自铆接紧固件制造技术

用于附接到可塑性变形的金属面板的自铆接紧固件，该自铆接紧固件包括具有中心轴线的主体部，主体部具有在垂直于中心轴线的方向上延伸的外周表面。冲头部与中心轴线同轴并从主体部延伸，以使得环形表面围绕冲头部，冲头部包括在中心轴线的方向上延伸的外周表面。多个间隔开的凸耳围绕冲头部并从环形表面轴向向外突出，凸耳中的其中一个具有配置成接合金属基底的接触面，接触面相对于环形表面所在的假想水平面沿自铆接紧固件的径向向外方向下倾。想水平面沿自铆接紧固件的径向向外方向下倾。想水平面沿自铆接紧固件的径向向外方向下倾。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自铆接紧固件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]无


[0003]本申请总体上涉及自附接紧固件，更具体地涉及铆螺母。

技术介绍

[0004]自附接紧固件用于许多行业，诸如例如汽车和电器行业，以将各种部件固定到金属面板。当铆螺母附接到金属面板时，螺钉或螺栓被螺纹连接到铆螺母中并拧紧到规定的扭矩值。在安装过程中，铆螺母必须具有足够的旋转阻力，以在插入和拧紧螺钉时防止铆螺母相对于金属面板旋转。在使用过程中，铆螺母必须具有足够的抗拉力，以防止在施加外力、诸如例如振动拉力或其他拉力、时将铆螺母从金属面板拉出。
[0005]铆螺母典型地包括中心导向部或冲头部，该中心导向部或冲头部至少部分地延伸到金属板或金属面板中的开口中。当铆螺母为自穿孔时，当将铆螺母连接到金属面板时，中心导向部与工具配合以在金属面板中形成开口。铆螺母通过在铆螺母和金属面板之间形成机械互锁的压模构件附接到金属面板。压模构件典型地使金属面板围绕开口变形到铆螺母的环形凹槽中，该环形凹槽围绕导向部和/或使铆螺母的导向部在金属面板上变形以夹住金属面板。
[0006]例如，美国专利第3,053,300号公开了具有中心导向部的铆螺母，该中心导向部延伸穿过金属面板中的预先形成的开口并且被折叠以支撑开口的周边。中心导向部的变形迫使金属面板与环形凹槽的波浪形表面一致，并在铆螺母和金属面板之间形成互锁。虽然这种铆螺母可能具有相对较高的拉出阻力，但是中心导向部的变形可以容易地使铆螺母的内螺纹扭曲。
[0007]在使导向部变形时消除内螺纹扭曲的一种方法是使金属面板而不是铆螺母的导向部变形以形成互锁。例如，美国专利第3,878,599号和第4,690,599号均公开了在凹槽的内壁或外壁上具有底切的铆螺母。金属面板的材料被迫进入底切，以改善铆螺母和金属面板之间形成的互锁。然而，对于相对较薄的金属面板，很少有材料被迫进入底切，从而导致拉出阻力相对较低。
[0008]增加这种类型的铆螺母的拉出阻力的一种方法是形成双底切凹槽。例如，美国专利第5,340,251号公开了铆螺母，该铆螺母在内壁和外壁中均具有底切以使得环形凹槽的截面为“鸠尾”形。金属面板被迫进入两个底切，以在铆螺母和金属面板之间形成改进的互锁。然而，金属面板填充两个底切所需的变形使用常规的成形技术很难获得，这导致了不一致的拉出阻力。
[0009]提高这种类型的铆螺母的推出阻力和扭出阻力的又一种方法是在环形表面上形成具有平面或平坦面的凸耳。例如，美国专利第6,220,804号公开了铆螺母，该铆螺母具有矩形截面形状的凸耳。凸耳优选地凹陷在铆螺母主体的外环形唇部的下方。金属面板塑性
变形到限定在凸耳之间的凹陷区域中，以提供改进的接头连接。在又一种方法中，凸耳设置有凹陷部以进一步增强铆螺母和金属面板之间的互锁。例如，美国专利第9,322,424号公开了铆螺母，该铆螺母具有带有中心凹陷部的凸耳。具体地，每个凸耳包括倾斜侧壁，该侧壁配置成在安装过程中将塑性变形金属面板引导到中心凹陷部中。
[0010]由于汽车行业的技术进步，制造商选择既能减轻成品的总重量又能提供相同或更高强度特性的材料是当前的趋势。具体地，由于处理工艺(例如，热处理)而具有增强的强度的新型轻质材料现在被用于制造金属面板以减少成品的重量。例如，常规金属面板的基底硬度小于或等于500Mpa。新型金属面板制造成具有在500
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2000Mpa的范围内的基底硬度。上面提到的自铆接紧固件典型地不能很好地与这些新型金属面板配合使用。具体地，被选择用于制造常规金属面板的材料在塑性变形过程中具有高流速。也就是说，当塑性变形时，先前的材料将更容易伸长和延展，因此能够填充由上述凸耳产生的间隙/空腔。然而，新型轻质材料具有有限的伸长可用性。换而言之，新型金属面板不像常规金属面板那样容易塑性变形(即，流动)。因此，上述自铆接紧固件的构型不适于与由强度增强的轻质材料形成的新型金属面板成功附接和/或长期使用。
[0011]因此，本领域需要改进的铆螺母，该铆螺母可以可靠且一致地附接到由轻质材料形成的薄金属面板、具有足够的推出强度、足够的旋转阻力、并且内螺纹不会扭曲。此外，需要相对便宜生产且相对容易使用的铆螺母。

技术实现思路

[0012]根据一个方面，提供了用于附接到可塑性变形的金属基底的自铆接(self
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clinching)紧固件。自铆接紧固件包括具有中心轴线的主体部。主体部具有在中心轴线的方向上延伸的外周表面，以及在与中心轴线垂直的方向上延伸的环形表面。冲头部与中心轴线同轴并从主体部延伸，以使得环形表面围绕冲头部。冲头部具有在中心轴线的方向上延伸的外周表面。多个间隔开的凸耳围绕冲头部并从环形表面轴向向外突出。凸耳中的其中一个具有配置成接合金属基底的接触面。接触面相对于环形表面所在的假想水平面沿自铆接紧固件的径向向外方向下倾。
[0013]根据另一方面，提供了用于附接到可塑性变形的金属基底的自铆接紧固件。自铆接紧固件包括具有中心轴线的主体部。主体部具有在垂直于中心轴线的方向上延伸的环形表面。冲头部与主体部的中心轴线同轴并从主体部延伸，以使得环形表面围绕冲头部。冲头部包括在中心轴线的方向上延伸的外周表面。冲头部的外周表面具有圆柱形轮廓，并且包括围绕冲头部的多个间隔开的切口和围绕冲头部的多个间隔开的柱状部。柱状部中的每一个设置在相应的一对相邻间隔开的切口之间并将相应的一对相邻间隔开的切口间隔开。
[0014]根据又一方面，提供了用于附接到可塑性变形的金属基底的自铆接紧固件。自铆接紧固件包括具有中心轴线的主体部。主体部包括在中心轴线的方向上延伸的外周表面，和在垂直于中心轴线的方向上延伸的环形表面。冲头部与中心轴线同轴并从主体部延伸，以使得环形表面围绕冲头部。冲头部具有在中心轴线的方向上延伸的外周表面。冲头部的外周表面具有圆柱形轮廓，并且包括围绕冲头部的多个间隔开的切口和围绕冲头部的多个间隔开的柱状部。柱状部中的每一个设置在相应的一对相邻间隔开的切口之间并将相应的一对相邻间隔开的切口间隔开。自铆接紧固件还包括多个间隔开的凸耳，这些凸耳围绕冲
头部并从环形表面轴向向外突出。每个凸耳与多个切口中的相应一个径向对齐。凸耳中的其中一个包括配置成接合金属基底的接触面。接触面相对于环形表面所在的假想水平面沿自铆接紧固件的径向向外方向下倾。
附图说明
[0015]图1是铆螺母的透视图；
[0016]图2是图1中描绘的铆螺母的俯视图；
[0017]图3是沿图2中的3
‑
3线截取的截面图；
[0018]图4是图3中描绘的细节区域“4”的放大图；
[0019]图5是图3中描绘的细节区域“5”的放大图；
[0020]图6A是现有技术的铆螺母的透视图；
[0021]图6B是图6A中描绘的现有技术的铆螺母的俯视图；
[0022]图6C是沿图6B中的6C
‑
6C线截取的截面图；
[0023]图7A是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于附接到能够塑性变形的金属基底的自铆接紧固件，所述自铆接紧固件包括：具有中心轴线的主体部，所述主体部包括在所述中心轴线的方向上延伸的外周表面和在垂直于所述中心轴线的方向上延伸的环形表面；冲头部，所述冲头部与所述中心轴线同轴并从所述主体部延伸，以使得所述环形表面围绕所述冲头部，所述冲头部包括在所述中心轴线的所述方向上延伸的外周表面；和多个间隔开的凸耳，所述凸耳围绕所述冲头部并从所述环形表面轴向向外突出，所述凸耳中的其中一个包括配置成接合所述金属基底的接触面，所述接触面相对于所述环形表面所在的假想水平面沿所述自铆接紧固件的径向向外方向下倾。2.根据权利要求1所述的自铆接紧固件，所述接触面具有第一端部和第二端部，所述第一端部邻近所述冲头部的所述外周表面定位，而所述第二端部从所述冲头部的所述外周表面径向向外定位。3.根据权利要求2所述的自铆接紧固件，所述第一端部与所述冲头部的所述外周表面形成在一起，而所述第二端部位于所述环形表面的周缘处，并且所述接触面从所述第一端部到所述第二端部连续下倾。4.根据权利要求3所述的自铆接紧固件，所述环形表面包括第一环形面和第二环形面，所述第一环形面被所述第二环形面围绕。5.根据权利要求4所述的自铆接紧固件，其中，所述第二环形面位于所述假想水平面上并且所述第一环形面相对于所述假想水平面成角度。6.根据权利要求5所述的自铆接紧固件，其中，所述第一环形面相对于所述假想水平面呈凸形。7.根据权利要求6所述的自铆接紧固件，其中，所述第一环形面相对于所述假想水平面具有在2
°‑
10
°
范围内的凸角。8.根据权利要求7所述的自铆接紧固件，其中，所述第一环形面相对于所述假想水平面具有5
°
的凸角。9.根据权利要求3所述的自铆接紧固件，其中，所述接触面在所述第一端部处的表面在与所述假想水平面正交的方向上与所述假想水平面间隔第一距离，并且其中，所述第一距离大于所述接触面和所述假想水平面之间在与所述假想水平面正交的所述方向上所取的任何其他距离。10.根据权利要求1所述的自铆接紧固件，所述接触面具有圆形轮廓。11.根据权利要求1所述的自铆接紧固件，其中，在所述主体部和所述冲头部中的至少一者中形成有螺纹通孔。12.一种用于附接到能够塑性变形的金属基底的自铆接紧固件，所述自铆接紧固件包括：具有中心轴线的主体部，所述主体部包括在垂直于所述中心轴线的方向上延伸的环形表面；和冲头部，所述冲头部与所述主体部的所述中心轴线同轴并从所述主体部延伸，以使得...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：RBW制造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：