自沖鉚接技術(shù)與設(shè)備
成果概況
| 成果類別: | 應(yīng)用技術(shù) | 體現(xiàn)形式: | 新工藝 | 課題來源: | 地方計(jì)劃 |
| 起止時(shí)間: | 2009.01 至2015.02 | 研究形式: | 獨(dú)立研究 | 所處階段: | 中期階段 |
| 成果屬性: | 原始性創(chuàng)新 |
成果簡介
1、任務(wù)來源:
江西省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào)2009BGA01700)“新型鉚釘鉚接技術(shù)研究”;江西省“贛鄱英才555工程” 領(lǐng)軍人才培養(yǎng)計(jì)劃(贛人字[2012]1號(hào))。
2、應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)原理:
本項(xiàng)目自主研究和開發(fā)了氣液增壓自沖鉚接機(jī),包括氣液增壓控制系統(tǒng)、自沖鉚接機(jī)構(gòu)、電路控制系統(tǒng)和支撐座。該鉚接機(jī)可以實(shí)現(xiàn)半空心鉚釘、管狀鉚釘、帶法蘭管狀鉚釘、橢圓管狀鉚釘、無鉚釘?shù)榷喾N鉚釘自沖鉚接,能夠連接不同種類材料,具有低成本、高效率、鉚接力大且在規(guī)定范圍內(nèi)無級(jí)可調(diào)、鉚接速度快、可靠性高、無污染、環(huán)保且安裝方便。該成果可用于汽車、飛機(jī)、火車、輪船、橋梁、房屋建筑、交通標(biāo)志、家用電器等領(lǐng)域。
3、性能指標(biāo):
1) 研制氣液增壓自沖鉚接機(jī)1臺(tái),能夠連接多層鋁板、鍍層鋼板、鋁板與鋼板兩種不同材料等;不需要預(yù)鉆孔,耐疲勞,具有低成本、高效率、鉚接力大且在規(guī)定范圍內(nèi)無級(jí)可調(diào)、鉚接速度快、低能耗、可靠性高、無熱輻射、無火花、無廢料、環(huán)保且安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。
2) 利用氣液增壓自沖鉚接機(jī)能實(shí)現(xiàn)半空心鉚釘、管狀鉚釘、帶法蘭管狀鉚釘、橢圓管狀鉚釘、無鉚釘?shù)鹊淖詻_鉚接。
3) 項(xiàng)目授權(quán)發(fā)明專利1件、實(shí)用新型專利2件;申請發(fā)明專利1件。
4) 發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文20多篇。
5) 培養(yǎng)了江西省青年科學(xué)家、江西省主要學(xué)科學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人、江西省贛鄱英才555工程領(lǐng)軍人才,培養(yǎng)了研究生8名,形成一支從事板料連接方向的研究團(tuán)隊(duì)。
6) 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人作為重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任的江西省載運(yùn)工具與裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2013年通過江西省科技廳的評(píng)估。
4、與國內(nèi)外同類技術(shù)比較
根據(jù)我們的調(diào)研和上海交通大學(xué)教育部科技查新工作站(Z14)的查新結(jié)果,綜合分析國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),得出以下結(jié)論:
檢索到的文獻(xiàn)中有利用氣液增壓技術(shù)的自動(dòng)鎖鉚機(jī)或鉚接機(jī)的專利文獻(xiàn)報(bào)道,以上研究與本課題組設(shè)計(jì)研究的無需預(yù)打孔自沖式氣液增壓鉚接機(jī)的不同。本課題組針對(duì)自沖鉚接機(jī)C型框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化方法的研究。
檢索到的文獻(xiàn)中有專用于自沖鉚接技術(shù)的管狀自沖鉚釘?shù)难芯砍晒?,也有利用氣液增壓自沖鉚接機(jī)進(jìn)行半空心鉚釘、管狀鉚釘和無鉚鉚釘?shù)淖詻_鉚接工藝過程、工藝參數(shù)、力學(xué)性能、數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究。以上文獻(xiàn)都是本課題組成員發(fā)表的研究成果。
檢索到的文獻(xiàn)報(bào)道了針對(duì)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和鋁合金材料半空心鉚釘自沖鉚接建立的數(shù)值模擬模型;有基于有限元技術(shù)的自沖鉚接多物理場的數(shù)值模型,采用LS-DYNA軟件建立鋁合金材料自沖鉚接的有限元模型;也有研究板材的自沖鉚接和無鉚釘鉚接的靜態(tài)、疲勞性能和力學(xué)性能等。以上自沖鉚接技術(shù)的研究其基于的試驗(yàn)機(jī)器與該項(xiàng)目組氣液增壓自沖鉚接機(jī)不同。
綜上所述,在國內(nèi)外公開發(fā)表的文獻(xiàn)中,除 本課題組的相關(guān)研究文獻(xiàn)外,未見與本課題類似的研制了一種以氣液增壓缸為動(dòng)力系統(tǒng)的自沖鉚接機(jī),并利用該機(jī)器進(jìn)行半空心鉚釘、管狀鉚釘、帶法蘭管狀鉚釘、橢圓管狀鉚釘、無鉚釘?shù)茸詻_鉚接技術(shù)研究相關(guān)報(bào)道。
5、成果的創(chuàng)造性、先進(jìn)性
1) 對(duì)半空心鉚釘、管狀鉚釘、帶法蘭管狀鉚釘、橢圓管狀鉚釘、無鉚釘?shù)茸詻_鉚接過程和連接強(qiáng)度進(jìn)行了數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)分析,得出了影響鉚接強(qiáng)度的主要因素,實(shí)現(xiàn)了鉚接參數(shù)優(yōu)化。
2) 開發(fā)了氣液增壓自沖鉚接機(jī),包括氣液增壓控制系統(tǒng)、自沖鉚接機(jī)構(gòu)、電路控制系統(tǒng)和支撐座。
3) 研制與鉚接機(jī)相匹配的凸凹模裝置,能在鉚接機(jī)上實(shí)現(xiàn)半空心鉚釘、管狀鉚釘、帶法蘭管狀鉚釘、橢圓管狀鉚釘、無鉚釘?shù)鹊淖詻_鉚接。
6、作用意義(直接經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)意義)
1) 隨著汽車工業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,對(duì)汽車經(jīng)濟(jì)性要求越來越高,重要措施之一便是追求車身輕量化,以節(jié)約能源。為降低車輛重量,一些輕型材料,如鋁合金、鎂合金等被用作車身的主要材料,這些都可以采用自沖鉚接方式來進(jìn)行連接。
2) 實(shí)現(xiàn)自沖鉚接技術(shù),最重要的是自沖鉚接機(jī)的研究。對(duì)自沖鉚接機(jī)理進(jìn)行研究,并開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鉚接設(shè)備,對(duì)新型輕量化材料在國內(nèi)汽車生產(chǎn)企業(yè)中的廣泛應(yīng)用具有重要意義。該成果可用于汽車、飛機(jī)、火車、輪船、橋梁、房屋建筑、交通標(biāo)志、家用電器等領(lǐng)域。
3) 推動(dòng)華東交通大學(xué)學(xué)科建設(shè)的發(fā)展?!恫牧峡茖W(xué)與工程》一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)獲批準(zhǔn);《交通運(yùn)輸工程》獲批準(zhǔn)博士點(diǎn)。
應(yīng)用前景
| 主要應(yīng)用行業(yè): | 制造業(yè) | 知識(shí)產(chǎn)權(quán)形式: | 專利 |
| 應(yīng)用狀態(tài): | 小批量或小范圍應(yīng)用 | 擬轉(zhuǎn)化方式: |
單位概況
| 完成單位: | 華東交通大學(xué) | ||
| 單位地址: | 江西省南昌市昌北開放開發(fā)區(qū) | ||
| 單位電話: | 0791-87046910 |
聯(lián)系方式
| 聯(lián)系人: | 黃志超 | 聯(lián)系人電話: | 0791-87046553 | 聯(lián)系人Email: | hzcosu@163.com |
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