一種降低沖壓變形連接點高度的方法技術

一種降低沖壓變形連接點高度的方法，利用一套校形模具在機械壓力機上對連接點進行壓制，所述校形模具采用普通沖模模架結構，工作單元包括上校形模和下校形模。上校形模工作部分為圓柱體，底部有一斷面為半圓形的環形凹槽，環形凹槽位置與板料連接凸點凸出一側外緣的環形凸邊相吻合；下校形模工作部分為頂端帶一錐形凸臺的圓柱體，錐形凸臺外形與連接凸點凹進一側的內孔吻合，高度小于所述內孔的深度。壓制時，連接凸點凸出一側朝上并置于下校形模上，下校形模錐形凸臺插入連接凸點凹進一側的內孔并定位，上校形模下行，壓住連接凸點使其產生塑性變形并降低高度。該方法操作簡單、效率高、成本低，同時不降低連接的結合強度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于金屬板料連接成形領域，涉及ー種降低沖壓變形連接點高度的方法。
技術介紹
沖壓變形連接是一種通過模具使疊放在一起的兩層金屬板料在相同位置發生塑性變形并相互嵌套，從而實現板料連接的方法。該方法可替代點焊、鉚接等傳統エ藝，用于相同或異種材質的鋼板、鋁板等金屬薄板之間的連接，目前已廣泛用于汽車、家電等制造行業。相對于點焊等エ藝，沖壓變形連接對板料表面無特殊要求，且能耗與成本更低，連接過程中沒有噪音、不產生廢氣、工作環境良好，特別是連接可焊性較差的鋁、鎂合金等輕合金材料吋，沖壓變形連接的優勢更加明顯。沖壓變形連接的質量與連接點的形狀、尺寸緊密相關，其連接強度主要取決于連 接點位置兩層材料塑性變形后相互嵌套的狀態。按照現有的連接エ藝，在連接位置始終具有突出于板平面的連接點(下稱“連接凸點”)，該連接凸點的存在常常給后續裝配等操作帶來負面的影響，有必要加以改迸。
技術實現思路
本專利技術的目的，在于提供一種在不影響連接結合強度的情況下，能夠降低沖壓變形連接凸點高度的方法。為了實現上述目的，本專利技術的技術方案是利用安裝在機械壓カ機上的校形模具對沖壓變形連接凸點進行壓制，所述校形模具采用普通沖模模架結構，工作単元包括上校形模和下校形模兩部分。上校形模的工作部分為圓柱體，圓柱體底部有一斷面為半圓形的環形凹槽，環形凹槽的位置與板料連接凸點凸出ー側外緣的環形凸邊相吻合；下校形模的工作部分為頂端帶ー錐形凸臺的圓柱體，所述錐形凸臺的外形與連接凸點凹進ー側的內孔相吻合，且高度小于連接凸點凹進ー側的內孔深度，可取等于或略小于兩層連接板的厚度之和。壓制時，將連接凸點的凸出ー側朝上并置于下校形模上，所述下校形模的錐形凸臺插入連接凸點凹進ー側的內孔并定好位置，然后上校形模下行并壓住連接凸點凸出ー側的上表面，使連接凸點位置的板料向下產生塑性變形。壓制完成后，兩層板料在連接凸點位置仍然保持相互嵌套的狀態，但連接凸點相對于板平面的高度大大降低。與現有エ藝相比，本專利技術具有以下的優勢 通過壓カ機上的簡單校形模具對沖壓變形連接凸點進行壓制，使連接凸點產生塑性變形并降低其相對于板表面的高度，模具結構簡單、操作方便且生產效率高，同時又不降低連接點的結合強度。下面結合附圖和具體實施方式，對本專利技術進行進一歩的詳細說明。附圖說明圖I是利用校形模具對沖壓變形連接凸點進行壓制前的狀態；圖2是上校形模下行并剛好接觸連接凸點時的初始狀態； 圖3是上校形模對連接凸點進行壓制后，使其產生塑性變形且高度降低以后的狀態； 圖4是上校形模工作部分的圓柱體底部結構示意 圖5是上校形模工作部分的圓柱體底部結構仰視 圖6是下校形模工作部分的圓柱體頂部結構的示意圖。在圖I至圖5中 I、上校形模 2、下校形模 3、板料 4、板料。具體實施方式 下面以厚度均為O. 8mm的兩層6063鋁板的沖壓變形連接為例，說明利用本專利技術降低連接凸點高度的具體實施方式。本例中，連接凸點凸出ー側的最大外徑為8_，初始高度為I. 7mm,凹進ー側的內孔的內徑為5. 5mm,深度為2. 5mm。校形模具采用普通沖模模架結構，工作単元包括上校形模(I)和下校形模(2)兩部分。上校形模(I)的工作部分為直徑為1(Γ12_的圓柱體，圓柱體的底部有一斷面為半圓形、半徑為O. 5mm的環形凹槽，環形凹槽的位置與板料連接凸點凸出ー側外緣的環形凸邊相吻合；下校形模(2)的工作部分為外徑為16 18mm、頂端帶一錐形凸臺的圓柱體，所述錐形凸臺的最大直徑為5. 5mm,外形與連接凸點凹進ー側的內孔相吻合,錐形凸臺的高度小于連接凸點凹進ー側的內孔的深度。本例中，錐形凸臺的錐度為5°，大端直徑6_、高度I.4mm。壓制操作時，將校形模具安裝于機械壓カ機上，連接凸點的凸出ー側朝上并置于下校形模上，下校形模的錐形凸臺插入連接凸點凹進ー側的內孔并定好位置，然后上校形模下行并壓住連接凸點凸出ー側的上表面,使之產生塑性變形并降低高度。連接凸點高度降低的程度取決于上校形模下行的距離，可通過調節壓カ機下死點位置進行調節。本例中，連接凸點經過壓制后從初始高度的I. 7mm降低為O. 7mm,降低幅度達 58%。根據對連接凸點剝離強度的物理實驗和數值模擬結果，壓制前連接凸點的最大法向剝離強度平均值為110N，壓制后連接凸點的最大法向剝離強度平均值為195N，表明連接凸點的剝離強度并未隨高度降低而降低，反而有所提高。本專利技術在現有沖壓變形連接的基礎上，在普通機械壓カ機上利用校形模具對沖壓變形連接凸點進行壓制，僅增加一道校形エ序，即使得連接凸點相對于板材表面的高度大大降低，操作簡單、方便快捷、成本低廉，且不降低連接的強度。權利要求1.ー種降低沖壓變形連接點高度的方法，其特征是利用安裝在機械壓カ機上的校形模具對沖壓變形連接凸點進行壓制，所述校形模具采用普通沖模模架結構，工作単元包括上校形模和下校形模兩部分；上校形模的工作部分為圓柱體，圓柱體底部有一斷面為半圓形的環形凹槽，環形凹槽的位置與板料連接凸點凸出ー側外緣的環形凸邊相吻合；下校形模的工作部分為頂端帶ー錐形凸臺的圓柱體，所述錐形凸臺的外形與連接凸點凹進ー側的內孔相吻合，且高度小于連接凸點凹進ー側的內孔深度，等于或略小于兩層連接板的厚度之和。2.根據權利要求I所述的ー種降低沖壓變形連接點高度的方法，其特征是壓制時，將連接凸點的凸出ー側朝上并置于下校形模上，所述下校形模的錐形凸臺插入連接凸點凹進一側的內孔并定好位置，然后上校形模下行并壓住連接凸點凸出ー側的上表面，使連接凸點位置的板料向下產生塑性變形并降低高度。全文摘要，利用一套校形模具在機械壓力機上對連接點進行壓制，所述校形模具采用普通沖模模架結構，工作單元包括上校形模和下校形模。上校形模工作部分為圓柱體，底部有一斷面為半圓形的環形凹槽，環形凹槽位置與板料連接凸點凸出一側外緣的環形凸邊相吻合；下校形模工作部分為頂端帶一錐形凸臺的圓柱體，錐形凸臺外形與連接凸點凹進一側的內孔吻合，高度小于所述內孔的深度。壓制時，連接凸點凸出一側朝上并置于下校形模上，下校形模錐形凸臺插入連接凸點凹進一側的內孔并定位，上校形模下行，壓住連接凸點使其產生塑性變形并降低高度。該方法操作簡單、效率高、成本低，同時不降低連接的結合強度。文檔編號B21D39/02GK102861828SQ20121039738公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月19日 優先權日2012年10月19日專利技術者溫彤, 王輝 申請人:重慶大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種降低沖壓變形連接點高度的方法，其特征是：利用安裝在機械壓力機上的校形模具對沖壓變形連接凸點進行壓制，所述校形模具采用普通沖模模架結構，工作單元包括上校形模和下校形模兩部分；上校形模的工作部分為圓柱體，圓柱體底部有一斷面為半圓形的環形凹槽，環形凹槽的位置與板料連接凸點凸出一側外緣的環形凸邊相吻合；下校形模的工作部分為頂端帶一錐形凸臺的圓柱體，所述錐形凸臺的外形與連接凸點凹進一側的內孔相吻合，且高度小于連接凸點凹進一側的內孔深度，等于或略小于兩層連接板的厚度之和。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：溫彤，王輝，
申請(專利權)人：重慶大學，
類型：發明
國別省市：