铆工类论文2

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1、铆工类论文2铆工类论文2压铆连接成形原理在模具设计中的应用摘要:阐明压铆连接成形原理及其工艺过程,并以洗衣机铝箱体压铆模具设计为例,详细阐述了压铆连接成形原理在模具设计中的应用,解决了点焊技术无法焊接的材料之间相互连接问题.关键词:压铆;原理;模具由于铝箱体洗衣机具有许多优点,市场需求量大,因此越来越受到生产厂家的重视.洗衣机箱体通常采用易焊接的薄板金属构件,利用点焊技术将构件焊接起来.由于点焊技术不能将铝合金构件焊接在一起,满足不了流水线式的大规模生产,而且质量不稳定,美观性差.因此,为了适应洗衣机生产线的要求,必须对洗衣机铝箱体采用一

2、种全新的生产方式,该生产方式要能适应大批量、高质量的要求.为此,本文运用了模具“压铆连接成形”技术(即冲压连接圆点技术),开发了相应的模具设备,解决了洗衣机生产中铝箱体相互连接的问题.1压铆连接成形原理及工艺过程分析压铆连接成形技术是利用冲压和铆接的原理,通过模具技术在具有塑性变形的板件之间(例如金属板件)挤压成形出连接圆点的一种物理连接技术.挤压成形出的连接圆点几乎不损伤材料的本征特具有极好的动态连接疲劳强度;易于实现自动化、规模化的产;易于进行产品质量控制;劳动强度低;环保无污染等特性.压铆连接成形技术的核心是在板料上挤压出合适的圆点

3、,以使上、下部板料连接在一起.压铆连接成形圆点的工艺过程可分为初期压入、初期成形、塑形成型和保压4个阶段.1.1板料初期压入阶段如图1所示,板料初期压入阶段从凸模1接触上.部板料开始,到推杆5到达死点为止.这一过程,上部板料在凸模1挤压力的作用下材料产生弯曲变形,并且局部发生塑性变形.在这一阶段,上、下部板料主要以弹性变形为主,并伴有少量塑性变形[1].1.2压铆连接圆点初期成形阶段压铆连接圆点初期成形阶段从推杆5到达死点开始,至下部板料与推杆5顶面完全接触并形成上部轮廓为止(见图2压铆连接圆点初期成形阶段).在这一过程中,从开始到结束,

4、随着凸模1的下行,上、下部板料受到推杆5顶面、凹模4侧面上部和凸模1底面及其圆锥面的约束,在弹性变形和塑性变形的共同作用下,形成上部轮廓.在压铆连接圆点初期成形阶段,上、下板料的上部颈部圆角处组织由于受到凸模1和凹模4、推杆5的挤压,晶格被压缩,组织被强化.同时,在凹模4和推5形成的环形凹槽处,由于对材料无约束,材料可以自由伸缩,有助于圆点初步成形,并为压铆连接圆点塑性成形阶段的材料变形留下空间.板料初期压入阶段、压铆连接圆点初期成形阶段和普通冲压相似,不同之处是在压铆连接圆点初期形成阶段必须形成压铆连接圆点的上部轮廓.1.3压铆连接圆点

5、塑性成型阶段在压铆连接圆点塑性成型阶段,凸模1继续下行,挤压上、下部板料,直到凸模1到达死点为止(见图3压铆连接圆点塑性成型阶段).在这一过程中,由于凹模4和推杆5组成的环形凹槽对下部材料的圆角处无约束力,材料首先在挤压力的作用下向环形凹槽处流动,填充环形凹槽.接着,当环形凹槽处于充满状态时,材料流向环形凹槽处的阻力逐步增大,使凹模侧面的阻力变得相对较小,上部板料中的材料开始同时挤向环形凹槽和下部板料的侧面.在这一过程中,由于压铆连接圆点在初期成形阶段形成了连接圆点的上部轮廓,使上部板料颈状部位组织变薄和硬化,阻止了其材料沿“最小阻力”的

6、方向向上流动,材料只能向“外”流动,从而形成“倒锥”,使上、下部板料相互“咬合”而连接在一起.当凸模1到达死点时,压铆连接圆点完全形成.图3压铆连接圆点塑形成型阶段Fig.3Thestepofrivet1.4保压阶段在保压阶段,模具继续保持一定时间的压力,以使上、下部板料充分填充环形凹槽,并使压铆连接圆点完全定型,从而起到防止压铆连接圆点回弹的作用.保压阶段控制的好坏直接影响产品合格率的高低.2运用压铆连接原理进行模具结构设计2.1模具运行机理下面以洗衣机铝箱体为例,说明压铆连接原理在模具结构设计中的具体应用.图4所示的(压铆模具结构分析

7、)为洗衣机铝箱体上、下部板料压铆连接时,一个圆点的压铆模具结构图.将洗衣机铝箱体上、下部板料重叠后放入模具,当模具上、下模合模后,凸模3将上、下部板料同时压入凹模5的型腔中,同时推杆6在箱体下部板料的压迫下随着往下退.随着凸模3的继续伸入及推杆6的逐渐下退,当推杆6退到死点后,由于凸模仍在继续向下伸入,在挤压力的作用下,箱体上、下部板料压铆连接圆点的底部和周边就开始变化,并将底部和周边变形后“多余”的材料向推杆6与凹模5预留的环形凹槽流动,与此同时,上部板料也向下部板料的圆柱侧面挤入,使两种被铆接的材料之间形成相互嵌套,产生如图5(压铆成

8、形圆点结构)所示的形状,从而达到铆接两种材料的作用.压铆连接圆点形成后进行一定时间的保压,以保证圆点的质量.开模时压料板4将压铆连接圆点从凸模3中推出,整个动作全部完成.在实际生产中,为使上、