本发明专利技术涉及用于连接至少两个板件(1、5)的方法,其中,冲入元件紧固在第一板件(1)处并且接下来所述紧固在第一板件(1)处的冲入元件(3)尤其通过点焊与第二板件(5)焊接。根据本发明专利技术,为了紧固在所述第一板件(1)处,所述冲入元件(3)在深冲压过程中沿着深冲压方向(T)被挤入所述第一板件(1)的材料中并且所述冲入元件(3)在塑性变形的条件下与所述第一板件(1)进入形状配合连接。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分所述的或者根据权利要求10所述的板件连接部。
技术介绍
在汽车领域应用的轻型制造结构中,铝钢连接部的使用是已知的,其中例如铝板件与钢板件连接。为了连接所述两个板件,能够首先将钢冲入元件(Stahl-Einprsgeelement)推入所述招板件中。接下来,推入在所述招板件中的钢冲入元件能够通过点焊与所述钢板件连接。由DE10 2009 035 338 A1已知此类的连接方法,其中所述钢冲入元件能够置放到铝板件上并且能够利用给定的挤入力被推动通过所述铝板件,其中,产生冲压毛边(Stanzbutzen)。所述钢冲入元件具有扩大的铆钉头以及铆钉杆。在推入之后,所述钢冲入元件以其铆钉杆从所述铝板件处伸出给定的凸出段。铆钉杆的从所述铝板件伸出的端部而后必要时在有粘结层的中间层的条件下与所述钢板件点焊。在DE 10 2009 035 338 A1中,所述钢冲入元件的铆钉杆具有由实心材料制成的柱状的基体,所述基体在其背对铆钉头的端部处具有锥形变细的尖端。所述钢冲入元件的这样的复杂的几何结构会相应耗费地制造。此外,在将所述冲入元件输送至板件时,必须要注意冲入元件的指向。
技术实现思路
本专利技术的任务在于,提供用于连接板件的方法,其中以简单的方式保证无缺点的连接部强度。该任务通过权利要求1或者权利要求10所述的特征得到解决。根据权利要求1的特征性的部分,冲入元件在第一板件处的紧固不是以铆接过程,而是以深冲压过程进行,在所述深冲压过程中,所述冲入元件沿着深冲压方向被挤入所述第一板件的材料中。在此,所述第一板件被深冲压。同时,所述冲入元件也在塑性变形的条件下与所述第一板件进入形状配合连接。第一板优选涉及铝板。由铝和/或镁制成的铸造合金、镁板和其它可延展的以及导电的材料同样可行。根据本专利技术的用于连接优选铝和钢的方法因此在两个相互独立实施的工艺步骤中发生。在第一工艺步骤中,简单构造的金属的辅助接合元件(也就是冲压元件)被冲入/挤入/压入所述第一板件(也就是由铝材料制成的板件)中,其中,所述冲压元件如下地变形,即在所述元件和所述铝材料之间产生在所述铝和所述元件之间形成无损害地不能脱开的连接的形状配合和力配合。通过为此应用的工具几何结构(冲头和凹模几何结构)的匹配此外能够进行从所述铝材料伸出的元件区域的成型,所述元件区域支持以后进行的第二工艺步骤用于产生成为组合件的连接。在第二工艺步骤中,由铝材料制成的构件通过从构件表面伸出的元件区域与钢构件借助于标准状态点焊技术(Standardstandpunktschweifitechnik)焊接。在此,在冲压元件和钢板之间产生材料配合的连接。此外,也可行的是:将多个钢层焊接到所述元件上或者借助于所述冲压元件直接接合多种材料,用以使所述材料接下来与一个或者多个钢构件焊接。通过元件凸出段的相应的形变能够实现可焊接性的改善。冲压元件焊接与粘结的组合是可行的并且针对于很多连接情况是必要的以改善连接特性。在与粘结材料、尤其是与所谓的高强度的结构粘结材料组合使用时,构件彼此借助于冲压元件焊接的连接用作固定行为。在此,固定过程的主要任务是使所述构件彼此固定直至实现粘结材料硬化(例如在车身粘结时在KTL连续式加热炉中利用热硬化的粘结材料)。通过根据本专利技术的方法,得到下列的优点,即简单的冲入过程的应用,针对于所述冲入过程能够动用现有的工艺技术;简单的元件几何结构的应用,其相对于已知的解决方案提供成本节省的潜力;要求旋转对称的几何结构、不要求元件头部、元件的硬化;可能地也没有元件覆层;用于冲入过程的简化的元件输送,其能够积极地影响设备可支配性。此外,在元件引入时,接合件材料没有被穿透是有利的,从中得到关于抗腐蚀性、光学和表面齐平性方面的优点。在额外地应用粘结材料时,能够放弃元件覆层,因为所述元件在焊接后完全由接合件材料和粘结材料包围,由此促使腐蚀的介质不会侵入(成本节省、改善腐蚀保护)。此外,在冲入时,所述元件通过安置工具(Setzwerkzeug)变形,由此,能够针对于不同的接合件厚度使用一种元件长度(要求的元件压缩能够通过冲入过程调节)。此夕卜,在冲入时,能够通过冲压冲头端面的相应的冲压轮廓产生从所述板材料伸出的元件轮廓,其对于所述第二工艺步骤、焊接有利。此外,能够产生两侧面齐平的连接部,所述连接部能够适合于非直接的可见区域、灰色区域。冲压元件焊接与粘结的根据本专利技术的组合是可行的并且针对于很多连接情况是必要的以改善连接部特性和组合件特性。在与粘结材料、尤其是与所谓的高强度的结构粘结材料组合使用时,所述构件借助于冲压元件焊接的连接用作固定过程。而后,所述固定过程的主要任务是使构件彼此固定直到实现粘结材料硬化(例如在车身粘结时在KTL连续式加热炉中利用热硬化的粘结材料)。所述冲入元件优选能够围绕纵向轴线旋转对称地、尤其柱状地构造。此外,所述冲入元件在简单的实施方案中能够具有相同地构造的端侧面。这样的元件几何结构能够借助于大量制造过程、如体积成型简单地制造并且在此提供相对于已知的解决方案成本节省的潜力。由此,所述冲入元件的旋转对称的几何结构没有元件头部。这样具有平坦的外部面的简单的元件几何结构通过简化的制造过程引起成本减少,引起较小的元件重量并且引起变容易的元件输送。此外,不要求所述冲压元件的昂贵的硬化,必要时也不要求元件覆层。所述冲压元件的长度能够与不同的构件厚度协调。能够应用导电的、可延展的材料,优选钢合金作为材料。针对于进一步的使用也能够考虑招合金。如以上提到的那样,所述冲压元件的基本形状是旋转对称的。所述冲压元件的端侧面可以是平的、球形的、凹形的、凸形的、尖的。从构件平面伸出的、尖的或者球形的轮廓在与所述第二构件的焊接过程中、尤其在使用粘结材料时包含优点。所述尖的或者球形的轮廓能够在元件制造时或者通过到所述招构件中的深冲压过程产生或者改变。冲压元件表面优选可以是无遮盖的(通过取消覆层减少成本),然而替代地也可以被覆层(用于提高抗腐蚀性或者改变所述元件表面摩擦系数)。所述冲压元件表面必要时也可以是光滑的、粗糙的或者被开槽纹的(影响冲入时的摩擦以及与所述第一板件的形状配合)。元件直径示例性地可以为优选2mm至4mm,并且元件长度可以为1mm至6mm、优选2元件直径。由以上说明的简单的冲压元件几何结构产生用于冲入过程的元件输送的简化。也就是积极影响设备设计和可支配性。在冲入时,所述冲入元件通过安置工具变形。在此,针对于不同的接合件厚度的共同的元件长度是可行的,因为从构件平面中的元件凸出段(优选0.2mm至0.5mm)能够通过元件压缩调节,所述元件压缩又能够通过冲入过程(冲头路径)调节。此外,所述元件长度也能够通过冲压凹模的轮廓受到影响。通过所述冲压冲头端面的相应的冲压轮廓实现从板材料伸出的元件轮廓的有针对性的成型,这针对第二工艺步骤、焊接提供了优点。此外,实现了所述冲压元件几何结构(直径、长度...)、所述冲压冲头轮廓和所述凹模轮廓与由不同的构件材料和厚度得出的要求的简单的协调。所述冲入过程能够以不同的变型方案实施,所述变型方案接下来简化地说明:由此,能够为每个工具行程设置一个冲压元件。此外,冲入工具(冲头和凹模)能够在系统技术方面与C形钩(C-BUge本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于连接至少两个板件(1、5)的方法,其中,冲入元件(3)紧固在第一板件(1)处并且接下来所述紧固在第一板件(1)处的冲入元件(3)尤其通过点焊与第二板件(5)焊接,其特征在于,为了紧固在所述第一板件(1)处,所述冲入元件(3)在深冲压过程中沿着深冲压方向(T)被挤入所述第一板件(1)的材料中并且在塑性变形的条件下与所述第一板件(1)进入形状配合连接。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员:J阿梅迪克,M米查伊里斯,C舍贝勒,
申请(专利权)人:大众汽车有限公司,
类型:发明
国别省市:德国;DE
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