功能元件制造技术

本发明专利技术提供一种功能元件，其具有功能部分，大致为管状的铆合部分和环状金属片接触表面，其特征在于：在所述铆合部分处具有成形特征件，用于在铆合卷边的形成期间所述金属片部件的共同移动，尤其是在所述铆合部分的自由端和/或所述铆合部分的径向外侧，至少在邻近所述铆合部分的所述自由端的区域中。本发明专利技术还提供一种构件总成，其包括功能元件和金属片部件。本发明专利技术还提供一种方法，用于将功能元件组装到金属片部件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种功能元件，其具有功能部分、大致为管状的铆合部分和环状金属片接触表面。进一步，本专利技术涉及一种包括所述功能元件和金属片部件的构件总成，还涉及一种用于将功能元件组装到金属片部件的方法。
技术介绍
上述类型的紧固元件形式的功能元件，已由Profile Verbindungstechnik GmbH& Co. KG公司销售多年，其各种形式的产品具有SBF、SBK、RSF和RSK等名称。其中，所述元件自身以及用于组装所述元件和所使用的冲模母模的方法，被详细描述于德国专利DE3447006C2,DE3446978C2 和 DE3835566C2 中。这种类型的紧固元件可采用自穿透(self-piercing)方式引入到金属片部件中，使得所述元件具有穿透和/或铆合部分。不过，所述紧固元件也可采用预穿孔而被引入到经过预穿孔的金属片中，所述预穿孔经常使用所称的预打孔机来进行，该预打孔机在组装所述紧固元件之前或期间对金属片部件直接穿孔。这种可能性仅存在于形成为中空体元件的功能元件的情况，例如螺母元件，这是因为，打孔机必须穿过所述紧固元件。也存在这样的可能性，即，以这样一种方式来使用设有穿透铆合部分的功能元件在所述组装过程之前或期间，通过穿透和/或铆合部分来将金属片部件穿孔。当所述功能元件实现为螺杆元件时，在这种情况下所产生的冲孔废料经常会卡在管状铆合部分之中，其可对于铆合卷边施加支撑功能。对于中空体元件，穿透的冲孔废料通常利用穿过中空体元件的持续喷注销(ejection pin)来去除。无论对应的功能元件是自穿透还是与预穿孔的金属片一起使用，穿透和/或铆合部分都必须在金属片部件上进行并非微不足道的变形操作，因为必须确保金属片部件变形进入铆合连接区域中的管状接头中。穿透和/或铆合区段随后沿着所述管状接头的自由独立端径向地向外变形，以形成用于承接所述管状接头的凹部，该凹部的横截面为U形。在这样的连接中，所述管状接头经常被在其自身上回叠(foldback)，使得金属片的环状叠层处于由卷曲起来的铆合部分形成的U形凹部之中。因此，无论这些操作是否包括预穿孔，对于穿透和/或铆合区段的要求而言，其一方面应具有足够的稳定性，从而能够进行所需的变形操作，而另一方面，在所述铆合卷边形成之后，应在铆合卷边的区域中实现足够的强度，从而确保预计的连接强度。对于物件与金属片部件牢固组装来说，这是必要的。对于紧固元件来说，重要的是，穿透和/或铆合区段的强度必须对应于螺丝件的强度等级。对于将紧固元件组装到金属片部件来说，穿透和/或铆合区段不可弯曲。另一方面，所形成的变形程度必须使得穿透和/或铆合区段能够再成形以形成径向横截面为U形的铆合卷边。这些相反的要求导致这样的一种情况，S卩，穿透和/或铆合区段的径向壁厚必须明确相关于紧固部分的有效尺寸。所述名词“紧固部分的有效尺寸”将被理解为紧固元件自身所需强度的含义。即使所述紧固元件已经成功地实际应用多年，但其仍有某些缺点，S卩，无论是否进行预穿孔，所述元件的组装可导致形成小薄片，这些小薄片随着时间的推移会陷入冲模母模区域中或所使用的工具和压具中的其他地方，从而可导致正在加工的金属片部件发生完全不希望出现的阻塞和变形。这些小薄片的起因很难确定，这是因为无法在大型压机中将产生薄片的过程视觉化；由于操作区域由固体金属构成，因此，不可能例如提供观察窗来观察制造加工而不明显地影响生产过程的进程。采用在欧洲专利1430229中描述和宣称的穿透和/或铆合区段的设计，可基本上成功抑制薄片的形成。不过，可出现这样一种情况，即，铆合卷边的翻转端区域中或者回叠金属片部件的金属片边缘区域中的铆合连接，并未一直呈现完好状态，尤其是获知金属片部件的回叠部件以月牙状的形式被铆合部分的翻转端切入或压入，使得金属片的各部件从铆合卷边突出为薄片，或可实际上被完全断开，从而导致加工中的问题并在金属片部件中留下痕迹。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过穿透和/或铆合区段的特定成形，来确保在铆合卷边区域中被回叠的金属片部件被铆合部分完全覆盖，从而使金属片的各部件不再可能从铆合卷边突出而形成薄片或在实际中断开。而且，该目的应该通过相对简单的方式来实现。为了实现这一目的，提供了初始指定类型的功能元件，其具有特有特定技术特征，即，在铆合部分设置成形特征件，以在铆合卷边的形成期间实现金属片部件的共同移动，尤其是在铆合部分的自由端和/或铆合部分的径向外侧处，至少在邻接铆合部分自由端的区域中。通过这样的成形特征件，有可能以这种方式设计出相应方法，且不必改变用于现有形状的冲模母模的形状，其中，在用于形成铆合卷边的卷曲过程期间，金属片部件与所述铆合卷边共同移动，以这种方式，确保金属片被所述铆合部分完全覆盖。以这种方式，金属片的各部件不再可能从铆合卷边突出为薄片或在实际中断开。多个成形特征件被包含在论述中，可有助于实现上述目的，其中包括a)在所述铆合部分处的轴向延伸的肋件，其至少从接近于所述接触表面的区域延伸到接近所述铆合部分的所述自由端之前；b)卷边，其设置在所述铆合部分的所述自由端(59)处，并径向地延伸而超出所述管状铆合部分的圆柱形外表面，特别是延伸为围绕所述管状铆合部分的环的卷边；和c)在所述铆合部分的所述自由端(59)处的局部凸起部分和/或凹部，优选地，其被径向地设置在所述自由端面的大致圆锥形或圆滑的内表面的外部。上述中所指的特征件可单独使用或组合使用。其他可具有相同功能的形状也是可以想象的，例如，在所述穿透和/或铆合区段的圆柱形外表面处的滚花，尤其是交叉滚花。根据本专利技术的功能元件，可实现为自穿透元件，即，铆合部分的自由端可用于穿透金属片部件。具体地，铆合部分的自由端在径向内侧处可具有以远离环状接触表面的方向扩张的环表面，例如，按照圆锥形切割表面的形式的环表面，所述铆合部分的自由端在径向外侧处，还可具有圆滑的沿引表面。对应的形状可根据前面引述的德国专利来实现，而实际上或者按照例如上述中提到的德国专利中所描述的形式来实现，或者可同样根据上述中提到的欧洲专利来实现。根据本专利技术的功能元件的特优选实施例，可以在进一步的从属权利要求5 — 31中得以表现。本专利技术涉及包括根据本专利技术的功能元件的一种构件总成(component assembly),和具有开口的金属片部件，而且实际上无论所述开口是预形成开口或是通过穿透和/或铆合区段而形成的开口均可，其具有特有特定技术特征，即，环状金属片接触表面在其一侧接触金属片部件，铆合部分延伸通过金属片部件中的开口，金属片部件中的开口的边缘区域自身回叠，金属片部件的边缘区域的回叠部分被铆合部分的卷边区域完全覆盖。对于此类构件总成，特别优选的是，其实现上述提到的功能元件的特征件a)时，肋件在金属片部件的开口的边缘区域中被反折，即在此形成对应的凹陷部。通过肋件与金属片部件中凹陷部之间的协作，实现了抗转动的进一步的紧固性。在上述中提到的类型的构件总成中，下述的方案也是优选的，即，在实现特征件b)时，卷边在其径向外边界处围绕接合金属片边界的边缘区域的回叠部分。以这种方式，卷边可认为是折叠了一种阻止件，用于金属片部件的边缘区域的回叠部分，而且以这种方式阻止金属片突出超过回叠金属片部件的自由环边缘。当实现上述中提到的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功能元件（10′；10″），其包括：功能部分（16；17；17′），大致为管状的铆合部分，和环状金属片接触表面（22；22′；22″；22″，22′″，22″″），其中成形特征件（70；70，70′；90；90，70）提供在所述铆合部分（20）的远离所述金属片接触表面的自由端（59）处，所述成形特征件适于确保在铆合卷边的形成期间金属片部件（14）的共同移动并被提供在所述铆合部分的所述自由端（59）和所述铆合部分（20）的径向外侧中的至少一个处，在邻接所述铆合部分（20）的所述自由端（59）的区域中，其中提供抗转动的紧固性的凹部（28）位于从所述铆合部分（20）进入所述环状接触表面（22；22′；22″）的过渡区中并轴向对准提供在所述铆合部分的所述自由端处的所述成形特征件。

【技术特征摘要】
2006.01.05 DE 102006000918.51.一种功能元件(1(V ;10)，其包括功能部分(16 ;17 ;17')，大致为管状的铆合部分，和环状金属片接触表面(22 ;22' '22” '22” ,22/ ,22)， 其中成形特征件(70 ；70,70/ ；90 ;90，70)提供在所述铆合部分(20)的远离所述金属片接触表面的自由端(59)处， 所述成形特征件适于确保在铆合卷边的形成期间金属片部件(14)的共同移动并被提供在所述铆合部分的所述自由端(59)和所述铆合部分(20)的径向外侧中的至少一个处，在邻接所述铆合部分(20)的所述自由端(59)的区域中，其中提供抗转动的紧固性的凹部(28)位于从所述铆合部分(20)进入所述环状接触表面(22 ;22' '22)的过渡区中并轴向对准提供在所述铆合部分的所述自由端处的所述成形特征件。2.根据权利要求1所述的功能元件，其中至少一种以下成形特征件(70-,10,10' ；90 ；90，70)被提供 a)在所述铆合部分处的轴向延伸肋件(70;70，70')，该肋件至少从邻接于所述接触表面(22;22' ;22 ;22 ,22， ,22)的区域延伸到接近所述铆合部分(20)的所述自由端(59)之前； b)在所述铆合部分(20)的所述自由端(59)处的局部凸起部分(70';90)。3.根据权利要求1所述的功能元件， 其中所述功能元件为自穿透元件(10' ;10)，并被设计在所述铆合部分(20)的所述自由端(59)处,用于穿透金属片部件。4.根据权利要求2所述的功能元件，其中设置有所述特征件a)和C)， 其中处于所述铆合部分(20)的所述自由端(59)处的所述凸起部分(70'，90)轴向对准所述轴向延伸的肋件(70)。5.根据权利要求2所述的功能元件，其中设置有所述特征件a)和b)， 所述径向延伸肋件(70)的末端在所述自由端(59)处伸展，从而在所述铆合部分(20)的所述自由端(59)处形成了所述凸起部分(70,)。6.根据权利要求2所述的功能元件， 其中根据特征件a)的所述肋件(70)，具有圆滑形状的横截面。7.根据权利要求2所述的功能元件， 其中当实现所述特征件b)时，所述局部凸起部分(90)在俯视图中至少近似于圆形。8.根据权利要求7所述的功能元件， 其中所述凸起部分(90)为凸面形状。9.根据权利要求2所述的功能元件， 其中根据特征件a)的所述轴向延伸的肋件(70)和根据特征件b)的所述凸起部分(70' ;90)中的至少一个，围绕所述功能元件(1(V ;10)的中心纵向轴线(24)均匀分布。10.根据权利要求2所述的功能元件， 其中所述肋件(70)的数量和所述凸起部分(70' ；90)的数量，处于3 - 24之间。11.根据权利要求1所述的功能元件， 其中以径向向外方向开口的切除部(28)，被提供在所述功能元件(10' ;10)的头部件...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰瑞·巴贝吉，迈克尔·威尔斯，理查德·汉弗伯特，
申请(专利权)人：形状连接技术有限公司及两合公司，
类型：发明
国别省市：