[发明专利]基于超声辅助的干涉铆接方法及其装置

权利要求书

1.一种基于超声辅助的干涉铆接方法，其包括整体镦粗、铆接成形、保压和卸载四个阶段，

其特征在于，在下铆模的下部或上铆模的上部安装超声波发生装置，以便在整体镦粗、铆接成形和保压阶段中连续提供超声激励，改变铆孔壁对铆钉变形过程中铆钉材料流动的摩擦阻力及铆钉材料内部流动应力，以使铆钉材料沿轴向均匀流动，铆钉均匀镦粗。

2.根据权利要求1所述的基于超声辅助的干涉铆接方法，其特征在于，

所述整体镦粗阶段包括：根据连接结构件的尺寸确定铆钉的型号，然后将铆钉插入需铆接的上连接板和下连接板的铆孔内，启动所述超声波发生装置来产生超声激励，同时连接设备的上铆模压向所述铆钉的端面，以迫使所述铆钉整体变形镦粗，从而使所述铆钉的杆体与所述铆孔的孔壁接触；

其中，在所述整体镦粗阶段中，超声功率为300～3000W，超声频率为20～100KHz，振幅为20～80μm，施加时间不少于3秒。

3.根据权利要求1所述的基于超声辅助的干涉铆接方法，其特征在于，

所述铆接成形阶段包括：在整体镦粗结束后继续加压，所述铆钉与所述铆孔的孔壁接触增大，此时所述超声波发生装置持续产生超声激励，由于超声的表面效应与体积效应的作用，降低了所述铆孔的孔壁对所述铆钉的材料流动的摩擦阻力与所述铆钉的杆体内部材料的流动应力，所述铆钉的材料沿轴向均匀流动，使得所述铆钉均匀镦粗，并在所述铆钉的伸出端形成镦头，将上连接板和下连接板连接，从而完成铆接成形过程；

其中，在所述铆接成形阶段中，超声功率为300～3000W，超声频率为20～100KHz，振幅为20～80μm，施加时间不少于3秒。

4.根据权利要求1所述的基于超声辅助的干涉铆接方法，其特征在于，

所述保压阶段包括在铆接变形结束后保持所加压力平稳，同时使所述超声波发生装置继续提供稳定的超声激励不少于5秒，以保证所述铆钉充分变形；

其中，在所述保压阶段中，超声功率为300～3000W，超声频率为20～100KHz，振幅为20～80μm。

5.一种基于超声辅助的干涉铆接装置，其特征在于，所述干涉铆接装置包括：上铆模(1)、铆钉(2)、上连接板(3)、下连接板(4)、和下铆模(5)，所述上连接板(3)和下连接板(4)相互堆叠并置于所述上铆模(1)和所述下铆模(5)之间，所述铆钉(2)置于所述上连接板(3)和所述下连接板(4)的铆孔内，所述上铆模(1)与所述铆钉(2)的钉杆端面接触，所述下铆模(5)与所述铆钉(2)的钉头接触，所述上铆模(1)的上方或所述下铆模(5)的下方设有超声波发生装置(6)，以便在铆接的整体镦粗、铆接成形和保压阶段中连续提供超声激励。