專利名稱：連接部件和連接部件制造方法
連接部件和連接部件制造方法
背景技術(shù)：
在加工エ藝領(lǐng)域通過變形接合是在許多應(yīng)用中優(yōu)選的技木。沖鉚也屬于此技木，在沖鉚時為了點連接構(gòu)件而將連接部件、例如半空心沖鉚釘或?qū)嵭臎_鉚釘置入構(gòu)件中，該置入例如通過如下方式實現(xiàn)一沖頭從上面作用于連接部件并將該連接部件推壓得穿過待連接構(gòu)件的沖頭側(cè)的頂面并且在與底模的共同作用下建立沖鉚連接。沖鉚尤其用于連接多個薄板層，其中不必在產(chǎn)生連接點處為待連接構(gòu)件事先鉆孔。實心沖鉚釘可以在其長度上分成不同的部段，如頭部段、桿部段和具有切割棱的足部段。在不同的連接任務(wù)方面，例如根據(jù)待相互連接的構(gòu)件的形式和數(shù)量和/或在連接部件的制造的技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性方面，已知的連接部件還不能在所有方面都成熟。
此前這些連接部件都是耗費高地通過切屑制成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，以技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性為著眼點來改進(jìn)沖鉚連接。這個目的通過獨立權(quán)利要求實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中給出本發(fā)明的有利擴(kuò)展結(jié)構(gòu)。本發(fā)明首先基于ー種用于形成至少兩個構(gòu)件部段的沖鉚連接的連接部件，其中該連接部件在其長度上分成頭部段、足部段和桿部段，該桿部段在頭部段與足部段之間延伸，該足部段在其自由端部處具有一底座，該底座具有圓柱形的或至少接近圓柱形的基本形狀。桿部段優(yōu)選在其主要長度上同樣圓柱形地或者以接近圓柱形的形狀形成，例如在橫截面中略呈橢圓形。必要時桿部段可以是略微外錐形的。連接部件一般是關(guān)于其縱軸線旋轉(zhuǎn)對稱的，但是也可以略微偏離(旋轉(zhuǎn)對稱的形狀)。本發(fā)明的另一重要方面是，在底座與桿部段之間在足部段中形成一環(huán)形環(huán)繞的凸起。通過足部段中的環(huán)繞的凸起可以在連接部件的縱向上吸收兩側(cè)或者周向上的力。由此可以改善通過所建議的連接部件構(gòu)成的沖鉚連接。凸起本身的長度與連接部件的總長相比是較小的。所述連接部件也稱為實心沖鉚釘。按照本發(fā)明的連接部件的突出的特點也在于，具有對于板厚波動的較高容差，由此在連接部件的所考慮的/可觀的(betrachteten)長度上待連接構(gòu)件部段的厚度可以很大地變化，而無需在建立的連接中采取技術(shù)上的妥協(xié)。此外特別經(jīng)濟(jì)的是，具有選定長度尺寸的ー種連接部件能夠無需剪裁地適用于許多的、在多個構(gòu)件部段總厚度方面不同的構(gòu)件組合。環(huán)繞的凸起可以直接通過相對于相鄰部段的材料過剩產(chǎn)生，這些相鄰的部段在連接部件的主要長度上延伸并且一直到凸起無需去除材料，和/或凸起可以通過收縮部或凹部產(chǎn)生，所述收縮部或凹部直接與凸起相鄰地在凸起的ー側(cè)或兩側(cè)存在。此外建議，桿部段的直徑小于底座的直徑。特別是，桿部段的在橢圓或多邊形橫截面情況下的最大外徑或在圓柱體情況下的直徑小于尤其是圓柱形的底座的直徑。因此，與已知的類似連接部件相比，為構(gòu)件部段的如下的材料區(qū)域提供了更多的空間，這些材料區(qū)域在沖鉚過程中流動并因此引起待連接構(gòu)件部段的形狀變化。已知的連接部件通常具有與足部段直徑相當(dāng)?shù)臈U部段。因此，按照本發(fā)明為構(gòu)件部段的材料提供了更多的體積，這一點在已知的連接部件中是由桿的材料滿足的。擴(kuò)大的退讓體積尤其有利地如下地起作用，為在沖鉚時首先接觸連接部件足部段的沖頭側(cè)構(gòu)件部段或者說上構(gòu)件部段提供更多的空間。由此，通過使在構(gòu)件部段之間作用的力與此前的連接相比減小，在沖鉚的構(gòu)件部段中同樣使在所形成的沖鉚連接的區(qū)域中的相應(yīng)應(yīng)カ降低。由此，尤其與此前的結(jié)構(gòu)相比，能夠降低頭部段上的機(jī)械負(fù)荷，由此按照本發(fā)明也不再出現(xiàn)頭部段的“剝落”，這種剝落此前在使用例如具有與底座相比不減小的桿部段的連接部件時可能出現(xiàn)。特別有利的是，桿部段在其長度上不形成任何凸起。這也能夠?qū)崿F(xiàn)，在鉚桿區(qū)域中為變形的構(gòu)件部段的再流動提供更多的空間。此外不被造型的桿部段的制造更加簡單，或者能夠?qū)崿F(xiàn)相對簡單的連接部件幾何構(gòu)造。另外表明的是，盡管不存在凸起、即特別是在桿 中沒有溝槽，在桿部段的區(qū)域中并沒有出現(xiàn)構(gòu)件部段或其沖切邊緣在連接部件外側(cè)上的不良錨固或支承。此外，可以使在桿部段中的溝槽數(shù)量方面不同的連接部件的數(shù)量最小化到一程度(Form)，尤其與通過實心沖鉚釘連接的構(gòu)件部段多少層無關(guān)。此外有利的是，至少在桿部段中這樣構(gòu)成一區(qū)域，該區(qū)域的粗糙度比相鄰區(qū)域高。桿部段的區(qū)域指的是桿部段外表面的區(qū)域。具有更光滑的表面或具有更低粗糙度的相鄰區(qū)域可以位于桿部段本身中和/或接著的頭部段或足部段中。尤其有利的是，整個桿部段以比桿部段相鄰區(qū)域更高的粗糙度構(gòu)成。此前，整個關(guān)于實心沖鉚釘縱軸線位于周向上的、實心沖鉚釘?shù)耐獗砻娑季哂幸恢碌谋砻嫣匦曰蛘哒f一致地較為光滑地構(gòu)成。但是可能有利的是，至少桿部段區(qū)域的粗糙度提高。粗糙度的提高尤其有利地使得，在桿部段區(qū)域中沖頭側(cè)材料不能那么容易地在連接部件的外周面或外側(cè)旁邊向下流動。提高相關(guān)表面區(qū)域的粗糙度或與其相關(guān)的摩擦系數(shù)可以以不同的方式實現(xiàn)。例如通過表面結(jié)構(gòu)或外結(jié)構(gòu)的匹配實現(xiàn)，例如通過形成滾花結(jié)構(gòu)、微小的波紋或者榫狀/小塊狀表面結(jié)構(gòu)和/或通過使表面變粗糙的制造步驟實現(xiàn)。不排除，通過選擇形成相關(guān)區(qū)域表面的材料來影響或確定粗糙度，例如通過覆蓋和/或設(shè)有改變粗糙度的元件來進(jìn)行，該元件的材料例如由與組成桿部段絕大部分的材料不同。此外有利的是，桿部段在連接部件的長度方向上觀察具有偏離圓柱形的形狀。由此桿部段可以設(shè)計成，使得桿部段至少局部地收縮和/或擴(kuò)寬或以其它方式不同于圓柱形的形狀，其中與圓柱體形狀的偏差可以較為微小。桿部段外側(cè)區(qū)域例如可以相對于連接部件縱軸線以一度的幾分之一(Bruchteile)或者說以極小的角度傾斜。實心沖鉚釘?shù)臈U部段可以向著足部段或向著頭部段收縮或擴(kuò)寬。收縮或擴(kuò)寬可以沿直線或沿曲線實現(xiàn)。也可以設(shè)想，在相互鄰接的桿部段區(qū)域中由收縮和/或擴(kuò)寬組成的組合。桿部段與圓柱體形狀的微小形狀偏差，例如對于錐形或圓錐形的桿部段，在通過用于連接至少兩個構(gòu)件部段的相應(yīng)連接部件形成沖鉚連接時，由于改善了構(gòu)件部段在桿部段上的錨固是有利的。此外有利的是，所述環(huán)繞的凸起的外徑略小于底座的直徑。
也就是說，環(huán)繞的凸起在其相對于連接部件縱軸線的徑向上的最外點處的直徑略小于底座直徑、尤其小于底座切割棱的直徑。環(huán)繞的凸起的外徑例如可以比底座外徑小約0. Immo由此,有利地在推壓連接部件使之穿過待連接構(gòu)件部段時保護(hù)凸起免受可能的機(jī)械損傷。因此以底座直徑穿孔的構(gòu)件部段的孔的內(nèi)徑略大于凸起的外徑，該凸起接下來隨著連接部件的壓入而在孔邊緣的旁邊移動、但是不與之接觸。尤其在沖鉚超高強(qiáng)度材料吋，沖切孔的邊緣在與凸起接觸時否則便可能導(dǎo)致?lián)p傷凸起，這是不利的。本發(fā)明主題的另一有利實施方式的特征在于，在桿部段向足部段過渡的區(qū)域中存在環(huán)繞的收縮部。該收縮部尤其緊接在足部段中的環(huán)繞的凸起前面。這個收縮部尤其可以具有凹形的、非常柔和地或略微地傾斜的側(cè)面。在收縮部底面中的直徑例如可以只比在桿部段中在其主要長度上存在的桿部段直徑小百分之幾、例如3%。 收縮部或收腰部緊接在(凸起)前面是有利的，環(huán)繞的凸起的外徑略微小于底座直徑。也就是說，環(huán)繞的凸起在其相對于連接部件縱軸線的徑向上的最外點處的直徑略小于底座直徑、尤其小于底座切割棱的直徑。環(huán)繞的凸起的外徑例如可以比底座外徑小約
0.Immo由此,有利地在推壓連接部件使之穿過待連接構(gòu)件部段時保護(hù)凸起免受可能的機(jī)械損傷。因此以底座直徑穿孔的構(gòu)件部段的孔的內(nèi)徑略大于凸起的外徑，該凸起接下來隨著連接部件的壓入而在孔邊緣的旁邊移動、但是不與之接觸。尤其在沖鉚超高強(qiáng)度材料吋，沖切孔的邊緣在與凸起接觸時否則便可能導(dǎo)致?lián)p傷凸起，這是不利的。本發(fā)明主題的另一有利實施方式的特征在于，在桿部段向足部段過渡的區(qū)域中存在環(huán)繞的收縮部。該收縮部尤其緊接在足部段中的環(huán)繞的凸起前面。這個收縮部尤其可以具有凹形的、非常柔和地或略微地傾斜的側(cè)面。在收縮部底面中的直徑例如可以只比在桿部段中在其主要長度上存在的桿部段直徑小百分之幾、例如3%。特別是在與相鄰的環(huán)繞的凸起共同作用的情況下，緊接在環(huán)繞的凸起前面的收縮部或收腰部可以從桿部段的ー側(cè)改善構(gòu)件部段的變形材料在那里的錨固。有利地是，在足部段上存在正好ー個環(huán)形的凸起。這在連接部件的簡單幾何構(gòu)造和經(jīng)濟(jì)制造方面是有利的。已經(jīng)證實，通過正好一個環(huán)繞的凸起在所有重要的評價參數(shù)方面達(dá)到最佳狀態(tài)。特別有利的是，所述環(huán)繞的凸起通過基本凹形成形的區(qū)域過渡到相鄰部段。由此能夠特別好地實現(xiàn)構(gòu)件部段材料向這個區(qū)域的再流動。由此特別有利地實現(xiàn)了，凸起以外區(qū)域的變形的材料充滿或者變形材料再流動到凸起和相鄰區(qū)域的所有表面。此外可以通過凹形成型的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)連接部件外部部段的無臺階過渡。因此，有利地使連接部件幾乎完全從外面被待連接構(gòu)件部段的變形材料接觸地包圍。另ー優(yōu)點也在于，通過在環(huán)繞的凸起上的凹形成型的區(qū)域或者通過由此存在的倒圓的過渡而減少否則便會提高的應(yīng)カ集中。此外建議，在足部段中在底座與環(huán)繞的凸起之間形成環(huán)繞的凹部。尤其存在恰好一個這樣的環(huán)繞的凹部。這尤其能夠?qū)崿F(xiàn)待連接構(gòu)件部段中的下部底模側(cè)的構(gòu)件部段的底模側(cè)的材料的再流動。
相關(guān)的環(huán)繞凹部的底部、即凹部沿徑向最接近縱軸線的點處具有尤其基本上等于桿部段直徑的直徑。這在連接部件的穩(wěn)定性方面是有利的。此外有利的是，頭部段在其自由端部上具有頭座，該頭座具有圓柱形或至少接近圓柱形的基本形狀。這增加了頭部段尤其是抵抗在建立的沖鉚連接中撕斷/撕裂的穩(wěn)定性。通過如上所述的連接部件的許多能以一定界限匹配的幾何特性，可以針對相關(guān)的應(yīng)用分別調(diào)整出最佳的連接部件形狀。但是在這種情況下也保持上述的基本的規(guī)定。在具體情況中，與已知的或類似的實心沖鉚釘相比，按照本發(fā)明的連接部件通過最佳的匹配在沖切直徑上能實現(xiàn)高出直到25%的沖切力。這尤其已經(jīng)借助于有限元方法、數(shù)值計算方法證實。此外建議，在頭部段中在頭座與桿部段之間構(gòu)成一凹形形成的區(qū)域。尤其利用圓弧段構(gòu)成的過渡區(qū)域是有利的。優(yōu)選地凹形的形狀由空溝構(gòu)成。凹形區(qū)域尤其從頭座的下 邊緣直到桿部段的圓柱形區(qū)域連續(xù)地或相同形式地構(gòu)成。從凹形區(qū)域到桿部段的過渡尤其無臺階地或齊平地在連接部件的外輪廓上實現(xiàn)。有利地，使在頭座的下邊緣與桿部段之間的整個部段都通過凹形區(qū)域構(gòu)成。此外有利的是，在頭部段中在頭座與桿部段之間構(gòu)成錐形區(qū)域。根據(jù)應(yīng)用情況在頭座與桿部段之間的傾斜延伸或倒角是有利的，尤其在簡化連接部件的制造方面有利。將頭座與桿部段之間的錐形過渡與凹形過渡相比較，凹形過渡顯示出主要的差另IJ，它在一系列應(yīng)用中是有利的。尤其在所建立的具有凹形區(qū)域的沖鉚連接中，在上部的待連接構(gòu)件部段中實現(xiàn)了明顯減小的彎曲應(yīng)力。由于與錐形區(qū)域相比更大的空間被用于上部的構(gòu)件部段、即例如上薄板層而使之更少地向下鐓粗，因此作用于頭座的拉應(yīng)カ更小或從下面作用于頭座的カ更小。這種效果尤其在上部的或者說沖頭側(cè)的、由剛性極高的或超高強(qiáng)度材料、例如由超高強(qiáng)度鋼板制成的構(gòu)件部段中能夠觀察到。通過所建議的實心沖鉚釘可以排除由于頭座的相應(yīng)撕斷造成的對連接的不利影響。在這里，與其它過渡、例如臺階式過渡或錐形過渡相比，通過凹形區(qū)域還減小了應(yīng)力集中或應(yīng)カ集中系數(shù)。此前，對于錐形延伸的過渡的情況經(jīng)常出現(xiàn)頭座或頭部段的撕斷，而在錐形部段到相鄰部段的過渡中伴隨錐形形狀的應(yīng)カ集中促進(jìn)了這種撕斷。通過凹形過渡還由于倒圓的形狀而可以實現(xiàn)上部的構(gòu)件部段向凹部中的最佳的材料流動。在按照本發(fā)明的連接部件的優(yōu)選實施方式中有利的是，相對于連接部件的總長，具有頭座和空溝的頭部段的相對長度尺寸約為20%至30%，桿部段的相對長度尺寸約為40%至60%，足部段的相對長度尺寸約為30%至40%。這已經(jīng)通過選出的實心沖鉚釘在實踐重要的用于形成沖鉚連接的結(jié)構(gòu)中證實了。此外有利的是，相對于圓柱形桿部段的直徑，底座直徑更大。底座直徑例如可以大約10%至20%。因此，與桿和底座直徑相同的連接部件相比，在桿部段中為在沖鉚時變形的材料提供更多或更大的空間供再流動使用。按照本發(fā)明的有利的變型方案，連接部件形狀不是旋轉(zhuǎn)對稱的。因此能夠提供許多希望的或個性化/訂制的連接部件幾何形狀。
特別優(yōu)選地，連接部件橫截面形狀是多邊形的。最后也有利的是，鉚釘頭具有附加的功能區(qū)域、如栓部或螺紋部，該功能區(qū)該功能區(qū)域在所構(gòu)成的、至少ー構(gòu)件部段的沖鉚連接結(jié)構(gòu)中可以突出于上部的構(gòu)件部段的頂面。因此在連接部件上可以設(shè)有附加的功能，該功能在制造連接部件時便被考慮到或者在還未安裝使用的連接部件上便提供了該功能。本發(fā)明還涉及ー種用于制造連接部件的方法，該連接部件用于形成至少兩個構(gòu)件部段的沖鉚連接，該方法尤其是用于制造如上述構(gòu)造方案中的任一個的連接部件。根據(jù)本發(fā)明，連接部件通過體積成形過程(Massivumformungsprozess)由材料毛還制成,其中，在一模具中利用多個在側(cè)面圍接該材料毛坯的扇形模具段夾緊該材料毛坯并使之在成形過程中以鍛造(stauchend)方式變形。由此能夠在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上有利地制造出按照上述本發(fā)明的構(gòu)造方案中的任一項確定地規(guī)定的連接部件。必要時可以根據(jù)模具或變形度為了最佳地進(jìn)行處理而加熱材料毛坯。
由于所建議的制造過程也能夠容易地實現(xiàn)連接部件的非旋轉(zhuǎn)對稱的形狀，例如在連接部件外側(cè)上的榫形/小凸塊狀的外表，橢圓形、多邊形橫截面和/或凸起或凹入的結(jié)構(gòu)。所有尺寸都可以在可自由選擇的范圍內(nèi)形成。也可以設(shè)想，連接部件的形狀沿縱軸線或鉚釘軸線是改變的。例如切割棱可以具有圓形形狀或者說連接部件在其足側(cè)的端部上具有圓形的橫截面，其中該圓形形狀沿連接部件的縱軸線過渡到多邊形形狀。其優(yōu)點是，由此實現(xiàn)的連接部件在所建立的鉚接中是抗轉(zhuǎn)動的。通過所建議的方法，在連接部件上在外部僅能有條件地/有限制地形成尖的環(huán)部或凸起和尖的凹部或溝槽。尖的溝槽在建立沖鉚連接時本來就可能阻擋材料流。例如可以制造出連接部件的下列頭部形狀扁平頭、截錐頭、在鉚釘頭平面上的凹下或凸起作為導(dǎo)向或定心輔助部或者功能性壓制部、如栓部或螺紋部。另外，在鉚釘桿方面對于不同的連接部件類型這個鉚釘桿也可以具有自己的幾何結(jié)構(gòu)或表面特性，從而例如與待連接構(gòu)件的相鄰區(qū)域產(chǎn)生局部的較高的摩擦。凹部、例如溝槽或類似結(jié)構(gòu)在幾何結(jié)構(gòu)方面可以匹配于溝槽或可能的相鄰環(huán)部、收腰部、臺階，例如一進(jìn)入角或移出角或非旋轉(zhuǎn)對稱的凹入或圓化。通過本制造方法也能夠?qū)崿F(xiàn),足部段或底座向著形成切割棱的底棱錐形地擴(kuò)寬。也可以在制造時在足部段的端面的平面上形成凹部作為導(dǎo)向輔助結(jié)構(gòu)。根據(jù)多段模具的形式或者根據(jù)模具段的數(shù)量，在制造時沿著連接部件的表面從上棱直到下棱形成沿著每個模具分隔部位或模具段分隔部位的、特征性的脊部。可以有意識地這樣地構(gòu)造脊部，從而形成升高的脊部，由此改善通過這個連接部件形成的連接點的有利的抗轉(zhuǎn)動性。


借助在附圖中所示的本發(fā)明實施例詳細(xì)解釋本發(fā)明的其它優(yōu)點和特征。附圖中圖I示出按照本發(fā)明的實心沖鉚釘?shù)膬?yōu)選實施例的側(cè)視圖，圖2示出用于制造按照圖I的實心沖鉚釘?shù)难b置的極其簡化的一部分的剖視圖，
圖3至10示出按照本發(fā)明的實心沖鉚釘?shù)钠渌冃蛯嵤├膫?cè)視圖，圖11示出實心沖鉚釘連接部的區(qū)域的剖視圖，其中在三個按照本發(fā)明相互連接的薄板上示出一個按照本發(fā)明的實心沖鉚釘。
具體實施例方式圖I以側(cè)視圖示出設(shè)計成實心沖鉚釘I的按照本發(fā)明的連接部件，該實心沖鉚釘具有關(guān)于該實心沖鉚釘I的縱軸線L旋轉(zhuǎn)對稱的形狀。實心沖鉚釘I設(shè)計成，以沖鉚過程連接兩個或多個構(gòu)件部段、尤其薄板構(gòu)件。實心 沖鉚釘I在其沿縱軸線L的長度上包括不同的部段，如鉚釘頭2、鉚桿3和鉚足4。在建立沖鉚連接時ー沖頭可作用在頂面5上。與頂面5對置地存在一底面6，該底面在開始實心沖鉚時例如被坐置在位于上方的薄板層上。底面6在外側(cè)由圓形延伸的切割棱7界定，而該底面本身在端側(cè)界定底座8，該底座為圓柱形并且在縱軸線L的方向上具有高度Hfs。環(huán)繞的切割棱7尤其用于明確地確定在沖鉚時在例如三個待連接薄板層中的上薄板層中沖切出的孔的孔徑，這在圖13中還要詳細(xì)描述。底座8在這里是圓柱形的，但是也可以具有接近圓柱形基本形狀的形狀，例如在橫截面中略微橢圓或者略微錐形的。在底座8上連接一封閉環(huán)繞的、基本上凹下構(gòu)成的溝槽9。在實心沖鉚時待連接的、在下側(cè)支撐在底模上的薄板層的下薄板層的變形的材料可以流到該溝槽9中。一環(huán)繞構(gòu)成的且外面倒圓的環(huán)部10形成鉚足4的上終端，該環(huán)部的直徑Dk略小于底座8的直徑Dfs。下面提到的對參數(shù)的相對說明涉及的是示例性示出的實心沖鉚釘1，而在其它按照本發(fā)明的實心沖鉚釘中可以存在不同的參數(shù)條件。鉚桿3通過略微或只極少地向下沉的收縮部11或收腰部連接到鉚足4。鉚桿3在這里完全圓柱形地構(gòu)成并且具有直徑Ds，該直徑比底座8的直徑Dfs小約10%。圓柱形鉚桿3的高度Hs為總長的約30%。通過從環(huán)部10到鉚桿3的過渡或直徑躍變形成一臺階，在該臺階上可以在桿側(cè)支撐待相互連接的構(gòu)件部段的變形的材料。在溝槽9的槽底中的直徑基本上等于柳桿3的直徑Ds。向上在鉚桿3上連接鉚頭2，該鉚頭通過一空溝12從鉚桿3以半徑R凹形地擴(kuò)寬并且一直延伸到頭座13，該頭座的高度Hks大致上僅為底座高度Hfs的三分之一。頭座13與底座8 —樣圓柱形地構(gòu)成。頭座13在端面?zhèn)韧ㄟ^上平面或頂面5界定。通過空溝12在頭座13與鉚桿3之間實現(xiàn)一無臺階的區(qū)域。與此前使用的實心沖鉚釘相比，按照圖I所示的實心沖鉚釘I以相同的總長(^實現(xiàn)了對于薄板或構(gòu)件厚度波動的高容差。即，待連接構(gòu)件部段或薄板層的總厚度可以在相對較寬的范圍上變化。對于例如4. 5mm的實心沖鉚釘I的總長多個待相互連接的薄板層在沖切方向上觀察的總厚度可以在總長的100%至總長的例如60%的范圍內(nèi)，也就是說，總板厚例如為4. 5mm至約3. Omm的薄板可以被有利地沖鉚連接。此外有利的是，與錐形的鉚頭相比，利用空溝12降低了在鉚頭2中從空溝12朝向頭座13方向的拉應(yīng)力，這尤其反作用于鉚頭2的剝落。由于空溝12或其向鉚桿3的無臺階過渡而使上薄板層在連接點中不劇烈地向下彎曲或在頭座13下面被拉緊，所以能降低在頭座13上的拉應(yīng)力。
此外有利的是，略微變形的材料可以流入收縮部11中。最后也有利的是，對于在連接時的薄板材料變形實現(xiàn)了待相互連接的構(gòu)件部段材料的最優(yōu)的材料流，這尤其是與材料進(jìn)入到溝槽9或收縮部11中有夫。圖2極其簡化地示出按照圖I的實心沖鉚釘I的制造的基本關(guān)系。在此，相對于(扇形的)工具段21、沖頭23和底模22定位一材料毛坯20，接著在工具段21閉合時該材料毛坯進(jìn)行體積成形。在圖3至6中以側(cè)視圖示出不同的、另外的按照本發(fā)明的實心沖鉚釘，其具有按照圖I的實心沖鉚釘?shù)陌夹蔚目諟?5，其中細(xì)節(jié)與按照圖I的實施例不同。例如，圖3示出沒有收縮部11的結(jié)構(gòu)，圖4示出加寬的環(huán)部16，圖5示出更大的收縮部17，圖6示出環(huán)部18或相鄰區(qū)域的傾斜側(cè)面。圖7至圖10示出按照圖3至6的本發(fā)明實心沖鉚釘?shù)膶嵤├?，但是其具有截錐形的區(qū)域19來代替空溝15。 圖11示出具有實心沖鉚釘25和三個相互連接的薄板30、31和32的、制成的實心沖鉚連接的剖視圖，該實心沖鉚釘與實心沖鉚釘I相應(yīng)地、尤其是設(shè)計成具有空溝26。清楚可見的是，由超高強(qiáng)度材料制成的上薄板30不向下彎曲或幾乎看不出向下彎曲，這是因為通過空溝26為薄板30提供了足夠的空間。環(huán)部27用干支撐中間的和下面的薄板31和32。溝槽28被下薄板層32填充。此夕卜，在底側(cè)、在薄板上與實心沖鉚釘25同心地存在一與底座29相鄰的封閉的環(huán)槽33，該環(huán)槽在底模側(cè)形成用以改善下薄板32在溝槽28上的鉚接。附圖標(biāo)記清單I實心沖鉚釘2鉚釘頭3鉚釘桿4鉚釘足5 頂面6 底面7切割棱8 底座9 溝槽10 環(huán)部11收縮部12 空溝13 頭座14 區(qū)域15 空溝16 環(huán)部17收縮部18 環(huán)部19 區(qū)域
20絲部段21 (扇形)工具段22 底模23 沖頭24-25實心沖鉚釘26 空溝27 環(huán)部
28 溝槽29 底座30 薄板31 薄板32 薄板33 環(huán)槽
權(quán)利要求
1.一種用于形成至少兩個構(gòu)件部段(30-32)的沖鉚連接的連接部件，其中該連接部件在其長度上分成頭部段(2)、足部段(4)和桿部段(3)，該桿部段在頭部段(2)與足部段(4)之間延伸，該足部段(4)在其自由端部處具有一底座(8)，該底座具有圓柱形的或至少接近圓柱形的基本形狀，其特征在于，在底座(8 ;29)與桿部段(3)之間在足部段(4)中形成ー環(huán)形環(huán)繞的凸起(10 ；16 ；18 ;27)。
2.如權(quán)利要求I所述的連接部件，其特征在于，所述桿部段(3)的直徑小于所述底座(8)的直徑。
3.如權(quán)利要求I或2所述的連接部件，其特征在于，所述桿部段(3)在其延伸長度上不形成任何凸起。
4.如上述權(quán)利要求中任一項所述的連接部件，其特征在干，至少在桿部段中將一區(qū)域構(gòu)造成粗糙度比相鄰的區(qū)域高。
5.如上述權(quán)利要求中任一項所述的連接部件，其特征在干，所述桿部段在連接部件的長度方向上觀察具有一偏離圓柱形的形狀。
6.如上述權(quán)利要求中任一項所述的連接部件，其特征在于，所述環(huán)繞的凸起(10；16 ；18 ；27)的外徑略小于底座(8 ；29)的直徑。
7.如上述權(quán)利要求中任一項所述的連接部件，其特征在于，在從桿部段(3)過渡到足部段(4)的區(qū)域中存在一環(huán)繞的收縮部(11 ;17)。
8.如上述權(quán)利要求中任一項所述的連接部件，其特征在于，在足部段(4)中存在恰好ー個環(huán)形環(huán)繞的凸起(10 ；16 ；18 ;27)。
9.如上述權(quán)利要求中任一項所述的連接部件，其特征在于，所述環(huán)繞的凸起(10；16 ；27)經(jīng)由基本凹形形成的區(qū)域(9，11 ；17 ；28)過渡到相鄰的部段。
10.如上述權(quán)利要求中任一項所述的連接部件，其特征在于，在足部段(4)中在底座(4 ；29)與所述環(huán)繞的凸起(10 ；16 ；18 ；27)之間形成一環(huán)繞的凹部(9 ;28)。
11.如上述權(quán)利要求中任一項所述的連接部件，其特征在于，所述頭部段(2)在其自由端部上具有頭座(13)，該頭座具有圓柱形的或至少接近圓柱形的基本形狀。
12.如上述權(quán)利要求中任一項所述的連接部件，其特征在于，在頭部段(2)中形成一凹形形成的區(qū)域(12 ;15;26)，該凹形形成的區(qū)域設(shè)置在頭座(13)與桿部段(3)之間。
13.如上述權(quán)利要求中任一項所述的連接部件，其特征在于，在頭部段中在頭座與桿部段之間形成一錐形的區(qū)域。
14.如上述權(quán)利要求中任一項所述的連接部件，其特征在于，所述連接部件的形狀不是旋轉(zhuǎn)對稱的。
15.如上述權(quán)利要求中任一項所述的連接部件，其特征在于，所述連接部件的橫截面形狀是多邊形的。
16.如上述權(quán)利要求中任一項所述的連接部件，其特征在于，所述橫截面形狀從底座自由端部上的切割棱區(qū)域中的圓形橫截面開始沿著連接部件的縱軸線變化成多邊形的橫截面形狀。
17.如上述權(quán)利要求中任一項所述的連接部件，其特征在干，鉚釘頭具有附加的功能區(qū)域、如栓部或螺紋部，該功能區(qū)域在所形成的、至少ー構(gòu)件部段的沖鉚連接結(jié)構(gòu)中能突出于上部的構(gòu)件部段的頂面。
18.一種用于制造連接部件的方法，該連接部件用于形成至少兩個構(gòu)件部段(30-32)的沖鉚連接，該方法尤其是用于制造如上述權(quán)利要求中任一項所述的連接部件，其特征在于，所述連接部件通過體積成形過程由材料毛坯(20)制成，其中，在一模具中利用多個在側(cè)面圍接該材料毛坯(20 )的模具段(21)夾緊該材料毛坯(20 )并使之在成形過程中以鍛造方式變形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于形成至少兩個構(gòu)件部段(30-32)的沖鉚連接的連接部件，其中一足部段在其自由端部上具有底座(29)，該底座具有圓柱形或至少接近圓柱形的基本形狀。按照本發(fā)明，在底座(29)與桿部段之間在足部段中形成一環(huán)形環(huán)繞的凸起(27)。
文檔編號F16B19/06GK102822538SQ201180016431
公開日2012年12月12日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者R·文特, M·巴登特, W·普菲伊費爾, E·溫內(nèi)霍斯特, K·蒙茨 申請人:托克斯印刷技術(shù)有限及兩合公司, 內(nèi)德史羅夫阿爾特納公司