[发明专利]焊接辅助接合件及其连接、制造方法，模具及其制造方法

说明书

本发明涉及多种连接方法，其用于设定在带有作为反支承件的模具的至少一个第一部件中的带有头部和圆形尖端的焊接辅助接合件，所述模具具有用于准备后续焊接方法的带有内壁的凹型凹部，所述内壁具有至少在子区域中的圆弧形状并且具有在1.0mm≤MR≤60mm范围内的模具半径MR。所述焊接辅助接合件的几何形状和所述模具满足以下条件：0.001≤SR/MR≤0.1，特别是0.002≤SR/MR≤0.08，其中，SR表示所述焊接辅助接合件的圆形尖端的尖端半径。

1.技术领域

本发明涉及：一种焊接辅助接合件，其待被设定在至少一个第一部件中与模具组合、和用于后续焊接到至少一个第二部件；一种模具，其用于设定所述焊接辅助接合件；一种连接方法，其用于将所述焊接辅助接合件与作为反支承的模具组合；以及一种用于所述焊接辅助接合件和所述模具的每一者的制造方法。

2.背景技术

在现有技术中，不同的焊接辅助接合件是已知的。通常，已知的焊接辅助接合件的形状依据设定方法和后续焊接方法并且依据材料而被接合至彼此。

在DE 10 2010 020 569，焊接辅助接合件被压入由非可焊接材料制成的部件中。此焊接辅助接合件在两侧被平坦化、以这种方式来促进焊接电极的抵接。当该焊接辅助接合件被按压或冲压时——生成的材料废料必须被移除——这会导致可避免的过程化工作。由于此过程，因此该焊接辅助接合件的设定处理与后续焊接过程的组合也变得更加困难。

焊接辅助接合件的类似紧固在DE 100 15 713 A1中披露。这里，在所述设定后，插入具有T形或双T形的铆钉。在这里设定的焊接辅助接合件提供有利的接触点，例如，电阻焊接，但在该设定方法中需要同时进行该焊接辅助接合件的复杂紧固和废料的移除。

在DE 100 60 390 A1，进行一种已知的冲铆方法，其中，所述冲头和模具也充当焊接电极。流经铆钉的电流，一方面为各部件加热，以支持该接合过程。另一方面，电流增大，以至于在该铆钉和由可焊接材料制成的部件之间的焊接连接也是可生产的。

在DE 10 2004 025 492中，还公知一种设定方法，其用于所述冲头和模具在同时形成用于电阻焊接的电极。因为非可焊接材料的第一部件被接合到可焊接材料制成的第二部件，该焊接在该焊接辅助接合件与所述第二部件之间的最早接触时开始。由于该焊接辅助接合件被相对缓慢地压入部件中，所述焊接发生在所述部件上处于合并的电气和机械负荷下的地方。因而，组合的设定焊接方法被使用，在其中第一和第二部件之间的连接由于该设定方法而已经单独确立。这要求待连接的部件总是通常定位在冲头和模具之间。因此，例如，在该焊接过程之前，带有焊接辅助接合件的第一部件的装备是不可能的。此外，根据本文所描述的方法的焊接辅助接合件具有不同的切割和尖端几何形状。依据切割或尖端几何形状以及在焊接辅助接合件处存在的尖端的数量，不同的焊接区演变。不同的焊接区影响在焊接辅助接合件与所述第二部件之间的焊接连接的性质和程度。

DE 10 2007 036 416描述一种以钉子方式的焊接辅助接合件。借由该焊接辅助接合件的尖端，它可以被设定到铝片中，从而使该焊接辅助接合件的尖端可以后续用作电阻焊接的焊接凸起。但是，该尖端具有缺点，其首先是，仅选择性地限定于该焊接辅助接合件的该尖端的区域由电焊电流流通、以形成焊接区。只有当该尖端是分段熔化，所述焊接区由此以及所述焊接辅助接合件和所述第二部件之间的连接区域才变大或增加。此过程耗时并且对连接方法的总时间具有负面影响。

在DE 10 2012 018 866中，螺栓借由组合的机械和热负荷而被设定在不良可焊接材料制成的至少一个第一部件中。从而，该热负荷——其例如由螺栓中流动的电流产生——引起该设定处理。在组合中或其后续，将发生所述螺栓到可焊接材料构成的第二部件的焊接。在焊接工艺的制备中，螺栓的尖端在砧座处变形。