用于电阻元件焊接的自冲的接合件和具有至少一个这种接合件的部件复合结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于电阻元件焊接的自冲的接合件和具有至少一个这种接合件的部件复合结构，所述接合件用于使两个以上的由扁平材料制成的部件相连接，所述接合件具有头部（110a）和在其上形成的柄部（120a），其中柄部（120a）在其远离于头部（110a）的轴向端部的端面上设计有尖端（130a）。提出了，柄部（120a）设计成在轴向方向上可镦粗的柄部，为此尖端（130a）在柄部（120a）的轴向端面上由圆环面（140a）围绕，其一方面在冲裁过程期间用作切割面，并且另一方面在镦粗过程期间用作力作用面，用于施加在轴向方向（L）上起作用的镦锻力。本实用新型专利技术还涉及一种部件复合结构，具有第一部件、第二部件、第三部件和至少一个这种自冲的接合件（100a）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于电阻元件焊接的自冲的接合件和具有至少一个这种接合件的部件复合结构
本技术涉及一种用于电阻元件焊接的自冲的接合件，用于连接两个以上的由扁平材料制成的部件。本技术还涉及一种部件复合结构，具有两个以上的由扁平材料制成的部件。
技术介绍
由DE 10 2004 025 492 Al已知了一种用于通过压装和随后焊接接合件来接合或者说连接多个由扁平材料制成的部件或者说接合部件的方法。铆钉形式的接合件这样设计，它具有至少一个切割刃或尖端，在待连接的或者说待接合的部件事先已经彼此定位之后，接合件利用该切割刃或尖端、借助于机械负载被带动通过第一或者说上部部件并且与第二或者说下部部件机械接触。在随后的电阻焊接过程(所谓的电阻元件焊接)中，在接触位置处实现了在接合件和第二部件之间的材料配合，由此借助于接合件产生了在部件之间的形状-和力配合连接。以有利的方式，仅第二或者说下部部件必须能与接合件焊接。因此，由不同材料制成的部件可以被相互连接。由DE 42 37 361 C2已知了一种自冲的接合件，具有头部和在其上形成的柄部，用于将铝板和钢制部件相连接。在焊接之前，接合件首先被这样装入铝板中，使得它自冲裁通孔。通过在头部的底面上的环形凸起，铝材被挤出并且朝向事先由柄部冲裁的通孔变形，这导致了柄部在通孔中的紧凑的配合(strammen Sitz)。接合件因此被防丢失地并且定位精确地紧固直至焊接。所述的现有技术涉及了两个待连接的部件，其中这些部件典型地由可塑性变形的材料制成。然而现代的部件复合结构也可以具有接合区域或者说接合位置，其中三个或更多的部件应被相互接合或者说连接。此外，待连接的部件通常不具有塑性的材料特性(像例如CFK部件)。从中得出了对接合件的新要求。
技术实现思路
因此本技术的目的是，提出一种开头所述类型的自冲的接合件，其适合于连接两个以上的部件，其中所述部件中的至少一个也可以由不能塑性变形的材料制成。所述目的通过一种根据本技术的、具有权利要求1所述特征的自冲的接合件来实现。所述目的也可以利用并列权利要求通过一种具有至少一个根据本技术的自冲的接合件的部件复合结构来实现。优选的改进方案和设计方案类似于两个技术主题由从属权利要求以及由下面的说明中得出。根据本技术的自冲的接合件具有头部和在其上形成的柄部或者说销栓，其中柄部在其远离于头部的轴向端部的端侧或者说端面上设计有尖端或凸出部。提出了，柄部设计成在轴向方向上(在头部的方向上)可镦粗的柄部，为此尖端或凸出部在柄部的轴向端面上由圆环面围绕，该圆环面一方面在冲裁过程期间用作切割面，并且另一方面在接下来的或者说随后的镦粗过程期间用作力作用面，用于施加在轴向方向上(在头部的方向上)起作用的镦锻力。根据本技术的接合件也可以被称为接合辅助件或连接辅助件。扁平材料被理解为类似于板的材料，其中它可以是金属材料、塑料材料、塑料复合材料、例如CFK、夹层材料等等。根据本技术的自冲的接合件在各个方面满足了在连接两个以上的部件时的要求，其中所述部件中的至少一个也可以由不能塑性变形的材料制成。在下面的说明中，以非限制性的方式涉及了仅由一个根据本技术的自冲的接合件用于连接的相关部件，其中当然也可以设置多个根据本技术的自冲的接合件，用于连接所述部件。借助于根据本技术的自冲的接合件连接多个由扁平材料制成的部件优选地以如下方式来实现。首先借助于根据本技术的自冲的接合件预先接合或者说预先固定两个或多个待连接的部件，如下面还要详细说明。这一点如此实现，即根据本技术的自冲的接合件至少利用其尖端或凸出部从接合复合结构中向外伸出(或者说具有突出部)，并且因此能与另一个部件相接触，接合件随后也与该部件以电阻焊接工艺焊接，如开头所述。柄部的轴向长度因此特别是如此测定尺寸，使得尖端或凸出部在镦粗后为了预先固定而从最下部的部件上突出或者说从最下部的部件中向外伸出，并且形成用于随后的电阻焊接过程的焊接接触面。突出部优选地在0.3mm至0.7mm的范围中。根据本技术的自冲的接合件的柄部或者说销栓特别是设计成柱形的。也能设计成锥形的。在其远离头部的端部上构成了根据本技术的、带有尖端或凸出部的自冲的接合件，其中尖端或凸出部一方面支持了冲裁过程并且另一方面用作焊接接触面。关于柄部的端侧或者说端面的轴向俯视图，尖端或凸出部特别是这样由圆环面围绕，使得圆环面的内圆相应于尖端或凸出部的根圆，并且圆环面的外圆相应于端侧或者说端面的外边棱。也就是说，尖端或凸出部并非占据整个端面。优选地，圆环面和尖端或凸出部彼此同轴地设计。特别是提出，圆环面的平面大致垂直于柄部的纵轴线延伸。在柄部的端侧上的圆环面具有双重功能，如下面详细阐述的那样。利用所提出的在柄部的端面上的圆环面提供了有效的切割面，利用该切割面可以较为简单地穿透两个或多个彼此定位的部件，特别是即使当所述部件之一由不能塑性变形的材料制成时。优选地提出，切割面具有环形的剪切边棱，其中该剪切边棱可以设计成尖棱的或也可能具有倒圆。利用所提出的在柄部的端面上的圆环面此外还提供了一种用于施加在轴向方向上起作用的镦锻力的力作用面，从而柄部在穿透彼此定位的部件之后可以被镦粗。镦粗被理解为柄部的塑性变形，与其随之出现的是轴向长度的缩短和至少局部的横截面增大。镦粗特别是这样实现，使得柄部在其远离头部的端部上获得了最大的横截面增大。这种变形可以通过柄部的锥形的初始形状得到改进，其中最大的横截面位于柄部的端部上。通过所述镦粗，使得待接合的部件形状配合地且力配合地在柄部的变形的端部和头部的底面之间以侧凹的方式夹紧并且直至随后与另一部件的焊接过程而可靠地预先固定，其中也防丢失地保持根据本技术的接合件。这样预先固定的部件可以由任意的材料和特别也由热-和温度敏感的材料制成。也在材料组合方面不存在限制，这例如在混合结构方面，特别在机动车车身制造中是有利的。用于镦粗柄部的镦锻力特别通过属于安装工具(压紧工具或者说冲裁工具)的模具施加，其一方面具有钻孔，用于清除由根据本技术的自冲的接合件所产生的孔废料块(块状废料)；并且另一方面可以利用钻孔边缘压靠到根据本技术的自冲的接合件的圆环面上，以便实现柄部的镦粗，而不会由此明显损坏端面上的尖端或凸出部。必要的镦锻力通过向前驱动根据本技术的自冲的接合件和/或通过模具在相反方向上的运动而产生。在柄部的端面上的圆环面优选地具有0.2mm至0.4mm的径向宽度并且特别具有约0.3mm的径向宽度。利用这种圆环宽度可以在上面说明的圆环面双重功能方面实现特别好的结果。当(端面的区域中的)柄部直径为4.0mm至8.0mm时，尖端或凸出部的直径(在基面上测定尺寸)为3.4_至7.4_。因此得出了在尖端面或凸出部面和环绕的圆环面之间的面比例为2.5比I至6比I。优选地提出，在端面的外周边棱上设计有在轴向方向上突出的或从端面凸出的切割边棱。该外周边棱特别也是圆环面的外边棱或外圆。优选地，该外周边棱设计成环形的切割边棱。利用这种切割边棱可以改进冲裁过程。凸出的切割边棱的轴向的超出部可以在0.1mm至0.3mm的范围中和特别为约0.2mm。在根据本技术的自冲的接合件的柄部上可以设计有多个环形的凹槽、然而设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电阻元件焊接的自冲的接合件（100），用于使两个以上的由扁平材料制成的部件（210、220、230）相连接，所述接合件具有头部（110）和在其上形成的柄部（120），其中所述柄部（120）在其远离于所述头部（110）的轴向端部的端面上设计有尖端（130）或凸出部，其特征在于，所述柄部（120）设计成在轴向方向上能镦粗的柄部，为此所述尖端（130）或凸出部在所述柄部（120）的轴向端面上由圆环面（140）围绕，所述圆环面一方面在冲裁过程期间用作切割面，并且另一方面在镦粗过程期间用作力作用面，用于施加在轴向方向（L）上起作用的镦锻力。

【技术特征摘要】
2012.07.10 DE 102012013589.01.一种用于电阻元件焊接的自冲的接合件(100)，用于使两个以上的由扁平材料制成的部件(210、220、230)相连接，所述接合件具有头部(110)和在其上形成的柄部(120)，其中所述柄部(120)在其远离于所述头部(110)的轴向端部的端面上设计有尖端(130)或凸出部， 其特征在于，所述柄部(120)设计成在轴向方向上能镦粗的柄部，为此所述尖端(130)或凸出部在所述柄部(120)的轴向端面上由圆环面(140)围绕，所述圆环面一方面在冲裁过程期间用作切割面，并且另一方面在镦粗过程期间用作力作用面，用于施加在轴向方向(L)上起作用的镦锻力。2.按权利要求1所述的自冲的接合件(100)，其特征在于，在所述柄部(120)的端面上的所述圆环面(140)具有0.2mm至0.4mm的径向宽度。3.按权利要求2所述的自冲的接合件(100)，其特征在于，在所述柄部(120)的端面上的所述圆环面(140)具有0.3mm的径向宽度。4.按权利要求1至3中任一项所述的自冲的接合件(100)，其特征在于，在端面的外周边棱上设计有在轴向方向(L...

【专利技术属性】
技术研发人员：M格劳尔，T诺亚克，J阿梅迪克，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE