一种基于金属管材端部与板材径向挤压连接的方法及装置与流程

技术特征：
1.一种基于金属管材端部与板材径向挤压连接的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：将待连接的管材(1)与板材(4)进行装配后整体放置在下模(5)上，下模(5)上设有圆柱凸台，管材(1)套在圆柱凸台上；上模(2)套在管材(1)上，上模(2)下端内侧设有环形的挤压凸起，挤压凸起外侧套有弹性套圈(3)；s2：下模(5)固定不动，上模(2)以速度v1下行直至挤压凸起与板材(4)接触，上模(2)继续以速度v2下行挤压板材(4)，弹性套圈(3)受到上模挤压发生弹性变形，并对板材(4)产生压边作用，使板材(4)与弹性套圈(3)接触的部位不发生形变；板材(4)与管材(1)接触的孔口边缘的下部受到下模(5)上圆柱凸台的约束不产生变形，孔口边缘的上部受到局部挤压，产生向管材(1)径向的塑性变形，对管材(1)的局部施加径向压力从而产生向内的颈缩；当上模(2)下行至预设位置时停止，管材(1)与板材(4)的连接部位形成机械锁扣；s3：上模(2)以速度v3上行回到初始位置，完成管材(1)与板材(4)的连接。2.根据权利要求1所述的基于金属管材端部与板材径向挤压连接的方法，其特征在于，板材(4)和管材(1)的材质为碳钢、不锈钢或铝合金。3.根据权利要求1所述的基于金属管材端部与板材径向挤压连接的方法，其特征在于，板材(4)的厚度为3～10mm，管材(1)的壁厚为0.5～3mm。4.根据权利要求1所述的基于金属管材端部与板材径向挤压连接的方法，其特征在于，v1为0.5～3mm/s，v2为0.02～0.5mm/s，v3为0.1～1mm/s。5.一种实现权利要求1～4任意一项所述基于金属管材端部与板材径向挤压连接的方法的装置，包括上模(2)和下模(5)，其特征在于，上模(2)下端内侧设有环形的挤压凸起，挤压凸起外侧套设有弹性套圈(3)；下模(5)上设有圆柱凸台，圆柱凸台的外径与待连接的管材(1)的内径匹配。6.根据权利要求5所述的实现基于金属管材端部与板材径向挤压连接的方法的装置，其特征在于，下模(5)上圆柱凸台的高度为待连接的板材(4)厚度的0.3～0.7倍。7.根据权利要求5所述的实现基于金属管材端部与板材径向挤压连接的方法的装置，其特征在于，下模(5)上圆柱凸台的边缘为圆角。8.根据权利要求5所述的实现基于金属管材端部与板材径向挤压连接的方法的装置，其特征在于，弹性套圈(3)为聚氨酯橡胶圈。

技术总结
本发明公开了一种基于金属管材端部与板材径向挤压连接的方法及装置，属于金属板材与管材连接技术领域。通过上模对板材的孔口边缘进行挤压，同时通过下模上的圆柱凸台进行约束，产生向管材径向流动的塑性变形，从而对管材的局部施加径向压力从而产生向内的颈缩，形成机械锁扣，实现二者的可靠连接。本发明形成的接头的抗拉脱强度高。该方法制造成本低，生产效率高。连接过程中对设备的要求不高，模具加工简单，连接过程便捷，生产效率高，易实现流水线生产。同时，整个连接过程在室温下进行，不需要加热，不会产生有害气体或粉尘，对环境友好；连接前后不会改变母材的性能，便于材料回收利用。收利用。收利用。


技术研发人员：王朋义 金加庚 万戈辉 王育聪 张昌松 段敬民
受保护的技术使用者：陕西科技大学
技术研发日：2021.10.14
技术公布日：2022/1/21