[发明专利]焊接辅助结合零件和用该零件连接元件的方法

权利要求书

1.一种连接方法，通过螺栓式的焊接辅助结合零件用于连接至少一个未预穿孔的第一元件(20；22)和至少一个由可焊接材料或部分由可焊接材料制成的第二元件(30)，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a.通过至少焊接辅助结合零件的组合机械-电负荷，将所述焊接辅助结合零件驱入所述至少一个第一元件，而

i)通过至少在焊接辅助结合零件中流动的电流为该焊接辅助结合零件加热，使得

ii)所述焊接辅助结合零件产生了一种到所述第一元件的热驱动力，所述热驱动力促进了所述焊接辅助结合零件进入所述第一元件，其中，

iii)在所述焊接辅助结合零件驱入至所述第一元件期间，在所述焊接辅助结合零件和所述第二元件之间没有接触，

b.当所述焊接辅助结合零件驱入至所述第一元件后且当所述焊接辅助结合零件与所述第二元件接触时，在组合机械-电负荷的作用下，在所述至少一个由可焊接材料制成的第二元件(30)处压缩(S5；S8)所述焊接辅助结合零件并使所述焊接辅助结合零件横向于所述焊接辅助结合零件的纵轴扩大，所述第二元件(30)设置在所述至少一个第一元件(20；

22)外的焊接辅助结合零件(10)的出口位置，由此

i)所述焊接辅助结合零件(10)的尖端部分(11)至少部分地朝具有焊接表面的焊头处变形，从而在所述焊接辅助结合零件和所述至少一个第二元件之间的接触面处形成所述焊接表面，其中

ii)所述压缩导致了所述焊接辅助结合零件在所述第一元件中的变形，以及

c.将焊接辅助结合零件焊接至所述至少一个第二元件，使所述至少一个第一元件(20)和至少一个第二元件(30)通过焊接辅助结合零件相互连接，其中

d.所述连接方法在机械-电固焊接过程中连续使用。

2.根据权利要求1所述的连接方法，其特征在于，所述至少一个第一元件(20；22)和至少一个第二元件通过电阻螺柱焊方式或电阻点焊方式焊接。

3.根据权利要求1所述的连接方法，其特征在于，所述焊接辅助结合零件(10)是含头部(12)或至少一个尖端部分(11)的螺柱，该头部直径大于尖端部分(11)的最大厚度；且在连接方法完成后，螺柱与朝向所述至少一个第一元件(20；22)的头部下侧相邻接，或在该处分离(S2；S3)。

4.根据权利要求1所述的连接方法，其特征在于，所述焊接辅助结合零件(10)是具有头部(12)的螺柱，该头部直径不超过所述尖端部分(11)的最大厚度；且在连接方法完成后，该具有头部(12)的螺柱与所述至少一个第一元件(20；22)齐平或自所述至少一个第一元件(20；22)处突出。

5.根据权利要求3所述的连接方法，其特征在于，焊接辅助结合零件的头部(12)朝向尖端部分(11)的一侧有圆形凹槽(16)，该凹槽用于接纳与头部相邻的元件(20；22)的材料变形。

6.根据权利要求3所述的连接方法，其特征在于，所述尖端部分(11)包括尖形顶端，或锥形、圆形、抛物线形或金字塔形设计，其中尖形顶端的尖顶拱因数范围为1至10。

7.根据权利要求1所述的连接方法，其特征在于，在机械-电负荷作用下，所述驱入将焊接辅助结合零件速度提高到大于0.5米/秒且小于等于5米/秒的范围。

8.根据权利要求1所述的连接方法，其特征在于，

所述至少一个第一元件(20)由非导电材料制成，并且，

所述焊接辅助结合零件由电极穿孔器驱动并由电极坯件夹座导引。

9.根据权利要求8所述的连接方法，其特征在于，所述电极穿孔器和电极坯件夹座极性不同，使得通过焊接辅助结合零件在电极穿孔器和电极坯件夹座间有电流流过，该电流至少为焊接辅助结合零件加热。