[发明专利]一种利用管材塑性变形实现管材与板材连接的方法及装置

权利要求书

1.一种利用管材塑性变形实现管材与板材连接的方法，其特征在于，包括板材翻边、管材缩口和板材与管材连接三道工序：

板材翻边：在板材上的拟连接部位预制圆孔，固定板材，在圆孔处进行翻边形成圆环状凸缘；

管材缩口：固定管材，在管材拟连接的一端进行缩口，缩口端的口径大于板材凸缘的外径；

板材与管材连接：将管材的缩口端套在板材的凸缘外侧，固定板材和管材，对板材的凸缘施加压力，使板材的凸缘产生折弯并紧贴管材的缩口端；对管材非连接端施加压力，使管材塑性失稳产生内凹的皱纹；固定板材并夹紧管材，继续施加压力至皱纹折叠并与板材凸缘产生的折弯紧密连接，完成板材与管材的连接；在对板材的凸缘施加压力前，对板材的凸缘部位进行电磁感应加热；在对管材非连接端施加压力前，对管材的待变形区域进行电磁感应加热。

2.根据权利要求1所述的利用管材塑性变形实现管材与板材连接的方法，其特征在于，缩口端的口径为板材凸缘的外径的105%~120%。

3.一种实现权利要求1~2任意一项所述利用管材塑性变形实现管材与板材连接方法的装置，其特征在于，包括板材翻边装置、管材缩口装置、板材凸缘折弯装置和管材塑性连接装置；

板材翻边装置，包括翻边凸模（1）、压边圈（2）和翻边凹模（4）；压边圈（2）和翻边凹模（4）协同配合，用于板材的固定；翻边凸模（1）用于板材的翻边；

管材缩口装置，包括缩口凹模（5）、挡块（7）和缩口凸模（9）；缩口凹模（5）和缩口凸模（9）对应设置，用于管材的缩口；挡块（7）与缩口凹模（5）连接，挡块（7）用于控制缩口端的口径；

板材凸缘折弯装置，包括固定上模（10）、固定下模（11）和压边凸模（12）；固定上模（10）和固定下模（11）协同配合，用于板材和管材的固定；压边凸模（12）用于对板材的凸缘施加压力；

管材塑性连接装置包括上模（13），固定外模（14）和连接凸模（15）；上模（13）和固定外模（14）协同配合，用于板材的固定；固定外模（14）和连接凸模（15）协同配合，用于管材的夹紧和对管材非连接端施加压力。

4.根据权利要求3所述的实现利用管材塑性变形实现管材与板材连接方法的装置，其特征在于，挡块（7）与缩口凹模（5）通过连接件（6）可拆卸的连接。

5.根据权利要求3所述的实现利用管材塑性变形实现管材与板材连接方法的装置，其特征在于，翻边凸模（1）和压边凸模（12）的端部为球面或锥形面。

6.根据权利要求3所述的实现利用管材塑性变形实现管材与板材连接方法的装置，其特征在于，缩口凹模（5）的底部为圆角。

7.根据权利要求3所述的实现利用管材塑性变形实现管材与板材连接方法的装置，其特征在于，翻边凹模（4）的加工圆角的半径为板材厚度的2倍；缩口凹模（5）的加工圆角的半径为管材厚度的2倍；压边凸模（12）的加工圆角的半径为管材厚度的2倍。