[发明专利]自冲铆钉和自冲铆接接头

说明书

本发明涉及一种具有自冲铆钉的自冲铆接接头和一种用于连接工件的自冲铆钉(10’)，所述自冲铆钉具有包括头部直径的头部(12’)和具有包括杆部直径的杆部(14’)。所述杆部(14’)在处于与所述头部(12’)相反位置的脚端(18’)上包括具有轴向深度(LB’)的轴向凹槽(22’)。所述杆部(14’)在所述脚端(18’)上具有平坦表面部分(20)或圆形切割器。在所述头部(12’)与所述杆部(14’)之间的过渡部分(16’)的区域中实现了轴向圆形凹槽。

技术领域

本发明涉及一种自冲铆钉，其用于连接工件，尤其用于连接由高强度钢制成的工件，所述自冲铆钉具有包括头部直径的头部，和具有包括杆部直径的杆部，其中，所述杆部在处于与所述头部相反位置的脚端上包括具有轴向深度的轴向凹槽，其中，所述杆部在所述脚端上具有平坦表面部分或圆形切割器。

另外，本发明涉及一种自冲铆接接头，其具有至少一个上部工件和一个下部工件，所述上部工件和所述下部工件中的至少一者由金属实现，尤其是由高强度钢实现，并且所述自冲铆接接头具有上述类型的再成形自冲铆钉，所述自冲铆钉的头部抵靠所述上部工件。

背景技术

在文献DE 10 2013 020 504A1中公开了一种在脚端处具有平坦表面部分的自冲铆钉。在用自冲铆钉进行的自冲铆接过程中，所述自冲铆钉的所述形成产生了自冲铆钉的再成形，该自冲铆钉较少基于铆钉杆部展开或扩张。凹槽的相对短的轴向深度的实现则在于：由于铆钉的压缩而形成连接，该压缩尤其通过工件组合的高强度钢的反压力而产生。在这种情况下，由此形成的底切或凹陷可以相对较小。然而，由于高强度材料，即使相对小的底切也足以实现必要的接头拉伸强度。

另外，在文献EP 1 229 254A2中公开了一种自冲铆钉。所述文献提出了一种自冲铆接接头，其具有由高强度钢制成的至少两个连接部件，该至少两个连接部件借助或通过半空心自冲铆钉连接在一起，该半空心自冲铆钉由钢制成并且包括铆钉头部和连接至铆钉头部的铆钉杆部，在端部具有铆钉脚，铆钉脚在连接操作之前的初始状态下以钝角(obtuse)的方式实现。在这种情况下，自冲铆钉的形式与文献EP 0 833 063A1中的自冲铆钉(其也已知用于连接轻金属工件)的形式相同。由于铆钉脚的钝角实现，当连接高强度连接部件时，半空心自冲铆钉的有利的再成形性能得以实现，与尖铆钉脚相比，减小了铆钉杆部展开或扩张的趋势(striving)。在这种情况下，在铆钉杆部与铆钉脚一起穿入下连接部分之前不会发生展开。连接部分应包括超过500N/mm²，高达1500N/mm²的拉伸强度。所使用的半空心自冲铆钉的拉伸强度应在1200至1400N/mm²之间的范围内，但也可达到高达2000N/mm²的值。

为了确保合适的展开性能或表现，杆腔的轴向深度与铆钉脚外径的商(quotient)应在0.3和0.7之间。在杆腔的轴向深度太小的情况下，一旦上部钢片(steel sheet)被穿孔后，铆钉杆部据说不会充分展开。

在文献WO 2007/132194A1中公开了另一种半空心自冲铆钉。在这种情况下，在杆部中设置中心盲孔，其中在孔的区域中杆部的外径和内径之间的比值应在0.47和0.52之间的范围内。

另外，文献EP 2 314 890A2公开了一种用于连接高和超高强度钢的半空心自冲铆钉，头部直径通常小于或等于杆部直径的1.3倍。

然而，现有技术的自冲铆接接头(高强度或超高强度钢通过该接头连接)仍然具有各种问题。一方面，展开的程度可能不是关于铆钉轴线对称的。此外，杆部可能被压在一起并弯曲。在许多情况下，甚至不可能将铆钉压入工件组合中，甚至可能使自冲铆钉断裂。