[实用新型]一种合金板与碳纤维复合材料板之间的拉铆装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种铆接装置，尤其涉及一种铝合金板与碳纤维复合材料板的拉铆铆接装置。

背景技术

汽车工业的发展与世界能源、环境问题日益激烈的矛盾促进了汽车轻量化理念的发展。高强钢、碳纤维复合材料具有较高的比强度使其在汽车车身上的应用比重逐年上升，从高端车型向中端车型的转化正在迅速实现。碳纤维复合材料自身具有抗撞吸能性好、抗疲劳性好、耐电化学腐蚀等性质为其在汽车行业的发展提供了更广阔的空间。

碳纤维复合材料在汽车上和其它板件的连接通常使用胶接和机械连接。机械连接适用于承受高载荷和复杂载荷的接头部位,并且具有易检查、可靠性高、可重复装配和对环境疲劳影响不敏感等特点，因此目前机械连接在复合材料的连接中占主要地位,对于大型复杂结构件尤是如此。机械连接中铆接是一种新型的轻量化连接技术，通常应用于同种金属或者异种金属的连接。碳纤维复合材料在变形过程中塑性变形很小，延展性比金属材料相差很多，限制了铆接技术的应用。

在复合材料的铆接中,一般禁止用冲击型铆枪锤击铆接,以防止复合材料受冲击损伤；而压铆对于大型复杂部件又受到尺寸的限制,只能在端框等个别部位使用；因此对于大型复合材料结构件是用环槽铆钉进行拉铆。

现有的拉铆工艺是建立在预钻孔的基础上的，由于碳纤维复合材料在钻孔过程中破坏形式过于复杂，如树脂基质破坏、纤维断裂等，严重降低了接头处材料的力学性能。另一方面，由于是在预钻孔后再进行拉铆操作，增加了加工工序，降低了连接效率，提高了生产成本。

因此，在现有的拉铆工艺中，需要增加新的工艺方法，保证在铝合金和碳纤维复合材料铆接过程中得到质量良好的铆接接头，同时通过改进原有的工艺方法来提高连接效率，在得到性能良好的铆接件的前提下降低成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是采用特制抽芯铆钉，结合热熔钻原理和拉铆工艺，可实现单面铆接，提高了连接效率。

本实用新型提供的技术方案为：

一种铝合金板与碳纤维复合材料板之间的拉铆装置，包括：

带有通孔的碳纤维复合材料板制备装置，其用于制备带有通孔的碳纤维复合材料板；

拉铆装置，包括：

凹模主体，其为圆柱体，并在中心处设置第一通孔；

压边圈，其为圆柱体，所述压边圈中心具有第二通孔；

抽芯铆钉芯棒，其为柱体；

抽芯铆钉钻头，其为圆锥体，所述圆锥体底面一体连接所述抽芯铆钉芯棒，且所述圆锥体的底面直径大于所述抽芯铆钉芯棒直径；

铆体，其中心具有钉孔，所述钉孔内径与所述抽芯铆钉芯棒直径相同。

优选的是，所述第一通孔的直径大于所述第二通孔的直径。

优选的是，所述铆体包括：

钉体，其为柱形；

钉帽，其与所述钉体一体成型，且外径大于所述钉体；

其中，所述铆体中心具有贯穿的通孔。

优选的是，还包括：小钻头，其为锥形钻头，设置在所述抽芯铆钉钻头顶部。

优选的是，所述凹模主体、所述压边圈、所述抽芯铆钉芯棒、所述抽芯铆钉钻头和所述铆体均同轴设置。

优选的是，所述带有通孔的碳纤维复合材料板制备装置，包括：

上凸模，其为长方体，所述上凸模下表面中心设置有长方体凸台，所述凸台中心设置有组合孔；

下凸模，其为长方体，所述下凸模上表面中心设置有长方体凹槽，所述凹槽中心具有组合柱，所述组合柱能够深入所述组合孔。

优选的是，所述组合孔，包括：

锥形部，其为圆锥形孔，所述圆锥孔顶部靠近所述上凸模上表面；

圆柱部，其为柱形孔靠近所述上凸模下表面，所述锥形部与所述圆柱部采用圆弧过渡；

所述组合柱，包括：

锥形柱，其为圆锥形柱，所述圆锥孔顶部靠近所述下凸模上表面；

圆柱，其为圆柱形，靠近所述下凸模下表面，所述锥形柱与所述圆柱采用圆弧过渡。

本实用新型的有益效果

1.本实用新型所述的铝合金板与碳纤维复合材料板的铆接方法中采用带有通孔的碳纤维复合材料板，在碳纤维复合材料板制作过程中直接将该板件做成带有通孔的，不需要进行预钻孔加工工序，简化工艺步骤，缩短加工周期，降低生产成本。