[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

说明书

本发明涉及一种实心钉杆辅助的半空心自冲铆铆钉装置及铆接方法，属于自冲铆接技术领域。本发明包括一个实心钉杆辅助的半空心自冲铆铆钉、一个与铆钉对应配合使用的下铆模，所述实心钉杆辅助的半空心自冲铆铆钉包括钉帽、具有中心孔的钉杆、实心钉杆。本发明实心钉杆辅助的半空心自冲铆铆钉更容易刺入板料，实心铆钉刺入但不刺穿板料，实心铆钉依靠自身变形和与板料之间的摩擦可以对板材进行连接，同时，实心铆钉刺入但不刺穿板料这一过程辅助了钉杆Ⅰ在凹腔Ⅰ内沿周向的充分扩张，使得铆钉获得了更大的钉脚张开度，所形成机械内锁结构更牢靠。

技术领域

本发明涉及一种实心钉杆辅助的半空心自冲铆铆钉装置及铆接方法，属于自冲铆接技术领域。

背景技术

自冲铆接技术是一种机械冷成型技术，可实现同种或异种多层板材的有效链接，其连接原理是通过冲头下行压迫铆钉刺入板材，铆钉在刺入板材的过程中沿周向扩张形成铆扣，在基板中形成一个永久性紧固结构，从而将基板紧紧连接在一起。目前在自冲铆连接技术中，半空心铆钉铆接方式主要依靠铆钉脚沿周向扩张而在板料内形成机械内锁结构以起到对板材的连接作用，内锁结构单一，对于铆接强度要求较高的场合难于实现板材的可靠连接。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：本发明提供一种实心钉杆辅助的半空心自冲铆铆钉装置及铆接方法，以解决传统半空心铆钉铆接内锁结构单一，对于铆接强度要求较高的场合难于实现板材的可靠连接等问题。

本发明技术方案是：一种实心钉杆辅助的半空心自冲铆铆钉装置，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。

所述钉杆2边缘依次设有直线边A8、圆弧边A9、直线边B10、圆弧边B11、直线边C12、圆弧边C13、直线边D14进行过渡连接，直线边B10与直线边C12延伸至下边缘处通过圆弧边B11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E15、圆弧边E16、直线边F17、圆弧边F18进行过渡连接，实心钉杆5对称的两边缘通过圆弧边F18连接，并形成刃角Ⅱ，钉杆2和实心钉杆5依次通过圆倒角Ⅰ6、穹顶Ⅰ3、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Ⅱ7进行过渡连接。

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A8到铆钉对称中心轴线的水平距离比值为：2.5~3.3。

所述圆弧边B11的圆心到直线边D14水平距离与钉杆2壁厚之比为：0.55~0.65。

过所述圆弧边B11圆心的直线边B10的垂线与竖直方向的夹角为60°~70°；

过所述圆弧边B11圆心的直线边C12的垂线与竖直方向的夹角为50°~60°；

所述圆弧边B11的半径为0.03~0.2mm；所述穹顶Ⅰ3为圆弧形，容料穴 4为圆弧形，且圆弧段的半径为2~3mm。

所述下铆模31外围的凹腔Ⅰ由扩张槽19、模圆弧边A20、模圆弧边B21、模圆弧边C22、模倒角27构成，凹腔Ⅱ边缘由模圆弧边D23、模直线边E24构成；凹腔Ⅰ上端的模圆弧边C22通过模直线边26与凹腔Ⅱ的模圆弧边D23过渡连接；模圆弧边F25和凹腔Ⅱ内左右对称的模直线边E24过渡连接。

所述模圆弧边D23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F25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E24与竖直方向夹角为20°~30°。