[發(fā)明專(zhuān)利]金屬板材旋轉(zhuǎn)摩擦鉚接方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210081905.7
• 申請(qǐng)日: 2012-03-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102615508A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王明星;張興璐;韓高錕;王培中;劉忠俠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鄭州大學(xué);通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23P23/04
• 分類(lèi)號(hào): B23P23/04;B21J15/04;B23K20/12
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 41104
• 代理人: 王聚才

1.金屬板材旋轉(zhuǎn)摩擦鉚接方法，其特征在于：所述方法采用半空心鉚釘、圓柱形沖壓桿和模具，所述半空心鉚釘包括一體設(shè)置的夾持桿、鉚釘帽和半空心的鉚釘體，所述圓柱形沖壓桿的頭部設(shè)有一回轉(zhuǎn)的圓形凹坑，凹坑的中部為一突出的頂頭；所述圓柱形沖壓桿豎直位于模具內(nèi)，由模具支撐；所述模具內(nèi)的圓型活塞孔形狀與圓柱形沖壓桿形狀相適配；

鉚接步驟為如下步驟（1）~（5）：

(1)?首先將圓柱形沖壓桿放入模具的活塞孔內(nèi)；鉚釘夾到鉚接設(shè)備上，將被鉚接的板材上下疊合放在模具上，用力壓緊；

(2)?開(kāi)動(dòng)鉚接設(shè)備，使鉚釘高速旋轉(zhuǎn)，并向下接近被鉚接板材，當(dāng)鉚釘接觸到被鉚接板材時(shí)，高速旋轉(zhuǎn)的鉚釘與被鉚接板材摩擦產(chǎn)生的熱量對(duì)被鉚接板材實(shí)施局部加熱，使被鉚接板材軟化；

(3)?繼續(xù)施力，使鉚釘體完全進(jìn)入板材，鉚釘體及被鉚釘體頂出的被鉚接板材材料進(jìn)入模具的圓型活塞孔內(nèi)，在沖壓桿頂頭的作用下，進(jìn)入活塞孔內(nèi)的被鉚接板材材料發(fā)生部分變形；

(4)?停止旋轉(zhuǎn)鉚釘，壓力繼續(xù)保持，使沖壓桿向上對(duì)進(jìn)入活塞孔內(nèi)的材料及鉚釘進(jìn)行擠壓，沖壓桿上的頂頭部分進(jìn)入鉚釘體，使鉚釘體發(fā)生膨脹變形，在鉚釘與被鉚接板材之間形成機(jī)械互鎖；

(5)?撤掉壓力，松開(kāi)夾具，切除鉚釘夾持桿，形成最終的鉚接接頭。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬板材旋轉(zhuǎn)摩擦鉚接方法，其特征在于：所述沖壓桿的頂頭的高度與凹坑的邊緣的高度相同或稍高，但高度差最多不超過(guò)0.2mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬板材旋轉(zhuǎn)摩擦鉚接方法，其特征在于：所述頂頭為錐形頂頭，所述錐形頂頭的直徑與鉚釘空心部分的內(nèi)徑相適應(yīng)，所述錐形頂頭的高度和鉚釘進(jìn)入板材后伸出的長(zhǎng)度相適應(yīng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬板材旋轉(zhuǎn)摩擦鉚接方法，其特征在于：所述半空心鉚釘所采用的材料為普通鋼質(zhì)材料，所述圓柱形沖壓桿和模具所采用的材料為工具鋼。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬板材旋轉(zhuǎn)摩擦鉚接方法，其特征在于：所述工具鋼材料的硬度應(yīng)在HRC50以上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬板材旋轉(zhuǎn)摩擦鉚接方法，其特征在于：活塞孔內(nèi)上、下圓孔直徑不同而形成環(huán)形臺(tái)階，環(huán)形臺(tái)階對(duì)沖壓桿起支撐作用。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬板材旋轉(zhuǎn)摩擦鉚接方法，其特征在于：可通過(guò)在環(huán)形臺(tái)階上增加或減少環(huán)形墊片調(diào)節(jié)沖壓桿的高度。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬板材旋轉(zhuǎn)摩擦鉚接方法，其特征在于：所述圓柱形沖壓桿設(shè)有與環(huán)形臺(tái)階對(duì)應(yīng)的環(huán)形凸臺(tái)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬板材旋轉(zhuǎn)摩擦鉚接方法，其特征在于：所述鉚釘轉(zhuǎn)速為2000-10000轉(zhuǎn)／分。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬板材旋轉(zhuǎn)摩擦鉚接方法，其特征在于：所述鉚接步驟（1）中應(yīng)保證鉚釘、圓柱形沖壓桿和模具的活塞孔處在同一中軸線(xiàn)上。