[發明專利]壓片雙重旋鎖式平底無鉚塑性連接裝置與方法

有效

• 申請號: 202010536109.2
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111702087B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 陳超;張惠陽;黃明輝;彭浩
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B21D39/03
• 分類號: B21D39/03
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 叢詩洋

本發明提供了一種壓片雙重旋鎖式平底無鉚塑性連接裝置，包括：底座，所述底座沿平面設置，機箱通過一立柱豎直在所述底座上方，所述機箱開設有前端通道，主軸傳動機構設置在所述前端通道上方，無鉚連接機構設置在所述主軸傳動機構的下部，連桿沖壓機構設置在所述機箱兩側，所述連桿沖壓機構用于帶動所述無鉚連接機構豎直運動，所述主軸傳動機構用于帶動所述無鉚連接機構沿周向旋轉，控制器電連接所述主軸傳動機構和連桿沖壓機構；本發明還提供了一種壓片雙重旋鎖式平底無鉚塑性連接方法。本發明的裝置結構合理，連接方式安全快捷，能夠形成機械性能強、抗扭矩并且連接點一側表面平整的板材連接結構。

技術領域

本發明涉及板材連接技術領域，特別涉及一種壓片雙重旋鎖式平底無鉚塑性連接裝置與方法。

背景技術

“高性能精確成形制造科學”是機械工程學科發展的重要方向。以節能減排為目標的輕量化技術被認為是高性能成形制造的關鍵技術之一。以輕質合金材料替代或部分替代傳統的鋼鐵材料，將成為未來輕量化技術在航空航天、汽車、飛機等交通運輸行業的具體實施方式。焊接和鉚接是連接輕質合金材料的兩種主要方式，并且得到了交通運輸業的廣泛應用。

然而傳統焊接(例如MIG焊、TIG焊)過程容易產生有毒有害氣體，在污染環境的同時對人體也有一定的危害。普通鉚接需要預先打孔，使得加工時間較長，工藝較為復雜。自沖鉚接不需要預先打孔，然而需要使用鉚釘穿透上層板材，使板材存在潛在損傷，同時增加了連接的重量，并且通過板材之間和板材、鉚釘之間的摩擦抵抗扭矩，很容易產生周向轉動。除此之外，自沖鉚接在板材一側會形成較高凸起，這限制了它不能使用在一些要求美觀的區域和一些滑動的功能區域。

發明內容

本發明提供了一種壓片雙重旋鎖式平底無鉚塑性連接裝置與方法，其目的是為了實現板材連接不產生危害氣體、不傷害板材、抗扭矩且無較高凸起。

為了達到上述目的，本發明的實施例提供了一種壓片雙重旋鎖式平底無鉚塑性連接裝置，包括：底座、機箱、主軸傳動機構、連桿沖壓機構、無鉚連接機構、控制器和平模；

所述底座沿平面設置，所述機箱通過一立柱豎直設置在所述底座上方，所述機箱開設有前端通道，所述主軸傳動機構設置在所述機箱的前端通道上方，所述主軸傳動機構的下部穿過所述前端通道，所述無鉚連接機構設置在所述主軸傳動機構的下部，所述連桿沖壓機構對稱設置在所述機箱兩側，所述連桿沖壓機構與所述無鉚連接機構連接，所述連桿沖壓機構用于帶動所述無鉚連接機構豎直運動，所述主軸傳動機構用于帶動所述無鉚連接機構沿周向旋轉，所述控制器電連接所述主軸傳動機構和連桿沖壓機構。

其中，所述主軸傳動機構設置有主軸步進電機、聯軸器和主軸，所述主軸步進電機設置在所述前端通道上方，所述前端通道內部的上方和下方分別設置有主軸上軸承和主軸下軸承，所述主軸通過所述主軸上軸承和主軸下軸承轉動地穿設在所述前端通道內，所述主軸的底部位于所述前端通道外，所述無鉚連接機構設置在所述主軸的底部，所述控制器與所述主軸步進電機電連接。其中，所述無鉚連接機構設置有沖頭連接器、沖頭和外壓邊圈，所述沖頭連接器的中心開設有主軸滑動通孔，所述沖頭連接器通過所述主軸滑動通孔滑動地設置在所述主軸的底部，所述主軸滑動通孔內側設置有矩形凸起，所述主軸底部設置有矩形凹槽，所述主軸通過所述矩形凹槽與矩形凸起配合向所述沖頭連接器傳遞扭矩，所述沖頭嵌設在所述沖頭連接器的底部，所述主軸滑動通孔的底部開設嵌入槽，所述沖頭嵌設在所述嵌入槽內，所述沖頭的頂部開設有延伸槽，所述延伸槽的半徑與所述主軸滑動通孔的半徑相同，所述外壓邊圈套設在所述沖頭外部。

其中，所述沖頭連接器的底部外側設置有外螺紋，沖頭螺母旋合固定在所述沖頭連接器的底部外側，所述沖頭螺母與所述沖頭連接器配合將所述沖頭的外沿固定。

其中，所述沖頭螺母的底部均勻設置有多個扇形凸出，所述外壓邊圈的頂部開設有相同數量的扇形凹槽，所述外壓邊圈通過所述扇形凸出和扇形凹槽活動地套設在所述沖頭螺母外側，所述沖頭螺母的底部豎直地設置有壓邊彈簧，所述壓邊彈簧的底部連接所述外壓邊圈的底邊內側。