【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的铆接结构。
技术介绍
1、在这种铆接结构中，铆接元件的铆钉脚被以下压力压入构件中，更确切地说在构件中剩余底部厚度被保持并且铆钉脚被撑开的情况下。铆钉脚在尚未变形的状态中是横截面减小的。在被压入的状态中，铆钉脚具有变宽的横截面。
2、在现有技术中，在铆接过程中建立这种铆接结构，在铆接过程中，铆接元件具有变宽的铆钉头以及铆钉脚，铆钉脚具有在铆钉脚顶端处敞开的内拱起部。在安装过程中，无预冲孔的构件被夹紧在安装机的底模和夹具之间。铆接元件被以预定义的下压力压入，由此铆钉脚顶端通过撑开路径径向向外变宽。由此在铆钉头和变宽的铆钉脚顶端之间产生底切部，该底切部被填充构件材料。此时，铆钉脚顶端形锁合地被构件材料围住。由此防止例如由于铆钉脚在撑开之后回弹引起的相对运动，因为为此需要构件的变形。
3、在使用具有低的延展性的构件材料、例如铸铝时，仅能受限制地实现铆钉脚顶端的这种形锁合的包围，从而在安装过程之后(在撑开之后)出现铆钉脚的回弹。因此，铆接元件不能充分地被紧固以防松脱。此外，在构件材料具有低延展性时存在形成刮伤的风险，这种刮伤可能导致构件提前裂开或断裂。
4、由de 10 2018 122 200 a1已知一种接合连接结构。由wo 95/35174a1已知一种冲铆过程。由de 10 2015 014 941 a1已知一种用于在功能元件与板状的构件之间建立连接的方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，提供
2、该目的通过权利要求1所述的特征实现。本专利技术的优选的改进方案在从属权利要求中公开。
3、本专利技术基于一种铆接结构，在该铆接结构中，铆接元件的铆钉脚被以下压力压入至少一个构件中，更确切地说在构件中剩余底部厚度被保持并且铆钉脚被撑开的情况下。铆钉脚在尚未变形的状态中是横截面减小的。在被压入的状态中，铆钉脚相反地具有变宽的横截面。
4、根据权利要求1的特征部分，与传统的冲铆过程不同地，取消了形锁合地包围变宽的铆钉脚顶端。代替地，根据本专利技术，使用以下工作原理用于将铆接元件紧固在构件处：即，铆钉脚形成双稳态的弹簧部段，弹簧部段具有两个平衡状态。第一平衡状态相应于横截面减小的、未变形的铆钉脚状态。通过下压力的作用使铆钉脚翻折到第二平衡状态中，在第二平衡状态中，铆钉脚以变宽的横截面在构件中撑开。基本上在不形成回弹力的情况下进行到撑开状态中的翻折，该回弹力向未变形的状态的方向加载铆接元件。
5、因此根据本专利技术，在安装过程中在使用所谓的弹簧冲击效应(也称为弹簧蛙效应)的情况下进行铆接元件的变形。弹簧冲击效应理解成这样的物理效应，即，在其中铆接元件的形态具有两种稳定的状态，这两种状态可以通过合适的力作用互相转变。
6、在一个技术实现方案中，构件在未变形的状态中可以设计为不是完全没有预冲孔，而是反之在待建立的接合部位处具有预冲孔。在组装状态中，铆接元件的铆钉脚向着预冲孔的内周部撑开。
7、铆接元件可以设计为以铆接元件纵轴线为基准旋转对称。此外，铆接元件可以具有变宽的铆钉头，铆钉头沿轴向过渡到铆钉脚中。在铆钉头的上侧处还可以形成另一功能元件、例如螺纹栓。根据本专利技术，铆钉脚可以分成头部侧的铆钉脚实心材料部段和联接在铆钉脚实心材料部段处的内拱起部。内拱起部设计为向着铆钉脚顶端敞开，并且在环形地环绕的安装棱边处结束。内拱起部由环绕的铆钉脚壁限制，铆钉脚壁材料一致地并且一体地过渡到铆钉脚实心材料部段中。在这种情况下，铆钉脚壁可以形成双稳态的弹簧部段。在撑开状态中，铆钉脚壁可以与安装方向相反地、也就是说向铆钉头的方向翻折。在这种情况下，安装棱边可以撑开并与构件预冲孔的内周部接合。此外，铆钉脚壁盘形地并且在周向方向上无缺口地或者说连续地围绕铆钉脚实心材料部段。
8、在一个技术实现方案中，构件可以是铸件、例如铝压铸件，而铆接元件可以由冷加工(冷铆，冷击，冷锻，冷打)材料制成。特别是在这种情况下优选的是，构件在安装过程期间基本上没有塑性变形，也就是说特别是仅仅受到弹性负荷。特别优选地，在完成安装过程之后，构件可以保持基本上不变形。
9、在铆接元件无障碍地从未变形的状态转变到撑开状态中方面，有利的是，构件预冲孔具有相应的激活轮廓。借助该激活轮廓，在安装过程中可以过程可靠地进行铆接元件从未变形的状态到第二撑开状态中的转变。在一个优选的实施变型方案中，构件预冲孔可以具有以下几何结构：即，构件预冲孔可以实现为具有封闭的底部的盲孔。该盲孔可以具有直径较大的导入部段。导入部段在环绕的环形肩部处过渡到直径较小的沉入部中。尚未变形的铆接元件的安装棱边可以位于大于环形肩部的内直径的直径上。由此，(在准备进行安装过程时)，铆接元件可以利用其安装棱边定位在构件预冲孔的环形肩部上。
10、在下压力的作用下，铆接元件可以利用其安装棱边径向向外变宽，更确切地说直至达到最大外直径。在安装过程的继续进程中，铆钉脚实心材料部段能以附加的过死点行程距离被压入预冲孔沉入部中。由此实现铆钉脚的过变形或过撑开，在其中，铆钉脚翻折到撑开状态中。
11、优选地，铆接元件可以由冷加工材料制成，在冷加工材料的情况下，特别是在过撑开时变形限被超过，在此时，发生铆接元件材料的硬化，这在提高在铆接元件和构件之间的连接强度方面是有利的。因此，根据本专利技术可以取消其底模形状辅助铆钉脚撑开的底模。代替地，构件可以被中间夹紧在夹具和平面的铁砧板之间。
12、根据本专利技术的安装过程可以是全自动的过程链的组成部分，在全自动的过程链中，安装机固定在借助程序控制自主工作的工业机器人的机器人臂的远侧的端部处。为了保证无障碍的安装过程，优选的是，铆钉脚外直径设计为小于环形肩部外直径。以这种方式，尚未变形的铆接元件可以利用其安装棱边以浮动支承的方式、也就是说以具有横向间隙的方式定位在环形肩部上，由此可以补偿构件公差和/或制造公差。
13、在使用压铸件时，可以在铸造过程期间在构件表面中制造构件预冲孔。在这种情况下，构件预冲孔可以具有锥形的内周部，该内周部用作脱模斜面。在安装过程期间，该锥形的内周部附加地也用作导入斜面，以用于保证铆接元件无障碍地定位在构件预冲孔的环形肩部上。
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1.一种铆接结构，在所述铆接结构中，铆接元件(1)的铆钉脚(11)被以下压力(FS)压入构件(3)中，更确切地说在铆钉脚(11)被撑开的情况下，其中，铆钉脚(11)在尚未变形的状态中是横截面减小的，并且在被压入的状态中具有变宽的横截面，
2.根据权利要求1所述的铆接结构，其特征在于，构件(3)在未变形的状态中在待建立的接合部位处具有预冲孔(5)，在铆接结构中铆接元件(1)的铆钉脚(11)向着预冲孔(5)的内周部撑开。
3.根据权利要求1或2所述的铆接结构，其特征在于，铆接元件(1)设计为以铆接元件纵轴线(L)为基准旋转对称，和/或铆接元件(1)具有变宽的铆钉头(9)，铆钉头沿轴向过渡到铆钉脚(11)中，和/或铆钉脚(11)分成头部侧的铆钉脚实心材料部段(13)和联接在铆钉脚实心材料部段处的柱形的铆钉脚壁(17)，铆钉脚壁在环形地环绕的安装棱边(15)处结束并且限制在铆钉脚顶端处敞开的内拱起部(14)，和/或铆钉脚壁(17)形成双稳态的弹簧部段。
4.根据权利要求3所述的铆接结构，其特征在于，在铆接元件(1)的撑开状态中，铆钉脚壁(17)与安装方
5.根据权利要求2、3或4中任一项所述的铆接结构，其特征在于，构件预冲孔(5)具有激活轮廓(32)，激活轮廓在安装过程中辅助铆接元件(1)从未变形的状态到撑开状态中的转变。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的铆接结构，其特征在于，构件预冲孔(5)是具有封闭的底部(7)的盲孔，和/或特别是为了形成激活轮廓(32)，盲孔(5)具有直径较大的导入部段(21)，直径较大的导入部段在环绕的环形肩部(23)处台阶式地过渡到直径较小的沉入部(25)中，并且特别是尚未变形的铆接元件(1)的安装棱边(15)位于大于环形肩部(23)的内直径(d2)的直径(d1)上，从而在准备进行安装过程时，铆接元件(1)能利用其安装棱边(15)定位在构件预冲孔(5)的环形肩部(23)上。
7.根据权利要求6所述的铆接结构，其特征在于，在安装行程中铆接元件(1)能被压入构件预冲孔(5)中直至死点(T)，并且在死点(T)中铆接元件(1)利用其安装棱边(15)径向向外变宽直至达到最大直径(dmax)，和/或铆钉脚顶端利用其端侧与预冲孔环形肩部(23)平面式地接触，并且安装行程被延长了过死点行程距离(s)，铆钉脚实心材料部段(13)能以所述过死点行程距离被压入预冲孔沉入部(25)中，从而实现铆钉脚壁(17)的过变形或过撑开，在其中，铆钉脚壁(17)翻折到撑开状态中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的铆接结构，其特征在于，在安装过程中，铆接元件(1)塑性变形，而构件(3)在基本上没有塑性变形的情况下基本上受到弹性负荷，和/或特别是保持基本上不变形。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的铆接结构，其特征在于，构件预冲孔(5)的内周部、特别是构件预冲孔(5)的直径较大的导入部段(21)形成锥形的导入斜面。
10.根据前述权利要求中任一项所述的铆接结构，其特征在于，构件(3)是具有低延展性的铸件、特别是铝压铸件，和/或铆接元件(1)由冷加工材料制成，在冷加工材料的情况下，特别是在过撑开时变形限被超过，从该变形限起，发生铆接元件材料的硬化。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的铆接结构，其特征在于，铆钉脚外直径设计为小于环形肩部外直径(d3)，从而尚未变形的铆接元件(1)能利用其安装棱边(15)以浮动支承的方式定位在环形肩部(23)上。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种铆接结构，在所述铆接结构中，铆接元件(1)的铆钉脚(11)被以下压力(fs)压入构件(3)中，更确切地说在铆钉脚(11)被撑开的情况下，其中，铆钉脚(11)在尚未变形的状态中是横截面减小的，并且在被压入的状态中具有变宽的横截面，
2.根据权利要求1所述的铆接结构，其特征在于，构件(3)在未变形的状态中在待建立的接合部位处具有预冲孔(5)，在铆接结构中铆接元件(1)的铆钉脚(11)向着预冲孔(5)的内周部撑开。
3.根据权利要求1或2所述的铆接结构，其特征在于，铆接元件(1)设计为以铆接元件纵轴线(l)为基准旋转对称，和/或铆接元件(1)具有变宽的铆钉头(9)，铆钉头沿轴向过渡到铆钉脚(11)中，和/或铆钉脚(11)分成头部侧的铆钉脚实心材料部段(13)和联接在铆钉脚实心材料部段处的柱形的铆钉脚壁(17)，铆钉脚壁在环形地环绕的安装棱边(15)处结束并且限制在铆钉脚顶端处敞开的内拱起部(14)，和/或铆钉脚壁(17)形成双稳态的弹簧部段。
4.根据权利要求3所述的铆接结构，其特征在于，在铆接元件(1)的撑开状态中，铆钉脚壁(17)与安装方向相反地、也就是说向铆钉头(9)的方向翻折，和/或铆钉脚壁(17)盘形地围绕铆钉脚实心材料部段(13)，和/或特别是安装棱边(15)撑开并与构件预冲孔(5)的内周部接合。
5.根据权利要求2、3或4中任一项所述的铆接结构，其特征在于，构件预冲孔(5)具有激活轮廓(32)，激活轮廓在安装过程中辅助铆接元件(1)从未变形的状态到撑开状态中的转变。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的铆接结构，其特征在于，构件预冲孔(5)是具有封闭的底部(7)的盲孔，和/或特别是为了形成激活轮廓(32)，盲孔(5)具有直径较大的导入部段(21)，直径较大的导入部段在环绕的环形肩部(23...
【专利技术属性】
技术研发人员：JO·布拉塞尔，J·施平德勒，J·林特尔曼，P·西格曼，A·瓦肯廷，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：
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