[發明專利]一種金屬管材與板材間的塑性連接方法及裝置

有效

• 申請號: 201811124324.0
• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN109261816B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 王朋義;王曉旭;楊光;趙雪妮;宋文杰;劉延輝;沈明杰;趙小凱
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: B21D39/00
• 分類號: B21D39/00;B21D37/10
• 代理公司: 61200 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 徐文權<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種金屬管材與板材間的塑性連接的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)在待連接的壁厚為t₂的管材(4)內壁加工若干圈深度為H、寬度為L的環形凹槽，環形凹槽內圓角的半徑為R₁，外圓角的半徑為R₂；在待連接的厚度為t₁的板材(3)上加工圓孔；

2)將開有孔(6)的凹模(5)固定，將管材(4)固定放置于孔(6)中，將板材(3)固定放置于凹模(5)的上平面和壓邊圈(2)的下平面之間，并使板材(3)上的圓孔和孔(6)的軸線重合；施加力F₁，將板材(3)壓緊；

3)使凸模(1)以速率V向孔(6)做直線運動，對板材(3)進行翻邊，繼續控制凸模(1)運動，直到板材(3)的翻邊與管材(4)內壁緊密接觸；凸模(1)為圓柱體，能夠與外部動力源連接；

4)使凸模(1)以角速度ω₁自轉，同時以孔(6)的軸線為中心線、以ΔL為半徑、角速度ω₂做圓周運動，板材(3)的翻邊在凸模(1)的作用力下擠壓入管材(4)的環形凹槽中；

5)重復步驟4)的操作，直到板材(3)和管材(4)完全結合；操作凸模(1)遠離凹模(5)，移開壓邊圈(2)，取出板材(3)和管材(4)的連接件，完成金屬管材與板材間的塑性連接。

2.根據權利要求1所述的金屬管材與板材間的塑性連接的方法，其特征在于，板材(3)的材質為銅合金、鎂合金或鋁合金；管材(4)的材質為鈦合金、不銹鋼、鎂合金或鋁合金。

3.根據權利要求1所述的金屬管材與板材間的塑性連接的方法，其特征在于，1.0mm≤t₁≤3.0mm，1.0mm≤t₂≤4.0mm，且

4.根據權利要求1所述的金屬管材與板材間的塑性連接的方法，其特征在于，環形凹槽的規格如下：

5.根據權利要求1所述的金屬管材與板材間的塑性連接的方法，其特征在于，ω₁＝30～50rad/s，ω₂＝0.05～0.1rad/s，ΔL＝H。

6.根據權利要求1所述的金屬管材與板材間的塑性連接的方法，其特征在于，凹模(5)為卡盤或管卡結構。

7.根據權利要求1所述的金屬管材與板材間的塑性連接的方法，其特征在于，壓邊圈(2)和凹模(5)通過夾具或頂緊裝置固定板材(3)。

8.根據權利要求1所述的金屬管材與板材間的塑性連接的方法，其特征在于，外部動力源為數控漸進成形機床、鏜床、銑床或加工中心。

9.根據權利要求1所述的金屬管材與板材間的塑性連接的方法，其特征在于，凸模(1)的前端為錐體或球體。