[发明专利]一种基于液压成形和温控成形的无铆钉铆接成形装置及铆接方法

说明书

本发明公开了一种基于液压成形和温控成形的无铆钉铆接成形装置，包括：底面设置有半圆形的环形凹槽的凹模；第一出油孔一端与凹模相连通，另一端穿过底座；流通腔套设在凹模的外侧；进油孔和第二出油孔的一端均与流通腔相连通，另一端穿过底座，第二出油孔的高度低于进油孔；压边圈设置在凹模上方并与其同轴设置且具有中心孔；外冲头同轴设置在中心孔内部；内冲头同轴可进给的设置在外冲头的内部；弹簧片设置在外冲头与内冲头之间，弹簧片具有多个扇形叶片，且多个扇形叶片能够穿过外冲头，所述多个扇形叶片与所述环形凹槽相对设置。本发明还公开了一种基于液压成形和温控成形的无铆钉铆接成形装置的铆接方法，实时调节铆接速度，提高精度和效率。

技术领域

本发明涉及异种金属无铆钉铆接技术领域，更具体的是，本发明涉及一种基于液压成形和温控成形的无铆钉铆接成形装置及铆接方法。

背景技术

随着汽车工业的发展，对于汽车轻量化的要求日益凸显。除了使用轻质高强材料替代传统的钢铁以外，加工和连接技术也在不断更新换代。无铆钉铆接采用冲压设备和专用的标准连接模具，利用材料本身的塑性变形，通过一个冲压过程，即可在连接处形成一个互相镶嵌的圆点，由此将板件连接起来。对比传统加工方法，例如焊接和胶粘，无铆钉铆接具有不需要原料、连接质量轻、可连接不同材料、连接牢固、操作简单、成本低廉等优点，且随着技术发展的不断成熟，无铆钉铆接已经成为薄板材料连接的主流方式。

然而，在进行铆接时，塑性较差的金属在铆接接头处容易产生金属疲劳，严重的可能产生裂纹，甚至断裂，影响接头性能。在异种金属材料铆接接头处，也有可能因为空气湿度较大等影响，产生电化学腐蚀。因此，需要使用新技术，来解决接头处的这些问题，并且进一步提高接头的性能。

温控成形技术能增强材料的成形性能,降低材料屈服、强度极限,增加材料的延展性,成形性能。对于铝合金材料,随着成形温度的升高材料屈服极限降低,材料成形抗力降低,材料成形极限提高,在冲压过程中不容易出现裂纹和冲断。

液压成形有很多好处，一是可以在保持效果压力作用下，使板材与凸模之间形成摩擦保持效果，这样可增强凸模圆角区板材的承载能力，提高成形极限，从而减少成形次数。二是流体液室中液体压力作用使得板料紧贴在凸模上，液体在凹模上表面和板料下表面之间形成流体润滑，这样可减少接头表面划伤，使接头质量好，尺寸精度高，壁厚分布均匀。三是抑制接头表面起皱，由于成形板材下面的反向液压作用消除了曲面零件等在凹模孔内的悬空区，使坯料紧贴凸模，并形成“凸梗”，减少了半球、锥形等复杂件挤压时的“悬空段”，有效控制了材料内皱等缺陷的发生。四是提高了接头的表面精度和内在强度，能够节约大量的模具设计、制造、调试的人力、物力和时间，尤其在多品种和小批量的大型板材成形生产中，能克服费用和时间的限制，使产品更新换代越来越快。

因此，可以在现有的无铆钉铆接技术中，复合使用液压成形和温控成形来辅助铆接，避免常规铆接中容易出现的一些问题，改善接头的性能。

发明内容

本发明的目的是设计开发了一种基于液压成形和温控成形的无铆钉铆接成形装置，通过凹模中的高温液体对铆接接头升温，通过流通腔中的低温液体对铆接接头进行冷却退火，提高了铆接接头的表面精度和内在强度。

本发明还设计开发了一种基于液压成形和温控成形的无铆钉铆接成形装置的铆接方法，通过高温液体的排出量实时调节外冲的下行速度，防止铆接接头断裂的同时提高精度和效率。

本发明提供的技术方案为：

一种基于液压成形和温控成形的无铆钉铆接成形装置，包括：

底座，其下部为实心圆柱形结构，上部中心设置有凹模，所述凹模底面设置有半圆形的环形凹槽；

第一出油孔，其一端与所述凹模的底部相连通，另一端穿过所述底座；

流通腔，其为圆筒形结构，所述流通腔开设在所述底座内部且套设在所述凹模的外侧；