在一接合部内用机械固定件和粘合剂时改善粘合剂覆盖率的齿形接合部制造技术

本公开提供了一种总成，该总成包括齿形上基板，该齿形上基板限定多个交替的槽和脊。下基板设置于邻近齿形上基板处，以及粘合材料设置于齿形上基板和下基板之间。紧固件延伸穿过齿形上基板的槽、穿过粘合材料并进入下基板内。本公开还提供一种装配上基板和下基板的方法，其包括使齿形上基板塑性变形以减少基板间的空气吸入。

【技术实现步骤摘要】
在一接合部内用机械固定件和粘合剂时改善粘合剂覆盖率的齿形接合部
本专利技术总体涉及机械接合，以及更具体地，涉及一种用于在将基板通过位于其间的粘合材料接合的应用中使用的机械接合，包括使用自冲铆钉(SPR)的机械接合。
技术介绍
本部分的叙述仅提供与本公开相关的背景信息，并且不能构成现有技术。在例如在汽车装配期间的基板的机械接合中，基板使用沿着接合部和基板之间的粘合材料使彼此接合。粘合材料具有多种功能，包括提供周围密封(environmentalseal)，提高接合部的机械强度，以及补偿零件和装配公差。除了粘合材料之外，机械紧固件/固定件也被用于将基板彼此固定，其中机械紧固件穿透基板和粘合材料以提供主要结构接合部及其强度。参照图1，自冲铆钉(SPR)是一种形式的用于将基板彼此固定紧固件/固定件。SPR的安装总体涉及使用包括冲头14和枪头(gunnose)15的SPR工具将SPR10推进基板11、12中，以使其接合。如步骤A所示，在安装之前，在下基板12的下方还提供冲模16，并在基板11、12之间涂敷粘合剂17。在安装过程中，在步骤B将枪头15和冲模16压在一起(粘合剂17被压缩到厚度总体小于约0.2mm)，并且如步骤C所示，冲头14压下SPR10，使得SPR10穿过上基板11并进入下基板12内呈喇叭状展开。随着SPR10被压入基板11/12，基板11/12发生塑性变形，如图所示将空气吸入接合部内，由于粘接剂17中的气孔会使接合部变弱并成为环境腐蚀和漏水路径的根源这是不希望的，因此这是不可取的。这些气孔在安装多个SPR时仍然存在。本专利技术解决了SPR接合部内粘合剂中的气孔问题以及其它机械接合问题。
技术实现思路
本公开的一种形式提供了一种总成，该总成包含：至少一个齿形上基板(castellateduppersubstrate)，该齿形上基板限定多个交替的槽和脊；邻近上基板设置的至少一个下基板；设置在齿形上基板和下基板之间的粘合材料；以及至少一个紧固件，该紧固件延伸穿过齿形上基板的槽、穿过粘合材料并进入下基板。根据不同形式的齿形上基板，多个成角度的壁在交替的槽和脊之间延伸，并且在一种形式中，成角度的壁限定一角度，该角度是粘合材料厚度的函数。此外，齿形上基板的脊限定一高度，该高度是粘合材料厚度的函数，并且在一种形式中，脊限定了沿着齿形上基板的受控高度。槽也可以限定一长度，该长度短于脊长度，并且在本公开的一种形式中，槽和脊通常平行于接合部的几何形状。齿形上基板可以与下基板的材料相同或不同。在一种形式中，紧固件是自冲铆钉(SPR)，并且本公开还提供一种包括如前所述的总成的车辆，例如汽车。在另一形式中，提供了一种将上基板装配至下基板的方法，该方法包括以下步骤：形成具有齿形的上基板，将粘合剂放置在至少一个基板上，将基板彼此相邻放置以建立粘接厚度(adhesivejointthickness)，以及将紧固件安装穿过上基板并进入下基板中。上基板在紧固件的安装过程中发生塑性变形，以减少基板之间的空气吸入量。在一种形式中，齿形上基板经冲压成型。在另一形式中，紧固件使用自冲铆钉(SPR)方法安装，并穿过上基板的齿形槽安装。在本公开的另一形式中，提供了一种用于车辆总成中的齿形基板，该齿形基板限定多个交替的槽和脊。每个槽和脊限定宽度，并且每个槽限定相对于每个槽的下表面的高度，其中宽度和槽高度中的至少一个是粘接厚度的函数。根据本专利技术，提供一种总成，包含：至少一个齿形上基板，齿形上基板限定多个交替的槽和脊；至少一个下基板，下基板临近齿形上基板设置，以及粘合材料，粘合材料设置于齿形上基板和下基板之间。根据本专利技术的一个实施例，还包含延伸穿过齿形上基板的槽、穿过粘合材料并进入下基板的至少一个紧固件。根据本专利技术的一个实施例，至少一个紧固件是自冲铆钉。根据本专利技术的一个实施例，总成进一步包含多个成角度的壁，成角度的壁在交替的槽和脊之间延伸。根据本专利技术的一个实施例，成角度的壁限定一角度，该角度是粘合材料的厚度的函数。根据本专利技术的一个实施例，齿形上基板的脊限定一高度，该高度是粘合材料的厚度的函数。根据本专利技术的一个实施例，槽限定长度，该长度短于脊的长度。根据本专利技术的一个实施例，槽平行于接合部几何形状。根据本专利技术的一个实施例，脊平行于接合部几何形状。根据本专利技术的一个实施例，齿形上基板与下基板的材料不同。根据本专利技术，提供一种包含如上所述的总成的车辆。根据本专利技术，提供一种将上基板装配至下基板的方法，包含：形成具有齿形的上基板；将粘合材料放置于至少一个基板上；将基板定位成彼此相邻，以建立粘接厚度；以及将上基板固定至下基板；其中，上基板在安装紧固件期间塑性变形，以减少基板间的空气吸入。根据本专利技术的一个实施例，齿形上基板为冲压成型。根据本专利技术的一个实施例，上基板通过将紧固件安装穿过上基板并进入下基板而固定至下基板。根据本专利技术的一个实施例，紧固件使用自冲铆钉方法安装。根据本专利技术，提供一种用于在车辆装配中使用的齿形基板，齿形基板限定多个交替的槽和脊，每个槽和脊限定宽度，并且每个槽限定相对于每个槽的下表面的高度，其中，宽度和槽高度的至少一个是粘接厚度的函数。根据本专利技术的一个实施例，齿形基板进一步包含多个成角度的壁，成角度的壁在交替的槽和脊之间延伸。根据本专利技术的一个实施例，槽平行于接合部几何形状。根据本专利技术的一个实施例，槽和脊的宽度沿齿形基板的长度为定值。根据本专利技术的一个实施例，每个槽的高度沿齿形基板的长度为定值。根据本文提供的描述，其它领域的应用将变得显而易见。应该理解的是，描述和具体示例仅以说明为目的，而不旨在限制本公开的范围。附图说明为了能够很好地理解本专利技术，现在将参照附图通过举例的方式来描述各种形式，其中：图1为依据现有技术使用自攻螺钉(FDS)技术将两个基板向接合的一系列剖视图，其中两个基板之间具有粘合剂；图2A是根据本公开内容的教导且在安装FDS之前的具有齿形基板的总成的截面图；图2B是图2A的总成的截面图，其中，齿形基板和下基板在安装FDS之前被放在一起；图2C是图2A的总成在安装FDS之后的截面图，并示出了根据本公开的教导的基板的塑性变形；图3是根据本公开的教导的齿形基板的截面图；图4是图3的齿形基板的一部分的局部放大图；图5是根据本公开的教导的两种形式的齿形基板的视图；图6A是说明不使用齿形基板的测试试样(或者上部和下部均使用平坦基板)在装配和拆卸之后的视图；以及图6B是说明使用齿形基板的测试式样在装配和拆卸后的视图。这里描述的附图仅以说明为目的，并不旨在以任何方式限制本公开的范围。具体实施方式以下描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本公开、应用或用途。应该理解的是，在整个附图中，对应的附图标记表示相同或相应的部分和特征。参照图2A-2C，示出了根据本公开的教导的总成，该总成总体上由附图标记20表示。总成20包括至少一个齿形上基板22，该齿形上基板22限定多个交替的槽24和脊26。多个成角度的壁28在交替的槽24和脊26之间延伸，因此在成角度的壁28和槽24以及脊26的交点处形成多个转角或节点“N”。如以下详细阐述的，一经装配，这些节点N便为齿形上基板22提供灵活度或自由度(DOF)，该灵活度或自由度阻止或减少总成的接合区域内吸入的空气。至少一个下基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种总成，包含：至少一个齿形上基板，所述齿形上基板限定多个交替的槽和脊；至少一个下基板，所述下基板临近所述齿形上基板设置，以及粘合材料，所述粘合材料设置于所述齿形上基板和所述下基板之间。

【技术特征摘要】
2017.02.17 US 15/436,0631.一种总成，包含：至少一个齿形上基板，所述齿形上基板限定多个交替的槽和脊；至少一个下基板，所述下基板临近所述齿形上基板设置，以及粘合材料，所述粘合材料设置于所述齿形上基板和所述下基板之间。2.根据权利要求1所述的总成，进一步包含至少一个紧固件，所述紧固件延伸穿过所述齿形上基板的所述槽、穿过所述粘合材料并进入所述下基板。3.根据权利要求2所述的总成，其中，所述至少一个紧固件是自冲铆钉(SPR)。4.根据前述权利要求中任一项所述的总成，进一步包含多个成角度的壁，所述成角度的壁在交替的所述槽和所述脊之间延伸。5.根据权利要求4所述的总成，其中，所述成角度的壁限定一角度，所述角度是所述粘合剂的厚度的函数。6.根据权利要求1-3中任一项所述的总成，其中，所述齿形上基板的所述脊限定一高度，所述高度是所述粘合剂的所述厚度的函数。7.根据前述权利要求中任一项所述的总成，其中，所述槽限定长度，所述长度短于所述脊的长度。8.根据前述权利要求中任一项所述的总成，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·诺顿，安东尼·J·格里马，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US