摩擦搅拌盲孔铆钉接合系统和方法技术方案

技术编号:20237947 阅读:66 留言:0更新日期:2019-01-29 21:50
提供了用于接合工件的摩擦搅拌盲孔铆钉系统和方法。FSBR接合系统包括具有形成尖端的头部的心轴。杆从头部延伸并且具有形成凹口的狭窄部分。心轴的尾部被配置为在凹口处断裂,从而形成断裂端。柄部也具有头部和主体,其中通孔被限定穿过该柄部。柄头包括形成接触一个工件的表面的肩部。头部具有与表面相对的最外点。限定头部的最外点与表面之间的范围。壁从另一个工件突出并且围绕主体形成。壁具有由心轴形成并且被控制以使得主体能够变形的尺寸。

System and Method of Friction Stirring Blind Hole Rivet Jointing

A friction stirring blind hole rivet system for joining workpieces is provided. The FSBR engagement system includes a mandrel with a tip forming head. The rod extends from the head and has a narrow part forming a notch. The tail of the mandrel is arranged to break at the notch, thus forming a fracture end. The handle also has a head and a body, in which the through hole is limited to pass through the handle. The handle includes shoulders forming a surface that contacts a workpiece. The head has an outermost point relative to the surface. Limit the range between the outermost point of the head and the surface. The wall protrudes from another workpiece and forms around the main body. The wall has a dimension formed by a mandrel and controlled so that the body can deform.

【技术实现步骤摘要】
摩擦搅拌盲孔铆钉接合系统和方法
本专利技术总体上涉及铆钉系统和方法,并且更具体地涉及摩擦搅拌盲孔铆钉(FSBR)系统和方法。
技术介绍
制成品通常由集成到产品中的许多元件组装而成。单独的元件可以各种方式接合,其中的一种方式涉及到接合在一起。将元件接合在一起的选项非常丰富。然而,接合组件的零部件以及接合不同类型的材料的挑战是无限的,因此持续需要新型且有效的接合产品和方法。FSBR是高速旋转的盲孔铆钉与工件接触的接合工艺。当铆钉被驱动进入工件时,力和摩擦热使工件材料移位。在插入铆钉后,心轴断裂,并且柄部将工件紧固在一起。虽然FSBR对于许多应用来说是合适的接合工艺,但是对于某些方面和应用来说,进一步改进技术可能是有益的。因此,希望提供用于使用FSBR来接合部件的新型系统和方法。另外,从以下结合附图和前面的

技术介绍
进行的详细描述和所附权利要求书中将更清楚地明白本专利技术的其它期望特征和特性。
技术实现思路
提供了用于接合工件的FSBR系统和方法。在许多示例中,FSBR接合系统包括心轴,该心轴具有形成尖端的头部,杆从头部延伸。杆具有形成凹口的狭窄部分,该凹口被配置为使得心轴的尾部可以断本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于接合工件的摩擦搅拌盲孔铆钉(FSBR)接合系统,包括:心轴,其具有形成尖端的第一头部,杆从所述第一头部延伸,其中所述杆具有狭窄部分,所述狭窄部分形成凹口,所述凹口被配置为使得所述心轴的尾部断裂,其中所述心轴从所述尖端到断裂端;柄部,其具有第二头部和从所述第二头部延伸的主体,通孔被限定穿过所述柄部,包括穿过所述第二头部和所述主体,其中所述第二头部包括形成表面的肩部,所述表面接触所述工件中的一个,并且所述第二头部具有与所述表面相对的最外点,其中限定所述第二头部的最外点与所述表面之间的范围;以及壁,其从所述工件中的另一个突出并且围绕所述主体形成;其中所述壁具有由所述心轴形成并且被控制以使...

【技术特征摘要】
2017.07.19 US 15/6542951.一种用于接合工件的摩擦搅拌盲孔铆钉(FSBR)接合系统,包括:心轴,其具有形成尖端的第一头部,杆从所述第一头部延伸,其中所述杆具有狭窄部分,所述狭窄部分形成凹口,所述凹口被配置为使得所述心轴的尾部断裂,其中所述心轴从所述尖端到断裂端;柄部,其具有第二头部和从所述第二头部延伸的主体,通孔被限定穿过所述柄部,包括穿过所述第二头部和所述主体,其中所述第二头部包括形成表面的肩部,所述表面接触所述工件中的一个,并且所述第二头部具有与所述表面相对的最外点,其中限定所述第二头部的最外点与所述表面之间的范围;以及壁,其从所述工件中的另一个突出并且围绕所述主体形成;其中所述壁具有由所述心轴形成并且被控制以使得所述主体能够变形的尺寸。2.根据权利要求1所述的FSBR接合系统,其中通过使用等式伪热指数来控制所述壁的尺寸,其中ω是所述心轴的转速,并且V是所述心轴的进给速率。3.根据权利要求1所述的FSBR接合系统,其中所述主体通过屈曲而变形以形成抵靠所述工件向外凸出的环形部分。4.根据权利要求1所述的FSBR接合系统,其中所述凹口形成为与所述尖端相距距离d凹口使得所述断裂端被设置在所述范围内。5.根据权利要求4所述的FSBR接合系统,其中所述工件具有在由t最小≤t≤t最小+d头部限定的握持范围内变化的堆叠厚度,其中t是所述工件的总体堆叠厚度,t最小是最小允许堆叠厚度,并且d头部是被限定为从所述第二头部的所述最外点到所述表面的第二距离。6.根据权利要求1所述的FSBR接合系统,其中所述断裂端的位置被设置在由d拉动-(d进给-d凹口)限定的位置(l心轴至柄部)处,其中d拉动是所述心轴被拉动以压缩所述柄部的第一量,d进给是所述心轴进给到所述工件中的第二量,并且d凹口是从所述尖端到所述凹口的距离。7.一种摩擦搅拌盲孔铆钉(FSBR)接合方法,包括:提供FSBR,其包括具有尖端和凹口的心轴;将所述心轴延伸穿过具有头部的柄部,所述头部具有最外点和与所述最外点相对的表面;确定包括心轴转速(ω)、进给速率(V)、心轴强度以及从所述尖...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·E·卡尔森马运五李永兵林忠钦
申请(专利权)人:通用汽车环球科技运作有限责任公司上海交通大学
类型:发明
国别省市:美国,US

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