆铆钉装置，其特征在于：过所述圆弧边B（11）圆心的直线边B（10）的垂线与竖直方向的夹角为60°~70°；

过所述圆弧边B（11）圆心的直线边C（12）的垂线与竖直方向的夹角为50°~60°；

所述圆弧边B（11）的半径为0.03~0.2mm；所述穹顶Ⅰ（3）为圆弧形，容料穴 （4）为圆弧形。

6.根据权利要求1所述实心钉杆辅助的半空心自冲铆铆钉装置，其特征在于：所述下铆模（31）外围的凹腔Ⅰ由扩张槽（19）、模圆弧边A（20）、模圆弧边B（21）、模圆弧边C（22）、模倒角（27）构成，凹腔Ⅱ边缘由模圆弧边D（23）、模直线边E（24）构成；凹腔Ⅰ上端的模圆弧边C（22）通过模直线边（26）与凹腔Ⅱ的模圆弧边D（23）过渡连接；模圆弧边F（25）和凹腔Ⅱ内左右对称的模直线边E（24）过渡连接。

7.根据权利要求6所述实心钉杆辅助的半空心自冲铆铆钉装置，其特征在于：所述模圆弧边D（23）与模直线边（26）连接时的过渡点到下铆模对称中心距离与模圆弧边F（25）上对称点到模直线边（26）的竖直方向距离之比为0.45~0.65；

所述模直线边E（24）与竖直方向夹角为20°~30°。

8.根据权利要求6所述实心钉杆辅助的半空心自冲铆铆钉装置，其特征在于：所述模圆弧边B（21）的半径与模圆弧边A（20）半径比值为4.5~5.5，且保证模圆弧边B（21）曲线方程的二阶导为正值，同时模圆弧边A（20）曲线方程二阶导恒为负；

所述扩张槽（19）圆弧段的半径为2~3mm。

9.根据权利要求1所述实心钉杆辅助的半空心自冲铆铆钉装置，其特征在于：所述凹腔Ⅰ最大高度占下铆模（31）高度的0.35~0.45，所述凹腔Ⅱ最大高度占下铆模（31）高度的0.2~0.3。

10.一种利用权利要求1-9任一项所述的装置进行铆接的方法，其特征在于：所述方法的具体步骤为：

Step1、将需要进行自冲铆连接的上板（29）和下板（30）充分靠近或者接触，通过相关模具的定位作用将组合的上下板放置在下铆模（31）上方；

Step2；启动自冲铆接设备，自冲铆接设备上的压边圈压紧板料，冲头推动铆钉下行推动实心钉杆刺入但不刺穿板料并挤压板料流向凹腔Ⅱ，钉杆向凹腔Ⅰ外扩，铆钉嵌入板料；

Step3；板料塑性变形完成，铆钉与板料间机械内锁形成后，自冲铆接设备上的冲头上行回归到原位，自冲铆连接过程完成。