一种钣金件的注射式连接方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种钣金件的注射式连接方法及装置，其中连接方法包括以下步骤：1)将待连接的钣金件上下贴合放置；2)利用高速旋转的开孔器在贴合放置的钣金件上由上至下开孔，孔穿透上层的钣金件但不穿透下层的钣金件，金属板料在热摩擦的作用下，在板料上表面形成一个环形的衬套；3)将熔融金属液注入到衬套中，待金属液凝固后，在上、下板料形成焊点，与衬套共同作用，实现钣金件之间的永久性连接。

Injection type connecting method and device for sheet metal parts

The invention relates to an injection type sheet metal connection method and device, wherein the connection method comprises the following steps: 1) to be connected on the sheet metal will be placed under the joint; 2) using the sheet metal hole in high speed rotating joint is placed on the hole hole penetrating from top to bottom, but does not penetrate the upper sheetmetal the lower metal sheet, the sheet metal in the heat under the action of friction, forming an annular bushing on the sheet surface; 3) the molten metal is injected into the bushes, the solidification of metals, in the upper and lower sheet formation and interaction of solder joints, bushings, permanent sheet metal pieces the connection.

【技术实现步骤摘要】
一种钣金件的注射式连接方法及装置
本专利技术涉及一种连接方法及装置，特别涉及一种钣金件的注射式连接方法及装置。
技术介绍
汽车、飞机、高铁等是由众多零部件连接而成的交通工具，以汽车车身为例，其结构是由数百个钣金件通过连接而成。汽车零件的连接方式主要是电阻焊、二保焊、激光焊接、结构胶、冲铆、搅拌摩擦焊等方式。在汽车、飞机、高铁的开发过程中，由于造型变更导致结构多样性，以及新材料的应用，单一的连接方式难以满足需求，因此多种连接方式在钣金连接中得到应用。电阻焊在机械行业广泛应用，但是其要求在焊接区域为平面或弧度较大，而且对搭接边一般要求大于16mm以上，搭接边厚度小于4mm，无法对曲面以及搭接厚度边较大的多层材料进行焊接。另外，对异种材料而言，以钢铝材料的点焊，焊枪容易被铝污染，影响生产效率。对比其他连接方式，激光焊接虽然可以解决以上问题，但是其装配要求高、难焊接铝铜等高反射率材料、成本较高。二保焊污染环境，仅应用于焊缝连接，且精度差，效率低。搅拌摩擦焊对接头的形状要求特别严格，一般搅拌摩擦焊为圆柱头接头，焊点直径较大，实用差，且点焊后有钣金件表面有凹孔，既不美观也影响焊点区域的连接强度。结构胶有其失效性，非永久性连接缺点，以及环保问题。热熔钻铆(FDS)工艺为单面施工，机器人工作时需铆钉与零件垂直，否则铆接点为失效点，该工艺对机器人示教要求高，否则后期铆接或螺钉连接时易产生废品，而铆接或螺钉连接效果比电阻焊较差，另外，铆钉与螺钉成本高。随着汽车、飞机、高铁行业新材料应用与新造型的要求，新的连接技术与装置开发也是未来机械行业发展的重要方向。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种精度高、实用性强并且连接强度好的钣金件的注射式连接方法及装置。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种钣金件的注射式连接方法，包括以下步骤：1)将待连接的钣金件上下贴合放置；2)利用高速旋转的开孔器在贴合放置的钣金件上由上至下开孔，孔穿透上层的钣金件但不穿透下层的钣金件，金属板料在热摩擦的作用下，在板料上表面形成一个环形的衬套；3)将熔融金属液注入到衬套中，待金属液凝固后，在上、下板料形成焊点，与衬套共同作用，实现钣金件之间的永久性连接。所述步骤1)中，上下贴合的钣金件放置于下压头上。一种钣金件的注射式连接方法，包括以下步骤：1)将待连接的钣金件上下间隔布置；2)利用高速旋转的开孔器在上层钣金件上由上至下开孔，金属板料在热摩擦的作用下，在板料上表面形成一个环形的第一衬套；3)利用钻铆钉在下层钣金件上由下至上压穿板料，钻铆钉压入下层钣金件的位置与上层钣金件上开孔的位置相对，钻铆钉在下层钣金件上形成一个向上凸起且呈环形的第二衬套，第二衬套和第一衬套一起构成上、下层钣金件之间的贯通衬套；4)将熔融金属液注入到贯通衬套中，待金属液凝固后，在上、下板料之间形成焊点，钻铆钉留在贯通衬套中，钣金件之间形成永久性连接。一种钣金件的注射式连接装置，其特征在于：包括电磁加热器、恒温器、注射机、注射针和开孔器；所述电磁加热器用于将金属焊丝加热熔化，在所述电磁加热器的内部设置有金属液通道；所述恒温器与电磁加热器连接，所述恒温器的进口与所述金属液通道连通；所述注射机的进口与所述恒温器的出口连接；所述注射机的出口连接所述注射针；所述注射针从所述开孔器中穿过且与所述开孔器滑动连接。在所述开孔器的外部滑动套设一夹套。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本专利技术对钣金件要求较低，可以实现搭接边厚度较大的多层材料之间的焊接，也可以对异种材料进行焊接，并且连接之后的强度高。2、本专利技术不仅可以对钣金件实现接触贴合式的连接，也可以对钣金件实现非接触不贴合式的连接。附图说明图1是本专利技术注射式连接装置在省略注射针、开孔器后的结构示意图；图2是本专利技术针对钣金件的接触贴合式连接时的方法流程示意图；其中：图(a)表示高速旋转的开孔器对贴合放置的钣金件开孔；图(b)表示熔融金属液压入注射针；图(c)表示开孔器上升，注射针在衬套中注入金属液；图(d)表示开孔器和注射针复位，完成注入金属液；图3是本专利技术针对钣金件的非接触不贴合式连接时的方法流程示意图；其中：图(a)表示高速旋转的开孔器对上层钣金件开孔、钻铆钉压入下层钣金件；图(b)表示上层钣金件形成的第一衬套和下层钣金件形成的第二衬套共同形成贯通衬套；图(c)表示注射针在贯通衬套中注入金属液；图(d)表示开孔器和注射针复位，完成注入金属液。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。如图1所示，本专利技术的注射式连接装置包括电磁加热器1、恒温器2、注射机3、注射针4和开孔器5。电磁加热器1用于将金属焊丝6加热熔化，在电磁加热器1的内部设置有金属液通道。恒温器2与电磁加热器1连接，恒温器2的进口与金属液通道连通。注射机3的进口与恒温器2的出口连接，注射机3的出口连接注射针4。注射针4从开孔器5中穿过且与开孔器5滑动连接。进一步地，在开孔器5的外部滑动套设一用于防止熔化的金属液飞溅的夹套7。本专利技术针对钣金件的接触贴合式连接和非接触不贴合式连接两种情况，分别提供了连接方法，两种方法基于相同的专利技术构思，下面分别予以说明：情况一：针对钣金件的接触贴合式连接，本专利技术所提出的连接方法包括以下步骤：1)将待连接的钣金件10上下贴合放置；2)利用高速旋转的开孔器5在贴合放置的钣金件10上由上至下开孔，孔穿透上层的钣金件10但不穿透下层的钣金件10，金属板料在热摩擦的作用下，在板料上表面形成一个环形的衬套9；3)将熔融金属液注入到衬套9中，待金属液凝固后，在上、下板料形成焊点，与衬套9共同作用，实现钣金件10之间的永久性连接。进一步地，所述步骤1)中，上下贴合的钣金件放置于下压头8上。情况二：针对钣金件的非接触不贴合式连接，本专利技术所提出的连接方法包括以下步骤：1)将待连接的钣金件10上下间隔布置；2)利用高速旋转的开孔器5在上层钣金件10上由上至下开孔，金属板料在热摩擦的作用下，在板料上表面形成一个环形的第一衬套11；3)利用钻铆钉12在下层钣金件10上由下至上压穿板料，钻铆钉12压入下层钣金件10的位置与上层钣金件10上开孔的位置相对，钻铆钉12在下层钣金件10上形成一个向上凸起且呈环形的第二衬套13，第二衬套13和第一衬套11一起构成上、下层钣金件10之间的贯通衬套；4)将熔融金属液注入到贯通衬套中，待金属液凝固后，在上、下板料之间形成焊点，钻铆钉12留在贯通衬套中，钣金件10之间形成永久性连接。本专利技术仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的。在本专利技术技术方案的基础上，凡根据本专利技术原理对个别部件进行的改进或等同变换，均不应排除在本专利技术的保护范围之外。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钣金件的注射式连接方法，包括以下步骤：1)将待连接的钣金件上下贴合放置；2)利用高速旋转的开孔器在贴合放置的钣金件上由上至下开孔，孔穿透上层的钣金件但不穿透下层的钣金件，金属板料在热摩擦的作用下，在板料上表面形成一个环形的衬套；3)将熔融金属液注入到衬套中，待金属液凝固后，在上、下板料形成焊点，与衬套共同作用，实现钣金件之间的永久性连接。

【技术特征摘要】
1.一种钣金件的注射式连接方法，包括以下步骤：1)将待连接的钣金件上下贴合放置；2)利用高速旋转的开孔器在贴合放置的钣金件上由上至下开孔，孔穿透上层的钣金件但不穿透下层的钣金件，金属板料在热摩擦的作用下，在板料上表面形成一个环形的衬套；3)将熔融金属液注入到衬套中，待金属液凝固后，在上、下板料形成焊点，与衬套共同作用，实现钣金件之间的永久性连接。2.如权利要求1所述的钣金件的注射式连接方法，其特征在于：所述步骤1)中，上下贴合的钣金件放置于下压头上。3.一种钣金件的注射式连接方法，包括以下步骤：1)将待连接的钣金件上下间隔布置；2)利用高速旋转的开孔器在上层钣金件上由上至下开孔，金属板料在热摩擦的作用下，在板料上表面形成一个环形的第一衬套；3)利用钻铆钉在下层钣金件上由下至上压穿板料，钻铆钉压入下层钣金件的位置与上层钣金件上开孔的位置相...

【专利技术属性】
技术研发人员：张虹，
申请(专利权)人：张虹，
类型：发明
国别省市：北京,11