[发明专利]用于接合至少两个构件的方法的接合辅助元件

说明书

本发明涉及一种用于接合至少两个构件(1、3)的方法，所述方法具有安置步骤(I)和接合步骤(II)，在安置步骤中在保持剩余材料厚度(r)的情况下把接合辅助元件(5)压装到第一构件(1)中，在接合步骤中将压装在第一构件(1)中的接合辅助元件(5)与第二构件(3)连接。接合辅助元件(5)设计为具有空心元件颈部(9)和元件头(11)，该空心元件颈部被压装在第一构件(1)中，以及所述元件头与第二构件(3)焊接或粘合。

技术领域

本发明涉及一种用于接合至少两个构件的方法的接合辅助元件。

背景技术

在汽车制造中能够以混合结构制造车辆车身，在这种混合结构中例如铝制半成品与钢制半成品拼接在一起。所述半成品在此优选能够通过机械接合方法(也就是说没有结构转变)彼此连接，例如半中空钢制铆钉，其中半中空冲压铆接元件在铆接过程中穿过沿铆接方向的第一构件，并被压装在第二构件中，例如在维持第二构件中的剩余材料厚度的情况下。例如在EP 231 4890 A2中描述了这种半中空冲压铆钉。对最大强度的钢来说，该半中空冲压铆钉由于钢的极高的材料强度而未提供足够的接合质量。因此，铆钉会被损坏或者没有充分变形。

作为上述半中空冲压铆钉的备选，可以使用电阻元件焊接，其中在安置步骤中把类似螺栓的接合辅助元件冲压至第一构件(例如铝制半成品)中并且在底部侧穿过第一构件。该接合辅助元件在第一构件的铝材料中起到焊接衬层的作用，第二构件(例如钢制半成品)可与该焊接衬层焊接。在随后的焊接步骤中，与接合辅助元件的元件头背离、在底部侧在第一构件中露出的端侧(也就是说接合辅助元件的元件根部)与第二构件(也就是说钢制半成品)焊接。例如由DE 10 2004 025 492 A1已知了这种电阻元件焊接。

上述传统的接合方法，即半中空冲压铆接或者电阻元件焊接具有各种缺陷和局限：接合辅助元件的元件头即使在接合连接完成之后仍是可见的且其头伸出部越过构件表面突出。此外，在接合辅助元件的元件头和抵靠在其上的构件之间会形成间隙，该间隙在机械负荷的情况下可能会变大且会被可能的腐蚀介质侵入。在电阻焊接中，焊接电流直接从接合辅助元件和钢制半成品旁流过。电流方向会由于可能存在的偏移/错位或者焊接电极偏心地撞击到接合辅助元件而改变，由此会在钢制半成品和铝制半成品之间产生支路。由此不再能为形成焊点核心而提供足够的热量供使用，因此会出现连接形成的减少。此外，点焊电极的角偏移或横向偏移导致了接合辅助元件的偏斜。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种用于接合至少两个构件的方法的接合辅助元件，其中以工艺和制造技术上更简单的方式实现了两个构件的运行可靠的连接。

该任务通过用于接合至少两个构件的方法的接合辅助元件完成，所述方法具有安置步骤和接合步骤，在安置步骤中在保持剩余材料厚度的情况下能把接合辅助元件压装到第一构件中，在接合步骤中能将压装在第一构件中的接合辅助元件与第二构件连接，其中接合辅助元件设计为具有空心的元件颈部和元件头，所述空心的元件颈部能压装在第一构件中，以及所述元件头与第二构件材料接合地连接，也就是说焊接或粘合，其中，接合辅助元件的基本材料是适合焊接的线材，其材料强度是950N/mm²至1100N/mm²，其中，元件颈部壁具有材料厚度m_S以及元件头具有材料厚度m_K，元件头的材料厚度m_K相对于元件颈部壁增大，亦即在形成材料增厚部的情况下用于提供用于元件头和第二构件之间的焊点核心的焊接材料，元件头-材料厚度m_K在1mm和1.5mm之间，头直径在5mm和7mm之间，颈部外直径在3.0mm和6.5mm之间，接合辅助元件的长度在2.0mm和4.0mm之间。