[发明专利]自冲铆钉和自冲铆接方法和自冲铆接接头

说明书

用于连接高强度钢的自冲铆钉(10)，所述自冲铆钉(10)具有头部(12)和杆身(14)，所述头部(12)具有头部直径(DH)，所述杆身(14)具有柄直径(DS)，其中在与头部(12)相反的底端(18)处，杆身(14)具有轴向凹部(22)，所述轴向凹部(22)具有轴向深度(LB)，并且其中在底端(18)处，杆身具有平坦表面区段(20)。凹部(22)的轴向深度(LB)与柄直径(DS)的比率在此情形下小于0.3。

本申请是申请日为2014年10月20日的申请号为201480075238.9、发明名称为“自冲铆钉和自冲铆接方法和自冲铆接接头”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于连接高强度钢的自冲铆钉，所述自冲铆钉具有头部和杆身，所述头部具有头部直径，所述杆身具有柄直径，其中在与头部相反的底端处，所述杆身具有轴向凹部，所述轴向凹部具有轴向深度，并且其中在所述底端处，所述杆身具有平坦表面区段。

此外，本发明涉及一种自冲铆接接头，所述自冲铆接接头具有至少一个上部工件和一个下部工件，以及前述类型的变形自冲铆钉，上部工件和下部工件中的至少一个由高强度钢形成，自冲铆钉的头部压靠上部工件。

最后，本发明涉及一种用于生产这种自冲铆接接头的方法，具有步骤：提供工件组合件，该工件组合件具有至少一个上部工件和一个下部工件；和将前述类型的自冲铆钉以一定穿刺力推进到工件组合件中。

背景技术

前述形式的自冲铆钉从EP 1 229 254 A2中已知。在本文献中，提出了提供具有由高强度钢制成的至少两个连接部件的自冲铆接接头，这些连接部件借助于半管状自冲铆钉彼此连接，该半管状自冲铆钉由钢形成，并且具有铆钉头和邻接的铆钉杆，铆钉杆在末端侧上具有铆钉底部，其中在连接操作之前，铆钉底部在起始状态下具有截头构造。在本示例中，自冲铆钉的形状旨在与也已知用于连接轻金属工件的自冲铆钉的形状相同，特别地与根据EP 0833063A1已知的自冲铆钉的形状相同。铆钉底部的截头构造旨在实现半管状自冲铆钉在连接高强度连接部件期间的良好变形特性，其中与尖头铆钉底部相比，降低了铆钉杆的膨胀特性。膨胀在此旨在仅当铆钉杆以铆钉底部刺穿到下部连接部件中时发生。连接部件意图具有大于500N/mm²直到1500N/mm²的拉伸强度。所用的半管状自冲铆钉的拉伸强度旨在位于1200N/mm²和1400N/mm²之间的范围中，但可甚至达到直到2000N/mm²的值。

为确保合适的膨胀特性，杆身空腔的轴向深度和铆钉底部的外径之间的比值在0.3和0.7之间。在杆身空腔的轴向深度过小时，铆钉杆在刺穿上部薄钢板之后，将不会充分膨胀。

从WO 2007/132194 A1已知另外的半管状自冲铆钉。这里的杆身设有中央盲孔孔道，其中在孔道区域中的杆身外径和内径之差与杆身外径的比率旨在位于0.47到0.52的范围内。

此外，EP 2 314 890 A2公开了一种用于连接高强度和超高强度钢的半管状自冲铆钉，其中头部直径一般地小于或者等于柄直径的1.3倍。

但是，如前所述，用以连接高强度或者超高强度钢的现有技术的自冲铆接接头可能具有种种问题。首先，膨胀范围可能关于铆钉轴线不对称。此外，杆身可能压缩和绞合。在一些示例中，甚至不可能将铆钉按压到工件组合件中，它甚至可能使得自冲铆钉破裂。

发明内容

鉴于这一背景，本发明目的在于列出一种适于连接高强度和超高强度钢的改进的自冲铆钉、改进的自冲铆接接头和改进的自冲铆接方法。

这一目的在开始提及的自冲铆钉的情况下实现，因为凹部的轴向深度与柄直径的比率小于0.3，特别地小于0.28，并且特别优选地小于0.25，或甚至小于0.2。

凹部的轴向深度与柄直径的比率优选地大于0.05，并且优选地大于0.1，并且特别是大于0.12。