冲压铆钉和冲模制造技术

介绍了用于生成冲压铆钉连接的冲压铆钉和冲模。冲压铆钉的特征在于特殊的铆钉脚部和头下部几何形状。在铆钉脚部的范围内，铆钉杆的外表面和铆钉杆的内表面通过相切地相互连结的一个较小的径向外半径和一个较大的径向内半径来连接。共同切线与一个径向平面构成的角在10°±20°范围。优选地，冲模与所介绍的所述冲压铆钉相匹配，然而，所述冲模也能与传统铆钉结合使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冲压铆钉，所述冲压铆钉可以构成为简单铆钉或者例如冲压螺栓或者冲压螺母的功能件。特别是，本专利技术涉及半空心冲压铆钉或者空心冲压铆钉形式的冲压铆钉，用来与一个或者多个板状接合件(板材)生成冲压铆钉连接。除此之外，本专利技术还涉及用于生成冲压铆钉连接的冲模。优选地，所述冲模以特殊方式与冲压铆钉的几何形状相匹配，然而，也可以与传统冲压铆钉结合使用。
技术介绍
近来，作为连接方法的冲压铆钉越来越具有重要意义。冲压铆钉连接的连接过程以及连接质量的一个重要参数是冲压铆钉的几何形状。在目前的技术中，已经知道很多不同的冲压铆钉几何形状，例如见 EP0720695，EP1064466，EP1229254，EP1387093，DE4431769，DE20319610U1, DE20001103U1, US2004/0068854A1, JP2001159409A, JP09317730A 等等。根据上面提到的EP0720695所述的冲压铆钉，通常称为C-铆钉，广泛用于汽车工业，但也用于其他
这涉及这样的，该半空心铆钉具有一个铆钉头和一个带有中心铆钉杆孔的铆钉杆，其中铆钉头有一个平的上面和一个圆柱形的外表面，而铆钉杆有一个圆柱形外表面和一个限定中心铆钉杆孔的圆柱形内表面。圆柱形铆钉头外表面和圆柱形铆钉杆外表面通过一个相对大的半径直接相互连接。在冲压铆钉脚部的范围，中心铆钉杆孔构成为锥体，在这里，根据该公开中的说明，锥体侧面稍微呈拱形。因此，在制造技术给定的可能性的范围内，似乎在铆钉杆端部的外边缘创造了 一个“锐边”，实践中普遍有点倒角。根据该公开中的说明，锥体的张开角可以在25°和120°之间。在冲压铆钉设计方面，在目前的技术中通常以提到的“Pierce-and-Roll (穿入和卷起)”-冲压铆钉特性为出发点。“Pierce-and-Roll”意味着，冲压铆钉尽可能在贯穿(穿入)下面的板材之后马上张开(卷起)，以便达到尽可能大的扩张，从而达到冲压铆钉在冲压铆钉连接中尽可能大的咬边(Hinterschnitt)。这种考虑导致了如C-铆钉那样的铆钉几何形状以及相应的例如有突芯的冲模。虽然C-铆钉在实践中表明是有成效的，但是其他改善、例如改善冲压铆钉连接的承载特性和改善连接方法的经济性是值得追求的。
技术实现思路
本专利技术的任务是，创造用于生成与一个或者多个接合件的冲压铆钉连接的冲压铆钉，所述冲压铆钉能使冲压铆钉连接的承载特性最佳化，并且允许特别经济的连接方法，特别是，通过降低对冲压铆钉材料强度和硬度要求以及降低连接过程所需要的安装力。除此之外，还要创造适用于此的冲模，优选地，该冲模可与根据本专利技术构成的冲压铆钉的几何形状相匹配，然而，该冲模又能与其他铆钉几何形状结合使用。本专利技术的第一实施方案是一种冲压铆钉，包括铆钉头(4)和具有中心孔(8)的铆钉杆(6)，具有共同的中心轴线X，其中所述铆钉头(4)具有给定铆钉头直径dk的基本上为圆柱形的铆钉头外表面(12)，所述铆钉杆(6)具有给定外径dN的外表面(14)和限定所述中心孔(8)的给定内径(Ii的内表面(16),所述铆钉头外表面(12)和所述铆钉杆外表面(14)通过锥形或者稍微弯曲的头下部倒角(18 ;18’)和头下部半径R4连接，所述头下部半径R4不仅相切地连到头下部倒角(18 ; 18’)，而且也相切地连到铆钉杆外表面(14)，并且所述铆钉杆外表面(14)和所述铆钉杆内表面(16)在铆钉底部通过相切地相互连结的径向外第一半径R1和径向内第二半径R2连接，其中，共同切线Tan与所述冲压铆钉的径向平面构成角α，其中，所述第一半径R1相切地连到所述铆钉杆外表面(14)或者被相当长度的倒角代替，所述第二个半径R2相切地连到所述铆钉杆内表面(16)，并且其中，下面的数值范围适用于所述第一半径R1、所述第二半径R2和所述角a R1=0. 3 + 0. 2mm, R2= (O. 7至1. 2) ((1,-^)/2, α =10° ±20°。 本专利技术的第二实施方案是一种冲压铆钉，包括铆钉头(4)和具有中心孔(8)的铆钉杆(6)，具有共同的中心轴线X，其中所述铆钉头(4)具有给定铆钉头直径dk的基本上是圆柱形的铆钉头外表面(12)，所述铆钉杆(6)具有给定外径(1,的、基本上为圆柱形的外表面(14)和限定所述中心孔(8)的、给定内径Cli的、基本上为圆柱形的内表面(16)，所述铆钉头外表面(12)和所述铆钉杆外表面(14)通过锥形或者稍微弯曲的头下部倒角(18 ;18’)和头下部半径R4连接，所述头下部半径R4不仅相切地连到头下部倒角(18 ; 18’)，而且也相切地连到铆钉杆外表面(14)，并且所述铆钉杆外表面(14)和所述铆钉杆内表面(16)在铆钉底部通过相切地相互连结的径向外第一半径R1和径向内第二半径R2连接，其中，共同切线Tan与所述冲压铆钉的径向平面构成角α，并且其中，所述第一半径R1相切地连到所述铆钉杆外表面(14)或者被相当长度的倒角代替，所述第二半径R2通过第三半径R3与铆钉杆内表面(16)连接，所述第三半径R3不仅相切地连到所述第二半径R2而且也相切地连到所述铆钉杆内表面(16)，并且其中，下面的数值范围适用于所述第一半径R1、所述第二半径R2、所述第三半径 R3 和所述角 a =R1=O. 3±0· 2mm, R2= (O. 7 至1. 2)/2, R3=O. 8±0· 4mm,a t=5° ±10°。其中，对所述第二半径R2适用的可以是R2=(0. 8至L O) ((1Ν-φ)/2。其中，锥形的所述头下部倒角(18)与所述冲压铆钉的径向平面可以构成角β=25° ±10°、特别地可以是25° ±7°。其中，稍微弯曲的所述头下部倒角(18’)可以具有半径R7彡2. 0mm。其中，对所述头下部倒角R4适用的可以是R4=0. 6±0. 4mm,特别地可以是R4=O. 5±0. 2mm。其中，对所述铆钉杆内径Cli适用的可以是屯=(O. 5至O. 8)dN。其中，对所述铆钉头(4)的直径dk适用的可以是dk=(1.3至1.8)dN，特别地可以是 dk=(l. 4 至1. 65) dN。其中，对所述铆钉头外表面(12)的轴向长度Hk适用的可以是Hk=(0.025至O. 2)dN，特别地可以是Hk= (O. 025至O. 12) dN。其中，所述铆钉杆孔(8)的铆钉头端可以构成为封闭的，所述铆钉杆孔(8)的封闭端可以具有锥形底面(24)，所述锥形底面(24)可以通过外铆钉杆孔半径R5连到铆钉杆内表面(16)，并且在所述中心轴线X的范围终止为内铆钉杆孔半径R6。其中，所述锥形底面(24)的锥角Y可以为110°至140°，特别地可以是110°至130。。其中，对外铆钉杆孔半径R5适用的可以是=R5=O. 7 ± O. 5mm,特别地可以是R5=O. 8±0. 3mm。其中，对内铆钉杆孔半径R6适用的可以是R6=0. 9 土O. 5mm,特别地可以是R6=O. 8±0. 3mm。其中，对从所述铆钉底部到设想的所述锥形底面(24)和所述铆钉杆内表面(16)的延长部分相交处的铆钉杆孔(8)的深度tB适用的可以是tB> O. 2dN，特别地可以是tB ^ O. 3dN。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冲模，用于通过根据一冲压铆钉来生成冲压铆钉连接，其中所述冲压铆钉包括铆钉头（4）和具有中心孔（8）的铆钉杆（6），具有共同的中心轴线X，其中所述铆钉头（4）具有给定铆钉头直径dk的基本上为圆柱形的铆钉头外表面（12），所述铆钉杆（6）具有给定外径dN的外表面（14）和限定所述中心孔（8）的给定内径di的内表面（16），所述铆钉头外表面（12）和所述铆钉杆的外表面（14）通过锥形或者稍微弯曲的头下部倒角（18；18’）及头下部半径R4连接，所述头下部半径R4不仅相切地连到头下部倒角（18；18’），而且也相切地连到铆钉杆的外表面（14），并且所述铆钉杆的外表面（14）和所述铆钉的杆内表面（16）在铆钉底部通过相切地相互连结的径向外第一半径R1和径向内第二半径R2连接，其中，共同切线Tan与所述冲压铆钉的径向平面构成角α，其中，所述第一半径R1相切地连到所述铆钉杆的外表面（14）或者被相当长度的倒角代替，所述第二半径R2相切地连到所述铆钉杆的内表面（16），并且其中，下面的数值范围适用于所述第一半径R1、所述第二半径R2和所述角α：R1=0.3±0.2mm，R2=(0.7至1.2)(dN?di)/2，α=10°±20°，所述冲模具有被冲模底面（36）和圆柱形圆周面（38）限定的冲模空腔（34），其中，对冲模直径DM和所述冲模空腔（34）的深度TM适用的是：对于连接具有良好变形能力的材料的部件，DM=dN+(0.6至1.5)2tM，TM=(1.0至2.5)tM，在这里，dN是冲压铆钉（2）的铆钉杆（6）外径，tM是冲模侧接合件（26）的厚度，以及对于连接由铸造材料和其他具有较小变形能力材料构成的部件，DM≤2.2dN，TM≤0.15DM。...

【技术特征摘要】
2006.06.21 DE 102006028537.91.一种冲模，用于通过根据一冲压铆钉来生成冲压铆钉连接，其中所述冲压铆钉包括铆钉头(4)和具有中心孔(8 )的铆钉杆(6 )，具有共同的中心轴线X,其中 所述铆钉头(4)具有给定铆钉头直径dk的基本上为圆柱形的铆钉头外表面(12)， 所述铆钉杆(6)具有给定外径dN的外表面(14)和限定所述中心孔(8)的给定内径Cli的内表面(16), 所述铆钉头外表面(12)和所述铆钉杆的外表面(14)通过锥形或者稍微弯曲的头下部倒角(18 ;18’)及头下部半径R4连接，所述头下部半径R4不仅相切地连到头下部倒角(18 ；18’)，而且也相切地连到铆钉杆的外表面(14)，并且 所述铆钉杆的外表面(14)和所述铆钉的杆内表面(16)在铆钉底部通过相切地相互连结的径向外第一半径R1和径向内第二半径R2连接，其中，共同切线Tan与所述冲压铆钉的径向平面构成角α， 其中，所述第一半径R1相切地连到所述铆钉杆的外表面(14)或者被相当长度的倒角代替，所述第二半径R2相切地连到所述铆钉杆的内表面(16)，并且 其中，下面的数值范围适用于所述第一半径R1、所述第二半径民和所述角α R1=O. 3±0· 2mm，R2=(0. 7 至1. 2) (d^-dJ/2, α =10。±20。， 所述冲模具有被冲模底面(36)和圆柱形圆周面(38)限定的冲模空腔(34)， 其中，对冲模直径Dm和所述冲模空腔(34)的深度Tm适用的是 对于连接具有良好变形能力的材料的部件， DM=dN+ (O. 6 至1. 5) 2tM, Tm= (1. O 至 2. 5) tM, 在这里，dN是冲压铆钉(2)的铆钉杆(6)外径，tM是冲模侧接合件(26)的厚度，以及 对于连接由铸造材料和其他具有较小变形能力材料构成的部件， Di ≤ 2. 2dN， Tm < O. 15Dm。2.根据权利要求1所述的冲模,其中所述部件是由塑性合金构成的。3.根据权利要求1所述的冲模，其中对所述冲模直径Dm适用的是 DM=dN+ (O. 7 至1. 2) 2tM。4.根据权利要求1所述的冲模，其中对所述冲模空腔(34)的深度Tm适用的是 Tm= (1.1 至 2. 2)tM。5.一种冲模，用于通过根据一冲压铆钉来...

【专利技术属性】
技术研发人员：休曼吉特·辛格，沃尔夫冈·温策尔，
申请(专利权)人：休曼吉特·辛格，
类型：发明
国别省市：