冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置，包括：顶部支撑板、底部支撑板、冲压头、上铆钉和下铆钉；所述顶部支撑板与底部支撑板之间通过导柱连接，所述顶部支撑板与底部支撑板之间设置有冲压导向机构，所述上铆钉通过一铆钉夹持器设置在所述冲压导向机构上，所述下铆钉嵌设在所述底部支撑板的一下铆钉安装槽内，所述下铆钉与所述上铆钉同轴设置，所述下铆钉的顶面与所述底部支撑板的顶面用于放置对接板材；本发明专利技术还提供了一种冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接方法。本发明专利技术结构设计合理，方法实施步骤便捷且实施过程无危害，能够高效实现对接板材连接，连接点机械强度高、承受载荷能力强，板材表面不会受到损伤。

【技术实现步骤摘要】
冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置及方法
本专利技术涉及板材对接
，特别涉及一种冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置及方法。
技术介绍
近些年来越来越多的零部件采用铝合金作为原材料。铝合金机械性能优异，使用铝合金制作的构件不仅重量轻，而且具有较高的强度。在航空航天产业、汽车产业，使用铝合金材料制作零部件能够显著降低整体重量，提升性能。此外，由于重量的减轻，飞机、汽车等消耗的能源和排放的废气也会减少，对于节约资源、保护环境具有重大意义。但是传统的对接方法在对接铝合金板材时都具有一定程度的局限性。例如，在焊接时，由于铝合金表面存在天然氧化膜，焊接的性能难以保证。焊接产生的热量扩散导致材料的热变形会使装配要求高的零部件难以准确安装。焊接产生的强光和烟雾还会对生产人员造成伤害。螺栓连接在对接板材时不仅需要螺栓、螺母、垫板等辅助材料，还需要对零件进行打孔，装配工艺复杂，耗时长，生产效率低。
技术实现思路
本专利技术提供了一种冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置及方法，其目的是为了解决现有板材对接方式性能难以保障、容易对人员造成伤害且操作复杂效率低的问题。为了达到上述目的，本专利技术的实施例提供了一种冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置，包括：顶部支撑板、底部支撑板、冲压头、上铆钉和下铆钉；所述顶部支撑板上对称开设有两个通孔，所述底部支撑板在相同位置开设通孔，所述顶部支撑板与底部支撑板的通孔内设置有导柱，所述顶部支撑板与底部支撑板通过所述导柱同轴固定连接，所述顶部支撑板的中心开设有冲压通孔，所述冲压通孔用于所述冲压头的冲压，所述顶部支撑板与底部支撑板之间设置有冲压导向机构，所述上铆钉通过一铆钉夹持器设置在所述冲压导向机构上，所述底部支撑板开设有一下铆钉安装槽，所述下铆钉嵌设在所述下铆钉安装槽内，所述下铆钉与所述上铆钉同轴设置，所述下铆钉的顶面与所述底部支撑板的顶面高度相同，所述下铆钉的顶面与所述底部支撑板的顶面用于放置对接板材。其中，所述导柱为变截面杆体结构，所述顶部支撑板的底面抵靠在所述导柱的大截面部分的顶部。其中，所述上铆钉设置有铆钉盖，所述铆钉盖底部设置有铆身，所述铆钉盖的尺寸大于所述铆身的尺寸，所述铆身的侧壁均匀设置有四个外螺旋凸起，所述铆身的底部中心对称地设置有四个扇面结构的底螺旋，所述外螺旋凸起延伸至所述铆身底面处的中心为所述底螺旋的分界线。其中，所述铆钉夹持器的两侧设置有圆柱轴，所述铆钉夹持器的底面中心开设有夹持槽，所述夹持槽的形状与所述铆钉盖的形状适配，所述上铆钉通过所述铆钉盖与所述夹持槽配合设置在所述铆钉夹持器的底部。其中，所述冲压导向机构对称设置有两个导向板，所述导向板的顶部设置有安装座，所述安装座上开设有螺孔，所述导向板通过所述安装座的螺孔与螺钉配合竖直设置在所述顶部支撑板的底部，所述导向板上开设有条形槽，所述铆钉夹持器两侧的所述圆柱轴末端开设有螺纹，所述铆钉夹持器两侧的所述圆柱轴分别穿设在两个所述导向板上的所述条形槽内，所述圆柱轴通过螺栓横向固定，所述铆钉夹持器滑动地设置在两个所述导向板之间。其中，所述条形槽与竖直方向呈预设角度倾斜设置。其中，所述下铆钉为环状结构，所述下铆钉的内壁均匀设置有四个内螺旋凸起。其中，所述下铆钉安装槽底部还开设有变形槽，所述变形槽的半径小于所述下铆钉安装槽的半径。本专利技术的实施例还提供了一种冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接方法，包括：步骤一：将对接板材放置在底部支撑板的上方，将对接板材的连接点放置在下铆钉的中心处；步骤二：板材设置完毕后，冲压头向下冲压，设置在导向板间的铆钉夹持器会带着上铆钉以小幅角度旋转下压；步骤三：随着上铆钉的旋转下压，上铆钉的底螺旋最先接触到第一板材和第二板材，使板材发生变形，材料向下流动，同时，上铆钉外侧的外螺旋凸起会挤压板材材料，空间限制以及材料的流动使得材料将外螺旋凸起包围起来，形成内螺旋锁，同时，下铆钉的内螺旋凸起会挤压材料，材料会向内螺旋凸起外侧移动，将内螺旋凸起包裹起来，形成外螺旋锁；位于底部的板材材料，会将变形槽的空隙充满，进而与下铆钉镶嵌在一起形成机械锁，底螺旋底部形成了底部螺旋锁，上铆钉的铆钉盖压在第一板材和第二板材对接处的上表面，形成顶盖，至此第一板材和第二板材的塑性变形完成，材料充满了上铆钉、下铆钉及变形槽组成的空腔，板材连接完成。其中，还包括：步骤四：当板材连接完成后，冲压头卸载压力返回原位，向上移动铆钉夹持器，即可将对接在一起的板材由变形槽抬起，再将铆钉盖从铆钉夹持器内取出，从而可以将板材整个取出。本专利技术的上述方案有如下的有益效果：1.本专利技术采用单步冲压成形，不需要对板材进行打孔、清洁等预处理工艺，连接工艺简单、加工效率高，易于实现自动化。2.本专利技术的板材连接成形过程中材料只发生了局部的塑性变形，材料表面的镀层、氧化膜等保存的较为完好，能够抵抗接头的锈蚀，且不会影响构件的整体尺寸，在对装配尺寸有较高要求的条件下不会影响装配。3.本专利技术连接过程中，没有化学反应，没有产生有毒的气体、烟雾，没有火花，生产加工环境较好，不会造成环境的污染和对加工生产人员的伤害。4.本专利技术的接头具有多重的螺旋锁和机械锁结构，具有较高的强度；螺旋的结构能够防止接头各部件之间的相对旋转，防止接头的松脱，具有一定的抗扭转能力；当板材承受向上的折弯力时，铆钉盖能够负担折弯力，防止接头在工作过程中被折弯，与螺旋锁结构的配合，使得铆钉盖受折弯力时上铆钉不会被从接头中拔出，抵抗折弯力的能力较强，因此接头承受载荷的综合能力较好。附图说明图1为本专利技术的冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置的结构示意图；图2为本专利技术的冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置的俯视图；图3为本专利技术的冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置的图2的A-A剖面图；图4为本专利技术的冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置的图2的B-B剖面图；图5为本专利技术的冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置的上铆钉结构示意图；图6为本专利技术的冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置的下铆钉结构示意图；图7为本专利技术的冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置的铆钉夹持器剖面图图8为本专利技术的冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置的导向板结构示意图；图9为本专利技术的冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接方法的简化流程图；图10为本专利技术的冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接点效果图；图11为本专利技术的冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接点C-C剖面图；图12为本专利技术的冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接点D-D剖面图；图13为本专利技术的冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接点底部螺旋锁结构示意图；图14为本专利技术的冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接点无铆钉结构示意图一；图15为本专利技术的冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接点无铆钉结构示意图二。【附图标记说明】1-顶部支撑板；1a-冲压通孔；2-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置，其特征在于，包括：顶部支撑板、底部支撑板、冲压头、上铆钉和下铆钉；/n所述顶部支撑板上对称开设有两个通孔，所述底部支撑板在相同位置开设通孔，所述顶部支撑板与底部支撑板的通孔内设置有导柱，所述顶部支撑板与底部支撑板通过所述导柱同轴固定连接，所述顶部支撑板的中心开设有冲压通孔，所述冲压通孔用于所述冲压头的冲压，所述顶部支撑板与底部支撑板之间设置有冲压导向机构，所述上铆钉通过一铆钉夹持器设置在所述冲压导向机构上，所述底部支撑板开设有一下铆钉安装槽，所述下铆钉嵌设在所述下铆钉安装槽内，所述下铆钉与所述上铆钉同轴设置，所述下铆钉的顶面与所述底部支撑板的顶面高度相同，所述下铆钉的顶面与所述底部支撑板的顶面用于放置对接板材。/n

【技术特征摘要】
1.一种冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置，其特征在于，包括：顶部支撑板、底部支撑板、冲压头、上铆钉和下铆钉；
所述顶部支撑板上对称开设有两个通孔，所述底部支撑板在相同位置开设通孔，所述顶部支撑板与底部支撑板的通孔内设置有导柱，所述顶部支撑板与底部支撑板通过所述导柱同轴固定连接，所述顶部支撑板的中心开设有冲压通孔，所述冲压通孔用于所述冲压头的冲压，所述顶部支撑板与底部支撑板之间设置有冲压导向机构，所述上铆钉通过一铆钉夹持器设置在所述冲压导向机构上，所述底部支撑板开设有一下铆钉安装槽，所述下铆钉嵌设在所述下铆钉安装槽内，所述下铆钉与所述上铆钉同轴设置，所述下铆钉的顶面与所述底部支撑板的顶面高度相同，所述下铆钉的顶面与所述底部支撑板的顶面用于放置对接板材。


2.根据权利要求1所述的冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置，其特征在于，所述导柱为变截面杆体结构，所述顶部支撑板的底面抵靠在所述导柱的大截面部分的顶部。


3.根据权利要求1所述的冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置，其特征在于，所述上铆钉设置有铆钉盖，所述铆钉盖底部设置有铆身，所述铆钉盖的尺寸大于所述铆身的尺寸，所述铆身的侧壁均匀设置有四个外螺旋凸起，所述铆身的底部中心对称地设置有四个扇面结构的底螺旋，所述外螺旋凸起延伸至所述铆身底面处的中心为所述底螺旋的分界线。


4.根据权利要求3所述的冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置，其特征在于，所述铆钉夹持器的两侧设置有圆柱轴，所述铆钉夹持器的底面中心开设有夹持槽，所述夹持槽的形状与所述铆钉盖的形状适配，所述上铆钉通过所述铆钉盖与所述夹持槽配合设置在所述铆钉夹持器的底部。


5.根据权利要求4所述的冲压成形的交叉旋铆互锁式板材对接装置，其特征在于，所述冲压导向机构对称设置有两个导向板，所述导向板的顶部设置有安装座，所述安装座上开设有螺孔，所述导向板通过所述安装座的螺孔与螺钉配合竖直设置在所述顶部支撑板的底部，所述导向板上开设有条形槽，所述铆钉夹持器两侧的所述圆柱轴末端开设有螺纹，所述铆钉夹持器两侧的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈超，翟瞻宇，冉向坤，张惠阳，武金亮，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43