[发明专利]热熔钻铆铆钉和钻铆连接方法

说明书

本发明提出一种热熔钻铆铆钉和钻铆连接方法，热熔钻铆铆钉包括芯杆和钉帽，所述芯杆的头部用于对被连接工件进行钻孔，所述芯杆的尾部用于连接驱动电机的套筒或夹爪，在钻铆时向所述芯杆的头部传递扭力；所述钉帽套设在所述芯杆的外周，在铆接过程中，所述钉帽能够被压缩或者被扩撑膨胀，用于铆接被连接工件。本发明还提供一种热熔钻铆连接方法。本发明的铆钉，其芯杆能够传递扭矩并进行钻孔，减小刺穿工件的阻力；其芯杆外部设置的钉帽能够被压缩，并对被连接工件及其延伸层进行压紧，使得本发明的铆钉，在铆接后有双支承结构防止被连接工件摆动，并且能够复合钻孔和铆接于一体，一步完成，大大缩短铆接工序，提高效率，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及铆接技术领域，特别是涉及一种热熔钻铆铆钉和钻铆连接方法。

背景技术

金属材料的连接技术在工业领域广泛应用。金属材料的连接技术已有很多种，如：电焊、电阻点焊、旋转磨擦点焊、固态铆接、拉铆接、旋转磨擦拉铆接、自冲铆接以及无铆钉铆接等等。

自冲铆接技术和无铆钉铆接技术都属机械连接技术，它们能克服传统的熔焊技术在连接轻有色金属合金材料、不同质板材以及涂有保护层板材时存在的不足，在汽车生产中已得到广泛应用。自冲铆接是一种冷变形连接工艺，在铆接时，将被铆接板材放在一个内设有锥型凸台的小型模具之上并压紧，由冲头将一个半空心钢质铆钉冲压进入板材，铆钉穿透上层板后进入下层板，并在模具内锥型凸台的作用下使铆钉的空心部分扩张，形成机械互锁。然而，由于安装过程中存在的各种问题，自冲铆钉并不适用于目前普遍的高强度材料，例如钢铁和铝合金，尤其不可能得到足够可靠的理想连接强度。

经检索，申请号为201110155803.0的中国发明专利申请公开了一种轻金属板材的搅拌摩擦铆接装置，包括铆接装置和铆钉，它还包括板料压紧环、位于板料压紧环内的可旋转的铆钉夹持装置、铆钉、模具和位于模具孔内的活塞杆；所述板料压紧环为一空心的圆环；所述铆钉包括铆钉本体和铆钉顶头；铆钉本体包括夹持杆、铆钉帽和空心铆钉体。通过铆钉的高速旋转，使其与被铆接板材之间形成摩擦，利用摩擦产生的热量软化被铆接板材，降低铆钉的给进阻力，使铆钉在较小压力的作用下刺穿被铆接板材，并在本发明所涉及的活塞式模具及活塞杆的顶压下，使铆钉与被铆接板材之间形成机械互锁，实现对轻金属合金板材的机械连接。上述铆钉在穿透强度比较高的材料时，难以穿透，当增加压力进行穿透时，易损坏铆钉的头部。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种热熔钻铆铆钉，以克服现有技术的上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种热熔钻铆铆钉，包括芯杆和钉帽，所述钉帽包括中空的帽管，所述帽管的一端径向向外延伸形成直径大于所述帽管的帽头；所述芯杆包括芯杆本体和头部，所述芯杆本体从所述帽头延伸通过所述钉帽，所述头部一体地连接到所述芯杆本体，且所述芯杆头部的直径大于或等于所述帽管的外径，在铆接过程中，所述帽管能够被压缩或者被扩撑膨胀，铆接被连接工件；所述头部沿轴向开设有用于收集钻屑的盲孔。

优选地，所述盲孔的形状为锥形、圆柱形或者台阶形。

优选地，所述头部设有切口，所述切口从所述头部的底端向上开口，且与所述盲孔连通。

优选地，所述切口的端部通过第一斜面过渡到所述盲孔，所述第一斜面能够引导材料的流动方向，使得所述钻屑能够更好地进入到所述盲孔内。

优选地，所述芯杆头部的形状为锥状体，用于对被连接工件进行转孔时减小刺穿工件的阻力。

优选地，所述芯杆的尾部的横截面呈多边形或者为带有防滑齿的圆形，所述芯杆上靠近中部的位置设有断点环槽，在铆接完成后，所述芯杆在所述断点环槽处断开。

优选地，所述芯杆的头部通过台阶过渡到芯杆本体上，在拉铆时，所述台阶能够挤压所述帽管使其被压缩。