[發(fā)明專利]用于自沖摩擦鉚焊的鉚釘及其自沖摩擦鉚焊連接系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610566456.3
• 申請日: 2016-07-19
• 公開（公告）號: CN106112543B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李永兵;馬運五;樓銘;林忠欽
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: B23P23/04
• 分類號: B23P23/04
• 代理公司: 上海交達專利事務(wù)所31201
• 代理人: 王毓理,王錫麟

1.一種用于自沖摩擦鉚焊的鉚釘?shù)淖詻_摩擦鉚焊連接系統(tǒng)的鉚釘旋轉(zhuǎn)進給方法，其特征在于，包括：能夠軸向垂直運動以及徑向旋轉(zhuǎn)運動驅(qū)動所述鉚釘?shù)尿?qū)動桿、鉚釘、模具以及層疊設(shè)置于鉚釘與模具之間的待連接板件，其中：驅(qū)動桿的下表面與所述鉚釘?shù)纳媳砻嫘螤钕嗷テヅ洌?/p>

所述的相互匹配，是指：驅(qū)動桿的底部形面與所述鉚釘?shù)你T釘蓋上表面形面相匹配；

所述的模具的上表面正對鉚釘?shù)奈恢迷O(shè)有用于配合所述鉚釘控制材料流動的固定結(jié)構(gòu)，該固定結(jié)構(gòu)的形狀包括：平底凹槽、中間帶凸起的凹槽、平板以及通孔；

所述的鉚釘包括：半空心鉚釘體以及鉚釘蓋，其中：鉚釘蓋的下表面與半空心鉚釘體相連，半空心鉚釘體的底端設(shè)有楔形錐角，鉚釘蓋上端邊緣設(shè)有用于裝卸的倒角及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動結(jié)構(gòu)，鉚釘蓋的中心設(shè)有定位結(jié)構(gòu)，半空心鉚釘體楔形錐角的頂點與半空心鉚釘體內(nèi)壁或外壁重合或位于內(nèi)壁和外壁之間；

所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動結(jié)構(gòu)為中心對稱的有向凹形面或有向凸形面；

所述的定位結(jié)構(gòu)為中心對稱且鏡像對稱的凸形面或凹形面；

所述的鉚釘旋轉(zhuǎn)進給方法，包括如下步驟：

步驟1，將鉚釘豎直置于驅(qū)動桿下方，并施加適當(dāng)阻尼，限制鉚釘?shù)妮S向運動與周向轉(zhuǎn)動；

步驟2，驅(qū)動桿軸向向下快速直線進給至距鉚釘上端面；

步驟3，驅(qū)動桿軸向向下慢速進給，并同時慢速旋轉(zhuǎn)，使驅(qū)動桿中心的定位凸臺與鉚釘蓋中心的定位凹槽自動嚙合，實現(xiàn)鉚釘?shù)淖詫χ?，同時驅(qū)動桿底部邊緣的楔形凸起與鉚釘蓋邊緣的楔形缺口相接觸，每一對楔形凸起與楔形缺口中與鉚釘蓋上端面垂直的一對平面相接觸，驅(qū)動桿下端面與鉚釘上端面相接觸，驅(qū)動桿與鉚釘嚙合過程中，當(dāng)驅(qū)動桿對鉚釘施加的軸向壓力或周向扭矩大于鉚釘受到的外部阻尼時，鉚釘隨驅(qū)動桿進行軸向運動或周向轉(zhuǎn)動；

步驟4，驅(qū)動桿與鉚釘共同運動至距鉚釘空行程末端，驅(qū)動桿軸向與周向運動加速至自沖摩擦鉚焊工藝所需參數(shù)，并驅(qū)動鉚釘以所需工藝參數(shù)完成自沖摩擦鉚焊過程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的有向是指，該凹形面或凸形面為非鏡像對陣結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動結(jié)構(gòu)為沿周向均勻分布的若干個楔形缺口、梅花形凸臺或梅花形凹槽。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，所述的楔形缺口包含兩個相交的平面，其中一個平面與所述的鉚釘蓋上表面垂直，用于承受周向扭矩，另一個平面從所述的釘蓋上表面向下端傾斜，用于動態(tài)嚙合。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，所述的梅花形凸臺包含若干個沿周向均勻分布的花瓣，用于承受周向扭矩。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，所述的梅花形凹槽包含若干個沿周向均勻分布的花瓣，用于承受周向扭矩。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的定位結(jié)構(gòu)為圓錐臺形凹槽或圓錐臺形凸臺。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征是，所述的圓錐臺形凹槽與半空心鉚釘體同軸設(shè)置，以確保鉚釘受到扭矩時的旋轉(zhuǎn)軸線與幾何軸線重合。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征是，所述的圓錐臺形凸臺與半空心鉚釘體同軸設(shè)置，以確保鉚釘受到扭矩時的旋轉(zhuǎn)軸線與幾何軸線重合。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的相互匹配，具體是指：

①當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動結(jié)構(gòu)為沿周向均勻分布的若干個楔形缺口時，所述的驅(qū)動桿的底部對應(yīng)為沿周向均勻分布的若干個楔形凸起，且楔形凸起的數(shù)量等于所述的楔形缺口的數(shù)量，且楔形凸起的形狀與楔形缺口的形狀互補，并且：

②當(dāng)所述的定位結(jié)構(gòu)為圓錐臺形凹槽時，所述的驅(qū)動桿的底部對應(yīng)設(shè)有定位凸臺，且定位凸臺與所述的定位凹槽具有相同的錐度，且定位凸臺的高度小于定位凹槽的深度。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的楔形缺口和楔形凸起各邊均設(shè)有用于避免產(chǎn)生過定位的倒角。