用于將獨(dú)立部件互相附接的穿孔鉚釘及附接方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于將獨(dú)立部件互相附接的穿孔鉚釘及附接方法和裝置，其中穿孔鉚釘為具有凸緣和鉚釘部的中空穿孔鉚釘，至少一個部件由復(fù)合材料的材料構(gòu)成，所述方法包括以下步驟：a）設(shè)置?？蹫榕c待互相固定的兩個部件中的一個相抵靠，所述兩個部件相互放置，其中?？劬哂谐叽缛菁{鉚釘部的鉆孔，b）借助鉚釘部的自由端實(shí)現(xiàn)穿孔鉚釘?shù)匠嗷シ胖玫牟考较虻那岸?、并朝向?？鄯较虻南鄬\(yùn)動，c）用鉚釘部的自由端刺穿部件，并將鉚釘部引入?？鄣你@孔內(nèi)，直至構(gòu)件接觸面觸及靠近凸緣的部件，d）使用柱塞以便至少局部地擴(kuò)張穿孔鉚釘，和e）通過重塑鉚釘部的自由端形成鉚釘卷邊，以便將部件夾緊于凸緣和鉚釘卷邊之間。
【專利說明】用于將獨(dú)立部件互相附接的穿孔鉚釘及附接方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過穿孔鉚釘使獨(dú)立部件相互緊固的方法和裝置，其中至少一個部件由復(fù)合材料的工件構(gòu)成。

【背景技術(shù)】
[0002]已知穿孔鉚釘通常用于將兩個部件以鈑金件的形式互相固定。這在德文中被稱為“壓鉚(Durchsetzfiigen)”,在英文中稱為“鉗緊(clinching)”。為此,穿孔鉚釘具有較大直徑的凸緣、較小直徑的鉚釘部、以及位于凸緣的靠近鉚釘部的側(cè)部并圍繞鉚釘部的環(huán)狀構(gòu)件接觸面。該面通常為圓錐面，并在將穿孔鉚釘壓入兩個部件時，該面被壓入上面的鈑金件的表面，且凸緣的遠(yuǎn)離鉚釘部的側(cè)部與上面的鈑金件的上表面齊平。
[0003]鉚釘部的自由端由朝凸緣方向向內(nèi)會聚的圓錐面形成。這導(dǎo)致了在壓入穿孔鉚釘?shù)钠陂g，由于作用在圓錐面上的力，鉚釘部以喇叭狀方式展開，且導(dǎo)致了鉚釘部沒有刺穿第二個部件。由于喇叭狀鉚釘部的楔緊作用，使得獨(dú)立部件固定在一起，其中填充獨(dú)立部件的材料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種新型的穿孔鉚釘，其適用于至少兩個板狀部件的互相連接，其中至少一個部件由纖維或纖維增強(qiáng)塑料組成，可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的鉚接，確保了獨(dú)立部件彼此高強(qiáng)度的連接，且不存在明顯的危險，該危險存在于所用穿孔鉚釘可從一個部件或多個部件扯出，或存在與在此期間發(fā)生的不必要的疲勞效應(yīng)。
[0005]人們通常關(guān)注于將兩或三個部件(或最終甚至更多個部件)彼此連接，其中至少一個部件包含所述纖維或纖維增強(qiáng)塑料。例如，這些部件可以包括這種復(fù)合材料的部件和金屬部件，或者兩個這種復(fù)合材料的部件，或者兩個這種復(fù)合材料部件與金屬部件，或者三個這種復(fù)合材料部件。
[0006]迄今只有少數(shù)研究已經(jīng)提出了對所述命名的復(fù)合材料的部件進(jìn)行機(jī)械方法連接。其中大多數(shù)關(guān)注于將緊固件或加固板嵌入到可以與常規(guī)緊固件固定在一起的獨(dú)立部件中。然而，這樣相對復(fù)雜且昂貴，并擾亂了獨(dú)立部件的制造順序。
[0007]US-B-7, 160，047描述了將以螺栓元件或螺母元件形式存在的緊固件附接到由復(fù)合材料組成的部件，其中將該部件定義為脆性或彈性部件，其包含例如具有中空空間或空隙的材料，例如塑料、木材、金屬泡沫、填充有中空體或塑料或其它相對軟的材料并可選地以夾層結(jié)構(gòu)形式或作為復(fù)合材料呈現(xiàn)的金屬，例如以單層或多層結(jié)構(gòu)的形式，以及例如具有一種上述提及的物質(zhì)或材料的芯的兩個金屬板或塑料層。
[0008]本發(fā)明尤其關(guān)注于和包含纖維或纖維增強(qiáng)塑料的工件形成對比的工件，特別是那些具有硬質(zhì)塑料基體材料(duroplastic matrix material)的工件，同時本發(fā)明也適合于與以鈑金件形式存在的工件一起使用。與US7，160，047中定義的材料相反，本發(fā)明的工件相對較硬且薄，使得就緊固件附接而言，對于材料的處理需要另作考慮。
[0009]關(guān)于本發(fā)明上下文中使用的復(fù)合材料的定義，解釋如下:
根據(jù)指定的纖維或纖維增強(qiáng)塑料，可以理解，具有高強(qiáng)度纖維的復(fù)合材料，例如芳族聚酰胺纖維、碳纖維或玻璃纖維，其或者可以呈現(xiàn)為相對短的填充纖維或長絲，或者以由長絲制成的纖維的形式存在，并嵌入到塑料基體材料中。熱塑性材料誠然可以用作為塑料；然而，硬質(zhì)塑料通常用于車身的制造和裝配組件。相應(yīng)的組件一般以板件形式呈現(xiàn)，通常具有三維形狀。
[0010]為了滿足上述提及的目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于將獨(dú)立部件互相連接的穿孔鉚釘，其中至少一個部件優(yōu)選地由復(fù)合材料的工件構(gòu)成，所述穿孔鉚釘具有較大直徑的凸緣、較小直徑的鉚釘部、以及位于凸緣的靠近鉚釘部的側(cè)部并包圍鉚釘部的環(huán)形構(gòu)件接觸面，其中，所述鉚釘部具有環(huán)面于其自由端，用于刺穿兩個工件，所述環(huán)面位于至少基本垂直于穿孔鉚釘?shù)闹行目v向軸線的方向上，且所述鉚釘部可選地具有內(nèi)凹環(huán)面，其形成了從穿孔鉚釘?shù)亩嗣娴姐T釘部的中空內(nèi)部空間的過渡，且所述穿孔鉚釘具有中心通道，其延伸到穿孔鉚釘全長。
[0011]根據(jù)穿孔鉚釘?shù)囊粋€特定的實(shí)施方式，穿孔鉚釘在鉚釘部的范圍中具有向內(nèi)突出的環(huán)形肩部。
[0012]相比常規(guī)的穿孔鉚釘，采用這種設(shè)計可以盡量完全刺穿一個挨一個的部件，使得較下面的部件在遠(yuǎn)離凸緣的側(cè)部可以生成高質(zhì)量的鉚釘卷邊(rivet bead)。為此目的，本發(fā)明的穿孔鉚釘必須明顯比相互放置的部件的層疊總厚度還長，而相比之下，已知的穿孔鉚釘并不完全穿透該層疊。
[0013]此外，本發(fā)明涉及這樣的認(rèn)知，即纖維或纖維增強(qiáng)塑料的部件，特別是硬質(zhì)塑料基體材料的部件，往往在作用于刺穿部的自由端的力下被弄碎，在此利用該認(rèn)知，就對產(chǎn)生的刺穿毛坯的處理而言，該處理變?nèi)菀琢?，因其具有大致對?yīng)于鉚釘部的內(nèi)直徑的橫向尺寸。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，使用上述提及的穿孔鉚釘將獨(dú)立部件互相附接的本發(fā)明的方法包括以下步驟:
a)設(shè)置?？蹫榕c待互相固定的兩個部件中的一個相抵靠，所述兩個部件相互放置，其中模扣具有尺寸容納鉚釘部的鉆孔，
b)借助鉚釘部的自由端實(shí)現(xiàn)穿孔鉚釘?shù)匠嗷シ胖玫牟考较虻那岸?、并朝向模扣方向的相對運(yùn)動，
c)用鉚釘部的自由端刺穿部件，并將鉚釘部引入?？鄣你@孔內(nèi)，直至構(gòu)件接觸面觸及靠近凸緣的部件，
d)使用柱塞以便至少局部地擴(kuò)張穿孔鉚釘，和
e)通過重塑鉚釘部的自由端形成鉚釘卷邊，以便將部件夾緊于凸緣和鉚釘卷邊之間。
[0015]用這種方式首先帶來了高質(zhì)量的部件互相連接。關(guān)于使用柱塞的步驟，為了至少局部地擴(kuò)張穿孔鉚釘，推行一種全新的方法，其采用穿孔鉚釘以及至少提供卷邊操作(beading over operat1n)。穿孔鉚釘?shù)臄U(kuò)張可以通過軸向移動來自穿孔鉚釘?shù)耐咕墏?cè)的柱塞穿過通道而實(shí)現(xiàn)，該柱塞設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)擴(kuò)張的環(huán)形肩部，該環(huán)形肩部朝向靠近穿孔鉚釘?shù)淖杂啥朔较蛏现饾u變小，并具有比通道的最小直徑大的最大直徑。
[0016]通過凸緣鉚釘?shù)臄U(kuò)張,部分松動的基體材料及刺穿孔(pierced holes)周圍的部件可以一起被按壓，使得穿孔鉚釘牢牢地置于沖壓孔(punch holes)。據(jù)此，在壓力下設(shè)置刺穿孔的徑向外側(cè)的部件未損壞材料，這特別有利于疲勞特性。
[0017]柱塞的環(huán)形肩部在朝向靠近穿孔鉚釘?shù)闹淖杂啥朔较蛏现饾u變小，并具有大于通道的直徑但小于鉚釘部的外直徑的最大直徑，所述環(huán)形肩部優(yōu)選地被壓入穿孔鉚釘?shù)耐ǖ纼?nèi)，并在部件內(nèi)引起通道的擴(kuò)張。以這種方式，由于該變形，增強(qiáng)了上述的作用，并增大了金屬穿孔鉚釘?shù)膹?qiáng)度。
[0018]該方法可以進(jìn)一步擴(kuò)展為，中心通道在鉚釘部的范圍上具有向內(nèi)定向的突起，且柱塞的環(huán)形肩部被引入穿孔鉚釘?shù)耐ǖ?，直至其觸及鉚釘部的向內(nèi)定向的突起，并向外按壓后者及鉚釘部的自由端以形成鉚釘卷邊。
[0019]以這種方式，不僅實(shí)現(xiàn)了穿孔鉚釘在其整個長度上所需的擴(kuò)張，而且通過相應(yīng)的變形至少部分地實(shí)現(xiàn)了鉚釘卷邊，并且實(shí)際上當(dāng)部件在所用的壓力機(jī)或設(shè)備中朝向穿孔鉚釘?shù)妮S向方向被緊緊地壓在一起時予以實(shí)現(xiàn)。這同樣帶來高質(zhì)量的鉚釘連接。
[0020]使用形成所用設(shè)備的一部分的柱塞特別有利于對柱塞的重復(fù)利用。因此，這與同盲鉚釘一起使用的釘芯不具可比性，釘芯必須作為每個盲鉚釘?shù)囊淮涡圆考嬖?，并且必須每次要被損壞以設(shè)置鉚釘卷邊。而且，使用柱塞不像盲鉚釘?shù)尼斝灸菢佑袛嗟舻谋粊G棄和損壞的頭部。在其它方面，按照本發(fā)明的柱塞，其也可以不與盲鉚釘?shù)尼斝鞠啾?，因為它利用壓縮力進(jìn)行操作，而不是像盲鉚釘?shù)尼斝灸菢佑美M(jìn)行操作。
[0021]上述方法可以改進(jìn)為，柱塞在其前端具有引導(dǎo)區(qū)域，用以引導(dǎo)柱塞于中空鉚釘部的通道中。
[0022]此外，可以有利的是，穿孔鉚釘?shù)闹行耐ǖ涝谕咕墔^(qū)域中的直徑比中空鉚釘部的大、且該直徑基本對應(yīng)于環(huán)形肩部的直徑，因此穿孔鉚釘?shù)耐咕壔旧喜槐恢麛U(kuò)張。此時不需要精確地擴(kuò)張穿孔鉚釘，因為從鉚釘部到穿孔鉚釘?shù)耐咕壍倪^渡主要通過本身用于壓縮應(yīng)力的圓角而出現(xiàn)。
[0023]柱塞還可以在環(huán)形肩部的遠(yuǎn)離穿孔鉚釘?shù)膫?cè)部具有較小直徑，以使通道內(nèi)的摩擦力以及柱塞的磨損減到最少。
[0024]步驟b)和c)中由部件產(chǎn)生的刺穿毛坯連同由鉚釘部的自由端的操作而產(chǎn)生的弄碎的材料一起，通過第一?？鄣母m合的發(fā)散孔(preferably divergent bore)優(yōu)選地被除去。
[0025]該方法的另一種特別有利的布局是可能的，此時，模扣在相互放置的部件的一側(cè)設(shè)有容納穿孔鉚釘?shù)亩瞬堪歼M(jìn)，?？劬哂衅鹗加诃h(huán)形凹進(jìn)的中心且尺寸為能安放刺穿毛坯的通道，，并且穿孔鉚釘?shù)你T釘部從?？鄣亩瞬肯蛲馍斐觥Ｏ鄳?yīng)的方法包括以下步驟:
-在相互放置的部件的另一側(cè)使用壓緊構(gòu)件，
-通過?？酆蛪壕o構(gòu)件之間的相對移動，借助鉚釘部的自由端刺穿部件，直至鉚釘部容納于壓緊構(gòu)件的通道中，且構(gòu)件接觸面觸及靠近凸緣的部件，并從部件中產(chǎn)生刺穿毛坯，-移動柱塞通過壓緊構(gòu)件的通道以及穿孔鉚釘?shù)耐ǖ溃抑哂星岸藚^(qū)域和位于前端區(qū)域之后的環(huán)形肩部，且柱塞的前端區(qū)域推動刺穿毛坯穿過穿孔鉚釘?shù)耐ǖ溃毅T釘部的自由端區(qū)域從部件的遠(yuǎn)離凸緣的一側(cè)伸出，并通過環(huán)形肩部成形為鉚釘卷邊。
[0026]這里也對刺穿鉚釘?shù)臄U(kuò)張起作用，且確實(shí)只有在從部件伸出的鉚釘部的自由端的區(qū)域這種最簡單的情況下起作用。這也是非常有利的，因為部件被一起按壓于由于所用工具(壓力機(jī)、機(jī)器人或力驅(qū)動鉗(force-actuating tongs))而形成鉚釘彎邊的期間。
[0027]在本實(shí)施例中，如上所述，結(jié)合可動柱塞也可以擴(kuò)張鉚釘?shù)耐ǖ馈?br> [0028]此外，柱塞的前端區(qū)域優(yōu)選地具有比鉚釘部的內(nèi)直徑小的直徑，并且最好在自由端為倒圓角，以便據(jù)此使刺穿毛坯變形為殼狀的方式，并減少它們的直徑，由此更容易按壓刺穿毛坯通過穿孔鉚釘?shù)耐ǖ啦⑦M(jìn)入該通道。
[0029]在上述提到的方法中，采用可以為型頭(setting head)的一部分的壓緊構(gòu)件進(jìn)行操作，壓緊構(gòu)件可以設(shè)有可動扇形體，其在停止位置(closed posit1n)無間隙或者幾乎無間隙地包圍鉚釘部的自由端，并且可以互相分離以允許形成鉚釘卷邊。
[0030]在前述的方法中，可以出現(xiàn)進(jìn)一步的步驟，使得
通過使用具有中心柱和包圍該中心柱的凹形倒圓角環(huán)面的第二?？?，從部件伸出的鉚釘部的端面可以卷邊或調(diào)整(calibrated)以形成鉚釘卷邊,其中?？鄣闹行闹鶅?yōu)選地朝向遠(yuǎn)離凸緣的方向為分散形式(divergent form)。當(dāng)不滿意由柱塞形成的鉚釘卷邊、或其形狀、或希望對其改進(jìn)時，則如前面直接的描述，可使用第二?？圻M(jìn)行輔助以充分形成鉚釘卷邊或校正其形狀，例如，卷邊齊平地接觸直接鄰近的部件，并不具有只與該小區(qū)域的接觸。
[0031]本發(fā)明還涉及被設(shè)計用來執(zhí)行該方法的裝置。這種有利的裝置可從權(quán)利要求書獲知。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]以下參照具體的實(shí)施方式和附圖更為詳細(xì)地進(jìn)一步闡釋本發(fā)明，其中顯示:
圖1A-1C示出了根據(jù)本發(fā)明的穿孔鉚釘，并且實(shí)際上為穿孔鉚釘?shù)你T釘部的端部視圖(圖1A)、局部剖面?zhèn)纫晥D(圖1B)、以及透視圖(圖1C);
圖2A-2C表示將根據(jù)圖1A-1C的穿孔鉚釘附接到待相互固定的兩個部件的三個階段，其中圖2A示出了起始位置，圖2B示出了根據(jù)圖2A的元件的處理，圖2C示出了得到的第一女口廣叩；
圖3A-3C表示對圖2C的第一產(chǎn)品進(jìn)一步處理階段，這里圖3A再次示出了該第一產(chǎn)品，借助于圖3B的裝置以便生成根據(jù)圖3C的成品；
圖4A-4C示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種穿孔鉚釘，并且實(shí)際上為穿孔鉚釘?shù)你T釘部的端部視圖(圖4A)、局部剖面?zhèn)纫晥D(圖4B)、以及透視圖(圖4C)；
圖5A-5C示出了處理根據(jù)本發(fā)明及根據(jù)圖4A-4C的穿孔鉚釘?shù)囊幌盗懈綀D，其中圖5A示出了起始位置，圖5B示出了在終止所用工具之后的情況，圖5C示出了成品總成；
圖6A-6E示出了另一種處理根據(jù)本發(fā)明及根據(jù)圖1A-1C的穿孔鉚釘?shù)囊幌盗懈綀D，其中圖6A示出了起始位置，圖6B示出了在引入部件到所用工具之后的情況，圖6C示出了在終止所用工具之后的情況，圖6D示出了刺穿毛坯的去除，以及圖6E示出了成品總成；和圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的壓緊構(gòu)件的透視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0033]現(xiàn)在參考圖1A-1C，其示出了用于將獨(dú)立部件40、42 (圖2A)互相附接的穿孔鉚釘10，其中至少一個部件40由復(fù)合材料的工件構(gòu)成。
[0034]穿孔鉚釘10具有較大直徑Dl的凸緣12、較小直徑D2的鉚釘部14、以及位于凸緣的靠近鉚釘部14的側(cè)部16并包圍鉚釘部14的環(huán)形構(gòu)件接觸面18。鉚釘部14在其自由端20具有環(huán)面22用于刺穿基本垂直于鉚釘10的中心縱向軸線24放置的兩個部件40、42，并且具有內(nèi)凹環(huán)面26，其形成從穿孔鉚釘10的端面22到鉚釘部的中空內(nèi)部空間28的過渡。該內(nèi)凹環(huán)面26不是必須的，環(huán)面22也沒有必要位于嚴(yán)格垂直于中心縱向軸線24的方向上，其可以與縱向軸線形成8(Γ100°的封閉角度，也可以為倒圓角(rounded)。
[0035]這里示出的構(gòu)件接觸面18為圓錐形表面,但是這也可以不是必要的，該表面也可以位于垂直于縱向軸線的方向上。凹進(jìn)30和鼻狀物32位于構(gòu)件接觸面18上，這些元件已知是為螺栓元件提供防止旋轉(zhuǎn)的特征(features providing security againstrotat1n)。這樣的特征30和32對穿孔鉚釘10都不是必要的，因為對于穿孔鉚釘而言，不需要防止旋轉(zhuǎn)。然而，這些特征有助于實(shí)現(xiàn)緊密連接到相鄰部件。
[0036]凸緣12的直徑限定了構(gòu)件接觸面18的范圍，這應(yīng)該選擇足夠大，使得表面壓力專用于具有關(guān)于第一部件的屬性的材料以及操作時來自穿孔鉚釘?shù)牧蛴纱┛足T釘傳遞的力。鉚釘部14具有適當(dāng)?shù)膱A柱形中空內(nèi)部空間28以及適當(dāng)?shù)膱A柱形外殼表面。鉚釘部的長度超過待互相固定的部件的總厚度，超出量為允許形成鉚釘卷邊。
[0037]在本實(shí)施例中，穿孔鉚釘10為中空形狀，S卩，使得對應(yīng)于中空內(nèi)部空間28的中心通道延伸到中空鉚釘?shù)娜L。
[0038]附圖標(biāo)記34指向圓角，其形成從鉚釘部14插入金屬板接觸表面18的過渡。
[0039]現(xiàn)在結(jié)合附圖2A-2C描述一種利用穿孔鉚釘將獨(dú)立部件40、42彼此附接以形成第一產(chǎn)品的方法。在該實(shí)施例中，至少一個上部件40由復(fù)合材料的工件構(gòu)成。部件42可以是鈑金零件或者為另外的復(fù)合材料工件?？梢岳斫獾氖?，在本申請(包括權(quán)利要求書)中，就上面引述的定義而言，使用術(shù)語“復(fù)合材料”。還應(yīng)當(dāng)注意到，如這里所示，穿孔鉚釘可以這樣附著使得構(gòu)建接觸面18放在上部件40或被倒置，從而接觸鈑金零件42。此外，該方法不限于將兩個部件互相附接。
[0040]在圖2A中，圖1A-1C的穿孔鉚釘10置于第一部件40之上，其鉚釘部14的自由端面20設(shè)計為用于刺穿兩個工件40、42，且穿孔鉚釘還具有延伸到中空鉚釘?shù)娜L的中心通道。該方法包括以下步驟:
a)設(shè)置?？?0為與待互相固定相互放置的部件中一個相抵靠，且?？劬哂谐叽缛菁{鉚釘部14的鉆孔52，即鉆孔的直徑與鉚釘部的直徑相應(yīng)或者稍微比它大。
[0041]b)借助于刺穿頭60和鉚釘部的自由端20，實(shí)現(xiàn)穿孔鉚釘10朝向箭頭方向54相對運(yùn)動到朝著相互放置的部件40、42的前部，并朝向?？?0的方向，為此目的，刺穿頭具有容納穿孔鉚釘?shù)耐咕?2的凹進(jìn)62。
[0042]c)用鉚釘部14的自由端22刺穿部件40、42，將鉚釘部引入模扣50的鉆孔52，直至構(gòu)件接觸面18接觸靠近凸緣12的部件40。同時，刺穿頭的下側(cè)64觸及上部件40。在部件的刺穿中，每個部件產(chǎn)生刺穿毛坯(此處未示出)，其連同部件40、42的任何弄碎的材料一起下落通過鉆孔52。
[0043]d)利用柱塞66以便至少局部地擴(kuò)張穿孔鉚釘10。在這方面，可以在圖2B中看出，柱塞66被引導(dǎo)于刺穿頭60的鉆孔68中，用以朝向箭頭方向54相對刺穿頭60沿穿孔鉚釘?shù)闹行目v向軸線24即刺穿頭或型頭的中心縱向軸線進(jìn)行軸向移動。從圖2C的附圖標(biāo)記72可以明顯看到該擴(kuò)張，首先通過過渡74進(jìn)入鉚釘部14最初的內(nèi)直徑(即通道)36，這里，在圖2B中，該過渡74在這由柱塞66的環(huán)形肩部78形成，其達(dá)到大約下部件42的下側(cè)位置。環(huán)形肩部78由柱塞的朝向下端方向的錐形構(gòu)成，以便穿孔鉚釘10的中空空間28的擴(kuò)張逐漸發(fā)生。環(huán)形肩部78具有比通道36的最小直徑大、但比穿孔鉚釘10的鉚釘部14的外直徑明顯小的最大直徑。
[0044]圖2C示出了從前述方法產(chǎn)生的部件總成。其可以指定源自上下文的兩路或兩階段方法中的第一階段的第一產(chǎn)品。圖3A-3C示出了第二階段，在這方面，圖3A與圖2C相同，其僅為了簡化表示而重復(fù)。
[0045]在制造過程的第二階段中，進(jìn)一步處理第一產(chǎn)品以得到成品，且實(shí)際上是通過進(jìn)一步的步驟實(shí)現(xiàn)，即:
e)通過使鉚釘部14的自由端區(qū)域15成形來形成鉚釘卷邊80，以便在凸緣12和鉚釘卷邊80之間夾緊部件40、42。這一過程和圖3B的?？?0 —起出現(xiàn)。該模扣90設(shè)置有中心柱92和包圍該中心柱92的凹進(jìn)倒圓角環(huán)面94，從而從部件40、42伸出的鉚釘部14的遠(yuǎn)離凸緣12的一端卷邊以形成鉚釘卷邊80。成品可參見圖3C。
[0046]可選地，當(dāng)使用另一個?？?0時，為對本發(fā)明原理予以解釋的目的，僅僅是上述這樣來描述借助于刺穿頭60和?？?0對穿孔鉚釘進(jìn)行附接。
[0047]為附接穿孔鉚釘10，通常將其引入內(nèi)置于壓力機(jī)(press)并將緊固件的穿孔鉚釘依次分配到序列的工件40、42的所謂的型頭或刺穿頭。在這方面，通常使用彈簧承載的壓緊構(gòu)件(同樣未示出，但本身已是公知)，其包圍穿孔鉚釘或緊固件并用于按壓工件，這里部件40、42抵住?？?0的端面，使得部件40、42可以保持在其預(yù)定的位置上并夾緊在一起。利用朝向工件40、42方向的刺穿頭60的柱塞(同樣未示出)，穿孔鉚釘10或緊固件通常朝向工件40、42的方向移動，且刺穿頭設(shè)計為使得一連串的穿孔鉚釘10可以連續(xù)地供應(yīng)到刺穿頭，但只有一個穿孔鉚釘10被供應(yīng)給到相應(yīng)的工件，這里該工件包括兩個部件40、42，穿孔鉚釘因壓力機(jī)的每一次撞擊而被壓入工件。
[0048]如上解釋，?？?0位于工件40、42的下方，并通常具有被引入接收裝置(同樣未示出)的相應(yīng)的鉆孔(未示出)的圓柱形。
[0049]像常用的緊固件的附著，這里的討論涉及置于壓力機(jī)的上部工具或壓力機(jī)的中間壓板的刺穿頭60，而容納該?？?0的裝置分別為壓力機(jī)的中間壓板或壓力機(jī)的下部工具。也可以顛倒布置，其中，型頭設(shè)置在壓力機(jī)的下部工具或在壓力機(jī)的中間壓板，且鉚釘部14的自由端20被控制向上，但是，之后將面朝下的?？?0隨后被分別設(shè)置在壓力機(jī)的中間壓板或上部工具，后面將結(jié)合圖6B對此結(jié)構(gòu)進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
[0050]將穿孔鉚釘附接于工件而使用壓力機(jī)決不是必要的。通過示例的方式，例如根據(jù)歐洲專利0691900，可以使用機(jī)械手，且?？?0與刺穿頭隨后由機(jī)械手運(yùn)載。然而，沖擊工具或其他工具也可用于將穿孔鉚釘附接至部件，例如根據(jù)DE-PS 197 47 267、EP O 890397或DE-PS 197 01 088請求保護(hù)的權(quán)利中的一種工具。
[0051]實(shí)際上通常習(xí)慣性地將緊固件10附接到垂直置于中心縱向軸線24的工件。然而，這種方向決不是必須的?？v向軸線24可以具有空間中任何期望的方向，而不是這種方向。因此，當(dāng)在本申請中提到例如垂直或頂部或底部或上方或下方等這類幾何學(xué)術(shù)語時，可以理解，這種指代的方式僅涉及到相應(yīng)圖示的方向，并不應(yīng)是以任何方式被限定性解釋。
[0052]根據(jù)目的，旨在滿足得到以按照圖3C的成品形式存在的部件，其制造一方面可按照圖2A-2C的兩路方法，另一方面可按照圖3A-3C的方法，也可以以不同的方法進(jìn)行。如果待附接于復(fù)合部件的鈑金零件較小的話，尤其是待執(zhí)行的多個操作可以在壓力機(jī)中完成，第一產(chǎn)品和成品的制造也可以在一個設(shè)備的不同階段進(jìn)行，例如在累進(jìn)工具(progressivetool)。或者，第一產(chǎn)品可以在一個工廠中制造且成品在同一工廠的另一設(shè)備中制造；這兩個設(shè)備可以是傳送系統(tǒng)的一部分；或者這兩個設(shè)備可以位于同一工廠或不同工廠的不同位置或同一生產(chǎn)車間的不同區(qū)域。
[0053]此外，在根據(jù)圖3A-3C的第二制造階段，將另外的預(yù)成孔部件(未示出)放置在伸出并抵住第二部件42的鉚釘部，這種可能也是存在的，并且該另外的部件(其也可以由多個部件組成)之后可以通過隨后形成的鉚釘卷邊80固定到兩個第一次提到的部件40和42。
[0054]上面剛剛解釋的方法也可以以這樣的方式進(jìn)行，如所示的通過第一模扣50的最合適的發(fā)散孔52去除產(chǎn)生的刺穿毛坯56。
[0055]當(dāng)中心通道36延伸過中空鉚釘?shù)恼麄€長度，并在鉚釘部14的區(qū)域中具有向內(nèi)定向的突起38時，如圖4A-4C所示，這是特別有利的。這些附圖示出了穿孔鉚釘10的另一種形式，且其附圖標(biāo)記與圖1A-1C中的附圖標(biāo)記相同?？梢岳斫獾氖牵哂邢嗤綀D標(biāo)記的部件的形式或功能與前面描述的部件的形式或功能相同，除非表明存在區(qū)別，從而，不需要對部件或其功能進(jìn)行重新的描述，先前的描述適用于該部件。這一約定也適用于這里描述的所有部件，下面將要描述的將僅集中在不同點(diǎn)上。這里，唯一的不同點(diǎn)在于，穿孔鉚釘?shù)耐ǖ?6在鉚釘部14的自由端區(qū)域中具有向內(nèi)定向的突起38。
[0056]圖5A-5C示出了對穿孔鉚釘10的這種設(shè)計繼續(xù)處理的方法。
[0057]還有，在由鉚釘部14的自由端20刺穿部件40、42之后，環(huán)形肩部78被引入穿孔鉚釘10的通道36，直至其觸及鉚釘部14的向內(nèi)定向的突起38并向外按壓后者及鉚釘部的自由端區(qū)域15，以便形成按照圖5C的鉚釘卷邊80。通過這種方法實(shí)現(xiàn)了第一產(chǎn)品，由于高質(zhì)量的鉚釘卷邊80，視該第一產(chǎn)品為成品。
[0058]如果希望鉚釘卷邊80具有更好的成形，則可通過使用各工具尤其是如圖3A-3C所示的模扣90來實(shí)現(xiàn)，并結(jié)合這些附圖的描述。其后鉚釘不需要有大的變形，這里可以稱之為標(biāo)準(zhǔn)的鉚釘卷邊。
[0059]現(xiàn)在參照圖6A-6E來說明對根據(jù)圖1A-1C的穿孔鉚釘10進(jìn)行附接的另一種處理方法。圖6A首先示出各部件的一般的幾何布局，其中穿孔鉚釘10位于部件40之下，并且其凸緣在下方，鉚釘部14的自由端20在第一部件40的正下方。這里部件42設(shè)置在第一部件40之上，但這不是必須的。從圖6B可以看出，本實(shí)施方式使用具有端面凹進(jìn)102的?？?00，該凹進(jìn)容納穿孔鉚釘?shù)耐咕?2并位于相互放置的部件40、42的一側(cè)，在此情況中為位于部件40、42的下方。模扣100具有起始于環(huán)形凹進(jìn)102的中心且尺寸可安放刺穿毛坯(圖6C)的通道104，穿孔鉚釘10的鉚釘部14從?？?00的端面106向外伸出，該方法包括以下步驟:
-使用位于相互放置的部件40、42另一側(cè)的壓緊構(gòu)件110，
-利用鉚釘部14的自由端20，通過朝向位于模扣100和壓緊構(gòu)件110之間的箭頭方向的相對移動來刺穿部件40、42，直至鉚釘部容納于壓緊構(gòu)件110的通道112，且構(gòu)件接觸面18觸及靠近凸緣12的部件40，同時刺穿毛坯56產(chǎn)生于部件40、42，
-移動柱塞114通過壓緊構(gòu)件110的通道112以及通過穿孔鉚釘10的通道36，并且柱塞114具有前端區(qū)域116和位于前端區(qū)域116之后的環(huán)形肩部118，柱塞的前端區(qū)域116推動刺穿毛坯56穿過穿孔鉚釘?shù)耐ǖ?6，從部件40、42的遠(yuǎn)離凸緣12的一側(cè)伸出的鉚釘部14的自由端區(qū)域15由環(huán)形肩部118塑形成為鉚釘卷邊120。
[0060]上面解釋的方法可能有各種變形。例如，不必要通過柱塞114或通過其環(huán)形肩部118將穿孔鉚釘10的通道36擴(kuò)張于部件40、42的區(qū)域中，如果只有從部件40、42伸出的鉚釘部14的自由端20通過環(huán)形肩部118重塑形為鉚釘卷邊120，這將是足夠的。
[0061]此外，可能存在借助于根據(jù)圖3B的?？?0重塑形或調(diào)整鉚釘卷邊120。
[0062]根據(jù)圖6B所示的?？?00實(shí)際上只適合于嵌入過程(lay-1n process),其中穿孔鉚釘10—個接一個地放置于?？?00中。對于自動化生產(chǎn)，?？?00可以被替換為允許自動供給穿孔鉚釘10的型頭或刺穿頭。
[0063]另外，圖6B中示出了作為基本上也是可能的固態(tài)部件(solid component)的壓緊構(gòu)件110。但是，最好使用按照圖7的壓緊構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。
[0064]按照圖7的壓緊構(gòu)件設(shè)置有可動扇形體(movable segments) 122?？蓜由刃误w122處于示出的在操作中的停止位置，其中，這些扇形體無間隙或幾乎無間隙地包圍鉚釘部的自由端區(qū)域15，并且可以彼此分離，以允許形成鉚釘卷邊120。?？奂翱蓜由刃误w的舉例在穿孔鉚釘?shù)奶幚碇惺且阎?其中鈑金件沒有被刺穿(例如參見W000/16928)，并可以為本發(fā)明的目的而改變，以便實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的壓緊構(gòu)件110。
[0065]此外，圖7的壓緊構(gòu)件110可以是型頭或刺穿頭的一部分。壓緊構(gòu)件的一個優(yōu)點(diǎn)在于，它用于在刺穿操作過程中將部件40、42 —起夾緊于其本身與?？?例如100)之間，這對實(shí)現(xiàn)干凈的刺穿操作非常重要。
[0066]在所有的實(shí)施例中，根據(jù)冷變形方面的ISO標(biāo)準(zhǔn)，其強(qiáng)度值達(dá)到8級或者更高級的所有材料，例如根據(jù)DIN 1654標(biāo)準(zhǔn)的35B2合金，均可以被稱為穿孔鉚釘?shù)牟牧系睦?。而且，鋁合金特別是那些高強(qiáng)度的鋁合金，例如AlMg5，可以被用于穿孔鉚釘。還可以考慮使用諸如AM50的具有較高強(qiáng)度的鎂合金制成緊固件。
[0067]附圖標(biāo)記列表 10 穿孔鉚釘 12 凸緣
14鉚釘部
15鉚釘部的自由端
16凸緣的靠近鉚釘部的側(cè)部 18 構(gòu)件接觸面
20 端
22 環(huán)面
24 縱向軸線
26 凹形環(huán)面
28 鉚釘部的中空內(nèi)部空間
30 凹進(jìn)
32 鼻狀物
34 圓角半徑
36 穿孔鉚釘?shù)耐ǖ?8 突起40 部件42 部件50 模扣52 鉆孔54 箭頭方向56 刺穿毛坯60 刺穿頭62 刺穿頭的凹進(jìn)64 下側(cè)66 柱塞
68鉆孔
69引導(dǎo)區(qū)域72 擴(kuò)張部分74 過渡
76 內(nèi)直徑78 環(huán)形肩部80 鉚釘卷邊90 ?？?2 中心柱
94 內(nèi)凹倒圓角半環(huán)形環(huán)面
100模扣
102凹進(jìn)
104通道
106端面
110壓緊構(gòu)件
112通道
114柱塞
116端部區(qū)域
118環(huán)形肩部
120鉚釘卷邊
122扇形體
【權(quán)利要求】
1.一種用于將獨(dú)立部件(40，42)互相附接的穿孔鉚釘(10)，其中至少一個部件(40)由復(fù)合材料的工件構(gòu)成，且所述穿孔鉚釘(10)具有較大直徑(Dl)的凸緣(12)、較小直徑(02)的鉚釘部(14)、以及位于凸緣的靠近鉚釘部(14)的側(cè)部(16)并包圍所述鉚釘部(14)的環(huán)形構(gòu)件接觸面(18)，其特征在于，所述鉚釘部(14)在其自由端(20)具有環(huán)面(22)用于刺穿所述兩個工件，且所述環(huán)面位于至少基本垂直于所述穿孔鉚釘?shù)闹行目v向軸線(24)，并可選地具有內(nèi)凹環(huán)面(26)，其形成從所述穿孔鉚釘(10)的端面(20)到所述鉚釘部的中空內(nèi)部空間(28)的過渡，且所述穿孔鉚釘具有延伸過所述穿孔鉚釘?shù)娜L的中心通道(36)，并且所述穿孔鉚釘(10)在所述鉚釘部(14)的范圍中具有向內(nèi)定向的突起(38)。
2.一種使用穿孔鉚釘(10)將獨(dú)立部件(40，42)互相附接的方法，其特征在于，其中至少一個部件(40)由復(fù)合材料的工件構(gòu)成，所述穿孔鉚釘具有較大直徑(Dl)的凸緣(12)、較小直徑的鉚釘部(14)、以及位于所述凸緣(12)的靠近所述鉚釘部的側(cè)部且包圍所述鉚釘部(14)的環(huán)形構(gòu)件接觸面(18)，所述鉚釘部(14)在其自由端面(20)形成為用于刺穿所述部件(40，42)，所述穿孔鉚釘還具有延伸過所述穿孔鉚釘?shù)娜L的中心通道(36)，所述方法包括以下步驟: a)設(shè)置?？?50)為與待相互固定的兩個部件中的一個相抵靠，所述兩個部件相互放置，其中所述模扣(50)具有尺寸容納所述鉚釘部(14)的鉆孔(52)， b)通過鉚釘部(14)的自由端實(shí)現(xiàn)穿孔鉚釘(10)到朝著相互放置的部件(40，42)方向的前端、并朝向?？鄯较虻南鄬\(yùn)動， c)通過所述鉚釘部(14)的自由端(20)刺穿所述部件(40，42)，并將所述鉚釘部(14)引入所述?？?50)的鉆孔(52)中，直至所述構(gòu)件接觸面(18)觸及靠近所述凸緣(12)的部件(40)， d)使用柱塞(66；114)以便至少局部地擴(kuò)張所述穿孔鉚釘(10)， e)通過重塑所述鉚釘部的自由端區(qū)域(15)形成鉚釘卷邊(80；120)以便將所述部件(40，42)夾緊于所述凸緣(12)和所述鉚釘卷邊(80 ；120)之間，和 f)通過軸向移動柱塞(66)穿過來自所述穿孔鉚釘(10)的凸緣的通道(36)來擴(kuò)張所述穿孔鉚釘，并且所述柱塞(66 )設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)擴(kuò)張的環(huán)形肩部(78 )，所述環(huán)形肩部在朝向所述柱塞的靠近穿孔鉚釘(10)的自由端的方向上逐漸變小，并具有比所述通道(36)的最小直徑大的最大直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述柱塞(66)的環(huán)形肩部(78)在朝向所述柱塞(66)的靠近穿孔鉚釘?shù)淖杂啥说姆较蛏现饾u變小，并具有大于所述通道(36)的直徑且小于鉚釘部(14)的外直徑的最大直徑，所述環(huán)形肩部被壓入所述穿孔鉚釘?shù)耐ǖ?36)，并在所述部件(40，42)中引起通道(36)的擴(kuò)張。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述中心通道(36)延伸過所述穿孔鉚釘(10)的全長，并在所述鉚釘部(14)的區(qū)域中具有向內(nèi)定向的突起(38)，所述環(huán)形肩部(78)被引入所述穿孔鉚釘?shù)耐ǖ?36)直至其觸及所述鉚釘部(14)的向內(nèi)定向的突起(38)，并向外按壓該突起及所述鉚釘部(14)的自由端區(qū)域(15)以形成鉚釘卷邊(80)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項所述的方法，其特征在于，所述柱塞(66)在其前端具有用以在所述中空鉚釘部(14)的通道(36)內(nèi)引導(dǎo)所述柱塞的引導(dǎo)區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一項所述的方法，其特征在于，所述穿孔鉚釘(10)的中心通道(36)在凸緣(12)區(qū)域中的直徑比所述中空鉚釘部(14)的大，且該直徑至少基本對應(yīng)于環(huán)形肩部(78)的直徑，從而通過柱塞(66)基本不擴(kuò)張所述穿孔鉚釘?shù)耐咕?12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6任一項所述的方法，其特征在于，所述柱塞在所述環(huán)形肩部(78)的遠(yuǎn)離所述穿孔鉚釘?shù)膫?cè)部具有較小的直徑以盡可能減小所述通道(36)中的摩擦力。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-7任一項所述的方法，其特征在于，步驟b)和c)中由部件產(chǎn)生的刺穿毛坯通過第一?？?50)的優(yōu)選的發(fā)散鉆孔(52)被除去。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，相互放置的部件(40，42)的一側(cè)設(shè)有模扣(100)，所述?？墼谄涠嗣嬖O(shè)有凹進(jìn)(102)用以容納所述穿孔鉚釘(10)的凸緣部(12)，所述?？?100)具有起始于所述環(huán)形凹進(jìn)(102)的中心且尺寸可安放刺穿毛坯(56)的通道(104)，所述穿孔鉚釘?shù)你T釘部(14)從所述?？?100)的端面向外伸出，所述方法包括以下步驟: -在彼此相對放置的部件(40，42)的另一側(cè)使用壓緊構(gòu)件(110)， -通過?？?100)和壓緊構(gòu)件(110)之間的相對移動，用鉚釘部(14)的自由端(20)刺穿部件(40，42 )，直至鉚釘部(14 )容納于壓緊構(gòu)件(110)的通道(112 )中，且構(gòu)件接觸面(18)觸及靠近凸緣(12)的部件(40)，并且從部件產(chǎn)生刺穿毛坯(56)， -移動柱塞(114)通過壓緊構(gòu)件(110)的通道(112)以及通過穿孔鉚釘(10)的通道(36)，柱塞(114)具有前端區(qū)域(116)及設(shè)置在前端區(qū)域之后的環(huán)形肩部(118)，通過前端區(qū)域(116)推動刺穿毛坯穿過穿孔鉚釘?shù)耐ǖ?36)，鉚釘部(14)的自由端區(qū)域(15)從部件(40，42)的遠(yuǎn)離凸緣(12)的一側(cè)伸出并通過環(huán)形肩部(118)成形為鉚釘卷邊(120)， -朝一個軸向方向沖壓出刺穿毛坯，并朝相反方向除去所述刺穿毛坯。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，柱塞(114)的前端區(qū)域(116)具有比鉚釘部(14)的內(nèi)直徑小的直徑，并優(yōu)選地在自由端為倒圓角以便據(jù)此使刺穿毛坯(56)變形為殼狀方式，并減少其直徑，從而可以容易地按壓刺穿毛坯通過穿孔鉚釘(10)的通道(36)并進(jìn)入通道(104)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述柱塞(114)的環(huán)形肩部(118 )在朝向柱塞(114)的靠近穿孔鉚釘(1 )的一端(116 )的方向上逐漸變小，并具有大于穿孔鉚釘(10)的通道(36)的直徑、但小于鉚釘部(14)的外直徑的最大直徑，所述環(huán)形肩部被壓入穿孔鉚釘?shù)耐ǖ?36)，并引起通道(36)的擴(kuò)張，柱塞(114)優(yōu)選地在其環(huán)形肩部(118)的遠(yuǎn)離穿孔鉚釘(10)的側(cè)部具有較小的直徑，以盡可能減小通道(36)內(nèi)的摩擦力。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-10任一項所述的方法，其特征在于，壓緊構(gòu)件(110)可以為型頭的一部分，所述型頭設(shè)置有可動扇形體(122)，其在停止位置無間隙或幾乎無間隙地包圍鉚釘部(14)的自由端區(qū)域(15)，并分離移動以便于形成鉚釘卷邊。
13.根據(jù)權(quán)利要求2-12任一項所述的方法，其特征在于，還包括步驟:通過使用具有中心柱(92)及包圍該中心柱的凹形倒圓角環(huán)面(94)的第二?？?90)，從部件向外伸出的鉚釘部(14)的遠(yuǎn)離凸緣的端區(qū)域(15)被卷邊或調(diào)整為鉚釘卷邊(80 ;120)，?？?90)的中心柱(92)優(yōu)選地朝向遠(yuǎn)離凸緣(12)的方向為發(fā)散形狀。
14.一種使用穿孔鉚釘(10)將獨(dú)立部件(40，42)互相附接的裝置，其特征在于，至少一個部件(40)由復(fù)合材料的工件構(gòu)成，其中，穿孔鉚釘(10)具有較大直徑(Dl)的凸緣(12)、較小直徑的鉚釘部(14)、以及位于所述凸緣的靠近所述鉚釘部的側(cè)部(16)且包圍所述鉚釘部(14)的環(huán)形構(gòu)件接觸面(18)，鉚釘部(14)在其自由端(20)設(shè)計為用于刺穿部件(40，42)，穿孔鉚釘還具有延伸過穿孔鉚釘?shù)娜L的中心通道(36)，其中，所述裝置包括以下部件: a)?？?50;100)，設(shè)置其抵靠于待相互固定的兩個部件中的一個，?？?50 ;100)具有尺寸容納鉚釘部(14)的鉆孔(52 ;102)， b)用于實(shí)現(xiàn)穿孔鉚釘(10)相對移動并使鉚釘部(14)的自由端(20)移動到朝著相互放置的部件(40，42)方向的前端的設(shè)備，以便用鉚釘部的自由端(20)刺穿部件(40，42)，并將鉚釘部(14)的自由端引入模扣(50)的鉆孔或引入壓緊構(gòu)件(110)，直至構(gòu)件接觸面(18)觸及靠近凸緣(12)的部件(40)，和 c)柱塞(66;114)，其具有在朝向柱塞(66 ；114)的靠近穿孔鉚釘(10)的自由端方向上逐漸變小以便擴(kuò)張鉚釘部(14)的環(huán)形肩部(78)，其中穿孔鉚釘(10)還在鉚釘部(14)的區(qū)域中具有向內(nèi)定向的突起，柱塞(66)的環(huán)形肩部(78)能夠被引入與該向內(nèi)定向的突起(38)接觸，以按壓該突起使得鉚釘部(14)的自由端區(qū)域(15)向外形成鉚釘卷邊(80)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，模扣(100)在其端面設(shè)置有用以容納穿孔鉚釘?shù)耐咕?12)的凹進(jìn)(102)，還設(shè)有用以容納穿孔鉚釘?shù)耐咕?12)的通道(104)，其起始于端面上的凹進(jìn)(102)的中心，還設(shè)有起始于凹進(jìn)(102)且尺寸可安放刺穿毛坯(56)的通道(104)，在操作中，穿孔鉚釘(10)的鉚釘部(14)從模扣(100)的端面向外突出，其中，裝置還設(shè)有壓緊構(gòu)件(110)，其設(shè)置于彼此相對放置的部件(40，42)的另一側(cè)部，所述裝置設(shè)計為在模扣(100)和壓緊構(gòu)件(110)之間產(chǎn)生相對移動，以便用鉚釘部(14)的自由端刺穿部件(40，42)，直至鉚釘部(14)容納于壓緊構(gòu)件(110)的通道中，并且構(gòu)件接觸面(18)觸及靠近凸緣的部件(40)，及從部件(40，42)產(chǎn)生刺穿毛坯(56)，設(shè)計可以穿過壓緊構(gòu)件(110)的通道(112)以及穿孔鉚釘(10)的通道(36)的柱塞(114)，使得鉚釘部(14)的自由端區(qū)域(15)從遠(yuǎn)離凸緣的部件(40，42)的側(cè)部伸出并與環(huán)形肩部(I 18)被重塑為鉚釘卷邊(120)。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求14或15所述的裝置，其特征在于，柱塞(66)在其靠近穿孔鉚釘(10)的端部設(shè)有引導(dǎo)區(qū)域，用于在中空鉚釘部的通道(36)中引導(dǎo)柱塞。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，穿孔鉚釘?shù)闹行耐ǖ?36)在凸緣(12)的區(qū)域的直徑比中空鉚釘部的大，且該直徑至少基本對應(yīng)于環(huán)形肩部(78)的直徑。
18.根據(jù)權(quán)利要求14-17任一項所述的裝置，其特征在于，所述柱塞在所述環(huán)形肩部(78)的遠(yuǎn)離所述穿孔鉚釘(10)的側(cè)部具有較小的直徑以盡可能減小所述通道(36)中的摩擦力。
19.根據(jù)權(quán)利要求14-18任一項所述的裝置，其特征在于，還包括第二模扣(90)，其具有中心柱(92)及包圍該中心柱的凹形倒圓角環(huán)面(94)，第二模塊設(shè)計為使從遠(yuǎn)離凸緣(12)的部件(40，42)向外伸出的鉚釘部的端區(qū)域(15)被卷邊或調(diào)整為鉚釘卷邊(80)，其中，?？?90)的中心柱(92)在遠(yuǎn)離凸緣(12)的方向中發(fā)散以便在卷邊或調(diào)整期間擴(kuò)張鉚釘部(14)。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，柱塞(66)的環(huán)形肩部(78)在朝向所述柱塞(66)的靠近穿孔鉚釘(10)的自由端的方向上逐漸變小，并具有大于所述通道(36)的直徑、且小于鉚釘部(14)的外直徑的最大直徑，所述環(huán)形肩部被壓入所述穿孔鉚釘?shù)耐ǖ?36)，以便在穿孔鉚釘?shù)南騼?nèi)定向的突起(38)的區(qū)域中產(chǎn)生通道(36)的擴(kuò)張。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述柱塞(66)在其靠近鉚釘(10)的端部具有引導(dǎo)區(qū)域(69)，其在穿孔鉚釘?shù)南騼?nèi)定向的突起(38)之前，在所述中空鉚釘部(14)的通道(36)內(nèi)引導(dǎo)所述柱塞。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，柱塞(114)的前端區(qū)域(116)具有小于鉚釘部(14)的內(nèi)直徑的直徑，并優(yōu)選地在其自由端為倒圓角以便據(jù)此使刺穿毛坯(56)變形為殼狀方式，并減少其直徑，從而刺穿毛坯可以容易地被按壓通過穿孔鉚釘(10)的通道(36)并進(jìn)入通道(104)。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，壓緊構(gòu)件(110)可以為型頭的一部分，所述型頭設(shè)置有可動扇形體(122)，其在停止位置無間隙或幾乎無間隙地包圍鉚釘部(14)的自由端區(qū)域(15)，并分離移動以便于形成鉚釘卷邊(120)。
【文檔編號】F16B19/04GK104421287SQ201410448530
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月4日
【發(fā)明者】奧利弗·迪爾, 理查德·漢弗伯特, 安德里亞斯·朗巴克 申請人:形狀連接技術(shù)有限公司及兩合公司