圖7，所述的鋁合金板與碳纖維復合材料板的自沖鉚接過程中沖頭130沿著壓邊圈190中的通孔向下運動到下止點，隨著沖頭130繼續下移鉚釘作用于碳纖維復合材料板150和鋁合金板160，沖頭130作用使鋁合金板160變形流入凹模主體170內的凹模型腔180，鉚釘140在凹模主體170、凹模型腔180和沖頭130的共同作用下鉚釘腿部逐漸外翻形成鉚扣，實現碳纖維復合材料板和鋁合金板的自沖鉚接。
[0066]4.直到沖頭130到達下止點，沖頭130泄壓向上運動回程，自沖鉚接工藝完成卸下鋁合金板160和碳纖維復合材料板150的鉚接件，進行下一次自沖鉚接的準備工序。
[0067]實施例:
[0068]應用本實用新型所述的帶有通孔的碳纖維復合材料板的制備模具制備一塊中心帶有直徑為8mm通孔，碳纖維復合材料板件的整體尺寸為200mm X 80mmX 2mm。制備的碳纖維復合材料板基體材料為酚醛環氧乙烯基樹脂，增強體材料選用3k碳纖維絲。
[0069]本實用新型所述的包含帶有通孔的碳纖維復合材料板制備工序的鋁合金板與碳纖維復合材料板之間的自沖鉚接過程的步驟如下:
[0070]1.取一塊厚度為2mm的鋁合金板160;
[0071]2.制備一塊帶直徑為8mm通孔的碳纖維復合材料板150。將預浸布剪裁出8塊尺寸為200mmX80mm大小的長方體，將剪裁好的碳纖維預浸布一層一層平鋪到所述帶有通孔的碳纖維復合材料板裝置中的下凹模120結構的凹槽內，在平鋪過程中經過預浸的碳纖維編織布通過編織縫隙穿過下凹模120凹槽內的光柱。上凸模110與下凹模120相合并施加5MPa的壓力，對合模升溫4小時，使合模溫度升高到110°C凝膠15分鐘，完成酚醛環氧乙烯基樹脂的凝膠。凝膠結束后對合模繼續升溫20分鐘使溫度達到到120°C固化2小時，完成酚醛環氧乙烯基樹脂的固化。降低合模溫度，分離上凸模110與下凹模120，取出碳纖維復合材料試件，對板件進行修剪，得到應用于板件之間鉚接帶有通孔的碳纖維復合材料板150。
[0072]3.將所述制備成帶有通孔的碳纖維復合材料板150與鋁合金板160放置在凹模主體170上，碳纖維復合材料板150在上鋁合金板160在下，驅動壓邊圈190壓緊碳纖維復合材料板150和鋁合金板160，并保證碳纖維復合材料板150中通孔、沖頭130和凹模主體170的同軸度。
[0073]4.采用送釘機構將鉚釘送入壓邊圈的中心光通孔中，鉚釘頭部直徑為1mm，腿部外徑為8mm，鉚釘腿部外徑與所述碳纖維復合材料板150通孔直徑相同，恰使鉚釘腿部可放入帶有通孔的碳纖維復合材料板150的通孔中。
[0074]5.驅動沖頭130沿著壓邊圈190中的通孔向下運動，沖頭130圓柱主體的底面圓直徑為1mm與鉚釘頭部直徑相同，隨著沖頭130繼續下移鉚釘作用于碳纖維復合材料板150和鋁合金板160，沖頭130作用使鋁合金板160變形流入凹模主體170內的凹模型腔180，鉚釘140在凹模主體170、凹模型腔180和沖頭130的共同作用下鉚釘腿部逐漸外翻形成鉚扣，實現碳纖維復合材料板和鋁合金板的自沖鉚接。
[0075]6.直到沖頭130到達下止點，沖頭130泄壓向上運動回程，自沖鉚接工藝完成卸下鋁合金板160和碳纖維復合材料板150的鉚接件，進行下一次自沖鉚接的準備工序。
[0076]盡管本實用新型的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實用新型并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。
【主權項】
1.碳纖維復合材料板的制備模具，其特征在于，包括: 上凸模，其為長方體式結構件，在所述長方體下表面中心處設置長方體凸臺，在凸臺中心處設置光孔； 下凹模，其為長方體式結構件，在所述長方體上表面中心處設置長方體凹槽，其能夠與所述長方體凸臺相配合扣合，所述凹槽的中心處設置光柱，其能夠插入到所述光孔中；所述長方體凹槽側壁中點處設置半圓形通孔。2.如權利要求1所述的碳纖維復合材料板的制備模具，其特征在于， 所述光孔包括圓柱體光孔及圓錐體光孔，其中，靠近所述長方體凸臺的光孔為所述圓柱體光孔，遠離所述長方體凸臺的光孔為所述圓錐體光孔； 所述光柱包括圓柱體光柱及圓錐體光柱，其中，靠近所述長方體凹槽的光柱為所述圓柱體光柱，遠離所述長方體凹槽的光柱為所述圓錐體光柱。3.如權利要求2所述的碳纖維復合材料板的制備模具，其特征在于， 所述圓柱體光孔與所述圓錐體光孔之間采用圓弧過渡； 所述圓柱體光柱與所述圓錐體光柱之間采用圓弧過渡。4.如權利要求2所述的碳纖維復合材料板的制備模具，其特征在于，所述圓錐體光孔及所述圓錐體光柱在錐尖處設置為球面。5.如權利要求1-4中任一項所述的碳纖維復合材料板的制備模具，其特征在于，所述上凸模及所述下凹模為鋁合金材料。6.碳纖維復合材料板與鋁合金板的自沖鉚接模具，其特征在于，包括: 鉚釘，其用于將碳纖維復合材料板與鋁合金板鉚接； 沖頭，其為圓柱狀結構件； 凹模主體，其中心位置處設置凹模型腔，所述凹模型腔側壁為光孔圓柱側壁，中心處為圓錐體凸臺； 所述沖頭及所述凹模型腔同心設置，所述鋁合金板與所述碳纖維復合材料板同心放置在所述凹模主體上，并且與所述沖頭同心設置，所述沖頭在運動過程中將所述鉚釘張開并帶入到所述碳纖維復合材料板及所述鋁合金板共同進入所述凹模型腔中，進而形成機械互鎖。7.如權利要求6所述的碳纖維復合材料板與鋁合金板的自沖鉚接模具，其特征在于，所述圓柱狀結構件的圓柱底面與柱面之間采用圓角過渡;所述圓錐體凸臺頂端采用圓球體過渡，所述凹模型腔側壁與所述凸臺的圓錐面采用圓弧過渡，所述凹模型腔側壁與所述凹模主體上表面采用圓弧過渡。8.如權利要求6所述的碳纖維復合材料板與鋁合金板的自沖鉚接模具，其特征在于，還包括:壓邊圈，其用于壓緊碳纖維復合材料板及鋁合金板，所述壓邊圈中心處設置安裝所述沖頭的通孔。9.如權利要求6-8中任一項所述的碳纖維復合材料板與鋁合金板的自沖鉚接模具，其特征在于，所述沖頭為Crl 2MoV鋼。
【專利摘要】本實用新型公開了碳纖維復合材料板的制備模具，包括：上凸模，其為長方體式結構件，在長方體下表面設置長方體凸臺，在凸臺中心處設置光孔；下凹模，其為長方體式結構件，在長方體上表面設置長方體凹槽，其能夠與長方體凸臺相配合扣合，凹槽的中心處設置光柱，其能夠插入到光孔中。本實用新型還公開了碳纖維復合材料板與鋁合金板的自沖鉚接模具，包括：鉚釘，其用于將碳纖維復合材料板與鋁合金板鉚接；沖頭，其為圓柱狀結構件；凹模主體，其中心位置處設置凹模型腔，凹模型腔側壁為光孔圓柱側壁，中心處為圓錐體凸臺。本實用新型具有能夠承受較大沖擊力、工藝步驟簡單、成本低、鉚接接頭抗拉、抗剪和抗疲勞性能優越等特點。
【IPC分類】B21J15/10, B29C70/34, B29C33/00, B29C70/54
【公開號】CN205255328
【申請號】CN201521127818
【發明人】莊蔚敏, 劉西洋, 敖文宏, 徐紀栓, 楊冠男, 解東旋, 李冰嬌, 胡哲, 張凱希, 郭帥, 閆雪燕, 李曉鵬
【申請人】吉林大學
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月30日