一种内高压成形的板材对接方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种内高压成形的板材对接装置，包括：模具，所述模具上方设有一分瓣模具；板材层，所述板材层放置于所述模具的正上方；冲头，所述冲头位于所述板材层正上方；本发明专利技术还提供了一种内高压成形的板材对接方法，具体步骤包括：启动内高压成形的板材对接装置，冲头接触到上层辅助板材后注入高压液体，板材层被挤压变形并被切割出一圆形废料，形成机械锁。本发明专利技术能够实现相同或异种板材的对接而不破坏材料表面的镀层；对接板材的过程中，没有烟雾、火花、有害气体产生，能够改善工作环境；形成的机械锁强度大，能适应高强度作业。

【技术实现步骤摘要】
一种内高压成形的板材对接方法及装置
本专利技术涉及冲压装置领域，特别涉及一种内高压成形的板材对接方法及装置。
技术介绍
轻量化是当前汽车、航空、航天等领域发展的趋势，由于铝合金等轻量化材料具有较高的强度质量比，使用铝合金等能显著降低结构重量，因此在轻量化的车身以及航空器材所使用的材料中，铝合金等轻量化材料所占的比例越来越大。但是铝合金表面存在天然的氧化膜，在对接铝合金板材时，使用传统的焊接方法得到连接点的性能较差，且在焊接过程中产生的火花、烟雾、有害气体等既对工作人员的身体健康有严重危害，又对环境产生污染。为了提高材料的耐腐蚀性能，通常会对材料喷涂镀层，使用焊接会破坏材料表面的镀层，降低材料的耐腐蚀性。此外，焊接连接点的疲劳强度也限制了传统焊接的应用。对于异种板材，由于热传导率的不同和熔点的不同，在焊接时的性能也受到一定程度的影响；在当前汽车轻量化的大趋势下，铝合金等轻量化材料的应用越来越多，市场对其需求也越来越大。因此，有必要提供一种既能够保护环境，又适用于包括有镀层的材料和异种材料在内的多种材料的轻量化板材的对接方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种内高压成形的板材对接方法及装置，其目的是为了保护环境，保护材料表面的镀层，并提高板材的连接强度。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种内高压成形的板材对接装置，包括：模具，所述模具上方设有一分瓣模具，所述分瓣模具两侧内各设有一圆形通孔；所述模具内设有一圆柱形液压腔，所述液压腔上方设有一圆形凹槽；所述液压腔底部设有一弹簧，所述弹簧上端与一活塞固定连接，所述活塞上端固定连接有一活塞杆；所述活塞杆下端设于所述液压腔中，上端贯穿液压腔设于所述圆形凹槽中；所述液压腔底部设有一管路，所述模具左右两侧设有第一副液压腔和第二副液压腔，所述液压腔通过所述管路与所述第一副液压腔和第二副液压腔连通；所述第一副液压腔底部设有第一副弹簧，上部设有第一端盖；所述第一端盖中间设有第一圆形孔隙；所述第一副弹簧上端固定连接有第一副活塞，所述第一副活塞上端固定连接有第一副活塞杆；所述第一副活塞杆穿过所述第一圆形孔隙可移动设于所述圆形通孔中；所述第二副液压腔底部设有第二副弹簧，上部设有第二端盖；所述第二端盖中间设有第二圆形孔隙；所述第二副弹簧上端固定连接有第二副活塞，所述第二副活塞上端固定连接有第二副活塞杆；所述第二副活塞杆穿过所述第二圆形孔隙可移动设于所述圆形通孔中；板材层，所述板材层放置于所述模具的正上方，所述板材层下端设有一下层辅助板材，所述下层辅助板材上设有第一对接板材和第二对接板材，所述第一对接板材与第二对接板材水平放置于所述下层辅助板材上侧，所述第一对接板材和第二对接板材上侧设有一上层辅助板材，所述上层辅助板材上方设有一压边圈；冲头，所述冲头位于所述板材层正上方。作为优选，所述圆形凹槽直径大于所述液压腔。作为优选，所述分瓣模具外壁设有一圈凹槽，所述凹槽内设有一弹性橡胶圈。作为优选，所述圆形凹槽深度与所述下层辅助板材厚度相同。作为优选，所述分瓣模具中心有一圆孔，所述圆孔位于所述圆形凹槽正上方且大小相同。作为优选，所述冲头内部中空。相对应的，本专利技术还提供了一种内高压成形的板材对接方法，包括如下步骤：步骤一，启动内高压成形的板材对接装置，压边圈对上层辅助板材施加压边力，冲头向下运动；步骤二，冲头接触到上层辅助板材后注入高压液体，上层辅助板材，第一对接板材和第二对接板材受挤压变形，下层辅助板材在上方压力与分瓣模具中心圆孔的作用下被切割出一圆形废料，圆形废料向下挤压活塞杆；步骤三，冲头内的高压液体继续施加压力，圆形废料继续向下挤压活塞杆，活塞杆下方的活塞挤压液压腔，液压腔中的液体通过管路流向第一副液压腔和第二副液压腔，第一副液压腔内的液体克服第一副弹簧弹力将第一副活塞向下压，第一副活塞杆随着第一副活塞向下移动，从分瓣模具的圆形通孔内退出；第二副液压腔内的液体克服第二副弹簧弹力将第二副活塞向下压，第二副活塞杆随着第二副活塞向下移动，从分瓣模具的圆形通孔内退出，此时上层辅助板材，第一对接板材和第二对接板材的变形材料推动分瓣模具克服弹性橡胶圈的拉力沿径向向外移动，形成机械锁。步骤四，冲头停止注入高压液体，卸载高压液体压力，压边圈停止提供压边力，冲头向上运动，恢复至工作开始前的位置，弹簧推动活塞以及活塞杆向上运动，活塞杆将圆形废料推出模具上方的圆形凹槽，机械锁被推出，弹性橡胶圈收缩，分瓣模具恢复至工作开始前的位置，同时第一副液压腔内的液体通过管路到液压腔中，在第一副弹簧的作用下，第一副活塞和第一副活塞杆向上运动，第一副活塞杆插入到分瓣模具的圆形通孔内，将分瓣模具一端固定，第二副液压腔内的液体通过管路到液压腔中，在第二副弹簧的作用下，第二副活塞和第二副活塞杆向上运动，第二副活塞杆插入到分瓣模具的圆形通孔内，将分瓣模具另一端固定，恢复至工作开始前的状态。本专利技术的上述方案有如下的有益效果：一、采用内高压成形的方法，在对接板材的过程中，没有烟雾、火花、有害气体的产生，能够有效改善工作环境，既保护了自然环境也保护生产工作人员，是一种环保的生产方式。二、在内高压成形过程中，液体对内表面各处的压力都相同，使材料更多的向阻力更小的方向流动，由于分瓣模具只受弹性橡胶圈的作用，受力时易沿径向向外移动，因此容易形成更大的机械锁，使对接接头能够承受更大的载荷。三、内高压成形过程中待对接板材只发生塑性变形，材料整体性不被破坏，材料表面的氧化膜、镀层等能够保持完整，接头的抗腐蚀性能高。四、内高压成形形成的接头表面光洁平整，不需要进一步的修整工艺，节省了工艺时间，提高了生产效率。五、上下层辅助板材固定住对接板材的接缝，能够提高接头抵抗折弯的能力，使对接接头能够承载更大的折弯力，使接头能够应用在对折弯性能有更高要求的场合，扩展了使用的范围。附图说明图1为本专利技术的装置剖面图；图2为本专利技术的装置工作图；图3为本专利技术的装置机械锁成型图；图4为本专利技术的机械锁剖面图；图5为本专利技术的机械锁放大图；图6为本专利技术的分瓣模具的剖面图；图7为本专利技术的分瓣模具的俯视图。附图标记说明1-冲头；2-压边圈；3-上层辅助板材；4-第一对接板材；5-下层辅助板材；6-分瓣模具；7-弹性橡胶圈；8-第一端盖；9-第一副液压腔；10-第一副活塞杆；11-第一副活塞；12-第一副弹簧；13-管路；14-模具；15-弹簧；16-液压腔；17-活塞；18-管路；19-活塞杆；20-第二副弹簧；21-第二副活塞；22-第二副液压腔；23-第二副活塞杆；24-第二端盖；25-第二对接板材；26-圆形废料。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术针对现有的问题，提供了一种内高压成形的板材对接装置，包括：模具，所述模具上方设有一分瓣模具6，所述分瓣模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内高压成形的板材对接装置，其特征在于，包括：/n模具，所述模具上方设有一分瓣模具，所述分瓣模具两侧内各设有一圆形通孔；所述模具内设有一圆柱形液压腔，所述液压腔上方设有一圆形凹槽；所述液压腔底部设有一弹簧，所述弹簧上端与一活塞固定连接，所述活塞上端固定连接有一活塞杆；所述活塞杆下端设于所述液压腔中，上端贯穿液压腔设于所述圆形凹槽中；所述液压腔底部设有一管路，所述模具左右两侧设有第一副液压腔和第二副液压腔，所述液压腔通过所述管路与所述第一副液压腔和第二副液压腔连通；所述第一副液压腔底部设有第一副弹簧，上部设有第一端盖；所述第一端盖中间设有第一圆形孔隙；所述第一副弹簧上端固定连接有第一副活塞，所述第一副活塞上端固定连接有第一副活塞杆；所述第一副活塞杆穿过所述第一圆形孔隙可移动设于所述圆形通孔中；所述第二副液压腔底部设有第二副弹簧，上部设有第二端盖；所述第二端盖中间设有第二圆形孔隙；所述第二副弹簧上端固定连接有第二副活塞，所述第二副活塞上端固定连接有第二副活塞杆；所述第二副活塞杆穿过所述第二圆形孔隙可移动设于所述圆形通孔中；/n板材层，所述板材层放置于所述模具的正上方，所述板材层下端设有一下层辅助板材，所述下层辅助板材上设有第一对接板材和第二对接板材，所述第一对接板材与第二对接板材水平放置于所述下层辅助板材上侧，所述第一对接板材和第二对接板材上侧设有一上层辅助板材，所述上层辅助板材上方设有一压边圈；/n冲头，所述冲头位于所述板材层正上方。/n...

【技术特征摘要】
1.一种内高压成形的板材对接装置，其特征在于，包括：
模具，所述模具上方设有一分瓣模具，所述分瓣模具两侧内各设有一圆形通孔；所述模具内设有一圆柱形液压腔，所述液压腔上方设有一圆形凹槽；所述液压腔底部设有一弹簧，所述弹簧上端与一活塞固定连接，所述活塞上端固定连接有一活塞杆；所述活塞杆下端设于所述液压腔中，上端贯穿液压腔设于所述圆形凹槽中；所述液压腔底部设有一管路，所述模具左右两侧设有第一副液压腔和第二副液压腔，所述液压腔通过所述管路与所述第一副液压腔和第二副液压腔连通；所述第一副液压腔底部设有第一副弹簧，上部设有第一端盖；所述第一端盖中间设有第一圆形孔隙；所述第一副弹簧上端固定连接有第一副活塞，所述第一副活塞上端固定连接有第一副活塞杆；所述第一副活塞杆穿过所述第一圆形孔隙可移动设于所述圆形通孔中；所述第二副液压腔底部设有第二副弹簧，上部设有第二端盖；所述第二端盖中间设有第二圆形孔隙；所述第二副弹簧上端固定连接有第二副活塞，所述第二副活塞上端固定连接有第二副活塞杆；所述第二副活塞杆穿过所述第二圆形孔隙可移动设于所述圆形通孔中；
板材层，所述板材层放置于所述模具的正上方，所述板材层下端设有一下层辅助板材，所述下层辅助板材上设有第一对接板材和第二对接板材，所述第一对接板材与第二对接板材水平放置于所述下层辅助板材上侧，所述第一对接板材和第二对接板材上侧设有一上层辅助板材，所述上层辅助板材上方设有一压边圈；
冲头，所述冲头位于所述板材层正上方。


2.根据权利要求1所述的一种内高压成形的板材对接装置，其特征在于，所述圆形凹槽直径大于所述液压腔。


3.根据权利要求1所述的一种内高压成形的板材对接装置，其特征在于，所述分瓣模具外壁设有一圈凹槽，所述凹槽内设有一弹性橡胶圈。


4.根据权利要求1所述的一种内高压成形的板材对接装置，其特征在于，所述圆形凹槽深度与所述下层辅助板材厚度相同。


5.根据权利...

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