用于在使用接合元件的情况下接合至少两个至少在接合区中重叠布置的接合部件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在使用接合元件(6)的情况下接合至少两个至少在接合区(22)中重叠布置的接合部件(1、2)的方法，所述接合元件在接合方向(F)上被输送给接合区并且至少在柄部(13)中构造成在沿与接合方向(F)相反的方向观察时没有沉割部，其中，借助于接合元件(6)至少冲穿在接合方向(F)上首先与接合元件(6)相互作用的第一接合部件(1)，并且将接合元件(6)以不冲穿第二接合部件(2)的方式压入第二接合部件(2)中，其中，接合元件(6)的柄部(13)被设置成以在被压入第二接合部件(2)中之后无沉割部和至少在沿与接合方向(F)相反的方向观察时没有形锁合以及加载径向力的方式接触第一接合部件(1)和第二接合部件(2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于在使用接合元件的情况下接合至少两个至少在接合区中重叠布置的接合部件的方法。
技术介绍
从文献DE 103 29 477 A1中已知一种用于连接重叠布置的接合部件的接合方法，该接合方法使用在柄部区域中无沉割部的接合元件。在这一已公开的接合方法中，在接合方法期间驱使第一接合部件的材料穿过在接合过程中产生的第二接合部件的冲裁凹口，由此会产生不期望的冲裁余料。在驱使第一接合部件的材料穿过所产生的第二接合部件的冲裁开口之后，使第一接合部件的材料相对于第二接合部件压紧，从而在第一和第二接合部件之间产生形锁合。在该方法中不利的是，产生不期望的冲裁余料，其必须可靠地从接合部位处移除。此外，在驱使第一材料穿过在第二接合部件中刚刚才产生的冲裁开口时，产生无覆层的棱边区域，由此可能导致不期望的腐蚀。从文献DE 10 2011 009 649 A1中公开了整体作为概念全冲裁铆接已知的方法。在这种类型的方法中，所使用的接合元件至少在柄部区域中具有在周向上环绕的沉割部或者沟纹和凹入部，其用于通过借助于凹模实现的材料压入使全冲裁铆钉形锁合地配合在两个接合部件的材料中。在所述全冲裁铆接方法中不利的是，产生两个待接合的部件的至少一个、如有可能甚至两个冲裁余料。特别是当接合部件由不同材料制成时，所产生的两个冲裁余料尤其不利，因为在借助于全冲裁铆钉接合之后，为了回收的目的必须以根据其材料特定的方式再次使该冲裁余料分离。从文献DE 10 2008 005 289中已知一种用于车身构件、特别是用于车顶的车顶元件在机动车的车身上的固定组件。该固定组件使用全冲裁铆接方法作为固定或接合方案，在其中，在将全冲裁铆钉引入待接合的构件中时产生两个冲裁余料。在该方法中不利的是，冲裁余料的产生引起更高的清理成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是避免现有技术的缺点。此外，本专利技术的目的是给出一种在使用接合元件的情况下的接合方法，在其中，使在接合部位的区域中的易受腐蚀性最小化。本专利技术的另一目的是，给出一种接合方法，在其中，不产生必须被清理的自由的冲裁余料。本专利技术的另一目的是，给出一种利用简单成型的接合元件的接合方法，该接合元件提供足够的拔出强度或拔出力。本专利技术的另一目的是，给出一种冲裁铆接接合方法，其也可使用在狭窄地设计的接合区中、特别是在12mm或凸缘长度更小的车身凸缘的区域中。这些目的通过具有权利要求1所述的特征的接合方法实现。在从属权利要求中给出有利的实施方式。在用于在使用接合元件的情况下接合至少两个至少在接合区中重叠布置的接合部件的方法中，接合元件在接合方向F上被输送给接合区并且至少在柄部区域中构造成在沿与接合方向F相反的方向观察时没有沉割部/侧凹部/底切部，根据本专利技术通过以下方式改进所述方法，即，借助于接合元件至少冲穿在接合方向F上首先与接合元件相互作用的第一接合部件，并且将接合元件以不冲穿第二接合部件的方式压入第二接合部件中，其中，接合元件的柄部区域被设置成以在被压入第二接合部件中之后无沉割部和至少在接合方向F上观察时没有形锁合以及加载径向力的方式接触第一接合部件和第二接合部件。在这种类型的根据本专利技术的方法中，特别的优点是，不产生不期望的冲裁余料。特别是，在借助于接合元件冲穿第一接合部件时产生的冲裁余料被推入第二接合部件的区域中并且嵌在此处。在根据本专利技术的接合方法中，接合元件几乎不变形并且也不像在半空心冲裁铆接中那样展开。由此，可保持接合区特别小，这实现了也可使用直径小的凸模和凹模以及压紧装置，从而根据本专利技术的接合方法也可很好地应用在小的重叠区的区域中、特别是窄的车身凸缘的区域中。出人意料的是，在根据本专利技术的接合方法中，通过冲穿第一接合部件并且通过沿着成型方向F将接合元件引入第二接合部件中，显然将如此大的径向力作用到接合元件的柄部上，即，可实现足够高的拔出力，该拔出力例如对于借助于铆接技术连接车身部件来说非常必要。在根据本专利技术的方法中，有意识地不产生形锁合，而是通过压入无沉割部的接合元件分别在接合部件和接合元件之间在接触面上产生纯粹的力锁合和/或摩擦连接，其中，由此产生的、接合元件从接合部件中的拉出力达到足够高的程度。在根据本专利技术的方法的改进方案中，使在冲穿第一接合部件时产生的冲裁余料嵌入在接合元件的端侧的自由端部和未被冲穿的第二接合部件之间。即，由此在冲穿第一接合部件时产生的冲裁余料保留在待接合的接合部件之间的接合连接部中。由此，不需要清除和/或清理以冲裁余料的形式的废料，冲裁余料例如来自进行根据本专利技术的方法的接合工位。具有柄部区域和接合部件头部的接合元件适合用于根据本专利技术的方法，其中，柄部区域构造成在沿与有意的接合方向F相反的方向观察时没有沉割部并且在其柄部外表面方面在横截面中可构造成圆形的、椭圆形/卵形的、三角形的、多角形的或多边形的。例如，接合元件的柄部区域可朝向其自由端部变细。根据本专利技术使用的接合元件构造成，其在接合过程中在其空间形状方面保持为不变或者几乎不变。在此，“不变”或“几乎不变”理解成，显然在推动接合元件时可能在接合元件的外侧处产生沟纹或槽纹。然而，在此接合元件的空间形状基本上不变。作为反例(其中接合元件的空间形状并非保持不变)，在此应提到半空心冲裁铆接，其中，为了形成在接合连接中的沉割部，需要并且期望半空心冲裁铆钉的限定的变形。与此相对，适合用于根据本专利技术的接合方法的接合元件是实心体，其在接合时保持其空间形状。已表明，当接合元件在柄部外表面的区域中具有Ra≤10μm的粗糙度时，已经得到了接合部位的足够高的强度。在这种粗糙度的情况下，通过在接合时产生的、作用到接合元件的柄部外表面上的径向力，已经产生了足够高的摩擦力，其引起连接部位的足够高的拔出力或拔出强度。适宜地，在使用凸模和凹模的情况下应用接合部件。已表明，在接合元件的柄部区域的直径小于4mm、特别是小于3.5mm时，在接合区的区域中可使用具有12mm或更小、特别是小于10mm的直径的凹模，从而这种凹模适合使用在例如在车身凸缘中的接合区的狭窄的区域中。适宜地，接合元件由这样的材料制成，即，该材料比两个待接合的接合部件中较硬的一个更硬。根据本专利技术的方法适合用于接合两个由相同或不同材料制成的接合部件。例如，接合部件1和接合部件2可由不同的塑料制成。同样也可行的是，两个接合部件中的一个由塑料制成，两个接合部件中的另一个由金属制成。此外，根据本专利技术的方法也可使用在由不同金属材料制成的接合部件中。为了进一步改进通过根据本专利技术的方法建立的接合连接，推荐的是，接合元件由这样的材料制成，即，该材料具有比待接合的接合部件中较大的热膨胀系数α更高的热膨胀系数α。此外可以适宜的是，在进行根据本专利技术的接合方法之前，应加热接合元件被压入的接合部件的部分区域。这种类型的加热例如可通过在压紧装置或凹模中的合适的加热装置实现。如果接合部件中的至少一个由可感应加热的金属制成，则在压入接合元件之前例如可借助于感应加热局部地加热由金属制成的接合部件。为此，为了感应加热的目的，在压紧装置和/或凹模中可设有感应线圈。由此实现，在将接合元件压入接合部件中的时刻，接合部件具有比接合元件更高的温度，由此，在插入接合元件之后，可提高作用到接合元件的柄部外表面上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在使用接合元件(6)的情况下接合至少两个至少在接合区(22)中重叠布置的接合部件(1、2)的方法，所述接合元件在接合方向(F)上被输送给接合区并且至少在柄部(13)中构造成在沿与接合方向(F)相反的方向观察时没有沉割部，其特征在于，借助于所述接合元件(6)至少冲穿在接合方向(F)上首先与接合元件(6)相互作用的第一接合部件(1)，并且将接合元件(6)以不冲穿第二接合部件(2)的方式压入第二接合部件(2)中，其中，接合元件(6)的柄部(13)被设置成以在被压入第二接合部件(2)中之后无沉割部和至少在沿与接合方向(F)相反的方向观察时没有形锁合以及加载径向力的方式接触第一接合部件(1)和第二接合部件(2)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.18 DE 102014000624.71.一种用于在使用接合元件(6)的情况下接合至少两个至少在接合区(22)中重叠布置的接合部件(1、2)的方法，所述接合元件在接合方向(F)上被输送给接合区并且至少在柄部(13)中构造成在沿与接合方向(F)相反的方向观察时没有沉割部，其特征在于，借助于所述接合元件(6)至少冲穿在接合方向(F)上首先与接合元件(6)相互作用的第一接合部件(1)，并且将接合元件(6)以不冲穿第二接合部件(2)的方式压入第二接合部件(2)中，其中，接合元件(6)的柄部(13)被设置成以在被压入第二接合部件(2)中之后无沉割部和至少在沿与接合方向(F)相反的方向观察时没有形锁合以及加载径向力的方式接触第一接合部件(1)和第二接合部件(2)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使在冲穿所述第一接合部件(1)时产生的冲裁余料(8)嵌入在接合元件(6)的端侧的自由端部(9)和未被冲穿的第二接合部件(2)之间。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用具有柄部(13)和头部(23)的接合元件(6)，其中，所述柄部(13)构造成在沿与接合方向(F)相反的方向观察时没有沉割部并且在其外表面(12)方面在横截面中构造成圆形的、椭圆形的、三角形的、四角形的、多角形的或多边形的。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述接合元件(6)的柄部(13)构造成朝向其自由端部(9)变细。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述接合元件(6)的空间形状保持为经过接合过程不变或者几乎不变。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述接合元件(6)在外表面(12)的区域中具有Ra≤10μm的粗糙度。7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在使用凸模(7)和凹模(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·霍恩博斯特尔，F·巴尔克豪森，H·黑尔迈耶，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE