[发明专利]一种钣金件的注射式连接方法及装置

说明书

本发明涉及一种钣金件的注射式连接方法及装置，其中连接方法包括以下步骤：1)将待连接的钣金件上下贴合放置；2)利用高速旋转的开孔器在贴合放置的钣金件上由上至下开孔，孔穿透上层的钣金件但不穿透下层的钣金件，金属板料在热摩擦的作用下，在板料上表面形成一个环形的衬套；3)将熔融金属液注入到衬套中，待金属液凝固后，在上、下板料形成焊点，与衬套共同作用，实现钣金件之间的永久性连接。

技术领域

本发明涉及一种连接方法及装置，特别涉及一种钣金件的注射式连接方法及装置。

背景技术

汽车、飞机、高铁等是由众多零部件连接而成的交通工具，以汽车车身为例，其结构是由数百个钣金件通过连接而成。汽车零件的连接方式主要是电阻焊、二保焊、激光焊接、结构胶、冲铆、搅拌摩擦焊等方式。在汽车、飞机、高铁的开发过程中，由于造型变更导致结构多样性，以及新材料的应用，单一的连接方式难以满足需求，因此多种连接方式在钣金连接中得到应用。电阻焊在机械行业广泛应用，但是其要求在焊接区域为平面或弧度较大，而且对搭接边一般要求大于16mm以上，搭接边厚度小于4mm，无法对曲面以及搭接厚度边较大的多层材料进行焊接。另外，对异种材料而言，以钢铝材料的点焊，焊枪容易被铝污染，影响生产效率。对比其他连接方式，激光焊接虽然可以解决以上问题，但是其装配要求高、难焊接铝铜等高反射率材料、成本较高。二保焊污染环境，仅应用于焊缝连接，且精度差，效率低。搅拌摩擦焊对接头的形状要求特别严格，一般搅拌摩擦焊为圆柱头接头，焊点直径较大，实用差，且点焊后有钣金件表面有凹孔，既不美观也影响焊点区域的连接强度。结构胶有其失效性，非永久性连接缺点，以及环保问题。热熔钻铆(FDS)工艺为单面施工，机器人工作时需铆钉与零件垂直，否则铆接点为失效点，该工艺对机器人示教要求高，否则后期铆接或螺钉连接时易产生废品，而铆接或螺钉连接效果比电阻焊较差，另外，铆钉与螺钉成本高。随着汽车、飞机、高铁行业新材料应用与新造型的要求，新的连接技术与装置开发也是未来机械行业发展的重要方向。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种精度高、实用性强并且连接强度好的钣金件的注射式连接方法及装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种钣金件的注射式连接方法，包括以下步骤：1)将待连接的钣金件上下贴合放置；2)利用高速旋转的开孔器在贴合放置的钣金件上由上至下开孔，孔穿透上层的钣金件但不穿透下层的钣金件，金属板料在热摩擦的作用下，在板料上表面形成一个环形的衬套；3)将熔融金属液注入到衬套中，待金属液凝固后，在上、下板料形成焊点，与衬套共同作用，实现钣金件之间的永久性连接。

所述步骤1)中，上下贴合的钣金件放置于下压头上。

一种钣金件的注射式连接方法，包括以下步骤：1)将待连接的钣金件上下间隔布置；2)利用高速旋转的开孔器在上层钣金件上由上至下开孔，金属板料在热摩擦的作用下，在板料上表面形成一个环形的第一衬套；3)利用钻铆钉在下层钣金件上由下至上压穿板料，钻铆钉压入下层钣金件的位置与上层钣金件上开孔的位置相对，钻铆钉在下层钣金件上形成一个向上凸起且呈环形的第二衬套，第二衬套和第一衬套一起构成上、下层钣金件之间的贯通衬套；4)将熔融金属液注入到贯通衬套中，待金属液凝固后，在上、下板料之间形成焊点，钻铆钉留在贯通衬套中，钣金件之间形成永久性连接。

一种钣金件的注射式连接装置，其特征在于：包括电磁加热器、恒温器、注射机、注射针和开孔器；所述电磁加热器用于将金属焊丝加热熔化，在所述电磁加热器的内部设置有金属液通道；所述恒温器与电磁加热器连接，所述恒温器的进口与所述金属液通道连通；所述注射机的进口与所述恒温器的出口连接；所述注射机的出口连接所述注射针；所述注射针从所述开孔器中穿过且与所述开孔器滑动连接。

在所述开孔器的外部滑动套设一夹套。