用于借助空心鉚接元件固定多個(gè)工件的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于借助空心鉚接元件(18)固定多個(gè)工件(12、14)的方法，所述鉚接元件包括敞口的安置端部(24)和封閉的封閉端部(26)，該方法具有如下步驟：a)將鉚接元件(18)引導(dǎo)通過(guò)工件(12、14)的相互對(duì)齊的開口(16)，b)將流體、尤其是空氣在高壓下從鉚接元件(18)的安置端部(24)導(dǎo)入鉚接元件(18)的空腔(29)中，并且c)通過(guò)流體在鉚接元件(18)的封閉的封閉端部(26)上使鉚接元件(18)塑性變形和安置該鉚接元件。
【專利說(shuō)明】
用于借助空心鉚接元件固定多個(gè)工件的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于借助空心鉚接元件固定多個(gè)工件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了連接多個(gè)工件，通過(guò)鉚釘?shù)倪B接是以前的并且可靠的方法。對(duì)于僅可以單側(cè)接近連接部位的情況，已知的是盲鉚釘。對(duì)于盲鉚釘，在將鉚釘導(dǎo)入要連接的工件的固定開口中之后，牽拉鉚釘心軸，從而鉚釘在工件的不可接近的背側(cè)上塑性變形并且將所述工件持久連接。鉚釘心軸在形成連接之后去除。
[0003]盲鉚釘在生產(chǎn)中是耗費(fèi)的并且因此相比于其他鉚釘具有相對(duì)高的單件費(fèi)用。此外連接的事后緊固不再可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種低成本的用于固定多個(gè)工件的方法。
[0005]該任務(wù)通過(guò)一種用于借助空心鉚接元件固定多個(gè)工件的方法解決，所述鉚接元件包括敞口的安置端部和封閉的封閉端部，該方法包括如下步驟:
[0006]a)將鉚接元件引導(dǎo)通過(guò)各工件的相互對(duì)齊的開口，
[0007]b)將流體、尤其是空氣在高壓下從鉚接元件的安置端部導(dǎo)入鉚接元件的空腔中，并且
[0008]c)通過(guò)流體在鉚接元件的封閉的封閉端部上使鉚接元件塑性變形和安置該鉚接元件。
[0009]通過(guò)本發(fā)明可以將鉚接元件以簡(jiǎn)單的方式用于固定多個(gè)工件。尤其是，在鉚接元件本身上不需要復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，從而單件費(fèi)用可以大幅降低。
[0010]例如，鉚接元件和/或流體在流體引入之前被加熱，由此流體的對(duì)于變形需要的壓力可以減少，以便進(jìn)一步降低所述方法的費(fèi)用。
[0011]優(yōu)選地，在實(shí)現(xiàn)希望的鉚接元件的變形之后，流體從空腔中去除或排出。以這種方式可能的是，將流體敏感的工件也借助按照本發(fā)明的方法連接。
[0012]在本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)中，流體的壓力和/或溫度與鉚接元件的希望的夾緊長(zhǎng)度適配，從而鉚接元件的夾緊長(zhǎng)度可以通過(guò)選擇壓力和/或溫度確定。以這種方式可能的是，對(duì)于不同種類的連接可以考慮結(jié)構(gòu)相同的鉚接元件，從而鉚接元件的單件費(fèi)用可以進(jìn)一步減少。
[0013]在一種實(shí)施變型方案中，在鉚接元件變形之后重新將流體引入鉚接元件的空腔中，由此保證鉚接元件如希望的那樣變形。
[0014]優(yōu)選地，在重新引入流體時(shí)，使用比先前引入時(shí)更高的壓力，從而緊固各工件的連接。以這種方式，可以以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)連接的事后緊固。
[0015]在一種實(shí)施變型方案中使用如下鉚接元件，該鉚接元件包括空心的圓柱形的套筒，所述套筒具有安置端部、封閉端部和在安置端部和封閉端部之間延伸的桿部，并且該鉚接元件包括凸緣，所述凸緣在安置端部上設(shè)置在套筒上，其中，套筒在安置端部上是敞口的并且在封閉端部上是封閉的，其中，桿部和/或封閉端部具有至少一個(gè)成形區(qū)段，所述成形區(qū)段相對(duì)于桿部和/或封閉端部的其他區(qū)段具有不同的可變形性。通過(guò)形成具有變化的可變形性的成形區(qū)段可能的是，在塑性變形之后以簡(jiǎn)單的方式影響封閉端部的形狀。
[0016]優(yōu)選地，成形區(qū)段通過(guò)至少一個(gè)區(qū)段形成，所述至少一個(gè)區(qū)段所具有的壁厚與桿部和/或封閉端部的在成形區(qū)段之外的壁厚不同，從而簡(jiǎn)單并且低成本地實(shí)現(xiàn)成形區(qū)段的形成。
[0017]例如，成形區(qū)段通過(guò)桿部和/或封閉端部的削弱部、尤其是通過(guò)缺口形成，由此可以簡(jiǎn)單并且低成本地形成成形區(qū)段。
[0018]凸緣和套筒可以一件式地構(gòu)成，由此鉚接元件的制造成本進(jìn)一步減少。
[0019]在本發(fā)明的一種實(shí)施形式中，為了脫開鉚接，流體重新在高壓下引入鉚接元件的空腔中，其中，所述壓力選擇得這樣高，使得鉚接元件的塑性變形的封閉端部撕開。以這種方式可能的是，利用相同的工具脫開多個(gè)工件的連接，所述工具也用于連接各工件。
【附圖說(shuō)明】
[0020]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)由后續(xù)的說(shuō)明以及參照的附圖得出。附圖示出:
[0021]圖1用于根據(jù)按照本發(fā)明方法的步驟a)連接多個(gè)工件的鉚接元件；
[0022]圖2在實(shí)施按照本發(fā)明方法的步驟b)和c)之后的按照?qǐng)D1的鉚接元件；
[0023]圖3在實(shí)施按照本發(fā)明方法之后的按照?qǐng)D1的鉚接元件；以及
[0024]圖4在按照本發(fā)明脫開之后的按照?qǐng)D1的鉚接元件。
【具體實(shí)施方式】
[0025]在圖1中以剖面示出兩個(gè)工件12、14之間的連接部位10。工件12、14分別具有相互對(duì)齊的開口 16，鉚接元件18延伸通過(guò)所述開口。
[0026]鉚接元件18具有圓柱形套筒20和凸緣22，并且鉚接元件可以由金屬或塑料制造。
[0027]圓柱形套筒20例如是圓柱體形的并且具有安置端部24和封閉端部26，在所述安置端部和封閉端部之間延伸有桿部28。
[0028]套筒20空心地構(gòu)成，其中，套筒在安置端部24上是敞口的并且在封閉端部26上是封閉的，從而鉚接元件18構(gòu)成一側(cè)敞口的空腔29。
[0029]桿部28可以具有成形區(qū)段30，所述成形區(qū)段沿周向完全圍繞套筒20延伸。
[0030]相比于桿部28的其他區(qū)段，成形區(qū)段30具有另外的可變形性。例如在成形區(qū)段30中的可變形性相對(duì)于其余的桿部28的可變形性增大。
[0031]成形區(qū)段30的不同的可變形性可以通過(guò)如下區(qū)段形成，該區(qū)段所具有的壁厚與桿部28的在成形區(qū)段30之外的壁厚不同。
[0032]成形區(qū)段30也可以通過(guò)桿部28的削弱部、尤其是通過(guò)缺口形成。
[0033]當(dāng)然，成形區(qū)段30可以設(shè)置在套筒20的封閉端部26上，此時(shí)，以上所述內(nèi)容對(duì)應(yīng)地應(yīng)用于封閉端部26上。例如這時(shí)成形區(qū)段的可變形性與其余的封閉端部26的可變形性不同。
[0034]當(dāng)然也可設(shè)想，成形區(qū)段30不完全地圍繞套筒20的圓周延伸，而是沿周向只局部地圍繞套筒20的圓周延伸。
[0035]成形區(qū)段30也可以通過(guò)如下區(qū)段形成，該區(qū)段具有與桿部28或封閉端部26的加固部不同的加固部。
[0036]凸緣22設(shè)置在套筒20的安置端部24上并且可以與套筒20—件式地構(gòu)成。
[0037]套筒20在安置端部24上的開口形成吹入口 32，連接工具(未示出)的噴嘴34可以密封地附接到所述吹入口上。
[0038]為了連接工件12、14，在鉚接元件18插入開口16中之后，如在圖1中示出的那樣，將流體、例如空氣在高壓下引入空腔29中。
[0039]為此如在圖2中示出的那樣，將連接工具的噴嘴34導(dǎo)入吹入口32中，從而空腔29被完全封閉。
[0040]現(xiàn)在在高壓下將在圖中通過(guò)多個(gè)點(diǎn)表示的流體壓到空腔29中。
[0041]通過(guò)流體的壓力，鉚接元件18的套筒20、尤其是封閉端部26塑性變形并且安置鉚接元件18。封閉端部26例如獲得蘑菇形。
[0042]在變形時(shí)，封閉端部26和桿部28的從工件14突出的部分被加寬，從而它們構(gòu)成貼靠在工件14上的背切。
[0043]背切的變形和結(jié)構(gòu)可以由成形區(qū)段30的類型和/或幾何結(jié)構(gòu)影響。
[0044]在示出的實(shí)施形式中，成形區(qū)段30比桿部28的其余區(qū)段可更容易地變形，從而桿部28在成形區(qū)段30的區(qū)域中變形并且加寬。
[0045]為了實(shí)現(xiàn)鉚接元件18的更好的可變形性，鉚接元件18可以在引入流體之前被加熱。
[0046]流體本身也可以在引入之前被加熱。
[0047]也可設(shè)想，流體的壓力和/或溫度與鉚接元件的希望的夾緊長(zhǎng)度適配。因?yàn)橐材軌蛲ㄟ^(guò)流體的壓力和/或溫度影響鉚接元件18的變形。例如高壓力導(dǎo)致封閉端部26的幾乎完全球形的變形。
[0048]在獲得希望的鉚接元件18的變形之后，將噴嘴34從鉚接元件18去除，并且流體可以從空腔29中排出。
[0049]也可設(shè)想，通過(guò)噴嘴34、例如通過(guò)產(chǎn)生負(fù)壓從空腔29中去除流體。
[0050]兩個(gè)工件12、14現(xiàn)在通過(guò)鉚接元件18相互固定地連接，如在圖3中可看出的那樣。
[0051]為了通過(guò)鉚接元件18確保工件12、14的可靠連接，可以重新將流體引入鉚接元件的空腔29中，亦即重復(fù)以上所述方法。
[0052]同樣，在兩個(gè)工件12、14之間的連接可以事后緊固，例如在工件12、14的預(yù)設(shè)使用壽命的一半之后進(jìn)行緊固。為此可以重復(fù)以上所述方法，然而在此流體以比先前第一次引入時(shí)更高的壓力壓到鉚接元件18的空腔29中，以便將工件12、14再次相互壓緊。
[0053 ] 例如當(dāng)應(yīng)該更換工件12、14時(shí)，通過(guò)鉚接元件18產(chǎn)生的在兩個(gè)工件12、14之間的連接也可以再次脫開。為此，如在圖4中示出的那樣，將噴嘴34再次施加到吹入口 32上并且將流體重新引入鉚接元件18的空腔29中。然而，在該情況中，流體的壓力選擇得這樣高，使得鉚接元件的封閉端部26撕開，由此在變形時(shí)產(chǎn)生的背切一起撕開。以這種方式，現(xiàn)在鉚接元件18的其余部分可以再次從開口 16中去除并且兩個(gè)工件12、14彼此分開。
[0054]在此，如果成形區(qū)段對(duì)應(yīng)地削弱地構(gòu)成，那么成形區(qū)段30可以用作預(yù)設(shè)撕開部位。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于借助空心鉚接元件(18)固定多個(gè)工件(12、14)的方法，所述鉚接元件包括敞口的安置端部(24)和封閉的封閉端部(26)，該方法包括如下步驟: a)將鉚接元件(18)引導(dǎo)通過(guò)各工件(12、14)的相互對(duì)齊的開口(16)， b)將流體、尤其是空氣在高壓下從鉚接元件(18)的安置端部(24)導(dǎo)入鉚接元件(18)的空腔(29)中，并且 c)通過(guò)流體在鉚接元件(18)的封閉的封閉端部(26)上使鉚接元件(18)塑性變形和安置該鉚接元件。2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在引入流體之前加熱鉚接元件(18)和/或流體。3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在實(shí)現(xiàn)希望的鉚接元件(18)的變形之后，使流體從空腔(29)中去除或排出。4.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，流體的壓力和/或溫度與鉚接元件(18)的希望的夾緊長(zhǎng)度適配。5.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在鉚接元件(18)變形之后重新將流體弓I入鉚接元件(18)的空腔(29)中。6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，流體在重新引入時(shí)以比先前引入時(shí)更高的壓力引入，這時(shí)重新緊固各工件(12、14)的連接。7.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，使用如下的鉚接元件(18)，該鉚接元件包括空心的圓柱形的套筒(20)，所述套筒具有安置端部(24)、封閉端部(26)和在安置端部(24)和封閉端部(26)之間延伸的桿部(28)，并且該鉚接元件包括凸緣(22)，所述凸緣在安置端部(24)上設(shè)置在套筒(20)上，其中，套筒(20)在安置端部(24)上是敞口的并且在封閉端部(26)上是封閉的，其中，桿部(28)和/或封閉端部(26)具有至少一個(gè)成形區(qū)段(30)，所述成形區(qū)段相比于桿部(28)和/或封閉端部(26)的其他區(qū)段具有不同的可變形性。8.按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，成形區(qū)段(30)通過(guò)至少一個(gè)區(qū)段形成，所述至少一個(gè)區(qū)段所具有的壁厚與桿部(28)和/或封閉端部(26)的在成形區(qū)段(30)之外的壁厚不同。9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，成形區(qū)段(30)通過(guò)桿部(28)和/或封閉端部(26)的削弱部、尤其是通過(guò)缺口形成。10.按照權(quán)利要求7至9之一所述的方法，其特征在于，凸緣(22)和套筒(20)—件式地構(gòu)成。11.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，為了脫開各工件(12、4)的連接，將流體重新在高壓下引入鉚接元件(18)的空腔(29)中，其中，所述壓力選擇得這樣高，使得鉚接元件(18)的封閉端部(26)撕開。
【文檔編號(hào)】F16B19/12GK105934295SQ201580005003
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2015年3月16日
【發(fā)明人】S·萊納, J·瓦格納, M·威廉
【申請(qǐng)人】寶馬股份公司