构件连接系统以及用于使球体塑性变型的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于使球体(5)塑性变型的方法，该球体构成连接元件(5')或连接元件的一部分，所述连接元件设置用于连接至少两个构件(1、2)，其中，借助超声波将使球体塑性变型所需的能量的至少一部分引入到球体中。

【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前序部分的构件连接系统以及一种根据权利要求2前序部分的用于使球体塑性变型的方法。
技术介绍
这种构件连接系统或这种方法由较早的、未在先公开的德国专利申请DE102014211660已知。自超过一百年以来，铆钉已经以最不同的形状和造型用于构件的连接。在铆接构件时，铆钉被插入相对彼此同心定向的、设置在待彼此连接的各构件中的孔中并且通过施加压力或者力发生塑性变形。
技术实现思路
本专利技术的任务是实现一种构件连接系统，在该构件连接系统中，两个构件以另外的低成本方式彼此连接。此外，本专利技术的任务是提出一种适合于此的方法。该任务通过权利要求1或2的特征来解决。本专利技术的有利构造方案和扩展方案在各从属权利要求中可得出。本专利技术的出发点是一种构件连接系统，其包括具有通孔的第一构件和具有孔的第二构件。设置在第二构件中的孔也可以是通孔或仅是盲孔。此外，所述构件连接系统具有连接所述两个构件的“连接元件”。在该连接元件和所述两个构件中的至少一个构件之间存在形锁合。此外可规定，在一个或两个构件和连接元件之间存在摩擦锁合。此外可规定，在连接元件和两个构件之间存在形锁合并且必要时也存在摩擦锁合。本专利技术的核心在于，连接元件或连接元件的一部分通过球体的塑性超声波变形制成。因此，连接元件的“初始材料”可以是球体，或者连接元件的一部分可首先由球体构成。所述“初始材料”并非必须、即并非必然仅是球体。也可考虑所述球体是更复杂的元件的一部分(例如可从所述球体突出有栓或类似物)。借助超声波发生器将超声波能量引入到所述球体中，该超声波能量将球体如此强烈地置于振动中，使得该球体至少变得如此“软”，从而该球体可发生塑性变形。在球体塑性变形之后，该球体具有这样的形状：该形状形锁合或铆钉状地搭接并突出于设置在第一构件中的通孔并且穿过该设置在第一构件中的通孔延伸到设置在第二构件中的通孔中。如已经提及的那样，在由球体通过球体的变型制成的连接元件和所述第二构件之间可产生摩擦锁合。如果所述设置在第二构件中的孔也是通孔，则可规定，塑性变形的连接元件延伸穿过所述两个孔并且形锁合或铆钉状地搭接并突出于两个孔。本专利技术的一个重要优点在于，球体(与球体的材料无关)通常是极其低成本的能够以“公斤价格”购入的量产物品。因此，本专利技术尤其适合用于大批量应用。基于球体的完全对称，该球体可非常容易借助球冠状的声波发生器被“击打”或者说发生变形。球体可例如借助集成到声波发生器中或设置在声波发生器上的抽吸装置吸附、通过超声波“变软”并且接着被“击打”也就是说发生变形。该过程可完全自动化地借助机械手实现。本专利技术可结合最不同的球体材料应用。所述球体可例如由塑料材料制成。作为对此的替代，球体也可由金属或由合金制成。本专利技术尤其可结合铝制球体、铜制球体或钢制球体应用。在两个构件的材料方面，本专利技术也可广泛使用。所述第一和/或第二构件可例如由金属(如钢或铝)制成或由塑料、尤其是由纤维增强塑料制成。所述第一构件尤其可由不同于第二构件的材料制成(“混合构件连接系统”)。构件之一或者两个构件都可以是车辆的车身构件。但是，本专利技术不仅可用于车辆制造，而且也可完全普遍地用于以简单且低成本的方式将两个构件彼此连接的情况。借助声波发生器能够将球体置于振动中。例如可考虑使声波发生器的振动方向平行于延伸穿过所述两个孔的各中心的轴线、也就是说在孔区域中大致垂直于两个构件。作为对此的替代也可借助“旋转声波发生器”工作，所述旋转声波发生器将球体置于旋转振动(“扭转的超声波”)。附图说明下面结合附图详细阐述本专利技术。附图如下：图1和图2示出根据本专利技术的一种实施例，其中，所述两个构件从两侧通过球体的塑性变形而彼此连接；并且图3、图4示出一种实施例，其中，所述两个构件通过球体的单侧变形而彼此连接。具体实施方式图1示出两个彼此贴靠的构件1、2。在第一构件1中设有第一通孔1a。在第二构件2中设有第二通孔2a。两个构件1、2这样彼此贴靠，使得两个通孔1a、2a相对彼此同心地定向，这通过点划线所示的延伸穿过两个孔1a、2a的各中心的中垂线3表示。从构件2的下侧放置凹模状的模具4，该模具具有盆状的凹部或者说凹处4a。从第一构件1那侧放置球体5。在图1所示布置结构中，该球体5的直径大于通孔1a的直径。球体5被放置到通孔1a上并且借助超声波发生器6置于振动中。超声波发生器6具有球冠状的凹部6a，其从外部贴靠在球体5上。球体5能够借助超声波发生器被置于平行于轴线3的振动中，或者作为对此的代替被置于围绕轴线3振荡的旋转振动中。借助超声波发生器6将如此多的能量引入到球体5中，使得该球体变“软”并且可塑性变形。通过将超声波发生器6和凹模状的模具4压合在一起，使球体5变形进入到通孔1a、2a中。在构件1上侧区域中以及在构件2下侧区域中，所述球体与设置在超声波发生器6中的球冠状的凹部6a或凹模状的模具的凹部4a相应地发生变形。因此，由球体5产生铆钉状搭接并突出于所述两个通孔1a、2a的连接元件5'，这在图2中示出。所基于的方法能够全自动化地借助引导超声波发生器的机械手来实施。球体5能够例如借助集成到声波发生器6中或设置在声波发生器6上的抽吸装置从储存容器中吸出来并且被放置到通孔1a上。随后也能由机械手控制地使声波发生器6和凹模状的模具4压向彼此。图3、图4描述了一种实施例，其中，两个构件1、2通过“单侧接合”彼此连接。在此，在第一构件1中也设有通孔1a。与图1、图2的实施例不同的是，在第二构件2中仅设有盲孔。与图1、图2的实施例完全类似的是，借助超声波发生器6使球体5“软化”并且通过将超声波发生器6压紧到球体5上使球体塑性变形地穿过通孔1a并且进入盲孔2a中，由此形成图4中所示的、由球体5产生的铆钉状的连接元件5'。该连接元件5'类似于图1、图2的实施例具有蘑菇状或帽状的头部5'a，所述头部形锁合地搭接并突出于设置在第一构件1中的通孔。通过压入球体材料，在连接元件5'与第二构件2之间或者与设置在该第二构件中的盲孔2a之间形成摩擦锁合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
构件连接系统，所述构件连接系统包括：具有通孔(1a)的第一构件(1)和具有孔(2a)的第二构件(2)以及连接所述两个构件的连接元件(5')，其特征在于，所述连接元件(5')通过球体(5)的塑性超声波变形制成，其中，塑性变形的连接元件(5')形锁合地搭接并突出于所述通孔(1a)并且穿过通孔(1a)延伸到设置在第二构件(2)中的孔(2a)中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.13 DE 102014216001.41.构件连接系统，所述构件连接系统包括：具有通孔(1a)的第一构件(1)和具有孔(2a)的第二构件(2)以及连接所述两个构件的连接元件(5')，其特征在于，所述连接元件(5')通过球体(5)的塑性超声波变形制成，其中，塑性变形的连接元件(5')形锁合地搭接并突出于所述通孔(1a)并且穿过通孔(1a)延伸到设置在第二构件(2)中的孔(2a)中。2.用于使球体(5)塑性变型的方法，该球体构成连接元件(5')或连接元件(5')的一部分，所述连接元件设置用于连接至少两个构件(1、2)，其特征在于，借助超声波将使球体(5)塑性变型所需的能量的至少一部分引入到球体(5)中。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，借助直接放置到球体(5)上的超声波发生器(6)将能量引入到球体(5)中。4.根据权利要求2或3之一所述的方法，其特征在于，由塑料材料制成所述球体(5)。5.根据权利要求2或3之一所述的方法，其特征在于，由金属或由合金制成所述球体(5)。6.根据权利要求2、3或5之一所述的方法，其特征在于，由铝或铜或钢制成所述球体。7.根据权利要求2至6之一所述的方法，其特征在于，所述两个构件(1、2)分别具有一个孔(1a、2a)并且这样相对彼此定向，使得两个构件(1a、2a)彼此贴靠并且通孔(1a、2a)相对彼此大致同心或精确同心地设置。8.根据权利要求2至7之一所述的方法，其特征在于，借助超声波发生器(6)将所述球体(5)置于振动中，其中，振动方向平行于延伸经过两个孔(1a、2a)的各中心的轴线(3)。9.根据权利要求2至7之一所...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·哈默，J·尼凯克，C·斯特凡齐奥萨，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE