[发明专利]热铆连接及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述用于将至少一个部件不可松开地固定在另一部件上的方法以及按权利要求2、3、4、5、6、7、8和9前序部分所述的热铆连接。

背景技术

热铆连接及其制造方法由DE 10 2006 028 771A1有所公开。热铆时将热铆钉插入部件的孔内并通过热铆钉的杆的端面与另一部件的表面焊接。这一点可以通过电阻焊特别是通过凸焊进行。随后在热铆钉的塑性变形下热镦粗热铆钉的杆，直至热铆钉的头部至少局部地处于第一部件的表面上。镦粗时，使杆的材料侧向移位并至少局部地填充第一部件的孔。两个部件之间产生一种使部件彼此相对固定的预应力。

在传统的热铆方法中该预应力不能被调整。然而在与附加的运行力相结合时，过大的预应力会导致热铆连接过载或失灵。

发明内容

本发明的目的因此在于，进一步改进开头所述类型的方法以及热铆连接，使所要连接的部件之间的预先规定的预应力可以被调整。

该目的通过一种具有权利要求1所述特征的方法以及通过具有权利要求2、3、4、5、6、7、8和9所述特征的热铆连接得以实现。

在一种用于将至少一个部件不可松开地固定在另一部件上的方法中，将热铆钉插入至少第一部件的孔内并将热铆钉的杆的端面与另一部件的表面焊接。随后在热铆钉的塑性变形下镦粗热铆钉的杆，直至热铆钉的头部利用预应力至少局部地处于所述至少一个部件的表面上。

依据本发明，使热铆钉的头部至少局部地处于所述至少一个部件的表面上所利用的预应力被调整到预先规定的数值。由此可以产生一种热铆连接，该热铆连接设计成使热铆连接的预应力和运行中出现的负荷的总和始终保持在一最大的力以下。因此可靠地避免了运行负荷下热铆连接失灵。

为调整预应力，在此方面根据预计的运行负荷选取适当的热铆钉。此方面的一个重要因素是铆钉头部或铆钉头部的支承面与热铆钉的杆之间的弹性。为了降低预应力，例如可以选取在杆与头部之间具有呈内角倒圆形式的间隙/凹部（Ausnehmung）的铆钉。选取具有适当的头部厚度、和/或在杆与所述至少一个部件上的头部支承面之间具有适当的杠杆比的热铆钉也可以用于调整预应力。

用于调整预应力的另一种可能性在于，选取具有适当造型的杆的热铆钉。例如可以选择具有有针对性地被限制的可热镦粗的区域的铆钉。这种铆钉具有几何直径梯度。仅具有最小截面的杆长度部分在热铆期间被镦粗。冷却时，铆钉杆的收缩被限制在被加热的区域上，由此减少在此方面产生的预应力。

通过构造用于热铆钉的接纳孔也可以调整预应力。为此例如可以具有一底切部（Hinterschnitt），该底切部作为有针对性地被选择的弹性结构起作用。

选取预应力的另一种可能性在于，在热铆钉的焊接或镦粗期间调整过程参数。随着用于焊接或热镦粗的电极之间的电极力的增加，在铆钉杆温度较低时进行镦粗。由于被镦粗的铆钉产生的收缩较小，从而获得较小的预应力。热铆期间应用的热量的多少也可以用于调整预应力。通过铆接电流变量和铆接时间的组合可以控制热量的多少。热量少导致预应力低，热量多导致预应力高。

本发明此外涉及一种用于将至少一个部件不可松开地固定在另一部件上的热铆连接。该热铆连接包括热铆钉，该热铆钉具有头部和与其连接的杆，该杆的远离头部的端面与所述另一部件的表面焊接，其中，热铆钉的杆在塑性变形下被镦粗。在这里，依据本发明，在头部与杆之间的过渡区内具有一间隙/凹部，借助该间隙/凹部，用于将头部至少局部地支承在所述至少一个部件的表面上的预应力可以被调整到一预先规定的数值。通过例如具有周向环绕头部与杆之间的连接区的内角倒圆形式的这种间隙/凹部，提高了热铆钉的弹性，从而热铆连接总体上具有很小的预应力。

下面描述的本发明的其他方面可以独立地或者彼此组合地使用。

本发明的另一方面涉及一种所述类型的热铆连接，其中依据本发明，热铆的头部的厚度构造为用于将用于使头部至少局部地支承在所述至少一个部件的表面上的预应力调整到一预先规定的数值。头部厚度小的热铆钉在这种情况下产生较小的预应力，因为此时也提高了热铆钉的头部与杆之间的过渡区内的弹性。在这里也可以将预应力调整到预先规定的数值，从而避免通过预应力与运行负荷相结合产生的热铆连接的过载。