【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于热熔自攻丝，更具体地说，特别涉及一种高效高质提升热熔自攻丝连接件疲劳强度的设备及方法。
技术介绍
1、随着铝合金型材和铸件在汽车制造中的应用越来越多，复杂机构件的多样化截面形状与封闭管腔结构对于连接技术提出了新的挑战。自冲铆接(spr)和点焊不再满足于管状封闭结构或其他需要单面连接的工艺场景。
2、热熔自攻丝(fds)利用高轴向压力将钢制螺钉钻穿金属表面，并将螺钉以一定的转速钻入金属表面，形成螺纹孔并实现可靠的单面连接。该工艺可实现单面连接，强度高，性能稳定，因此在汽车车身连接中得到了广泛的应用。
3、汽车、工程机械的工况往往都处在恶劣的振动状况，故要求各种板料的连接处的疲劳强度要高，而以往的生产实际中大部分的精力都放在了静态测试下热熔自攻丝连接件的强度，而对于fds在交变载荷情况下的疲劳性能的研究却知之甚少，而且对于如何提高已连接的fds接头的疲劳强度的方法也鲜有记载，因此，便需要一种可以实现高效高质提升热熔自攻丝连接件疲劳强度的设备及方法。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高效高质提升热熔自攻丝连接件疲劳强度的设备及方法，以解决现有技术中，生产实际中大部分的精力都放在了静态测试下热熔自攻丝连接件的强度，而无法提高已连接fds接头的疲劳强度的技术问题。
2、本专利技术的一种高效高质提升热熔自攻丝连接件疲劳强度的设备及方法的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
3、一种高效高质提升热熔自攻丝
4、在一个优选地实施方式中，所述冷却组件包括有两组冷却器外壳，所述上板底部设置有其中一组所述冷却器外壳，另一组所述冷却器外壳设置在所述下板顶部。
5、在一个优选地实施方式中，两组所述冷却器外壳内均开设有冷却液流道。
6、一种高效高质提升热熔自攻丝连接件疲劳强度的设备的使用方法，包括有以下步骤：
7、步骤一：定位板件；
8、将上板与下板的一部分叠放形成板件，并在上板顶部通过激光切割出一个通孔；
9、步骤二：钻入螺钉；
10、通过fds设备将流钻螺钉沿着通孔旋转钻入板件，通过转孔头将下板也钻出通孔，再通过流钻螺钉在通孔内自攻螺纹，形成螺纹孔，并将流钻螺钉拧入螺纹孔；
11、步骤三：原位感应加热；
12、通过原位加热线圈来对板件的应力集中区域进行加热处理，并同时启动冷却组件，使得非目标区域不参与热处理；
13、步骤四：加热处理完成后，空冷至室温。
14、在一个优选地实施方式中，在步骤一中，所述上板与所述下板的尺寸一致，长均为100～200mm，宽均为30～70mm，所述激光切割的通孔直径为7mm。
15、在一个优选地实施方式中，所述上板为hc950/1300热成型钢或dp780热成型钢，厚度为1.6mm，所述下板为6082-t6挤压铝合金，厚度为3mm，所述上板与所述下板的长度均为138mm，宽度均为60mm。
16、在一个优选地实施方式中，在步骤二中，所述fds设备对流钻螺钉的钻入转速为4000～8000rpm，轴向下压力为1500n，拧紧流钻螺钉的力矩为为10kn。
17、在一个优选地实施方式中，所述加热处理采用120～200℃，升温速度为10～50℃/min，保温时间为15～30min。
18、在一个优选地实施方式中，在步骤三中，所述加热处理采用150℃，升温速度为20℃/min，保温时间为15min。
19、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
20、1.通过原位加热线圈的设置，在使用该设备时，能够对连接的应力区域进行加热处理，达到去应力集中的目的，提高了自攻丝连接部位的疲劳强度，满足了动态载荷工况下的使用需求,弥补了现有技术仅关注静态强度测试的不足，大大提高零部件的可靠性和使用寿命，减少因零部件疲劳失效导致的故障和维修成本。
21、2.通过冷却组件的设置，在实际生产实际中采用的挤压铝合金大都已经经过t4或t6的时效热处理，若是针对母材也进行加热，其实等同于对铝合金再次进行了一次热处理，这种热处理一般会被归位过时效，而过时效对于母材性能的影响往往是恶化的，所以为了实现特定应力集中区域的热处理而不通过热处理影响母材性能，通过两组冷却液流道来对非加热区域进行冷却保证其他基材区域不参与热处理从而保证此区域性能不发生改变，防止板材的强韧性下降，从而导致疲劳性能下降,保障了板材强度，这为生产制造提供了灵活的解决方案，降低了生产成本和生产周期。
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1.一种高效高质提升热熔自攻丝连接件疲劳强度的设备,其特征在于：包括有FDS连接件组件，所述FDS连接件组件包括有相接触的上板(11)与下板(12)，所述上板(11)与下板(12)的接触面上均对应开设有螺纹孔(13)，两组所述螺纹孔(13)内穿设有同一组流钻螺钉(14)，所述流钻螺钉(14)的一端设置有转孔头(16)，所述下板(12)底部设置有原位加热线圈(15)，所述原位加热线圈(15)位于所述流钻螺钉(14)周侧，所述FDS连接件组件上设置有冷却组件。
2.根据权利要求1所述的一种高效高质提升热熔自攻丝连接件疲劳强度的设备，其特征在于：所述冷却组件包括有两组冷却器外壳(21)，所述上板(11)底部设置有其中一组所述冷却器外壳(21)，另一组所述冷却器外壳(21)设置在所述下板(12)顶部。
3.根据权利要求2所述的一种高效高质提升热熔自攻丝连接件疲劳强度的设备，其特征在于：两组所述冷却器外壳(21)内均开设有冷却液流道(22)。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种高效高质提升热熔自攻丝连接件疲劳强度的设备的使用方法，其特征在于：包括
5.根据权利要求4所述的一种高效高质提升热熔自攻丝连接件疲劳强度的设备的使用方法，其特征在于：在步骤一中，所述上板(11)与所述下板(12)的尺寸一致，长均为100～200mm，宽均为30～70mm，所述激光切割的通孔直径为7mm。
6.根据权利要求5所述的一种高效高质提升热熔自攻丝连接件疲劳强度的设备的使用方法，其特征在于：所述上板(11)为HC950/1300热成型钢或DP780热成型钢，厚度为1.6mm，所述下板(12)为6082-T6挤压铝合金，厚度为3mm，所述上板(11)与所述下板(12)的长度均为138mm，宽度均为60mm。
7.根据权利要求4所述的一种高效高质提升热熔自攻丝连接件疲劳强度的设备的使用方法，其特征在于：在步骤二中，所述FDS设备对流钻螺钉(14)的钻入转速为4000～8000rpm，轴向下压力为1500N，拧紧流钻螺钉(14)的力矩为为10kN。
8.根据权利要求4所述的一种高效高质提升热熔自攻丝连接件疲劳强度的设备的使用方法，其特征在于：所述加热处理采用120～200℃，升温速度为10～50℃/min，保温时间为15～30min。
9.根据权利要求8所述的一种高效高质提升热熔自攻丝连接件疲劳强度的设备的使用方法，其特征在于：在步骤三中，所述加热处理采用150℃，升温速度为20℃/min，保温时间为15min。
...【技术特征摘要】
1.一种高效高质提升热熔自攻丝连接件疲劳强度的设备,其特征在于：包括有fds连接件组件，所述fds连接件组件包括有相接触的上板(11)与下板(12)，所述上板(11)与下板(12)的接触面上均对应开设有螺纹孔(13)，两组所述螺纹孔(13)内穿设有同一组流钻螺钉(14)，所述流钻螺钉(14)的一端设置有转孔头(16)，所述下板(12)底部设置有原位加热线圈(15)，所述原位加热线圈(15)位于所述流钻螺钉(14)周侧，所述fds连接件组件上设置有冷却组件。
2.根据权利要求1所述的一种高效高质提升热熔自攻丝连接件疲劳强度的设备，其特征在于：所述冷却组件包括有两组冷却器外壳(21)，所述上板(11)底部设置有其中一组所述冷却器外壳(21)，另一组所述冷却器外壳(21)设置在所述下板(12)顶部。
3.根据权利要求2所述的一种高效高质提升热熔自攻丝连接件疲劳强度的设备，其特征在于：两组所述冷却器外壳(21)内均开设有冷却液流道(22)。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种高效高质提升热熔自攻丝连接件疲劳强度的设备的使用方法，其特征在于：包括有以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种高效高质提升热熔自攻丝连接件疲劳强度的设备的使用方法，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐世伟，王睿，肖培杰，滕杰，芦勇，林祖庆，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：
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