[发明专利]一种双向内锁压铆连接方法

说明书

本发明公开一种双向内锁压铆连接方法，其成形方法包括两个阶段，第一阶段中在平砧上对相同材料或不同材料的两种金属板材进行压铆连接，形成具有单侧平面的平点机械内锁结构，第二阶段在平点机械内锁结构内部反方向压铆板材形成圆点机械内锁结构，通过两步形成平点机械内锁和反向的圆点机械内锁组成的双向内锁压铆结构。本发明原理简单，可应用于连接相同材料或者不同材料的两种金属板材，可实现压铆连接点的双向内锁结构并且有效降低压铆接头的高度，与现有的单内锁压铆接头相比不仅在外观上更加美观，在接头强度和生产效率方面均有较大程度的提高，应用范围灵活而广泛。

技术领域

本发明属于薄板材料连接技术领域，具体涉及一种有效降低压铆接头高度，提高接头强度的双向内锁压铆连接方法。

背景技术

众所周知，在机械制造领域，一个产品是由成千上万个不同的零部件通过不同的连接技术构成的。器械的主要应用负载通过连接点从一个部件转换到另一个部件，或者两个或多个部件之间产生相对运动。由于在连接点处容易产生应力集中，容易导致连接点的机械性能下降，同时也容易产生裂纹和断裂，因此连接点是结构中的关键部位，同时也是薄弱环节。当前广泛运用连接方法主要包括焊接、自冲铆接及TOX连接等。

焊接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属材料的连接方法，焊接具有速度快，连接点强度高等优点。但是焊接过程及其装备成本高，连接过程会破坏金属表面或镀层，差连接异种金属材料时熔点相差越大，导致接头未熔合或形成焊瘤等缺陷，金属与非金属连接时导致界面结合、产生裂纹，均会导致接头强度和质量降低的后果。

自冲铆接通过特制铆钉穿透顶层板材之后，在铆模的作用下铆钉尾部的中空结构扩张刺入而并不穿刺底层板材，从而形成牢固的铆接点来连接两种或两种以上金属或非金属板材的冷连接技术，该技术可以连接两种或两种以上金属或非金属板材，但是连接过程需要铆钉这一附属材料，增加了加工成本，后期不易回收，且增加了金属材料被氧化腐蚀的风险。

TOX连接是通过特有的模具对被连接板材进行挤压，连接点处材料变形形成内锁和镶嵌，因此可提供一定强度，然而其连接点中只有单个内锁，板材连接后往往会出现连接点强度不足、接头突起过高外观较差等问题，同时在可见区域和功能性表面的应用有所限制。另外，对于一些板材连接强度需求较大的情况，采用单内锁压铆连接点需要对板材进行多次连接，不但过程繁琐，而且效率低下。

因此，本发明开发了一种双向内锁压铆连接方法，采用平点压铆连接方法和圆点压铆连接方法相复合的工艺，分两步形成平点机械内锁结构和圆点机械内锁结构，在平点机械内锁结构内部再次反向压铆成形圆点机械内锁结构，形成双向内锁结构，可以在提高接头强度的同时降低接头高度，提高生产效率，实现低成本自动化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种形成接头高度低、接头内锁值高、接头强度高的双向内锁压铆连接方法。压铆过程主要分两个阶段完成，第一阶段中在第一冲模和第二冲模构成的复合冲模的作用下压入板材形成具有单侧平面的平点机械内锁结构，第二阶段中第三冲模反方向运动在平点机械内锁结构内部压铆板材形成圆点机械内锁结构，两个机械内锁结构方向相反，可以有效降低接头高度，并且双向内锁结构在很大程度上提高了接头强度。

本发明的目的这样实现的，第一阶段第一冲模（1）和第二冲模（2）作为一个整体冲模，垫圈（7）与第三冲模（8）处于同一水平位置，作为平点压铆连接的平砧，在复合冲模的作用下使材料发生冷塑性变形，形成第一个机械内锁结构。压铆连接第二阶段，第三冲模（8）向上运动，压入板材，第一冲模（1）受材料流动也向上移动，在这个阶段中第三冲模（8）作为冲头，第一冲模（1）和第二冲模（2）作为凹模，在三者的共同作用下形成第二个机械内锁结构。第二个机械内锁结构在第一个机械内锁结构内部形成，并且结构不同，方向相反，双向内锁结构很大程度提高了接头强度和降低接头高度。