[发明专利]钢制紧固件与平的铝制部件的连接

说明书

技术领域

本发明涉及钢制紧固件与平的铝制部件的连接。

背景技术

本发明涉及旋转对称钢制紧固件与平的铝制部件的连接，此类型在DE 196 20 814 A1中的多部件组件中陈述。所述公开描述了一种用于产生所述多部件组件的方法，其中两个重叠的平的铝制部件通过摩擦焊接的方法由钢制连接部件连接在一起，连接部件穿过两个重叠部件的上部件，并通过摩擦焊接区域连接到下部件，所述摩擦焊接区域形成在连接部件的前侧上。为此目的，连接部件的前侧设置有锥形部分，其中，考虑到需要穿过上部件，所述锥形部分的表面具有在5°和10°之间的锥角，更具体为7°，并且通过径向延伸的、截面为锯齿形状的槽附加支持其效果。

钢和铝之间的连接同样在DE-OS 2 126 596中论述，其首先描述了较老的公知方法，其中例如通过电镀将铝层涂覆到铝制部件上，这样的处理的部件焊接到另一个铝制件。一方面，通过电镀镀覆铝层由于强度值减小是不利的；另一方面，没有给出关于进行实际焊接操作的进一步细节，结果，所述现有技术中包含的教导是非生产性的。

铸铝部件焊接到非铝金属部件(例如钢制部件)的进一步参考在DE-AS-27 52 584中描述，其中连续地进行两个焊接操作，即进行以爆炸焊接为形式的第一焊接操作以在非铝金属部件上形成铝层，接着，进行第二焊接操作，以将两个部件连接，其中，也提及摩擦焊接，然而没有对与具体进行这种焊接操作的有关内容作任何公开。无论如何，尤其是因为需要进行两个连续的焊接操作，所述公知的方法没有考虑用于快速自动化生产。

如众所周知，钢制部件和铝制部件通过摩擦焊接进行连接是难以形成的，其原因是摩擦焊接至少需要两种材料塑化，其中这样塑化操作还必须包括这样的钢，其熔点比铝要高很多。

发明内容

本发明采用不同的、特殊的方法将旋转对称钢制紧固件与平的铝制部件连接起来，所述方法是基于摩擦焊接操作。本发明的目的是以这样的方式准备和设计紧固件，使得能够在生产过程中简单地将旋转对称钢制紧固件连接到平的铝制部件。

本发明的目的是这样实现的：紧固件设置有电镀铝涂层，并且在紧固件朝着部件的端部形成锥角至少为α＝174°的锥体，其中通过抵着部件旋转和挤压，所述锥体经由摩擦焊接区域比较浅地连接到部件。

因而，此问题的技术解决方案基本上包括：提供具有电镀铝涂层的钢制紧固件，当然在摩擦焊接操作过程中该铝涂层毫无困难地与铝制部件一起塑化，并且如果需要还能够熔化，其中，如实验所显示，在过渡到紧固件中的钢的区域中，至少塑化铝扩散到其中，由此形成从紧固件的铝通过铝涂层的区域中的摩擦焊接区域延伸进入钢制紧固件的过渡区域，此形成了牢固的摩擦焊接连接，其能够很快地并且容易地在自动化制造方法的框架内形成。在这点上，铝涂层为紧固件提供了腐蚀保护的附加优点，结果，所述紧固件还尤其可以防潮，而受潮会导致紧固件生锈。

附图说明

本发明示例性实施例在附图中提供，其中：

图1示出了以螺栓为形式的紧固件的立体图；

图2示出了沿着图1中的线II-II所取的紧固件的截面图；

图3示出了通过摩擦焊接区域连接到部件的相同的紧固件；以及

图4示出了以螺母为形式的紧固件。

具体实施方式

图1表示钢制螺栓1的立体图，螺栓1设置有杆部2和凸缘3。凸缘3具有六角轮廓，由此其能够卡在工具中，以使螺栓1以公知的方式旋转来进行摩擦焊接操作。螺栓1的端面4由锥体形成，其尖端于点5重合。在此情况下，如图2所示，锥角是174°。

图2示出了螺栓的截面。图2清楚地示出了端面4的设计形式是具有锥尖5的锥体。锥体具有α＝174°的锥角。当螺栓1施加到部件时，螺栓1首先以其锥尖5接触部件，从这里，摩擦焊接区域向外径向扩展，直到其到达凸缘3的边缘6。电镀铝涂层在图2中由外轮廓的较粗的线表示。

图3表示的螺栓1已经通过摩擦焊接区域7连接到平的铝制部件8。明显可见，仅仅通过摩擦焊接区域7就完成了螺栓1经由凸缘4与部件8的连接，摩擦焊接区域7比较浅地在凸缘3的端面4和部件8的表面上延伸。