一种金属材料无铆钉连接的接头质量检测方法与流程

1.本发明属于质检技术领域，尤其是一种金属材料无铆钉连接的接头质量检测方法。


背景技术：

2.无铆钉连接是通过无铆钉冲压模具对板件进行压力加工，利用板件本身的冷变形能力，使板件产生局部变形而将板件连接在一起的连接技术。无铆钉连接技术被广泛应用于汽车、航天以及家电行业金属板料的连接，主要加工薄板金属。
3.就现有技术而言，对无铆钉连接的接头质量检测是将接头切开，用测厚工具对接头的机械锁结构参数进行测量，这种检测方法为抽检方式，不能对生产线上的每个产品进行检测；另外该方法针对接头的机械锁结构进行检测，以结构特征代替力学性能，这种检测方式忽略了冲压裂纹和应力集中在长时间使用下的应力应变，对接头使用寿命的检测存在不确定性。


技术实现要素：

4.发明目的：提供一种金属材料无铆钉连接的接头质量检测方法，以解决现有技术存在的上述问题。
5.技术方案：一种金属材料无铆钉连接的接头质量检测方法，包括以下步骤：步骤1：预筛选无铆钉连接产品的接头得到测试样品；步骤2：获取测试样品的接头底厚数据，并对测试样品的接头进行破坏性测试；步骤3：利用破坏性测试所得的性能数据得到接头底厚数据的达标范围；步骤4：采集待检测无铆钉连接产品的接头底厚数据，并利用达标范围筛选待检测无铆钉连接产品的接头底厚数据得到达标范围内接头底厚数据所对应的机械锁合达标接头；步骤5：获取机械锁合达标接头的断裂形貌图像，所述断裂形貌图像包括凹陷位置断裂形貌图像和颈缩位置断裂形貌图像；步骤6：利用颈缩位置断裂形貌图像筛选机械锁合达标接头得到颈缩达标接头；步骤7：利用凹陷位置断裂形貌图像筛选颈缩达标接头得到质量达标接头。
6.进一步的，所述预筛选无铆钉连接产品的接头得到测试样品包括：利用人工检测与渗透检测配合的检测形式根据预筛选标准对无铆钉连接产品的接头进行筛选得到测试样品；其中，预筛选标准为接头不得出现扭曲、倾斜、褶皱、松动和外表面宏观裂纹。
7.进一步的，所述获取测试样品的接头底厚数据包括：步骤21：利用底厚测量装置采集接头的距离数据；步骤22：利用距离数据构建接头的三维形貌模型；步骤23：利用三维形貌模型得到接头底厚数据。
8.进一步的，所述底厚测量装置包括物料传送设备、上位测距传感器、下位测距传感器和数据处理单元，所述物料传送设备用于定向传送无铆钉连接产品，所述物料传送设备的上方设有上位测距传感器，所述上位测距传感器用于连续采集上位测距传感器与无铆钉连接产品上表面之间的上侧距离数据，所述物料传送设备的下方设有下位测距传感器，所述下位测距传感器用于连续采集下位测距传感器与无铆钉连接产品下表面的下侧距离数据，所述上侧距离数据和下侧距离数据同步采集，将上侧距离数据和下侧距离数据作为距离数据，所述物料传送设备为无铆钉连接产品提供的传送路径穿过上位测距传感器和下位测距传感器的采集范围，所述上位测距传感器和下位测距传感器的输出端均与数据处理单元的输入端电连接，所述数据处理单元利用上侧距离数据和下侧距离数据构建接头的三维形貌模型。
9.进一步的，所述利用上侧距离数据和下侧距离数据构建接头的三维形貌模型包括：步骤221：拟合同一时间点的所有上侧距离数据得到上侧接头轮廓线；步骤222：拟合连续的上侧接头轮廓线得到上侧接头轮廓面；步骤223：以与拟合上侧接头轮廓面相同的方式得到下侧接头轮廓面；步骤224：缝补上侧接头轮廓面和下侧接头轮廓面得到接头的三维形貌模型；其中，所述上位测距传感器和下位测距传感器连续采集的周期与物料传送设备的传送速度匹配。
10.进一步的，所述利用三维形貌模型得到接头底厚数据包括：步骤231：获取无铆钉冲压模具的上模冲头直径，并将a倍的上模冲头直径作为有效底厚长度；步骤232：划定底厚区域，所述底厚区域是以下侧接头轮廓面中心点为圆心，以有效底厚长度为直径得到的面域在纵轴上的空间区域；步骤233：将底厚区域内上侧接头轮廓面和下侧接头轮廓面所含数据作为接头底厚数据。
11.进一步的，所述利用破坏性测试所得性能数据得到接头底厚数据的达标范围包括：步骤31：筛选性能数据达标的无铆钉连接产品得到短期达标产品；步骤32：根据短期达标产品的接头底厚数据得到中位接头底厚数据；步骤33：利用中位接头底厚数据和冲压加工误差数据得到接头底厚数据的达标范围；其中，所述性能数据包括抗拉强度数据和抗剪切强度数据；将无铆钉冲压模具的模型、无铆钉冲压模具的驱动数据和无铆钉连接产品（1）的板材数据输入冲压仿真软件，利用仿真软件输出冲压加工误差数据。
12.进一步的，所述断裂形貌图像利用感应热成像技术或ｘ射线技术获取。
13.进一步的，所述利用凹陷位置断裂形貌图像筛选颈缩达标接头得到质量达标接头包括：步骤71：将c倍的上模冲头直径作为裂纹筛选长度；步骤72：划定裂纹无碍区域，所述裂纹无碍区域是以底厚区域的轴线为轴线，以裂
纹筛选长度为直径的空间区域；步骤73：将裂纹无碍区域以外的接头作为裂纹隐患区域；步骤74：判断裂纹隐患区域内是否有风险裂纹，若是，则无铆钉连接产品为短期达标产品；否则无铆钉连接产品为长期达标产品，将长期达标产品作为质量达标接头。
14.有益效果：本发明通过对部分预筛选产品进行破坏性实验制定非损伤筛选标准，并对非损伤筛选标准挑选出的机械锁合达标接头进行裂纹筛选，将影响使用寿命的裂纹产品剔除，得到力学性能长时间有效的合格产品，检测质量高的同时可对流水线产品逐个检测，使每个产品的质量得到保障。
附图说明
15.图1是本发明中质量检测方法的步骤图；图2是本发明中底厚测量装置的结构示意图；图3是本发明中接头的侧剖视图；图4是本发明中某一时刻的上侧接头轮廓线和下侧接头轮廓面。
16.附图标记为：1、无铆钉连接产品；2、接头；21、板材一；22、板材二；3、上位测距传感器；4、下位测距传感器；5、物料传送设备。
具体实施方式
17.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
18.如图1所示，一种金属材料无铆钉连接的接头质量检测方法，包括以下步骤：步骤1：预筛选无铆钉连接产品1的接头2得到测试样品；步骤2：获取测试样品的接头底厚数据，并对测试样品的接头进行破坏性测试；步骤3：利用破坏性测试所得的性能数据得到接头底厚数据的达标范围；步骤4：采集待检测无铆钉连接产品1的接头底厚数据，并利用达标范围筛选待检测无铆钉连接产品1的接头底厚数据得到达标范围内接头底厚数据所对应的机械锁合达标接头；如图3所示接头2是由板材一21和板材二22制成的机械锁结构；步骤5：获取机械锁合达标接头的断裂形貌图像，断裂形貌图像包括凹陷位置断裂形貌图像和颈缩位置断裂形貌图像；步骤6：利用颈缩位置断裂形貌图像筛选机械锁合达标接头得到颈缩达标接头；步骤7：利用凹陷位置断裂形貌图像筛选颈缩达标接头得到质量达标接头。
19.步骤1具体包括：利用人工检测与渗透检测配合的检测形式根据预筛选标准对无铆钉连接产品1的接头2进行筛选得到测试样品；其中，预筛选标准为接头2不得出现扭曲、倾斜、褶皱、松动和外表面宏观裂纹。
20.具体的，人工检测包括人工目测和人工拉拽两个检测环节，预筛选时先利用人工目测剔除那些扭曲、倾斜、褶皱和外表面有宏观裂纹的接头2；然后通过人工拉拽的方式对
人工目测筛选出的接头2进行牢固检测，以剔除松动的接头2；然后利用渗透检测对接头2外表面的细小裂纹进行检测，虽然颜色渗透的方式能提高细小裂纹的成像性能，但人工的视觉和思路差异会导致细小裂纹判断差异，故对渗透厚的接头2拍照后可借助计算机平台进行判断，从数据的角度来获取细小裂纹的特征，以细小裂纹的密度来判断接头2的外表面裂纹情况，选取裂纹线密度ρ在0.04~0.08之间的接头2为测试样品（裂纹线密度ρ要达到小于0.04的区间时，接头底厚极小或极大，此时的接头底厚均不能形成稳定的机械锁结构；裂纹线密度ρ大于0.08的区间时，接头2在外界拉应力或剪应力下的稳定性难以保证）。
21.步骤2具体包括：步骤21：利用底厚测量装置采集接头2的距离数据；步骤22：利用距离数据构建接头2的三维形貌模型；步骤23：利用三维形貌模型得到接头底厚数据。
22.如图2所示，步骤21中的底厚测量装置包括物料传送设备5、上位测距传感器3、下位测距传感器4和数据处理单元，物料传送设备5用于定向传送无铆钉连接产品1，无铆钉连接产品1是利用无铆钉冲压模具将在两张金属板材上冲出接头2实现钣金连接的产品，无铆钉连接产品1的结构各异，为保证接头2位姿与上位测距传感器3和下位测距传感器4的配合稳定，需要借助治具将接头2放置到物料传送设备5上；为方便对接头2的位置进行表述建立笛卡尔坐标系，将无铆钉连接产品1在物料传送设备5上的运动方向定为y轴方向；物料传送设备5的上方设有上位测距传感器3，上位测距传感器3的若干个探测位点沿垂直与y轴的方向均匀分布，上位测距传感器3用于连续采集上位测距传感器3与无铆钉连接产品1上表面之间的上侧距离数据，（因为上位测距传感器3的安装位置确定，即每个探测位点在笛卡尔坐标系放的x轴和z轴上的坐标是固定的，故上侧距离数据除了表示探测位点到无铆钉连接产品1上表面距离l1外还暗含了一个固定的空间点坐标）物料传送设备5的下方设有下位测距传感器4，下位测距传感器4用于连续采集下位测距传感器4与无铆钉连接产品1下表面的下侧距离数据（下位测距传感器4与上位测距传感器3工作原理相同，下侧距离数据与上侧距离数据能表达的信息类似，都包含一个空间点坐标和下位测距传感器4探测位点到无铆钉连接产品1下表面的距离l2），l1和l2同步采集，x轴坐标相同的上侧距离数据和下侧距离数据为彼此对应关系，将上侧距离数据和下侧距离数据作为距离数据；物料传送设备5为无铆钉连接产品1提供的传送路径穿过上位测距传感器3和下位测距传感器4的采集范围。上位测距传感器3和下位测距传感器4的输出端均与数据处理单元的输入端电连接，数据处理单元利用上侧距离数据和下侧距离数据构建接头2的三维形貌模型。
23.如图3所示，步骤22具体包括：步骤221：拟合同一时间点的所有上侧距离数据得到上侧接头轮廓线；将上位测距传感器3安装在纵坐标为s1的高度，将下位测距传感器4安装在纵坐标为s2的高度，且上位测距传感器3上的探测位点与下位测距传感器4上的探测位点逐个匹配（即采集范围的z轴上存在一个上位测距传感器3的探测位点和下位测距传感器4的探测位点），当接头2运动到上位测距传感器3和下位测距传感器4的采集范围内后，上位测距传感器3的若干个探测位点均可以采集到一个l1，将探测位点空间坐标的纵坐标减去l1得到被测
点的空间坐标，以某个探测位点的空间坐标为（x，y，s1）为例，接头2上表面的被测点的空间坐标系为（x，y，s
1-l1），利用matlab将同一时刻上位测距传感器3采集到的所有被测点拟合为上侧接头轮廓线f
1（t）
=（x，s
1-l1），上侧接头轮廓线f
1（t）
表示的是t时刻接头2在过上位测距传感器3的x-y平面内的上表面轮廓线。
24.步骤222：拟合连续的上侧接头轮廓线得到上侧接头轮廓面；接头2经过上位测距传感器3后，步骤221拟合出了若干条上侧接头轮廓线，将上述上侧接头轮廓线，排布间隙为物料传送设备5传送接头2的速度与上位测距传感器3采集周期的乘积，利用matlab将若干条上侧接头轮廓线f
1（t）
=（x，s
1-l1）拟合为上侧接头轮廓面m
1（t）
=（y
（t）
，f
1（t）
）。其中，上位测距传感器3连续采集的周期与物料传送设备5的传送速度匹配，即传送速度快时采集周期短，保证了有效数据的数量足够拟合需求。
25.步骤223：以与拟合上侧接头轮廓面相同的方式得到下侧接头轮廓面；下侧接头轮廓面m
2（t）
=（y
（t）
，f
2（t）
）的拟合方式不再赘述。步骤224：缝补上侧接头轮廓面和下侧接头轮廓面得到接头2的三维形貌模型；因为x轴坐标相同的上侧距离数据和下侧距离数据为彼此对应关系，利用matlab将缝补侧接头轮廓面m
1（t）
和下侧接头轮廓面m
2（t）
=（y
（t）
，f
2（t）
）得到接头2的三维形貌模型v=（m
1（t）
，m
2（t）
，z）。接头2的三维形貌模型与破坏性测试所得的性能数据配合，可用于接头2结构与接头2性能的研究，对无铆钉冲压模具的设计具有积极作用。
26.步骤23具体包括：步骤231：获取无铆钉冲压模具的上模冲头直径，并将a倍的上模冲头直径作为有效底厚长度；步骤232：划定底厚区域，底厚区域是以下侧接头轮廓面中心点为圆心，以有效底厚长度为直径得到的面域在纵轴上的空间区域；步骤233：将底厚区域内上侧接头轮廓面和下侧接头轮廓面所含数据作为接头底厚数据；接头底厚数据n={m
1（t）
，m
2（t）
}。
27.其中，为防止无铆钉冲压模具造成无铆钉连接产品1拉伸部位拉裂，无铆钉冲压模具设计了拉伸圆角，选用a倍的上模冲头直径作为有效底厚长度是为了在划定底厚区域时摒弃靠近拉伸圆角位置的空间区域，将有效底厚长度机记作δx，在图4中可以看出，底厚区域内的接头底厚数据集中到更靠近圆心的位置，划定底厚区域以提高数据的准确性；具体的，拉伸圆角的设计与拉伸直径相关，可选a为0.5~0.8（拉伸圆角普遍不会超过拉伸直径的十分之一，另外还要保证接头底厚数据的数量），a的具体值根据实际情况而定，此处不做具体现限定。
28.步骤3具体包括：步骤31：筛选性能数据达标的无铆钉连接产品1得到短期达标产品；步骤32：根据短期达标产品的接头底厚数据得到中位接头底厚数据；步骤33：利用中位接头底厚数据和冲压加工误差数据得到接头底厚数据的达标范围；其中，性能数据包括抗拉强度数据和抗剪切强度数据；将无铆钉冲压模具的模型、无铆钉冲压模具的驱动数据和无铆钉连接产品（1）的板材数据输入冲压仿真软件，利用仿真软件输出冲压加工误差数据。
29.判定无铆钉连接产品1性能数据达标的指标与接头2的设计相关，每个产品的判断
标准根据产品需求而定。具体的，在步骤31中，普遍情况下无铆钉冲压模具为合格的，若无铆钉冲压模具的设计存在缺陷，可利用接头2的三维形貌模型与性能数据对无铆钉冲压模具进行优化。
30.无铆钉冲压模具不稳定的输出效果是由冲压设备的驱动造成的，主要表征是上模具的冲压行程发生不确定变化，冲压行小于正常值时，上模冲头的冲压效果无法使板材二22与下模腔充分接触，导致板材一21与板材二22的形变量不足，无法形成力学性能达标的机械锁结构，性能数据不达标；冲压行大于正常值时，板材一21与板材二22在上模冲头和下模腔内过载挤压，机械锁受到力学损伤，性能数据也不达标（过载挤压可能造成更佳的机械锁结构，但这种机械锁结构内部存在应力集中，短期的力学锁合性能变现较好，但在长期使用中，在应力应变下发生裂纹滋生，导致接头2的有效寿命较短）。
31.无铆钉连接产品1的板材厚度和材质均影响接头2的成型相关，基材的误差会放大冲压加工误差，板材厚度大于正常值时，机械锁受到力学损伤，板材厚度小于正常值时，机械锁力学性能不足，材质硬度大于正常值时，接头2易出现裂纹，不利于接头2的长时效使用，材质硬度小于正常值时，机械锁力学性能不足。
32.因为步骤31已经剔除了机械锁合不达标接头，所以步骤32中，短期达标产品的接头底厚数据均为有效数据，表明板材二22在冲压过程中与下模腔充分接触，即接头底厚数据中的m
1（t）
差异极小，不影响接头2质量的评判，可直接作为中位接头底厚数据中的m
1（t）
；因为所有的接头底厚数据均由底厚测量装置获取，所以接头底厚数据中m
2（t）
在x-y平面的数据均相同，差异在于z轴数据的不同，即s
2-l2的不同，对所有接头底厚数据中x-y平面上同一位置的纵坐标求中位数，并将所求中位数与x-y平面上对应的位置数据组合成中位接头底厚数据中的m
2（t）
，上述对纵坐标求中位数是为了剔除力学锁合性能出众的接头2，以防止无铆钉冲压模具输出过载造成的异常数据被采用。
33.步骤33中，接头底厚数据的达标范围通过冲压仿真软件得到的冲压加工误差数据与中位接头底厚数据得到，将中位接头底厚数据中m
2（t）
的纵坐标记作h，冲压加工误差数据记作θ，接头底厚数据中m
2（t）
在纵轴上的达标范围为h
±
θ，因为有步骤31的筛选，接头底厚数据中m
2（t）
在纵轴上的达标范围可代表接头底厚数据中m
2（t）
的达标范围。
34.步骤4具体包括：步骤41：判断待检测无铆钉连接产品1的接头底厚数据中的m
1（t）
是否与中位接头底厚数据中的m
1（t）
匹配；其中，两者的差异在于纵坐标的不同，及x-y平面上同一位置的纵坐标差异，判断依据为待检测无铆钉连接产品1的接头底厚数据中m
1（t）
的纵坐标数据与中位接头底厚数据中m
1（t）
的纵坐标数据差值小于0.01mm，若是，则两者匹配，可进行步骤42，否则，则两者匹配，待检测无铆钉连接产品1不合格。
35.步骤42：判断待检测无铆钉连接产品1的接头底厚数据中的m
2（t）
是否在中位接头底厚数据中的m
2（t）
的达标范围内，若是，则无铆钉连接产品1为机械锁合达标接头，否则，待检测无铆钉连接产品1不合格。
36.具体的，步骤5中断裂形貌图像利用感应热成像技术或ｘ射线技术获取。步骤1至步骤4是依据预筛选且机械应力测试达标产品的特征为标准筛对无铆钉连接产品1进行筛选，选出的机械锁合达标接头只能表明其短时间的力学性能合格，在实际工况的长时间应用中，接头2的裂纹（主要指板材一21和板材二22接触面上的裂纹）会在外部作用下不断生
长，导致其使用寿命的不确定，故需要通过断裂形貌图像对接头2内部裂纹进行检测。
37.步骤6筛选机械锁合达标接头的标准为裂纹长度不得超过b倍的缩颈长度，b与接头2的目的寿命和使用环境相关，目的寿命越长b值越小，使用环境越恶劣b值越小，优选b为0.1~0.2。
38.步骤7具体包括：步骤71：将c倍的上模冲头直径作为裂纹筛选长度；步骤72：划定裂纹无碍区域，裂纹无碍区域是以底厚区域的轴线为轴线，以裂纹筛选长度为直径的空间区域；步骤73：将裂纹无碍区域以外的接头2作为裂纹隐患区域；步骤74：判断裂纹隐患区域内是否有风险裂纹，若是，则无铆钉连接产品1为短期达标产品；否则无铆钉连接产品1为长期达标产品，将长期达标产品作为质量达标接头。具体的，风险裂纹指的是裂纹隐患区域内的裂纹线密度大于0.08。
39.其中，接头2受拉力和受剪力时靠近缩颈位置的受力更加集中，故将远离缩颈位置的裂纹无碍区域，该区域内的裂纹在长期使用中的变化较小，故对裂纹无碍区域的质检尺度较低，而裂纹隐患区域靠近缩颈，裂纹隐患区域的裂纹与使用寿命相关需要质检关注，裂纹无碍区域的大小与裂纹筛选长度相关，限定c倍的上模冲头直径作为裂纹筛选长度是为了明确划分判定范围，c的选定要满足裂纹无碍区域与缩颈位置的安全距离，可定c为0.4~0.6之间。
40.特别的，断裂形貌图像的获取成本较高，使得生产上对每个无铆钉连接产品1的成本较高，对接头2的质量检测可将步骤33中的接头底厚数据的达标范围设定为h
±
dθ，其中，设定d小于1，如此一来步骤4得到的机械锁合达标接头大幅度减少，因为接头底厚数据更贴近仿真下的理想值，所以机械锁合达标接头的质量保障更高，为降低获取断裂形貌图像的成本，机械锁合达标接头直接判定为质量达标接头，将步骤5的执行对象换为机械锁不合格接头，然后依次经过步骤6和步骤7得到机械锁不合格接头中的质量达标接头。
41.以上结合附图详细描述了发明的优选实施方式，但是，发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在发明的技术构思范围内，可以对发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于发明的保护范围。

技术特征：
1.一种金属材料无铆钉连接的接头质量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：预筛选无铆钉连接产品（1）的接头（2）得到测试样品；步骤2：获取测试样品的接头底厚数据，并对测试样品的接头进行破坏性测试；步骤3：利用破坏性测试所得的性能数据得到接头底厚数据的达标范围；步骤4：采集待检测无铆钉连接产品（1）的接头底厚数据，并利用达标范围筛选待检测无铆钉连接产品（1）的接头底厚数据得到达标范围内接头底厚数据所对应的机械锁合达标接头；步骤5：获取机械锁合达标接头的断裂形貌图像，所述断裂形貌图像包括凹陷位置断裂形貌图像和颈缩位置断裂形貌图像；步骤6：利用颈缩位置断裂形貌图像筛选机械锁合达标接头得到颈缩达标接头；步骤7：利用凹陷位置断裂形貌图像筛选颈缩达标接头得到质量达标接头。2.根据权利要求1所述的一种金属材料无铆钉连接的接头质量检测方法，其特征在于，所述预筛选无铆钉连接产品（1）的接头（2）得到测试样品包括：利用人工检测与渗透检测配合的检测形式根据预筛选标准对无铆钉连接产品（1）的接头（2）进行筛选得到测试样品；其中，预筛选标准为接头（2）不得出现扭曲、倾斜、褶皱、松动和外表面宏观裂纹。3.根据权利要求2所述的一种金属材料无铆钉连接的接头质量检测方法，其特征在于，所述获取测试样品的接头底厚数据包括：步骤21：利用底厚测量装置采集接头（2）的距离数据；步骤22：利用距离数据构建接头（2）的三维形貌模型；步骤23：利用三维形貌模型得到接头底厚数据。4.根据权利要求3所述的一种金属材料无铆钉连接的接头质量检测方法，其特征在于，所述底厚测量装置包括物料传送设备（5）、上位测距传感器（3）、下位测距传感器（4）和数据处理单元，所述物料传送设备（5）用于定向传送无铆钉连接产品（1），所述物料传送设备（5）的上方设有上位测距传感器（3），所述上位测距传感器（3）用于连续采集上位测距传感器（3）与无铆钉连接产品（1）上表面之间的上侧距离数据，所述物料传送设备（5）的下方设有下位测距传感器（4），所述下位测距传感器（4）用于连续采集下位测距传感器（4）与无铆钉连接产品（1）下表面的下侧距离数据，所述上侧距离数据和下侧距离数据同步采集，将上侧距离数据和下侧距离数据作为距离数据，所述物料传送设备（5）为无铆钉连接产品（1）提供的传送路径穿过上位测距传感器（3）和下位测距传感器（4）的采集范围，所述上位测距传感器（3）和下位测距传感器（4）的输出端均与数据处理单元的输入端电连接，所述数据处理单元利用上侧距离数据和下侧距离数据构建接头（2）的三维形貌模型。5.根据权利要求4所述的一种金属材料无铆钉连接的接头质量检测方法，其特征在于，所述利用上侧距离数据和下侧距离数据构建接头（2）的三维形貌模型包括：步骤221：拟合同一时间点的所有上侧距离数据得到上侧接头轮廓线；步骤222：拟合连续的上侧接头轮廓线得到上侧接头轮廓面；步骤223：以与拟合上侧接头轮廓面相同的方式得到下侧接头轮廓面；步骤224：缝补上侧接头轮廓面和下侧接头轮廓面得到接头（2）的三维形貌模型；其中，所述上位测距传感器（3）和下位测距传感器（4）连续采集的周期与物料传送设备
（5）的传送速度匹配。6.根据权利要求5所述的一种金属材料无铆钉连接的接头质量检测方法，其特征在于，所述利用三维形貌模型得到接头底厚数据包括：步骤231：获取无铆钉冲压模具的上模冲头直径，并将a倍的上模冲头直径作为有效底厚长度，其中，0.5≤a≤0.8；步骤232：划定底厚区域，所述底厚区域是以下侧接头轮廓面中心点为圆心，以有效底厚长度为直径得到的面域在纵轴上的空间区域；步骤233：将底厚区域内上侧接头轮廓面和下侧接头轮廓面所含数据作为接头底厚数据。7.根据权利要求6所述的一种金属材料无铆钉连接的接头质量检测方法，其特征在于，所述利用破坏性测试所得的性能数据得到接头底厚数据的达标范围包括：步骤31：筛选性能数据达标的无铆钉连接产品（1）得到短期达标产品；步骤32：根据短期达标产品的接头底厚数据得到中位接头底厚数据；步骤33：利用中位接头底厚数据和冲压加工误差数据得到接头底厚数据的达标范围；其中，所述性能数据包括抗拉强度数据和抗剪切强度数据；将无铆钉冲压模具的模型、无铆钉冲压模具的驱动数据和无铆钉连接产品（1）的板材数据输入冲压仿真软件，利用仿真软件输出冲压加工误差数据。8.根据权利要求7所述的一种金属材料无铆钉连接的接头质量检测方法，其特征在于，所述断裂形貌图像利用感应热成像技术或ｘ射线技术获取。9.根据权利要求8所述的一种金属材料无铆钉连接的接头质量检测方法，其特征在于，所述利用凹陷位置断裂形貌图像筛选颈缩达标接头得到质量达标接头包括：步骤71：将c倍的上模冲头直径作为裂纹筛选长度，其中，0.4≤c≤0.6；步骤72：划定裂纹无碍区域，所述裂纹无碍区域是以底厚区域的轴线为轴线，以裂纹筛选长度为直径的空间区域；步骤73：将裂纹无碍区域以外的接头（2）作为裂纹隐患区域；步骤74：判断裂纹隐患区域内是否有风险裂纹，若是，则无铆钉连接产品（1）为短期达标产品；否则无铆钉连接产品（1）为长期达标产品，将长期达标产品作为质量达标接头。

技术总结
本发明公开了一种金属材料无铆钉连接的接头质量检测方法，属于质检技术领域。质量检测方法包括预筛选无铆钉连接产品的接头得到测试样品；获取测试样品的接头底厚数据，并对测试样品的接头进行破坏性测试；利用破坏性测试所得的性能数据得到接头底厚数据的达标范围；采集待检测无铆钉连接产品的接头底厚数据，并利用达标范围筛选待检测无铆钉连接产品的接头底厚数据得到达标范围内接头底厚数据所对应的机械锁合达标接头；获取机械锁合达标接头的断裂形貌图像，利用断裂形貌图像筛选缩达标接头得到质量达标接头。本发明能筛选出力学性能长时间有效的合格产品，检测质量高的同时可对流水线产品逐个检测，使每个产品的质量得到保障。得到保障。得到保障。


技术研发人员：孙年年 周丽娜 赵晟杰
受保护的技术使用者：天津正道机械制造有限公司
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/7/18