用于安装自锁牢紧固件的方法技术

一种用于将自锁牢紧固件安装在金属基体中的方法，包括：在成形压机中接收基体，该基体比压机热得多；操作压机以使得基体成形，该基体在压机中冷却时具有过渡硬度；以及在过渡期间将紧固件安装在基体中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于安装自锁牢紧固件的方法
本专利技术涉及自附接的紧固件，更特别是涉及锁牢螺母和用于安装它们的方法。
技术介绍
自附接的紧固件用于很多行业中，例如汽车和仪器行业，以便将多种部件固定在金属面板上。当锁牢螺母附接至金属面板上时，螺钉或螺栓拧入锁牢螺母中，并拧紧至规定的扭矩值。在安装过程中，锁牢螺母必须有足够的防旋转性，以便防止它们在螺钉插入和拧紧时相对于金属面板旋转。在使用过程中，锁牢螺母必须具有足够的防拉过性，以便防止它们在施加外力(例如振动或其它拉伸力)时从金属面板被拉出。锁牢螺母通常包括中心引导或冲头部分，该中心引导或冲头部分至少局部延伸至在金属板或面板中的开口内。当锁牢螺母自穿刺时，中心引导部分与工具配合，以便在将锁牢螺母附接至金属面板上时在金属面板中形成开口。锁牢螺母通过模具部件而附接至金属面板上，该模具部件形成在锁牢螺母和金属面板之间的机械互锁。模具部件通常使金属面板围绕开口变形成锁牢螺母的环形槽，该环形槽环绕所述引导部分，和/或使锁牢螺母的引导部分变形至金属面板上，以便捕获金属面板。热冲压的发展已经导致用于结构部件的更强、更轻和更复杂的几何形状。基本上，部件由金属基体形成。基体在加热状态下进入压机，该压机使它能够形成所希望的形状。压机设计成快速形成所希望的形状，并快速冷却该基体如上所述，自锁牢紧固件是提供用于较薄结构的紧固点的常用方法。遗憾的是，热冲压部件通常太硬，以至于不能使用这种紧固件。在这种部件中形成用于紧固件的孔以及将紧固件锁牢至部件上都是很难的问题。
技术实现思路
本专利技术通过在部件仍处于部件形成模具中时将紧固件安装至该部件中来解决这个问题。在基体材料冷却而足以使紧固件合适地锁牢之后安装紧固件，但该基体材料并不硬到以至于使得冲压和锁牢都成问题。一种用于将自锁牢紧固件安装在金属基体中的方法包括：在成形压机中接收基体，该基体比压机更热得多；操作所述压机以使得基体成形，该基体在压机中冷却时具有过渡硬度；以及在过渡期间将紧固件安装在基体中。附图说明图1是现有技术的自穿刺锁牢螺母的透视图；图2是包括锁牢螺母安装工具的热冲压压机的实例的示意图；以及图3是冷却速率对钢性能的影响的示例曲线图。具体实施方式参考图1，图中表示了示例的锁牢螺母10。名词“螺母”略微不够准确，因为锁牢螺母应当不转动而且经常没有拧扳手的扁平部分。它可以有螺纹孔、无螺纹孔或者甚至包括有螺纹或无螺纹的螺柱。用于将锁牢螺母附接至基体上的孔可以通过其它方式来提供，或者在锁牢螺母10的情况下，冲头部分12用于冲压而穿过基体。通常，锁牢螺母有环形凹入部14，一部分基体被压迫进入该环形凹入部14内，从而将锁牢螺母锁定就位。参考图1和2，热压机20包括顶部形成模具22和底部形成模具24。基体26在模具22、24之间，该基体26已经通过压机20而形成所希望的结构。锁牢螺母安装工具30包含在压机20中。在该实例中，工具30的固定模具32表示为在顶部形成模具22中，而工具30的运动模具34表示为在底部形成模具24中。锁牢螺母10处于运动模具34的顶部。在操作中，促动器36压迫所述运动模具34，以便再压迫冲头部分12穿过基体26，并将基体26挤压在锁牢螺母10和固定模具32之间，从而使得基体26的一部分变形至环形凹入部14内，以将锁牢螺母10锁牢到位。很多可能的基体在它们冷却时将突然改变它们的硬化速率。希望在基体已经硬化得足以能够将紧固件锁牢就位之后(但是在基体突然变得太硬之前)安装该紧固件。这种基体的一个实例是某些钢。当使用合适的冷却速率时，在基体的温度达到马氏体开始温度时，基体非常快速地从奥氏体变化成硬得多的马氏体。图3表示了当马氏体开始温度为400摄氏度时钢的示例曲线图。不同曲线表示了基体的不同冷却速率。低于冷却“临界速率”时，钢开始采取其它形式。在高于临界速率的冷却速率下，基体在进入压机时基本为奥氏体，当离开压机时基本为马氏体。用于安装紧固件时的优选条件是在马氏体开始温度的+20％和-5％之间的基体温度下进行安装。这使得基体足够坚固，以便合适地锁牢该锁牢螺母，但并不太硬以至于阻碍合适的安装。有多种方法来确定这种情况。一些实例如下：(a)温度传感器可以安装在模具内，用于在传感器测量的合适温度下激发安装工具。(b)所述合适温度由控制系统来估计，该控制系统根据基体的初始温度和压机的冷却速率来确定温度。然后，根据所述估计而在一定时间激发安装工具。(c)在热压机循环中的、与所述时间相对应的点处激发安装工具。应当知道，自锁牢紧固件可以包括(但并不局限于)具有螺纹孔、非螺纹孔、螺纹螺柱或非螺纹螺柱的紧固件。显然，本公开只是实例，在不脱离本公开的教导的公平范围的情况下，可以通过添加、修改或删除细节来进行多种变化。因此，本专利技术并不局限于本公开的特定细节，除了下面权利要求必须这样限制之外。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将自锁牢紧固件安装在金属基体中的方法，包括：在成形压机中接收所述基体，所述基体比所述压机热得多；操作所述压机，以使得所述基体成形，所述基体在压机中冷却时具有过渡硬度；在所述过渡期间将所述紧固件安装在所述基体中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.10 US 62/145,8701.一种用于将自锁牢紧固件安装在金属基体中的方法，包括：在成形压机中接收所述基体，所述基体比所述压机热得多；操作所述压机，以使得所述基体成形，所述基体在压机中冷却时具有过渡硬度；在所述过渡期间将所述紧固件安装在所述基体中。2.根据权利要求1所述的方法，其中：所述基体在所述冷却的一部分期间有硬度从低到高的加速变化，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·E·托马斯，
申请(专利权)人：RBW制造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US