CN101056737A - 通过局部作用的冷连接工艺，如铆接或螺纹连接，和激光焊接来连接构件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过激光射线来连接两个或多个具有相互重叠的表面部分(1a，2a)的构件(1，2)的方法。在该方法中，在至少其中一个重叠的表面部分(1a，2a)上激光焊接之前，通过局部作用的冷连接工艺，优选是借助铆钉(3a)或螺钉，将构件(1，2)形状配合连接地相互固定，并接着通过激光射线相互焊接起来，其中，激光焊缝(4)设置在紧靠通过冷连接工艺实现的每个固定部位(3)的附近，也就是特别地尽可能靠近铆钉(3a)或螺钉。

Description

通过局部作用的冷连接工艺，如铆接或螺纹连接，和激光焊接来连接构件的方法
本发明涉及一种通过激光射线来连接两个或多个具有相互重叠的表面部分的构件的方法，在该方法中，在至少其中一个重叠的表面部分上激光焊接之前，通过局部作用的冷连接工艺，优选借助铆钉或螺钉，将构件形状配合连接地相互固定，并接着通过激光射线相互焊接起来。
EP 0 988 917 B1公开了一种具有前面提到的特征的方法。在这个方法中，例如，精密铸造的成型零件作为第一构件，具有矩形横截面的薄壁轻型结构型材作为第二构件，通过铆钉将这两个构件相互固定，并接着通过激光射线相互焊接，其中，产生了在第一构件的外侧上延伸的填充焊缝。在这个已知方法的另一种应用情形中，利用两个具有相同的矩形横截面的、端面对接的轻型结构型材，首先将设置在两个相对外侧上的板条铆接，然后通过激光焊接连接，更具体地说，作为沿两个板条边缘环绕的填充焊缝。
本发明的任务在于，为具有这类特征的方法揭示形成和设置激光焊缝，使得通过冷连接工艺(例如铆钉或螺钉)的张力产生的构件的无缝接触得到最优利用，以及通过激光焊接引入到构件的热尽可能少。
根据本发明，该任务是通过如下方式得以解决：激光焊缝设置在紧靠通过冷连接工艺实现的每个固定部位的附近，也就是特别地尽可能靠近铆钉或螺钉。
本发明有利的设计方案在从属权利要求中进行说明。
此外，借助实施例进一步描述本发明，附图以说明原理的方式示出了这些实施例。在这些实施例中，铆接用作冷连接工艺，其中，完全可能设置其他冷连接工艺，例如螺纹连接、咬合连接(clinchen)或点粘接。
图1至图3分别示出了两个要连接的构件1和2的部分区域，这两个构件具有相互重叠的表面部分1a及2a。在两个构件1和2连接之前，通过例如激光切割在这两个表面部分1a，2a内引入的孔优选地设置在准确的栅格中，使得仅仅通过插入铆钉3a(或者螺钉)就可以定位和固定构件1和2。不需要单独的装置或工具，而这些单独的装置或工具通常是昂贵的。不言而喻的是，对于相互重叠的表面部分1a和2a的相应尺寸，与在图1至图3中所示的铆钉列隔开，可以设置另外的铆钉列。铆钉3a优选是盲铆钉，这些盲铆钉仅仅从一侧实现构件1和2的连接。
为了最优地利用待连接的构件1和2的无缝的表面接触，表面接触通过铆钉3a相应的轴向力特别是在固定部位3的周围实现，在紧靠每个铆钉3a的附近，也就是尽可能靠近铆钉3a，形成激光焊缝4。由于这些大致为点状的激光焊缝4，只有少量的热引入要连接的构件1和2中，从而几乎不会出现扭曲。
图1示出了使激光焊缝4与通过铆钉3a实现的固定部位3的中心轴线3b同心设置的方案，其中，这些焊缝4是连续圆形的。从图1还可看出，圆形激光焊缝4可以具有与出现的载荷水平相适应的宽度。
图2和图3示出了其他焊缝形状。根据图2，同样与相应的铆钉3a同心延伸的激光焊缝4是呈圆形有间隔(gesteppt)的，其中，在这里也示例地示出了不同的焊缝宽度。此外，图2示出了一种实施方式，根据该实施方式，铆钉3a由数个分别为直线形的激光焊缝4呈射线状地包围。图3示出了两个分别直线形的激光焊缝4紧靠每个铆钉3a相互平行地延伸。在这里，成对的激光焊缝的长度可以设置在最大传递力作用的方向上。
在固定部位3(在这里是铆钉3a)的数量对于要连接的构件1和2的无缝表面接触来说足够时，在位于相邻的固定部位3之间的排列或图案之内分别设置激光焊缝4，对于焊缝可选择圆形或直线形的焊缝形状中的任意一种。
在关于所要争取的尽可能最小的扭曲方面，建议确定焊接次序。如果长的铆钉列有上述焊接图案之一，不应当按次序焊接，而应当交替焊接。在包括多个铆钉列的结构中，可以将换边包括在焊接次序中。因此，在焊接收缩进而扭曲方面产生相反的作用，该相反作用减小了扭曲或变形。
适宜的是，根据本发明的方法可以利用相应的投资需求高度自动化地实现，也可以在没有大量投资的情况下可移动地实现。为了自动化，可使用激光焊接机器人，该机器人引导激光焊头，特别有利地还可以使用扫描焊头。
为了可移动地实现该方法，手动操作的激光焊头是众所周知的，这些激光焊头可以借助自动进给，产生直线形焊缝。通过将这些焊缝设置在紧靠铆钉的周围，可以设计用于对激光焊头进行定位和/引导的铆钉头，使得该铆钉头与焊头上相应的配合件相配。为了可移动的实现，可采用带有扫描镜头的焊头，该焊头通过环形地引导激光焊接射线可以产生圆形焊缝(连续的或间隔的)。
这里描述的方法包括局部作用的冷连接工艺，特别是通过借助铆钉或螺钉形状配合连接和通过激光焊接的材料连接，借助该方法能够制造任意尺寸的结构，例如有轨车辆的车厢的模块段。

Claims (10)

1.一种通过激光射线连接两个或多个具有相互重叠的表面部分(1a，2a)的构件(1，2)的方法，在该方法中，在至少其中一个重叠的表面部分(1a，2a)上激光焊接之前，通过局部作用的冷连接工艺，优选是借助铆钉(3a)或螺钉，将构件(1，2)形状配合连接地相互固定，并接着通过激光射线相互焊接起来，其特征在于，激光焊缝(4)设置在紧靠通过冷连接工艺实现的每个固定部位(3)的附近，也就是特别地尽可能靠近铆钉(3a)或螺钉。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光焊缝(4)相对于固定部位(3)，例如铆钉(3a)的中心轴线(3b)同心设置。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述激光焊缝(4)是连续圆形的。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述激光焊缝(4)是呈圆形间隔的。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固定部位(3)由数个分别为直线形的激光焊缝(4)呈射线状地包围。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，设有两条激光焊缝(4)，这两条激光焊缝分别为直线形并且靠近所述固定部位(3)地相互平行地延伸。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述两条激光焊缝(4)的长度设置在最大的待传递力作用的方向上。
8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，作为冷连接工艺使用的铆钉(3)或螺钉用作定位和/或引导特别是手动操作的焊接系统的激光焊头。
9.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，构件(1，2)的咬合连接作为冷连接工艺。
10.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，构件(1，2)的点式粘接作为冷连接工艺。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103124670A (zh) * 2010-09-24 2013-05-29 宝马股份公司 用于连接构件的方法
CN104943788A (zh) * 2014-03-28 2015-09-30 本田技研工业株式会社 接合部件
CN108243610A (zh) * 2016-01-29 2018-07-03 宝马股份公司 用于焊接两个构件的方法

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007024701A1 (de) * 2007-05-25 2008-11-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Materialabtragung sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US8692152B2 (en) * 2008-07-09 2014-04-08 Suzuki Motor Corporation Laser lap welding method for galvanized steel sheets
JP5531623B2 (ja) * 2010-01-08 2014-06-25 スズキ株式会社 亜鉛めっき鋼板のレーザ重ね溶接方法
JP5495118B2 (ja) * 2010-04-28 2014-05-21 スズキ株式会社 亜鉛めっき鋼板のレーザ重ね溶接方法
CN102834219B (zh) * 2010-04-28 2016-03-16 宝马股份公司 用于连接两个车辆构件或两个非车辆构件的方法
DE102010042803B4 (de) 2010-10-22 2020-09-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Bauteilverbindung
DE102010063717A1 (de) 2010-12-21 2012-06-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Verbinden mindestens zweier Bauteile gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1
DE102013001213A1 (de) 2013-01-24 2014-07-24 Daimler Ag Strahlschweißverfahren zum Fügen von Blechen
DE102013212607B4 (de) * 2013-06-28 2024-02-01 Te Connectivity Austria Gmbh Schaltkontaktbaugruppe und Verfahren zu deren Herstellung
BR112017005084A2 (pt) * 2014-09-19 2017-12-05 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp junta soldada a laser e método de soldagem a laser
EP3351340A4 (en) 2015-09-16 2019-05-22 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation STEEL BLADE OVERLAP WELDING AND OVERLAPPING
DE102016208701A1 (de) * 2016-05-20 2017-11-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur mechanischen Befestigung eines Verbindungsmittels, Verbindungssystem und Kraftfahrzeug
EP3466601B1 (en) * 2017-10-04 2024-06-12 Saint-Gobain Ecophon AB Method for manufacturing of a profile member
JP6973172B2 (ja) * 2018-02-26 2021-11-24 トヨタ自動車株式会社 接合構造
KR102143044B1 (ko) * 2018-12-28 2020-08-10 주식회사 성우하이텍 리벳 스크류 드릴

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4237364A (en) * 1977-08-18 1980-12-02 Lemelson Jerome H Welding tool and method
IT1184403B (it) * 1985-04-05 1987-10-28 Antonio Pantalone Struttura per costruzioni metalliche in genere,in particolare per costruzioni a traliccio,realizzata mediante profilati ed elementi di giunzione
JPH05174940A (ja) * 1991-12-18 1993-07-13 Yazaki Corp 電気接続片のレーザ溶接方法及びこの方法に使用する電気接続片
JP3219278B2 (ja) * 1995-10-18 2001-10-15 タルボット ゲーエムベーハー ウント ツェーオー カーゲー モジュール要素及び製造方法
DE19736851A1 (de) * 1997-08-23 1999-03-04 Talbot Gmbh & Co Kg Verfahren zum Verbinden von Bauteilen durch Laserschweissen
DE19806710C2 (de) * 1998-02-18 2001-06-28 Starkstrom Anlagen Gmbh Verfahren zur Sanierung von Stahlkonstruktionen
JPH11297373A (ja) * 1998-04-14 1999-10-29 Harness Syst Tech Res Ltd バスバーのレーザ溶接構造
DE59809351D1 (de) * 1998-09-26 2003-09-25 Siemens Ag Verfahren zum Verbinden von Bauteilen durch Laserschweissen
US6516583B1 (en) * 1999-03-26 2003-02-11 David L. Houghton Gusset plate connections for structural braced systems
JP2001191968A (ja) * 2000-01-12 2001-07-17 Nissan Motor Co Ltd ワーク接合方法
DE20013526U1 (de) * 2000-08-05 2000-12-07 Avdel Verbindungselemente Vorrichtung zum Verbinden von Blechen durch Stanznieten oder Durchsetzfügen
JP2002126872A (ja) * 2000-10-23 2002-05-08 Nissan Motor Co Ltd 部品の接合方法および構造体
CN2501189Y (zh) * 2001-09-07 2002-07-17 深圳市比亚迪实业有限公司 碱性二次电池
JP2003220489A (ja) * 2002-01-23 2003-08-05 Fine Device:Kk レーザ加工装置及びレーザ加工方法
US6593540B1 (en) * 2002-02-08 2003-07-15 Honeywell International, Inc. Hand held powder-fed laser fusion welding torch
US6852945B2 (en) * 2002-06-19 2005-02-08 The Babcock & Wilcox Company Laser welding boiler tube wall panels
US6932879B2 (en) * 2002-08-13 2005-08-23 Edison Welding Institute Method of weldbonding
US6964123B2 (en) * 2003-10-03 2005-11-15 Emil Vicale Laminated firearm weapon assembly and method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103124670A (zh) * 2010-09-24 2013-05-29 宝马股份公司 用于连接构件的方法
CN104943788A (zh) * 2014-03-28 2015-09-30 本田技研工业株式会社 接合部件
CN108243610A (zh) * 2016-01-29 2018-07-03 宝马股份公司 用于焊接两个构件的方法
US10946485B2 (en) 2016-01-29 2021-03-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for welding two components
CN108243610B (zh) * 2016-01-29 2021-07-02 宝马股份公司 用于焊接两个构件的方法

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Publication number Publication date
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