一种金属/塑料管全位置热压连接系统技术方案

本发明专利技术涉及一种热压连接系统，属于热压连接装备技术领域。解决金属/塑料管连接区域面积小，界面压力低，紧固性差问题。包括装配定位导轨、顶尖、加热装置、工件固定支座、碾压装置定位支座、温度设定装置、螺旋轴承调速定位装置和弹性碾压装置，装配定位导轨上依次安装顶尖、工件固定支座和碾压装置定位支座，工件固定支座上放置有待连接构件，待连接构件为内外设置的塑料管和金属管，金属管的外侧包裹有加热装置，加热装置与温度设定装置电性连接，顶尖与金属管接触，碾压装置定位支座与弹性碾压装置连接，弹性碾压装置与螺旋轴承调速定位装置连接，弹性碾压装置伸入塑料管内并对塑料管产生压力。提高金属/塑料管连接区域界面压力，紧固性好。

【技术实现步骤摘要】
一种金属/塑料管全位置热压连接系统
本专利技术涉及一种金属/塑料管热压连接系统，属于金属/塑料管热压连接装备

技术介绍
异种轻质材料连接作为实现节能减排的重要途径，已广泛应用在航空航天、轨道交通、汽车等领域。工程塑料因其具有高比强度和比模量、耐冲击、加工成型好等优势，已成为实现轻量化的工程可替代金属的重要材料。受成本限制，应用单一的工程塑料结构尚难以实现。因此，实现金属与工程塑料的连接具有重要的现实意义。金属与塑料的高强度连接接头及多样化的接头形式也是实现金属与塑料连接构件应用工程化、产业化的关键。因热物理性能及微观结构差异较大，极大地限制金属与塑料的连接方法、接头形式及高质量连接接头的形成。目前，应用于金属与塑料连接中最为广泛的方法主要有机械铆接、胶接与热连接。机械铆接会采用铆钉自身增重限制轻量化发展、易发生应力集中降低接头强度。胶接用胶液受服役环境影响会发生老化，且在胶接材料表面润湿性对胶接面积影响较大。金属与塑料的热连接因不涉及附加材料及接头密封性较差，已成为国内外研究的热点。如“一种金属和塑料的激光焊接装置”的中国专利(申请号201921496535.7)可实现对金属与塑料的搭接接头施压及激光作用实现金属与塑料板材的连接。“一种适用于金属与聚合物之间的搅拌摩擦焊接方法”的中国专利(申请号201910225037.7)，利用热传导的方式，实现了金属与塑料的热连接。另外，“一种基于超声波辅助的塑料/金属连接成型方法”的中国专利(申请号20191044783.9)通过对金属与塑料连接位置的超声振动促进金属与塑料接触区连接界面处机械嵌合作用及化学连接，实现了接头强度的进一步提高。然而，目前关于金属与塑料连接的研究所采用的连接工艺只适用于局部位置的连接，连接面积较窄，且接头形式单一。管状结构作为工程应用接头的主要形式，相比于平板接头的连接工艺，管状接头的连接工艺更为复杂。受连接接头结构的限制，简单得平板连接工艺尚不能满足金属与塑料管状结构的连接。界面压力作为金属/塑料实现紧密连接的影响因素，在中空形式的管子结构中施加就更为困难，连接区域面积也会受限，难以实现金属/塑料管的全位置有效连接。基于上述问题，亟需提出一种金属/塑料管全位置热压连接系统，以解决上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种金属/塑料管全位置热压连接系统，本专利技术研发解决的是现有金属/塑料管全位置连接区域面积较小，界面压力低，紧固性差等问题。在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。本专利技术的技术方案：一种金属/塑料管全位置热压连接系统，包括装配定位导轨、顶尖、加热装置、工件固定支座、碾压装置定位支座、温度设定装置、螺旋轴承调速定位装置和弹性碾压装置，所述装配定位导轨上依次安装有顶尖、工件固定支座和碾压装置定位支座，工件固定支座上放置有待连接构件，所述待连接构件为内外设置的塑料管和金属管，金属管的外侧包裹有加热装置，加热装置与温度设定装置电性连接，顶尖与金属管一端接触，碾压装置定位支座与弹性碾压装置建立连接，弹性碾压装置与螺旋轴承调速定位装置连接，弹性碾压装置伸入塑料管内并对塑料管产生压力。优选的：所述弹性碾压装置包括碾压轮、弹性连接杆和螺杆，螺杆的动力端与碾压装置定位支座连接，螺旋轴承调速定位装置与螺杆的动力端连接并驱动螺杆旋转，驱动螺杆的伸入端与弹性连接杆连接，弹性连接杆上安装有碾压轮，碾压轮压在塑料管内壁上。优选的：所述弹性连接杆的数量为三个，三个弹性连接杆圆周阵列连接在驱动螺杆的伸入端，弹性连接杆长度大于金属管和塑料管装配结构内径2/3，弹性连接杆为具有弹簧质地高强合金杆。优选的：所述螺杆长度大于金属管和塑料管装配结构50-200mm，螺杆外径为20-50mm，螺杆螺纹类型为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹或锯齿状形螺纹。优选的：所述碾压装置定位支座上嵌入螺旋轴承，螺杆通过螺旋轴承与碾压装置定位支座连接。优选的：所述顶尖为圆锥体，圆锥体外径大于金属管和塑料管装配结构直径。优选的：所述加热装置为石墨烯构成的加热装置，加热装置具有弹性。本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术构思巧妙，设计合理，适应性强，可根据待连接金属/塑料管状装配结构外径设计全位置热压连接系统中柔性加热装置、顶尖及工件固定支座尺寸，根据待连接金属/塑料管状装配结构内径设计弹性碾压装置及碾压装置定位支座尺寸；2.通过柔性加热装置可实现对待连接金属/塑料管的待连接区全位置加热至设定温度，利用弹性碾压装置中弹性连接杆的形变压力实现碾压轮紧固于待连接金属/塑料管内壁，利用碾压装置定位支座的螺旋轴承旋转实现弹性碾压装置在待连接金属/塑料管内壁碾压及运动以完成对整体热压连接，实现金属/塑料管有效热压连接及灵活装配；3.本专利技术提高金属/塑料管连接区域界面压力，紧固性好。附图说明图1为本专利技术提供的一种金属/塑料管全位置热压连接系统示意图；图2为本专利技术提供的一种金属/塑料管全位置热压连接系统中弹性碾压装置示意图。图中11-装配定位导轨，12-顶尖，13-加热装置，14-金属管，15-塑料管，16-工件固定支座，17-碾压装置定位支座，21-温度设定装置，22-螺旋轴承调速定位装置，30-弹性碾压装置，18-碾压轮，19-弹性连接杆，20-螺杆。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本专利技术。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。本专利技术所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接(即为不可拆卸连接)包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。具体实施方式一：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式的一种金属/塑料管全位置热压连接系统，包括装配定位导轨11、顶尖12、加热装置13、工件固定支座16、碾压装置定位支座17、温度设定装置21、螺旋轴承调速定位装置22和弹性碾压装置30，所述装配定位导轨11上依次安装有顶尖12、工件固定支座16和碾压装置定位支座17，工件固定支座16上放置有待连接构件，所述待连接构件为内外设置的塑料管15和金属管14，金属管14的外侧包裹有加热装置13，加热装置13与温度设定装置21电性连接，顶尖12与金属管14一端接触，碾压装置定位支座17与弹性碾压装置30建立连接，弹性碾压装置30与螺旋轴承调速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属/塑料管全位置热压连接系统，其特征在于：包括装配定位导轨(11)、顶尖(12)、加热装置(13)、工件固定支座(16)、碾压装置定位支座(17)、温度设定装置(21)、螺旋轴承调速定位装置(22)和弹性碾压装置(30)，所述装配定位导轨(11)上依次安装有顶尖(12)、工件固定支座(16)和碾压装置定位支座(17)，工件固定支座(16)上放置有待连接构件，所述待连接构件为内外设置的塑料管(15)和金属管(14)，金属管(14)的外侧包裹有加热装置(13)，加热装置(13)与温度设定装置(21)电性连接，顶尖(12)与金属管(14)一端接触，碾压装置定位支座(17)与弹性碾压装置(30)建立连接，弹性碾压装置(30)与螺旋轴承调速定位装置(22)连接，弹性碾压装置(30)伸入塑料管(15)内并对塑料管(15)产生压力。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属/塑料管全位置热压连接系统，其特征在于：包括装配定位导轨(11)、顶尖(12)、加热装置(13)、工件固定支座(16)、碾压装置定位支座(17)、温度设定装置(21)、螺旋轴承调速定位装置(22)和弹性碾压装置(30)，所述装配定位导轨(11)上依次安装有顶尖(12)、工件固定支座(16)和碾压装置定位支座(17)，工件固定支座(16)上放置有待连接构件，所述待连接构件为内外设置的塑料管(15)和金属管(14)，金属管(14)的外侧包裹有加热装置(13)，加热装置(13)与温度设定装置(21)电性连接，顶尖(12)与金属管(14)一端接触，碾压装置定位支座(17)与弹性碾压装置(30)建立连接，弹性碾压装置(30)与螺旋轴承调速定位装置(22)连接，弹性碾压装置(30)伸入塑料管(15)内并对塑料管(15)产生压力。


2.根据权利要求1所述的一种金属/塑料管全位置热压连接系统，其特征在于：所述弹性碾压装置(30)包括碾压轮(18)、弹性连接杆(19)和螺杆(20)，螺杆(20)的动力端与碾压装置定位支座(17)连接，螺旋轴承调速定位装置(22)与螺杆(20)的动力端连接并驱动螺杆(20)旋转，驱动螺杆(20)的伸入端与弹性连接杆(19)连接，弹性连接杆(19)上安装有碾压轮(18)，碾压轮(18)压在塑料...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏健晖，檀财旺，陈波，吴来军，宋晓国，冯吉才，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：山东;37