專利名稱：帶法蘭管狀鉚釘自沖鉚接技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶法蘭管狀鉚釘自沖鉚接技術(shù)，屬機(jī)械鉚接工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著世界能源日趨緊張，在汽車、火車、飛機(jī)等交通運(yùn)輸工具中，人們?cè)絹碓蕉嗟?采用輕型材料來減輕自重。這些輕型材料和鋼的連接以及彼此間的連接，采用傳統(tǒng)的焊接 工藝方法一直存在著難以逾越或難以保證連接件質(zhì)量性能等問題有些高強(qiáng)度材料對(duì)溫度 影響敏感，如果采用焊接方法，在焊接過程中容易產(chǎn)生局部過熱，導(dǎo)致疲勞強(qiáng)度下降；具有 表面鍍層或不導(dǎo)電的有機(jī)保護(hù)層板料，不宜采用焊接方式連接；鋁合金等焊接性能不好的 板料，采用點(diǎn)焊的方式連接效果不理想。傳統(tǒng)的鉚接工藝都要求對(duì)鉚接材料進(jìn)行預(yù)沖孔，然 后再用鉚釘進(jìn)行連接，這樣的鉚接工藝復(fù)雜、外觀差、效率低且不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。自沖鉚接是一種不需要預(yù)鉆孔連接板料的機(jī)械緊固法。自沖鉚接根據(jù)鉚釘種類不 同分為半空心鉚釘自沖鉚接、實(shí)心鉚釘自沖鉚接、管狀鉚釘自沖鉚接、管狀分瓣式自沖鉚 釘鉚接等多種形式。自沖鉚接與點(diǎn)焊和傳統(tǒng)鉚接等板料連接工藝相比具有如下優(yōu)點(diǎn)能夠 連接多層鋁、鍍層薄鋼板、強(qiáng)化塑料、復(fù)合材料；不需要預(yù)鉆孔；耐疲勞；進(jìn)行聯(lián)接質(zhì)量檢查 時(shí)可用肉眼直觀觀察；對(duì)環(huán)境影響小、無熱輻射、無火花、無廢料、低能耗、低噪聲；能和粘 合劑和潤(rùn)滑劑相容等。半空心鉚釘自沖鉚接目前廣泛用于如奧迪、福特、通用、戴-克、寶馬 等車型中。該種鉚接技術(shù)不足之處是鉚接后的上表面有釘帽痕跡、下表面不平坦，不能用于 鉚接表面要求光滑的聯(lián)接，故一般用于車門內(nèi)側(cè)、車廂后蓋等較隱蔽的地方。實(shí)心鉚釘自 沖鉚接也存在類似的缺點(diǎn)，管狀鉚釘自沖鉚接會(huì)出現(xiàn)管狀鉚釘?shù)纳舷露ㄎ徊粶?zhǔn)和鉚斜的問 題，從而影響鉚接的強(qiáng)度和鉚接性能。因此需要發(fā)明一種新的上下定位準(zhǔn)確，且不會(huì)鉚斜的 鉚接方法，用于鉚接表面要求較光滑的聯(lián)接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，要解決現(xiàn)有的板料傳統(tǒng)連接技術(shù)中所存在的問題，提供一種可 降低成本、提高效率、成型美觀，而且牢固適用，可靠性較高，環(huán)境友好型的帶法蘭管狀鉚釘 自沖鉚接技術(shù)。本發(fā)明的技術(shù)方案是，所述方法設(shè)計(jì)一種帶法蘭管狀鉚釘(2)，將這種鉚釘置于需 要聯(lián)接的上、下板料之間(上板料可以是一層也可以是多層，下板料可以是一層也可以是 多層，上下板料可以是金屬也可以是非金屬)，將夾有帶法蘭管狀鉚釘?shù)陌辶媳汇T接處放置 在下模(3)上，沖頭(1)對(duì)準(zhǔn)板料被鉚接處，對(duì)沖頭施加作用力，鉚釘兩端同時(shí)刺穿上下板 料(4、5)，在下模(3)與沖頭(1)的共同作用下帶法蘭管狀鉚釘(2)的兩端在上下板料中發(fā) 生變形，形成機(jī)械互鎖機(jī)構(gòu)，從而完成連接。所鉚接的板料中，上板料可以是一層也可以是 多層，下板料可以是一層也可以是多層；上下板料可以是金屬也可以是非金屬。 由于帶法蘭管狀鉚釘兩端倒角不同，形成的接頭也不同，并且法蘭形狀、位置及尺 寸與上下板料的材料、厚度之間有著密切關(guān)系。連接板料材料不同、厚度不同，其鉚釘也不一樣。帶法蘭管狀鉚釘有多種不同的形式所述帶法蘭管狀鉚釘有多種不同的形式包括法蘭外形可以是圓形的，也可以是 正四邊形、正六邊形或正η邊形；法蘭可以是與管狀鉚釘外緣相內(nèi)切，也可以不相內(nèi)切；法 蘭截面可以是矩形，也可以是三角形；帶法蘭管狀鉚釘上、下兩端縱向可以開一條或多條裂 縫，也可以不開裂縫。帶法蘭管狀鉚釘上下端可以有倒角也可以不倒角，法蘭周邊邊緣可以 倒角也可以不倒角。帶法蘭管狀鉚釘管壁上下端面有倒角，倒角大小θ可以在0到180度(倒角大于 90度為外倒角)之間變化，法蘭的厚度t、整個(gè)鉚釘?shù)母叨萮、法蘭中心距鉚釘下端面距離 Ii1、及鉚釘內(nèi)外直徑D和d都要根據(jù)鉚接板料的材料和厚度變化。如圖3所示為法蘭截面為三角形管壁上下端面有倒角的帶法蘭管狀鉚釘結(jié)構(gòu)；圖 5所示為法蘭截面為矩形，上下端面有圓弧倒角的帶法蘭管狀鉚釘結(jié)構(gòu)；圖6、圖7是法蘭為 內(nèi)切正方形帶法蘭管狀鉚釘結(jié)構(gòu)；圖8、圖9是法蘭為內(nèi)切正六邊形帶法蘭管狀鉚釘結(jié)構(gòu)； 圖10、圖11是法蘭為內(nèi)切正方形周邊有倒角的帶法蘭管狀鉚釘結(jié)構(gòu)；圖12、圖13是法蘭為 內(nèi)切正六邊形，法蘭截面為三角形的帶法蘭管狀鉚釘結(jié)構(gòu)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較的有益效果是，本發(fā)明所提出的帶法蘭管狀鉚釘利用法蘭 很好的避免了普通管狀鉚釘自沖鉚接過程中所帶來的上下定位不準(zhǔn)和鉚斜等不良情況，且 在鉚接過程中鉚釘完全沒入板料，鉚接件的上下表面沒有明顯的凸起和凹坑，表面相對(duì)光 滑。本發(fā)明是在原有各種類型自沖鉚接技術(shù)的基礎(chǔ)上的改進(jìn)，在環(huán)境友好、使用性能和力學(xué) 性能相互間優(yōu)化組合情況下，將兩塊或多塊板料鉚接在一起。本發(fā)明適合在汽車行業(yè)及其他行業(yè)方面使用。


圖1是帶法蘭管狀鉚釘鉚接原理；圖中圖號(hào)為(1)沖頭；(2)帶法蘭管狀鉚釘；(3)下模；(4)上板料；(5)下板料；圖2是帶法蘭管狀鉚釘鉚接件示意圖；圖3是法蘭截面為三角形的帶法蘭管狀鉚釘主視圖；圖4是法蘭截面為三角形的帶法蘭管狀鉚釘俯視5是法蘭截面為矩形管狀上下有圓弧倒角的帶法蘭管狀鉚釘主視圖；圖6是法蘭為內(nèi)切正方形帶法蘭管狀鉚釘主視圖；圖7是法蘭為內(nèi)切正方形帶法蘭管狀鉚釘俯視圖；圖8是法蘭為內(nèi)切正六邊形帶法蘭管狀鉚釘主視圖；圖9是法蘭為內(nèi)切正六邊形帶法蘭管狀鉚釘俯視圖；圖10法蘭為內(nèi)切正方形周邊有倒角的帶法蘭管狀鉚釘主視圖；圖11法蘭為內(nèi)切正方形周邊有倒角的帶法蘭管狀鉚釘俯視圖；圖12法蘭為內(nèi)切正六邊形的法蘭截面為三角形的帶法蘭管狀鉚釘主視圖；圖13法蘭為內(nèi)切正六邊形的法蘭截面為三角形的帶法蘭管狀鉚釘俯視具體實(shí)施例方式本發(fā)明選擇所需要的帶法蘭管狀鉚釘，將其置于需要鉚接的上、下板料(上板料 可以是一塊也多塊板料，同樣下板料可以是一塊也可以多塊板料)之間，將夾有帶法蘭管 狀鉚釘?shù)陌辶媳汇T接處放置在下模上，沖頭對(duì)準(zhǔn)板料被鉚接處，對(duì)沖頭施加壓力，鉚釘兩端 同時(shí)刺穿上下板料，在下模與沖頭的共同作用下帶法蘭管狀鉚釘?shù)膬啥嗽谏舷掳辶现邪l(fā)生 變形，形成機(jī)械互鎖機(jī)構(gòu)，從而完成連接。所有形式的帶法蘭管狀鉚釘上下端都可以倒角， 法蘭也可以倒角。帶法蘭管狀鉚釘?shù)膸追N結(jié)構(gòu)形式同見以下實(shí)施例
實(shí)施例1 本實(shí)施例如圖3所示，本實(shí)施例帶法蘭管狀鉚釘?shù)姆ㄌm截面為三角形，管壁上下 端面有倒角。管壁上下端面有倒角可便于沖頭加壓時(shí)，鉚釘?shù)菇翘幏奖悴迦胄枰B接的板， 本實(shí)施例帶法蘭管狀鉚釘?shù)钠渌叽缈筛鶕?jù)需要確定。實(shí)施例2:本實(shí)施例如圖5所示，本實(shí)施例帶法蘭管狀鉚釘?shù)姆ㄌm截面為矩形，管壁上下端 面有圓弧倒角。實(shí)施例3 本實(shí)施例如圖6和圖7所示，本實(shí)施例帶法蘭管狀鉚釘?shù)姆ㄌm為內(nèi)切正方形，圖6 為本實(shí)施例法蘭為內(nèi)切正方形帶法蘭管狀鉚釘主視圖，圖7為本實(shí)施例法蘭為內(nèi)切正方形 帶法蘭管狀鉚釘俯視圖。實(shí)施例4 本實(shí)施例如圖8和圖9所示，本實(shí)施例帶法蘭管狀鉚釘?shù)姆ㄌm為內(nèi)切正六邊形，圖 8是法蘭為內(nèi)切正六邊形帶法蘭管狀鉚釘主視圖，由圖可見，本實(shí)施例法蘭截面為矩形；圖 9是法蘭為內(nèi)切正六邊形帶法蘭管狀鉚釘俯視圖。實(shí)施例5 本實(shí)施例如圖10和圖11所示，本實(shí)施例帶法蘭管狀鉚釘?shù)姆ㄌm為內(nèi)切正方形，法 蘭周邊有倒角；圖10法蘭為內(nèi)切正方形周邊有倒角的帶法蘭管狀鉚釘主視圖，圖11法蘭為 內(nèi)切正方形周邊有倒角的帶法蘭管狀鉚釘俯視圖。實(shí)施例6 本實(shí)施例如圖12和圖13所示，本實(shí)施例帶法蘭管狀鉚釘?shù)姆ㄌm為內(nèi)切正六邊形， 法蘭截面為三角形；圖12法蘭為內(nèi)切正六邊形的法蘭截面為三角形的帶法蘭管狀鉚釘主 視圖，圖13法蘭為內(nèi)切正六邊形的法蘭截面為三角形的帶法蘭管狀鉚釘俯視圖。
權(quán)利要求
一種帶法蘭管狀鉚釘自沖鉚接技術(shù)，其特征是，所述方法設(shè)計(jì)一種帶法蘭管狀鉚釘(2)，將這種鉚釘置于需要聯(lián)接的上、下板料(4、5)之間，將夾有帶法蘭管狀鉚釘?shù)陌辶媳汇T接處放置在下模(3)上，沖頭(1)對(duì)準(zhǔn)板料被鉚接處，對(duì)沖頭施加作用力，鉚釘兩端同時(shí)刺穿上、下板料(4、5)，在下模(3)與沖頭(1)的共同作用下帶法蘭管狀鉚釘(2)的兩端在上下板料中發(fā)生變形，形成機(jī)械互鎖機(jī)構(gòu)，從而完成連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶法蘭管狀鉚釘自沖鉚接技術(shù)，其特征是，所述帶法蘭 管狀鉚釘有多種不同的形式包括法蘭外形可以是圓形的，也可以是正四邊形、正六邊形或 η邊形；法蘭可以是與管狀鉚釘外緣相內(nèi)切，也可以不相內(nèi)切；法蘭截面可以是矩形，也可 以是三角形；帶法蘭管狀鉚釘上、下兩端縱向可以開一條或多條裂縫，也可以不開裂縫；帶 法蘭管狀鉚釘上下端可以有倒角也可以不倒角，法蘭周邊邊緣可以倒角也可以不倒角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶法蘭管狀鉚釘自沖鉚接技術(shù)，其特征是，所述方法中 鉚接的板料可以是一層，也可以是多層；所鉚接的板料可以是金屬也可以是非金屬。
全文摘要
一種帶法蘭管狀鉚釘自沖鉚接技術(shù)，該方法設(shè)計(jì)一種帶法蘭管狀鉚釘(2)，將這種鉚釘置于需要聯(lián)接的上、下板料之間，將夾有帶法蘭管狀鉚釘?shù)陌辶媳汇T接處放置在下模(3)上，沖頭(1)對(duì)準(zhǔn)板料被鉚接處，對(duì)沖頭施加作用力，鉚釘兩端同時(shí)刺穿上下板料(4、5)，在下模(3)與沖頭(1)共同作用下帶法蘭管狀鉚釘(2)兩端在上下板料中發(fā)生變形，形成機(jī)械互鎖機(jī)構(gòu)，從而完成連接。所述帶法蘭管狀鉚釘有多種不同形式包括法蘭外形可以是圓形、正四邊形、正六邊形或正n邊形；法蘭截面可以是矩形、三角形、或周邊邊緣有倒角。帶法蘭管狀鉚釘上、下兩端縱向可以開一條或多條裂縫，也可以不開裂縫。本發(fā)明適合汽車行業(yè)及其他行業(yè)的板料鉚接。
文檔編號(hào)B21J15/02GK101804440SQ20101010942
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月12日
發(fā)明者周澤杰, 姚秋華, 范快初, 賴家美, 黃志超, 黃薇 申請(qǐng)人:華東交通大學(xué)