[发明专利]一种异种板料冲孔、铆接一体化装置及其工作方法

说明书

本发明涉及一种异种板料冲孔、铆接一体化装置及其工作方法，包括固定架，在固定架上设置有安装框架，在安装框架内设置有两个安装槽，在安装槽内部设置有矩形线圈，在矩形线圈下方设置有驱动板，在驱动板下方设置有T形冲头，在T形冲头外周套设有复位弹簧，复位弹簧上端支撑着T形冲头，复位弹簧下端设置有密封板，沿板料传送方向在两个T形冲头正下方依次设置有冲孔板和无铆钉连接板，在冲孔板上设置有冲孔模具，在无铆钉连接板上设置有铆模，在固定架两侧均设置有传送装置。本发明结构合理、操作简便，在将两件板件进行冲压铆接时，可以不需要在两个不同的装置中完成冲压和铆接动作，利用电磁感应的原理，反应时间短，同时结构简单。

技术领域

本发明涉及一种异种板料冲孔、铆接一体化装置及其工作方法。

背景技术

汽车的生产制造能力是一个国家综合国力的重要体现。近年来我国汽车工业高速发展，目前产销量已超过美国，位居全球第一实现汽车车身轻量化是改善汽车经济性的有效方法。研究表明，当整车质量减轻10%时，燃油经济性提高3.8%，加速时间减少8%,CO2排放减少4.5%， 制动距离减少5%，轮胎寿命提高 7%，转向力减小6%。实现汽车轻量化的关键是在车身的制造中，通过多种材料的混合使用可以有效减轻车身重量，为汽车工业的发展提供更多的机遇。然而，多材料轻量化车身由于高强钢的大量使用以及铝钢的混合使用，使得传统的电阻点焊技术面临巨大挑战。而连接这些金属的最佳方法是采用无铆钉连接技术，无铆钉铆接是汽车车身中应用最为广泛机械冷连接技术，它们连接对象的表面清洁度和氧化层不敏感，同时具有电阻点焊技术的高效率和易于自动化等特点。

无铆钉连接(Clinching)技术，又叫“冲压铆接”，1897 年由德国人发明。无铆钉连接是利用板件本身的冷变形能力，对板件进行压力加工，使板件与预先冲孔过的板料在冲孔部位产生局部变形连接两个异种板料的机械连接技术。无铆钉连接相对于传统的点焊，具有疲劳强度高、外观质量优、无变形和安全环保等优点。目前国际上提供该工艺装备的公司主要为德国的TOX和美国的BTM(注册商标为Tog-L-Loc)。因为成本低的优势，无铆钉铆接工艺已经在国外汽车工业中普遍应用。

传统的无铆钉连接在冲压过程中需要人工先将基板进行预冲孔，再手动将孔洞与冲头轴线重合，放上被冲击板，然后对基板、被冲击板进行异种板料无铆钉连接。由于冲孔与无铆钉连接分别在两个不同的装置中完成，造成时间、器械的浪费也给孔洞与冲头轴线的对准带来了巨大的困难，全程使用人力，造成成本的提高，时间的加长，产品接头质量的下降等问题。传统的无铆钉连接在冲压过程中需要大量的成形力，现有的无铆钉连接设备主要集中在对无铆钉连接装置结构上的调整，但动力源仍主要采用的是传统的液压、气压，从而铆接成形后连接接头性能的提升空间有限，对于一些变形抗力大和成形后接头性能差的材料的无铆钉连接改进方案受限，成形工艺有一定的局限性，很难实现一次冲压成形。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供了一种异种板料冲孔、铆接一体化装置及其工作方法，结构合理、操作简便，在将两件板件进行冲压铆接时，可以不需要在两个不同的装置中完成冲压和铆接动作，利用电磁感应的原理，反应时间短，同时结构简单。

本发明的技术方案是：一种异种板料冲孔、铆接一体化装置，包括固定架，在固定架上设置有安装框架，在安装框架内设置有两个安装槽，在安装槽内部设置有矩形线圈，在矩形线圈下方设置有能根据磁通量变化产生感压电动势的驱动板，在驱动板下方设置有T形冲头，在T形冲头外周套设有竖直朝向的复位弹簧，复位弹簧上端支撑着T形冲头，复位弹簧下端设置有用以支撑复位弹簧并固定在安装槽底部的密封板，T形冲头下端穿过密封板，沿板料传送方向在两个T形冲头正下方依次设置有冲孔板和无铆钉连接板，在冲孔板上设置有冲孔模具，在无铆钉连接板上设置有铆模，在固定架两侧均设置有用以传送板料的传送装置，还包括设置于固定架旁侧的搬运机械手。