将第二物体锚固至第一物体制造技术

根据本发明专利技术的一个方面，提供一种将连接器(3)锚固在第一物体中的方法，其中所述第一物体是轻质结构元件，其具有第一外部结构层(1.1)和内衬层(1.3)，其中所述第一外部结构层比所述内衬层更薄且更致密(并且通常也远比所限定的内衬层的平均硬度更硬)，其中所述连接器包括固态的热塑性材料，所述方法包括以下步骤：‑使所述连接器的面向远侧的耦合面与所述第一外部结构层的附接部位接触；‑通过将第一压下力施加至所述第一外部结构层并使所述第一外部结构层在附接部位处或其附近被刺穿(尤其是由于施加第一压下力)而使在所述附接部位处的所述第一外部结构层的部分相对于内衬层移位；‑将第二压下力施加至所述连接器并且将能量传递入所述连接器，从而将所述连接器相对于第一物体朝远侧方向移动，直到使所述热塑性材料的流动部分液化并使其流入所述内衬层的互穿结构；‑停止所述能量传递并允许所述流动部分重新固化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将第二物体锚固至第一物体
本专利技术涉及机械工程和制造领域，尤其是机械制造领域，例如汽车工程、飞行器制造、造船、机械制造、玩具制造等。特别涉及将连接器机械地锚固在第一物体中的方法。
技术介绍
在汽车、航空和其它行业中，已经倾向于弃用仅为钢的结构而使用轻型材料代替。新结构材料元件的示例是包括两个外部的、相当薄的结构层以及布置在结构层之间的中间层(内衬层)的轻质结构元件，该结构层例如由纤维复合材料(如玻璃纤维复合材料或碳纤维复合材料)、金属片材、或者取决于行业由纤维板制成，该中间层(内衬层)例如是纸板或其它材料的蜂窝结构或轻型金属泡沫或聚合物泡沫或陶瓷泡沫等或分开的距离保持器的结构。这种轻质结构元件可以称为“夹层板”，并且有时被称为“中空芯板(HCB)”，它们机械稳定并且看起来很舒适，而且具有相对低的重量。新材料在结合这些材料的元件尤其是将稍平的物体结合至其它物体时带来新的挑战。这方面的一个示例是在汽车、航空、造船和其它工业中将增强件(“纵梁”等)结合到稍平夹层板结构，或者在夹层板中为铰链、螺钉、螺栓等提供锚固点。另外，根据现有技术，必须在它们的制造期间提供夹层板结构中的增强件，并且还必本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种将连接器锚固在第一物体中的方法，其中所述第一物体是具有第一外部结构层和内衬层的轻质结构元件，所述第一外部结构层比所述内衬层更薄更致密，其中所述连接器包括固态的热塑性材料，所述方法包括以下步骤：‑使所述连接器的面向远侧的表面部分与所述第一外部结构层的附接部位接触；‑通过将第一压下力施加至所述第一外部结构层并使所述第一外部结构层在所述附接部位处或其附近被刺穿而使在所述附接部位处的所述第一外部结构层的部分相对于内衬层移位；‑将第二压下力施加至所述连接器并将能量耦合入所述连接器，从而使所述连接器相对于第一物体朝向远侧方向移动，直到所述热塑性材料的流动部分已液化并流动而互穿所述内衬层的结构；‑停...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.21 CH 00392/16;2017.01.10 CH 00027/171.一种将连接器锚固在第一物体中的方法，其中所述第一物体是具有第一外部结构层和内衬层的轻质结构元件，所述第一外部结构层比所述内衬层更薄更致密，其中所述连接器包括固态的热塑性材料，所述方法包括以下步骤：-使所述连接器的面向远侧的表面部分与所述第一外部结构层的附接部位接触；-通过将第一压下力施加至所述第一外部结构层并使所述第一外部结构层在所述附接部位处或其附近被刺穿而使在所述附接部位处的所述第一外部结构层的部分相对于内衬层移位；-将第二压下力施加至所述连接器并将能量耦合入所述连接器，从而使所述连接器相对于第一物体朝向远侧方向移动，直到所述热塑性材料的流动部分已液化并流动而互穿所述内衬层的结构；-停止所述能量传递以允许所述流动部分重新固化。2.根据权利要求1所述的方法，其中，施加所述第一压下力以移位所述第一结构层的部分的步骤包括朝远侧方向移位所述部分，以使在所述部分远侧的所述内衬层材料被压缩。3.根据权利要求1或2所述的方法，包括通过所述第一压下力冲出所述部分。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在使所述连接器的耦合表面部分接触所述第一结构层之后，通过将所述第一压下力施加至抵靠所述第一外部结构层的所述连接器来实施移位所述第一外部结构层的部分的步骤。5.根据权利要求4所述的方法，其中，在施加所述第一压下力的步骤期间将能量耦合入所述连接器。6.根据权利要求5所述的方法，其中，在施加所述第一压下力的步骤期间被耦合入所述连接器的能量和在施加所述第二压下力的步骤期间所耦合的能量是机械振动能。7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在使所述连接器的面向远侧的耦合表面接触附接部位之前，通过压下工具实施使所述第一外部结构层的所述部分移位的步骤直到刺穿所述第一结构层。8.一种将连接器锚固在第一物体中的方法，其中，所述第一物体是具有第一外部结构层和内衬层的轻质结构元件，所述第一外部结构层比所述内衬层更薄更致密，其中所述连接器包括固态的热塑性材料，所述方法包括以下步骤：-使所述连接器面向远侧的表面部分与所述第一外部结构层的附接部位接触；-同时将压下力和机械振动能耦合入所述连接器，直到通过所述连接器在所述附接部位或其附近刺穿所述第一结构层；-将第二压下力施加至所述连接器并将能量传递到所述连接器，从而使所述连接器相对于所述第一物体朝远侧方向移动，直到所述热塑性材料的流动部分已液化和流动而互穿所述内衬层的结构；-停止所述能量传递以允许所述流动部分重新固化。9.根据权利要求6或8所述的方法，其中，在施加所述第一压下力的步骤期间所施加的机械振动的振幅和/或频率不同于在施加所述第二压下力的步骤期间所施加的振幅/频率。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述连接器包括远侧刺穿和/或冲压结构。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述连接器具有遵循冲压轮廓的带中断或不带中断的远侧冲压外形。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述连接器具有大体管状的远侧部分。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述连接器具有头部或其它横向突出的近侧部，其中所述头部或其它横向突出部用作止挡部，其中一旦所述头部或其它横向突出的近侧部的面向远侧的表面部分与所述第一结构层或第二物体的近侧表面接触，则停止所述能量输入。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括在施加所述第二压下力之后且停止所述能量传递之前施加大于所述第二压下力的第三压下力的步骤。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括提供具有开口的第二物体且相对于所述第一物体放置所述第二物体的另一步骤，其中在使所述连接器的面向远侧的表面部分接触所述第一外部结构层的附接部位的步骤中，使所述连接器的轴杆部延伸通过所述第二物体的所述开口，其中在停止所述能量传递的步骤后，所述第二物体被夹在所述第一物体和所述连接器的面向远侧的表面部分之间。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括在停止所述能量传递的步骤之后将压下力维持一段时间的附加步骤。17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一物体包括第二外部结构层，所述内衬层夹在所述第一外部结构层和所述第二外部结构层中间。18.根据权利要求17所述的方法，其中，这样选择所述第二压下力和在适用时的所述第三压下力，使所述连接器无法穿透所述第二外部结构层。19.根据权利要求17或18所述的方法，其中，所述第二外部结构层具有面向远侧的外表面，其中所述面向远侧的外表面保持完整。20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在使所述连接器的面向远侧的表面部分接触附接部位的步骤中，使所述连接器的导向部分突入所述第一外部结构层的定位孔。21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，至少所述第二压下力由工具施加，该工具包括与所述连接器的互补导向结构配合的导向结构以相对于所述工具限定所述连接器的横向(x-y)位置。22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述工具是超声波发生器。23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述连接器包括面向远侧的刺穿和/或冲压结构，其中所述刺穿和/或冲压结构是热塑性的，其中通过将第二压下力施加至所述连接器并将能量耦合入所述连接器的步骤使所述刺穿和/或冲压结构变得可流动。24.根据权利要求1至22中任一项所述的方法，其中，所述连接器包括面向远侧的刺穿和/或冲压结构，其中所述刺穿和/或冲压结构至少部分地属于不可液化材料的不可液化部件。25.根据权利要求24所述的方法，包括在施加所述第二压下力的步骤期间使所述不可液化部件相对于所述热塑性材料向近侧回退。26.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述连接器包括面向远侧的刺穿和/或冲压结构，其中在使...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·迈耶，M·莱曼，J·奎斯特，P·博世内尔，P·莫塞尔，
申请(专利权)人：多种材料焊接股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH