本发明涉及铆焊接
技术领域：
，尤其涉及一种铆焊钉及其电阻铆焊方法。
背景技术：
：因为异种材料之间物理性能的巨大差异，导致无法使用电阻点焊技术进行连接。而现在主流替代电阻点焊的例如spr类型的铆接技术，大多为机械连接，连接强度较弱，而且需要大量投入新的设备和产线，应用成本很高。导致在生产过程中需要一种简单易行的能够连接异种材料的技术。技术实现要素：有鉴于此，有必要提供一种铆焊钉及其电阻铆焊方法，用以解决现有技术中异种材料之间难以焊接的技术问题。本发明提供一种铆焊钉，该铆焊钉包括：钉帽、钉身以及钉尖，钉身两端分别与钉帽以及钉尖一体成型连接。进一步的，钉帽为圆形，其边缘朝向钉尖的方向弯曲，使得钉帽的中部形成一用于铆接的凹坑。进一步的，当钉尖竖直朝下摆放铆焊钉时，钉身的侧边与水平面夹角为85°，钉尖的侧边与水平面夹角为17.5°。本发明还提供一种铆焊钉电阻焊接方法，该铆焊钉电阻焊接方法包括如下步骤：s1：至少两块连接板材重叠放置于上电极以及下电极之间，然后将铆焊钉放置于连接板材以及上电极之间，钉尖朝向连接板材，钉帽朝向上电极；s2：上电极下压，将铆焊钉压紧最上层的连接板材；s3：上电极通电并下压，使得钉尖刺穿连接板材直至与最下层的连接板材接触，并在接触面上形成焊核；s4：上电极结束通电，并继续压紧铆焊钉，直至焊核冷却凝固成铆焊结构。进一步的，在步骤s1中，当最上层的连接板材为非金属时，铆焊钉铆焊接的位置需要预先开孔。进一步的，在步骤s3中，通电过程包括多次焊接循环，每次焊接循环包括依次进行的五次焊接周期以及一次休止周期。进一步的，焊接周期以及休止周期均为0.02秒。进一步的，焊接压力以及焊接电流均与连接板材总厚度呈正相关关系。进一步的，钉身长度等于连接板材的总厚度。与现有技术相比，本电阻铆焊方法通过铆焊钉与底层板之间焊接连接，与上层板之间铆接连接，从而将铆接与焊接结合在一起，简单快捷地实现异种材料之间的连接，并且连接效果稳定可靠，确保了连接强度。附图说明图1为本发明提供的铆焊钉的结构示意图；图2为本发明提供的铆焊钉的焊接设备的结构示意图；图3为本发明提供的铆焊钉的电阻铆焊方法的流程图；图4为本发明提供的铆焊钉在铆焊接的四个步骤时的结构示意图；图5为第一种情况的铆焊接的剖视图；图6为第一种情况的铆焊接的剖视图；图7为第一种情况的铆焊接的剖视图；图8为第一种情况的铆焊接的剖视图。具体实施方式下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。请参见图1，本铆焊钉包括钉帽1、钉身2以及钉尖3，钉身2两端分别与钉帽1以及钉尖3一体成型连接。铆焊钉需要具有导电性从而能够被应用于电阻焊接中，因此通常采用金属来制作铆焊钉。同时由于本铆焊钉还需要具备一定的铆接功能，因此在本实施例中，钉帽1为圆形，钉帽1的边缘朝向钉尖3的方向弯曲，使得钉帽1的中部形成一用于铆接的凹坑。为了方便钉尖3在焊接时刺穿连接板材，在本实施例中，当钉尖3竖直朝下摆放铆焊钉时，钉身2上粗下细，侧边与水平面夹角为85°，钉尖3的侧边与水平面夹角为17.5°。请参见图2，在本实施例中，焊接设备包括上电极4、下电极5、升降机构6以及送钉装置7，上电极4设置于下电极5的上方，上电极4还连接升降机构6，升降机构6能够带动上电极4上下运动。在本实施例中升降机构6可以采用电动推杆、液压油缸等常见的升降机构。送钉装置7是用于将铆焊钉送到合适位置进行铆焊的装置，在本实施例中，送钉装置7内开设有一滑槽，滑槽的横截面与铆焊钉相适应，铆焊钉能够沿着滑槽滑动。在滑槽的最底端，有一个托架，铆焊钉滑下来后会自动滑动到托架上，托架托起钉帽1，而钉身与顶尖3则从托架中穿过，在重力的作用下呈现竖直姿态。请参见图3与图4，本铆焊钉电阻焊接方法包括如下步骤：步骤s1，先将需要连接的多块连接板材8放置于下电极5上，将具有导电性能的连接板材8放置于最下方，贴靠所述下电极板5。上电极4位于连接板材8的正上方，然后移动送钉装置7，使得送钉装置7的最低端处于连接板材8和上电极4之间，并通过送钉装置7放置铆焊钉。在本实施例中，只需要将铆焊钉从滑槽滑下即可。步骤s2，升降机构6带动上电极4下压，将铆焊钉压紧最上层的连接板材8，实现对铆焊钉的临时固定，此时可以将送钉装置7移走。步骤s3，上电极4通电并在升降机构6的带动下继续下压，使得钉尖3刺穿上面的连接板材8直至与最下层的连接板材8接触，上电极4与下电极5之间通过铆焊钉与最下层的连接板材8导通，电流流过的热效应融化钉尖3，使得钉尖3与最下层连接板材8的接触面上形成焊核。步骤s4，上电极4结束通电，并继续压紧铆焊钉，直至焊核冷却凝固成铆焊结构，为了加速冷却也可以使用冷却水。在具体的使用过程中，异种材料的连接板材可以有多种形式：情形一：如图5所示，若一层金属连接板材与一层非金属连接板材，此为最基本的形式，只需要将金属的连接板材放置在底层，非金属的连接板材放置于金属连接板材上即可按照上述方式进行铆焊接。情形二：如图6所示，若是两层金属连接板材夹住非金属板材，也可以按照上述方式进行铆焊接，使得铆焊钉与上层金属连接板材铆接，与下层金属连接板材8焊接。情形三：如图7所示，若是两层非金属连接板材夹住非金属板材，可以先按照情形一的方式将金属连接板材与非金属连接板材连接在一起，然后将连接在一起的复合板翻个面，再用铆焊钉将另一块非金属连接板材铆焊在金属连接板材上。情形四：如图8所示，若是两层非金属连接板材连接在一起，可以先用本铆焊钉将两块非金属连接板材铆接在一起，再将其翻面，用另一个铆焊钉进行铆焊接，使得两个铆焊钉焊在一起，并且分别与两个非金属连接板材铆接。易知，当最上层的连接板材为金属时，由于金属在高温下会变软，具有良好的可塑性和流动性，因此可以充满钉帽1的凹坑。当最上层的连接板材为非金属时，由于非金属一般在高温下不具备可塑性，因此需要在铆焊钉铆焊及的位置预先开孔。易知，当需要进行铆焊接的连接板材厚度不同时，进行铆焊接的工艺参数也会随之发生变化。在本实施例中，铆焊钉的钉身2的长度与被铆板材总厚度大致相等。当被铆焊板总厚度小于或等于2.5mm时，钉身2的下端直径为5mm，钉帽1的外缘直径为8mm；当被铆焊板总厚度大于2.5mm并且小于或等于4mm时，钉身2的下端直径为6mm，钉帽1的外缘直径为10mm；当被铆焊板总厚度大于4mm时，钉身2的下端直径为7mm，钉帽1的外缘直径为12mm。相应焊接参数参考下表。总板厚(t)焊接压力(kn)焊接时间(cyc)焊接电流(ka)t≤2.5mm4.04(5 1)7.5-8.52.5mm＜t≤4mm4.24(5 1)8-9t＞4mm4.55(5 1)9-11其中焊接时间是用脉冲焊周期cyc的方式进行表述，如4(5 1)中，5的含义是5个焊接周期，1的含义是1个休止周期，4的含义是重复4次，使用50hz的频率，所以一个周期是0.02s。采用上述的铆焊钉以及电阻铆焊工艺，即可将异种材料快速地铆焊接在一起，操作简单，连接效果好。实施本发明实施例，具有如下有益效果：本电阻铆焊方法通过铆焊钉与底层板之间焊接连接，与上层板之间铆接连接，从而将铆接与焊接结合在一起，简单快捷地实现异种材料之间的连接，并且连接效果稳定可靠，确保了连接强度。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种铆焊钉，其特征在于，其包括：钉帽、钉身以及钉尖，所述钉身两端分别与所述钉帽以及钉尖一体成型连接。
2.根据权利要求1所述的铆焊钉，其特征在于，所述钉帽为圆形，其边缘朝向所述钉尖的方向弯曲，使得所述钉帽的中部形成一用于铆接的凹坑。
3.根据权利要求2所述的铆焊钉，其特征在于，当所述钉尖竖直朝下摆放所述铆焊钉时，所述钉身的侧边与水平面夹角为85°，所述钉尖的侧边与水平面夹角为17.5°。
4.一种铆焊钉的电阻铆焊方法，其特征在于，包括如下步骤：
s1：至少两块连接板材重叠放置于上电极以及下电极之间，然后将所述铆焊钉放置于连接板材以及所述上电极之间，所述钉尖朝向所述连接板材，所述钉帽朝向所述上电极；
s2：所述上电极下压，将所述铆焊钉压紧最上层的所述连接板材；
s3：所述上电极通电并下压，使得所述钉尖刺穿所述连接板材直至与最下层的所述连接板材接触，并在接触面上形成焊核；
s4：所述上电极结束通电，并继续压紧所述铆焊钉，直至焊核冷却凝固成铆焊结构。
5.根据权利要求4所述的铆焊钉的电阻铆焊方法，其特征在于，在所述步骤s1中，当最上层的所述连接板材为非金属时，所述铆焊钉铆焊接的位置需要预先开孔。
6.根据权利要求4所述的铆焊钉的电阻铆焊方法，其特征在于，在所述步骤s3中，通电过程包括多次焊接循环，每次所述焊接循环包括依次进行的五次焊接周期以及一次休止周期。
7.根据权利要求6所述的铆焊钉的电阻铆焊方法，其特征在于，所述焊接周期以及所述休止周期均为0.02秒。
8.根据权利要求4所述的铆焊钉的电阻铆焊方法，其特征在于，焊接压力以及焊接电流均与连接板材总厚度呈正相关关系。
9.根据权利要求4所述的铆焊钉的电阻铆焊方法，其特征在于，所述钉身长度等于所述连接板材的总厚度。
技术总结本发明涉及一种铆焊钉，包括：钉帽、钉身以及钉尖，钉身两端分别与钉帽以及钉尖一体成型连接。还涉及一种铆焊钉电阻焊接方法，包括S1：至少两块连接板材重叠放置于上电极以及下电极之间，然后将铆焊钉放置于连接板材以及上电极之间，钉尖朝向连接板材，钉帽朝向上电极；S2：上电极下压，将铆焊钉压紧最上层的连接板材；S3：上电极通电并下压，使得钉尖刺穿连接板材直至与最下层的连接板材接触，并在接触面上形成焊核；S4：上电极结束通电，继续压紧铆焊钉，直至焊核冷却凝固成铆焊结构。通过铆焊钉与底层板之间焊接连接，与上层板之间铆接连接，从而将铆接与焊接结合在一起，简单快捷地实现异种材料之间的连接。
技术研发人员：杨黄锐;方锳泽;谢锋;张颖;秦承华;杨欢
受保护的技术使用者：东风(武汉)实业有限公司
技术研发日：2020.11.25
技术公布日：2021.03.12
