一种无铆钉粘铆连接的再成型装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无铆钉粘铆连接的再成型装置和方法，再成型装置包括冲头结构、再成型底部固定块和再成型凸模；其中，再成型底部固定块上设有开口，冲头结构位于再成型底部固定块上方，再成型凸模位于再成型底部固定块下方；冲头结构包括压边圈、侧壁固定块和凹模；侧壁固定块套设于凹模外侧，压边圈套设于侧壁固定块外侧；再成型底部固定块、凹模、再成型凸模上分别都设有温度传感器、加热电极和冷却管道。本发明专利技术装置克服了现有无铆钉粘铆接头颈厚值与自锁值较小，且接头凸出高度较大，其工艺使用范围受限的问题。

A Remoulding Device and Method without Rivet Sticking and Riveting Connection

【技术实现步骤摘要】
一种无铆钉粘铆连接的再成型装置和方法
本专利技术涉及无铆钉冲压模具领域，尤其涉及一种无铆钉粘铆连接的再成型装置和方法。
技术介绍
交通运输业的快速发展给能源、环境方面带来巨大的压力，利用轻量化技术可减轻车辆自重从而达到节能减排、环保的目的。通过铝、镁合金等轻质材料部分替代传统钢板的方法已成为实现轻量化的重要手段，而如何实现异种金属间的连接则是轻量化研究的重要难点。传统无铆钉铆接是一种利用冲压力使板件产生局部变形而将板件连接在一起的技术，具有成本低、效率高、工序简单等优点。此外，与焊接相比，它具有不损伤工件表面，不产生硬脆金属间化合物的优点。但是异种金属间的无铆钉铆接接头同样具有易出现电化学腐蚀、突然脆性断裂等缺点。粘铆复合连接技术是对已胶接的板件进行铆接，它通过将胶层作为绝缘性材料把板件分开，具有良好的抗腐蚀性与连接固定作用，是车身轻量化的重要连接方式，其工艺路线主要有以下两种：1.上下金属板粘接表面预处理-上下金属板粘接-粘接区域胶粘剂完全固化-上下金属板铆接；2.上下金属板粘接表面预处理-上下金属板粘接-粘接区域胶粘剂达到某固化程度-上下金属板铆接-粘铆接头处胶粘剂完全固化。试验数据表明，在胶粘剂未完全固化前进行铆接，可获得较优的粘铆接头力学性能，因而实际生产中应采用第2种工艺路线进行金属板间的粘铆连接。现有无铆钉粘铆连接的强度主要受其成型后颈厚值与自锁值的限制。此外，其接头的凸出高度对零件间的装配间隙有较高要求，限制了无铆钉粘铆连接工艺的使用范围。通过无铆钉粘铆连接再成型工艺可以有效解决上述问题，但在再成型过程中，接头及周边区域内胶粘剂的状态将影响粘铆接头的力学性能。如果胶粘剂完全固化，再成型时会使胶层撕裂；如果胶粘剂的固化度比较低，再成型时会将胶挤压出来，导致粘铆接头中无胶层或者胶层很少。这两种现象的出现均会降低再成型后粘铆接头的强度与可靠性，因而需要恰当地选择再成型时胶粘剂的固化度，保证粘铆接头中的胶粘剂在再成型后仍满足工艺要求。因此，需要设计一种无铆钉粘铆连接的再成型设备，在现有无铆钉粘铆连接工艺的基础上，通过合理控制再成型时接头及周边区域内胶粘剂的状态，进一步增大无铆钉粘铆接头的颈厚值与自锁值，并降低粘铆接头的凸出高度。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术的主要目的在于提供一种无铆钉粘铆连接的再成型装置和方法。本专利技术的再成型装置克服了现有无铆钉粘铆接头颈厚值与自锁值较小，且接头凸出高度较大，其工艺使用范围受限的问题，此外，本专利技术的方法在再成型过程中合理地控制了接头及周边区域内胶粘剂的状态，可以克服传统粘铆技术中胶层易被撕裂从而导致其无法使用的问题。为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种无铆钉粘铆连接的再成型装置，包括冲头结构、再成型底部固定块和再成型凸模；其中，所述再成型底部固定块上设有开口，所述冲头结构位于所述再成型底部固定块上方，所述再成型凸模位于所述再成型底部固定块下方；所述冲头结构包括压边圈、侧壁固定块和凹模；所述侧壁固定块套设于所述凹模外侧，所述压边圈套设于所述侧壁固定块外侧；所述再成型底部固定块、凹模、再成型凸模上分别都设有温度传感器、加热电极和冷却管道。作为一种优选的实施方式，所述侧壁固定块包括两个结构相同且相对设置的固定块，所述固定块包括竖直部和固定在所述竖直部下方的水平部；两个所述竖直部可组合形成空腔。进一步地，所述压边圈的底部两侧设有对称的缺口，便于所述侧壁固定块进行左右移动，所述缺口与所述水平部等宽。进一步地，所述再成型底部固定块顶部的两侧设有用于安装所述加热电极的加热电极通孔、底部设有用于安装所述冷却管道的冷却管道通孔；所述再成型底部固定块的上表面设有用于放置所述温度传感器的凹槽，所述凹槽布置在所述开口附近。作为一种优选的实施方式，所述凹模靠近底部的侧壁上设有用于放置所述温度传感器的凹槽，所述凹模底部设有用于安装所述加热电极的加热电极通孔、用于安装所述冷却管道的冷却管道通孔。作为一种优选的实施方式，所述再成型凸模靠近顶部的侧壁上设有用于放置所述温度传感器的凹槽，所述再成型凸模顶部设有用于安装所述加热电极的加热电极通孔、用于安装所述冷却管道的冷却管道通孔。第二方面，本专利技术提供一种基于上述装置的无铆钉粘铆连接的再成型方法，所述方法包括以下步骤：S1、将成型完成的粘铆接头固定在所述再成型装置上；S2、对所述粘铆接头进行第一次加热及冷却处理，实现所述粘铆接头周边区域的胶粘剂的固化及所述粘铆接头凸起部分的胶粘剂的未固化；S3、对所述粘铆接头进行冲压及保压处理，实现所述粘铆接头的再成型，对再成型完成的粘铆接头进行第二次加热及冷却处理，实现所述再成型完成的粘铆接头凸起部分的胶粘剂的固化。作为一种优选的实施方式，所述步骤S2具体包括：控制所述再成型底部固定块上的加热电极对所述粘铆接头周边区域进行加热，同时控制所述再成型凸模和凹模上的冷却管道对所述粘铆接头凸起部分进行冷却，实时监测加热及冷却过程中的温度变化，实现所述粘铆接头周边区域的胶粘剂的固化及所述粘铆接头凸起部分的胶粘剂的未固化。作为一种优选的实施方式，所述步骤S3具体包括：驱动所述凹模及再成型凸模进行运动，同时实时监测运动过程中施加在所述凹模和再成型凸模上的压力以及两者的位置；当所述凹模和再成型凸模达到预设位置时，对所述粘铆接头进行保压，得到再成型完成的粘铆接头；控制所述再成型凸模和凹模上的加热电极对所述再成型完成的粘铆接头凸起部分进行加热，同时控制所述再成型底部固定块上的冷却管道对所述再成型完成的粘铆接头周边区域进行冷却，实时监测加热及冷却过程中的温度变化，实现所述再成型完成的粘铆接头凸起部分的胶粘剂的固化。作为一种优选的实施方式，所述步骤S1具体包括：驱动所述再成型凸模向所述再成型底部固定块方向运动直至达到预设的表面距离；将所述粘铆接头放置在所述再成型凸模上并调整所述再成型凸模的高度；驱动所述冲头结构向所述再成型底部固定块方向运动直至所述侧壁固定块的水平部的下表面与所述粘铆接头接触；驱动所述凹模运动直至其下表面与所述粘铆接头接触；驱动所述侧壁固定块向中央运动直至其竖直部的内侧壁与所述凹模外侧壁接触；驱动所述压边圈运动以使所述粘铆接头被完全固定。上述技术方案带来的有益效果在于：1、本专利技术装置在再成型过程中通过冲头结构、再成型凸模的配合可以改变粘铆接头的直径，进而可改变无铆钉粘铆接头的形状，增大无铆钉粘铆接头的颈厚值与自锁值，提高粘铆接头的连接强度；2、本专利技术装置在再成型过程中可降低无铆钉粘铆接头的凸出高度，增大无铆钉粘铆工艺的使用范围；3、本专利技术装置通过在凹模、再成型底部固定块、再成型凸模上分别设置温度传感器、加热电极和冷却管道，使得在粘铆接头的再成型过程中通过控制加热电极、冷却管道和温度传感器进一步控制粘铆接头凸起部分和周边区域内胶粘剂的状态，可以克服传统粘铆连接技术中胶层易被撕裂从而导致其无法使用的问题；4、本专利技术方法在再成型过程中采用模型预测控制算法可实时调节装置间的相对位置或保持恒定冲压力，将动态的再成型过程分解为若干个子冲压过程，避免一次性快速冲压对粘铆接头造成损伤，防止板材破裂，提高接头的完整性与连接强度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无铆钉粘铆连接的再成型装置，其特征在于，包括冲头结构、再成型底部固定块和再成型凸模；其中，所述再成型底部固定块上设有开口，所述冲头结构位于所述再成型底部固定块上方，所述再成型凸模位于所述再成型底部固定块下方；所述冲头结构包括压边圈、侧壁固定块和凹模；所述侧壁固定块套设于所述凹模外侧，所述压边圈套设于所述侧壁固定块外侧；所述再成型底部固定块、凹模、再成型凸模上分别都设有温度传感器、加热电极和冷却管道。

【技术特征摘要】
1.一种无铆钉粘铆连接的再成型装置，其特征在于，包括冲头结构、再成型底部固定块和再成型凸模；其中，所述再成型底部固定块上设有开口，所述冲头结构位于所述再成型底部固定块上方，所述再成型凸模位于所述再成型底部固定块下方；所述冲头结构包括压边圈、侧壁固定块和凹模；所述侧壁固定块套设于所述凹模外侧，所述压边圈套设于所述侧壁固定块外侧；所述再成型底部固定块、凹模、再成型凸模上分别都设有温度传感器、加热电极和冷却管道。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述侧壁固定块包括两个结构相同且相对设置的固定块，所述固定块包括竖直部和固定在所述竖直部下方的水平部；两个所述竖直部可组合形成空腔。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述压边圈的底部两侧设有对称的缺口，便于所述侧壁固定块进行左右移动，所述缺口与所述水平部等宽。4.根据权利要求1～3任意一项所述的装置，其特征在于，所述再成型底部固定块顶部的两侧设有用于安装所述加热电极的加热电极通孔、底部设有用于安装所述冷却管道的冷却管道通孔；所述再成型底部固定块的上表面设有用于放置所述温度传感器的凹槽，所述凹槽布置在所述开口附近。5.根据权利要求1～3任意一项所述的装置，其特征在于，所述凹模靠近底部的侧壁上设有用于放置所述温度传感器的凹槽，所述凹模底部设有用于安装所述加热电极的加热电极通孔、用于安装所述冷却管道的冷却管道通孔。6.根据权利要求1～3任意一项所述的装置，其特征在于，所述再成型凸模靠近顶部的侧壁上设有用于放置所述温度传感器的凹槽，所述再成型凸模顶部设有用于安装所述加热电极的加热电极通孔、用于安装所述冷却管道的冷却管道通孔。7.根据权利要求1～6任意一项所述装置的无铆钉粘铆连接的再成型方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、将成型完成的粘铆接头固定在所述再成型装置上；S2、对所述粘铆接头进行第...

【专利技术属性】
技术研发人员：解东旋，王楠，范守哲，李翠，
申请(专利权)人：一汽大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22