[发明专利]一种镁合金板材局部加热自冲铆接方法

说明书

技术领域

本发明涉及自冲铆接工艺技术领域，特别是一种镁合金板材热砧/激光局部加热自冲铆接装置。

背景技术

镁合金具有高的比强度、比刚度，在航空航天及汽车制造等领域具有广阔应用前景。自冲铆接技术是近年来快速发展的一种新的薄板材料连接技术，特别适用于轻合金、复合材料等难焊接板材，是传统点焊技术最理想的替代技术。在镁合金板材自冲铆接过程中，通过自冲铆钉与镁合金板材共同进行塑性大变形，形成机械内锁，实现牢固的机械连接。但镁合金板材在常温下进行塑性大变形时极易产生裂纹等缺陷，必须加热至120 ⁰C左右才能进行自冲铆接。在自冲铆接加工中，为保证生产线的正常运转，通常要求每个自冲铆接点在5秒之内完成，这使得镁合金板材自冲铆接技术在各工业生产领域的广泛应用受到极大的限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种镁合金板材局部加热自冲铆接方法，以解决镁合金板材在自冲铆接过程中极易产生裂纹的问题。

本发明的技术方案：镁合金上板2和镁合金下板3自冲铆接之前，在镁合金下板3的下表面需要铆接的位置加热，使温度在3秒时间以内达到120⁰C，镁合金下板3加热的同时，在镁合金上板2的上表面需要铆接的位置进行加热，使温度在3秒时间以内达到150℃，此时，镁合金上板和镁合金下板接触面的温度为115～125℃（根据镁合金成分比例及厚度变化稍有出入），加热全部停止，（如图1所示，自冲铆接设备采用铆钉1）对镁合金板材进行自冲铆接。

所述镁合金下板3加热是采用电加热下铆模4作为热砧，电加热下铆模4接触镁合金下板3的下表面需要铆接的位置。

所述镁合金上板2的加热是采用激光加热器6进行加热，激光加热器6对准镁合金上板2上表面铆接点进行局部集中加热，激光加热器6的位置以能够使镁合金上板2的铆接点的温度在3秒时间以内达到150℃即可。如图2所示。

本发明采用红外摄像仪5进行测量，以保证精确的加热及测量部位。

本发明的优点在于运用热砧-激光局部加热及红外摄像仪温度测控，使得镁合金板材能在很短时间内加热至自冲铆接所需温度，即保证镁合金板材自冲铆接质量，又提高了生产效率，将促进镁合金板材自冲铆接技术在各工业生产领域的广泛应用。

附图说明

图1为本发明的镁合金板材热砧-激光局部加热自冲铆接装置示意图；

图2为本发明的镁合金板材自冲铆接示意图。

图中各标号为：1―自冲铆钉，2―镁合金上板，3―镁合金下板，4―电加热下铆模， 5―红外摄像机，6―激光加热器。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明做进一步说明，但本发明不限于以下所述范围。

实施例1：本实施例的镁合金板材局部加热自冲铆接装置的方法为：镁合金上板2和镁合金下板3自冲铆接之前，在镁合金下板3的下表面需要铆接的位置加热，使温度在3秒时间达到120⁰C，镁合金下板3加热的同时，在镁合金上板2的上表面需要铆接的位置进行加热，使温度在3秒达到150℃，此时，镁合金上板和镁合金下板接触面的温度为115℃（根据镁合金成分比例及厚度变化稍有出入），加热全部停止，（如图1所示，自冲铆接设备采用铆钉1）对镁合金板材进行自冲铆接。镁合金下板3加热是采用电加热下铆模4作为热砧，电加热下铆模4接触镁合金下板3的下表面需要铆接的位置。镁合金上板2的加热是采用激光加热器6进行加热，激光加热器6对准镁合金上板2上表面铆接点进行局部集中加热，激光加热器6的位置以能够使镁合金上板2的铆接点的温度在3秒时间以内达到150℃即可。

实施例2：本实施例的镁合金板材局部加热自冲铆接装置的方法为：镁合金上板2和镁合金下板3自冲铆接之前，在镁合金下板3的下表面需要铆接的位置加热，使温度在2秒达到120⁰C，镁合金下板3加热的同时，在镁合金上板2的上表面需要铆接的位置进行加热，使温度在1秒达到150℃，此时，镁合金上板和镁合金下板接触面的温度为120℃（根据镁合金成分比例及厚度变化稍有出入），加热全部停止，（如图1所示，自冲铆接设备采用铆钉1）对镁合金板材进行自冲铆接。镁合金下板3加热是采用电加热下铆模4作为热砧，电加热下铆模4接触镁合金下板3的下表面需要铆接的位置。镁合金上板2的加热是采用激光加热器6进行加热，激光加热器6对准镁合金上板2上表面铆接点进行局部集中加热，激光加热器6的位置以能够使镁合金上板2的铆接点的温度在3秒时间以内达到150℃即可。

实施例3：本实施例的镁合金板材局部加热自冲铆接装置的方法为：镁合金上板2和镁合金下板3自冲铆接之前，在镁合金下板3的下表面需要铆接的位置加热，使温度在1.5秒达到120⁰C，镁合金下板3加热的同时，在镁合金上板2的上表面需要铆接的位置进行加热，使温度在2秒达到150℃，此时，镁合金上板和镁合金下板接触面的温度为125℃（根据镁合金成分比例及厚度变化稍有出入），加热全部停止，（如图1所示，自冲铆接设备采用铆钉1）对镁合金板材进行自冲铆接。镁合金下板3加热是采用电加热下铆模4作为热砧，电加热下铆模4接触镁合金下板3的下表面需要铆接的位置。镁合金上板2的加热是采用激光加热器6进行加热，激光加热器6对准镁合金上板2上表面铆接点进行局部集中加热，激光加热器6的位置以能够使镁合金上板2的铆接点的温度在3秒时间以内达到150℃即可。