CN101244447A - 借助夹紧铆钉组装至少两个元件的方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的组装方法设计用于借助包括头部(21)和杆部(22)的夹紧铆钉以及包括牵引杆(18)的相关配合工具(17)来组装至少两个元件(14、15)。所述方法包括以下连续步骤：通过模压将所述铆钉(16)一部分杆部(22)固紧到插入所述铆钉(16)杆部(22)内侧的所述配合工具(17)牵引杆(18)的相应一部分；将所述铆钉(16)插入待组装元件(14、15)的相应孔(19、20)中；通过所述配合工具(17)夹紧所述铆钉(16)；通过施加有模压的那一部分杆部(22)径向变形来分开所述配合工具(17)。

Description

借助夹紧铆钉组装至少两个元件的方法

技术领域

本发明涉及借助包括头部和杆部的夹紧铆钉(crimping rivet)以及相关配合工具组装至少两个元件的方法，该方法至少包括步骤：

-将所述铆钉插入待组装元件的相应孔中；

-和通过所述配合工具夹紧所述铆钉，

方法，其包括在将所述铆钉插入所述待组装元件的相应孔中之前，通过模压将所述铆钉的一部分杆部固紧到所述配合工具插入所述铆钉杆部内侧的牵引杆的相应一部分的步骤，以及所述配合工具从所述铆钉分开的步骤。

背景技术

为了固定至少两块面板、板或类似元件，传统已知组装方法使用具有内含柄部的盲(blind)夹紧铆钉。如图1所示，这种铆钉10通常包括头部11和主体12，所述主体设计为变形以形成夹紧墩粗部(upset)，将所述组装好的面板固紧在所述墩粗部和所述头部11之间。所述铆钉10还包括内含柄部13，设计为插入执行所述夹紧操作的相关配合工具(图1未示出)中。

组装两个元件的方法还包括将铆钉10插入待组装元件的相应孔中。然后，柄部13插入所述配合工具一端以执行铆钉夹紧步骤。夹紧后，由于基本上在铆钉10头部11的高度处断裂，所以去除所述柄部13。

虽然这种组装方法相对简单快速，但是从优化组装和组装后的元件中铆钉定位的角度来看，这种方法不能提供全面保证。尤其是，必须除去断裂后残留的柄部13且夹紧后配合的铆钉10呈现非常随机的保持，主体12在使用中其尤其会在组装好的元件中振动。而且，铆钉10变形不保证压住组装好的元件，且难于实现柄部13和铆钉10之间的致密。也难于实现这种铆钉10的自动分布和配合。

文件US3838499说明了借助铆钉组装两个元件的方法，其中配合工具的牵引杆通过模压(die-stamping)而连接到铆钉的一部分杆部，然后所述铆钉插入待组装元件的相应孔中。该方法由铆钉夹紧步骤和配合工具从所述铆钉分开的步骤组成。所述夹紧步骤由施加有模压的那一部分杆部的径向变形来实现。配合工具的分开步骤与夹紧步骤同时进行，因为产生夹紧墩粗的径向变形伴随者拉伸强度的逐渐降低。该文件提到了在铆钉作为螺母的情况下，拧松所述杆从而不破坏所述铆钉的可能性。因此，在夹紧步骤结束后，所述杆部模压部分的内侧面轴向撕裂使分开步骤继续进行。换句话说，分开步骤一方面包括与夹紧步骤同时发生且由施加有模压的那一部分杆部径向变形执行的第一子步骤，而另一方面还包括夹紧步骤之后，由所述杆部模压部分内侧面轴向撕裂而执行的第二子步骤。

这种组装方法并不令人完全满意，因为分开步骤的第二子步骤容易损坏以前在夹紧步骤期间执行的组装操作，特别是损坏夹紧墩粗部的质量，因为该第二子步骤是通过所述杆部模压部分的变形来进行的，此处发生轴向撕裂。

发明内容

本发明的目的是改进现有组装方法。

本发明的组装方法的特征在于，通过施加有模压的那一部分杆部的径向变形，在铆钉夹紧步骤之后进行配合工具从铆钉分开的步骤。

通过连续为夹紧步骤执行第一径向变形，接着为分开步骤执行不同于第一径向变形的第二径向变形，本发明的组装方法能允许连续配合铆钉。

在一种具有优势的替代实施例中，在夹紧步骤中，通过位于所述头部和施加了模压的那一部分杆部之间的一部分杆部径向变形而实现了夹紧墩粗部。这样导致由所述模压部分的变形随后执行的分开步骤不会对所述夹紧墩粗部产生任何破坏，因为后者从所述模压部分轴向隔开。

根据本发明的一项特征，在所述铆钉杆部自由端的高度处，在预定高度范围内执行所述模压步骤。

附图说明

从以下仅用于非限制性示例的目的并呈现在附图中的本发明特别实施例的详细说明中，其他优势和特征将变得更为清晰明显，其中：

图1表示带有内含柄部的盲铆钉，其用于执行现有技术中组装至少两个元件的方法；

图2-7以局部截面示意性地表示了本发明的组装方法特别实施例的不同的连续步骤。

具体实施方式

参照图2至7，根据本发明的组装方法特别设计用于借助夹紧铆钉16和配合工具17组装至少两个元件14、15，例如面板、板等(图2至4)。根据本发明的组装方法的原理特别包括在将铆钉16插入待组装的元件14、15各自的孔19、20之前，通过模压将铆钉16的一部分固紧在配合工具17的牵引杆18上，并夹紧铆钉16，从而保证组装两个元件14、15。

在图2至7所示的特别实施例中，用于所述组装方法的铆钉16是传统铆钉，包括平坦头部21和优选为柱形的杆部22，所述铆钉被钻孔并敞开(图2)且优选在杆部22内侧包括模压区域23。铆钉16用模压操作下可以变形的材料制成，例如钢、不锈钢、黄铜或铝。

配合工具17包括砧座24，所述砧座位于牵引杆18每一侧并设计成在执行两个元件14、15的组装时压靠铆钉16头部21。在图2至7的特别实施例中，牵引杆18设计成插入铆钉16内侧并包括端部25，该端部例如开有槽。用来将铆钉16固紧到牵引杆18上的模压操作在相对于头部21的铆钉16杆部22自由端高度进行，从而特别与牵引杆18的开槽端25协作(图3)。

在未示出的替代实施例中，铆钉16杆部22可以闭塞和/或可以包括位于铆钉16头部21下的外肩部。铆钉16头部22可以较薄或为埋头式(countersunk)，且牵引杆18可以包括开螺纹端或锥形端25。

以下针对图2至7更为详细地说明借助铆钉16和配合工具17组装两个元件14和15的方法。在图2中，该方法的第一步包括将铆钉16头部21贴靠配合工具17的砧座24定位并将铆钉16定位在模压工具26中，所述砧座例如用钢制成，所述模压工具例如由两个或者更多个塑形为在铆钉16上进行模压所需形状的钢部段形成。

在图3中，下一步包括执行模压操作，即在铆钉16杆部22外表面上沿着箭头F1的方向，在特别相应于模压工具26部段高度的预定高度范围内，施加径向力。模压步骤让铆钉16固紧到配合工具17的牵引杆18，铆钉16内侧材料将其自身置于配合工具17牵引杆18端部25的槽中。在图2至7的特别实施例中，模压高度基本上相应于配合工具17牵引杆18端部25的高度以及铆钉16杆部22内侧模压区域23的高度。而且，模压工具26的部段相接触特别决定了模压步骤的结束。

在图4中，如此固紧在牵引杆18上的铆钉16接着从模压工具26上取下并置于待组装的元件14、15的相应孔19、20中。元件14、15的孔19、20直径特别经过选择，诸如略微大于铆钉16杆部22直径。而且，铆钉16高度也经过计算，使得待组装的元件14和15厚度之和相当于铆钉16的夹紧操作，即相当于如下所述建立夹紧墩粗部。换句话说，杆部22的高度使得模压操作后杆部22未变形部分保留在头部21和施加了模压的那一部分杆部22之间，所述未变形部分高度大于元件14和15厚度之和。更准确地说，未变形部分高度和元件14、15厚度之和之间的差异经过选择，使得后续能建立夹紧墩粗。

在图5中，该方法的下一步是在待组装的元件14、15上进行铆钉16夹紧步骤。所述夹紧步骤包括相反于砧座24沿箭头C1方向在铆钉16头部21施加的压缩力而沿箭头T1方向在牵引杆18上施加牵引力，从而获得具有夹紧操作特征的夹紧墩粗部27。形成在元件15以下的墩粗部27然后设计成将两个元件15、16彼此挡靠并使这两个元件位于其自身与铆钉16头部21之间。如前所述，铆钉16杆部22高度以及牵引杆18上的铆钉16模压区域高度特别经过计算，使得杆部22保持足够的高度，从而能变形以实现夹紧墩粗部27，正如图5所示，在夹紧步骤中，通过位于头部21和施加有模压的那一部分杆部22之间的一部分杆部22径向变形而产生了夹紧墩粗部27。更准确地说，通过模压步骤期间未变形的一部分杆部22节段的径向变形，即直接靠近施加有模压的那一部分杆部22的节段的径向变形而产生了夹紧墩粗部27。剩下的在模压步骤期间未变形的一部分杆部22的节段，即头部21和夹紧墩粗部27之间的节段呈现出基本上等于元件14、15厚度之和的高度，且在夹紧步骤中原封不动。

在图6中，然后组装方法包括配合工具17从铆钉16分开的步骤。所述分开步骤包括在配合工具17牵引杆18上沿箭头T2方向施加牵引力，并在砧座24上沿箭头C2方向施加压缩力，所述力不同于图5所示夹紧步骤中的牵引力(箭头T1)和压缩力(箭头C1)。

特别以配合工具17经标定的力来执行所述分开步骤。因此，对于配合工具17的分开步骤，根据箭头T2(图6)的牵引力优选大于根据箭头T1(图5)的牵引力，而根据箭头C2(图6)的压缩力大于根据箭头C1(图5)的压缩力。这种根据所述方法的步骤来标定牵引力和压缩力特别保证了将铆钉最优化地夹紧在元件14和15上。

然后这种由配合工具17施加的力沿着箭头F2的方向导致铆钉16杆部22径向变形以及将最初通过模压而插入牵引杆18端部25的杆部22材料去除。这种结果导致铆钉16的拉伸强度逐渐减小，并且通过将配合工具17简单地平移出铆钉16而促使了牵引杆18抽出，其中所述的拉伸强度根据应用场合几乎变成零或者甚至变成零。施加有模压的那一部分杆部22的径向变形发生在相对于头部21的杆部22端和夹紧墩粗部27之间。

在未示出的替代实施例中，牵引杆18包括螺纹端25，配合工具17和铆钉16的分开步骤包括拧松牵引杆18的额外步骤，从而在施加有模压的那一部分杆部22变形之后，执行牵引杆18从铆钉16中完全抽出。以此方式，可以将铆钉16用于额外的螺母功能。

在图7中，配合工具17完全从铆钉16中退出。两个元件14、15则组装牢固，铆钉16以优化方式保持在现在组装好的元件14、15的相应孔19、20中。

根据本发明的这种组装方法因此使用了模压原理，从而一方面快速有效地将铆钉16固紧到牵引杆18，另一方面将铆钉16牢固固定在待组装的元件中，从而保证优化组装。在夹紧之后，根据本发明的这种组装方法还使用了铆钉16从配合工具17中抽出的原理，该原理简单、快速并且不会损坏以前执行的组装操作。

而且，不论牵引杆18端部25的形状如何，用于这种组装方法的配合工具17都使用简单。

另外，用于本发明组装方法的铆钉16是由简单中空金属部件形成、包括头部和中空筒状杆部的简单铆钉，而不具有内含的牵引系统，即内螺纹或柄部。铆钉16的尺寸和材料能承受并适应模压处理，即它们适合这样的铆钉，该铆钉能配合在任何类型的需要夹紧式盲铆钉配合的应用场合。

另外，首先通过执行铆钉16夹紧在元件14和15上，然后抽出牵引杆18，而不破坏铆钉16或配合工具17牵引杆18，在铆钉16杆部22上执行模压的高度和深度保证可以如此连续配合铆钉16。通过顺序进行为夹紧步骤执行第一径向变形(夹紧墩粗部27)，接着为分开步骤执行从所述第一变形轴向偏移的第二径向变形，从而执行铆钉16的连续配合。这样使得通过施加有模压的那一部分的变形所执行的分开步骤不会对夹紧墩粗部27造成任何破坏，因为后者从施加有模压的那一部分轴向隔开。

本发明并非限于上述实施例。铆钉16可以由任何能通过模压而变形的材料制成。铆钉16(头部21和杆部22)和配合工具17的尺寸和形状并非受到限制，而是特别取决于待组装元件14、15的尺寸以及要求的应用场合。使用盲铆钉16，再在盲铆钉16头部21下加上配合密封件或铸造的模制密封件或塑料垫片，特别能在待组装的两个元件14、15之间产生总体致密功能。

另外，铆钉16长度和在其杆部22上执行模压的高度特别取决于铆钉16的直径以及待夹紧的元件14、15的厚度。铆钉16可以通过任何类型的模压方法，即铆钉16材料的任何类型的冷加工方法而固紧到配合工具17的牵引杆18。

Claims (7)

1.一种借助包括头部(21)和杆部(22)的夹紧铆钉(16)和相关配合工具(17)组装至少两个元件(14、15)的方法，所述方法至少包括以下步骤：

-将所述铆钉(16)插入待组装元件(14、15)的相应孔(19、20)中；

-和通过所述配合工具(17)夹紧所述铆钉(16)；

所述方法包括：在将所述铆钉(16)插入待组装元件(14、15)的相应孔(19、20)中之前，通过模压(F1)将所述铆钉(16)一部分杆部(22)固紧到插入所述铆钉(16)杆部(22)的所述配合工具(17)牵引杆(18)的相应一部分的步骤，以及所述配合工具(17)从所述铆钉(16)分开的步骤，该方法特征在于，在所述铆钉(16)的夹紧步骤之后，通过施加有模压的所述铆钉(16)那一部分杆部(22)径向变形(F2)来执行所述配合工具(17)从所述铆钉(16)分开的步骤。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述夹紧步骤中，通过位于所述头部(21)和施加有模压的那一部分杆部(22)之间的一部分杆部(22)径向变形而实现夹紧墩粗部(27)。

3.如权利要求1和2之一所述的方法，其特征在于，在所述铆钉(16)杆部(22)自由端高度处，在预定高度范围内执行所述模压步骤。

4.如权利要求1和2之一所述的方法，其特征在于，所述配合工具(17)从所述铆钉(16)分开的步骤包括所述牵引杆(18)螺纹端(25)拧松的步骤。

5.如权利要求1和2之一所述的方法，其特征在于，所述铆钉(16)包括位于所述杆部(22)内侧的模压区域(23)，其相应于设计来接受所述模压的那一部分杆部(22)的高度。

6.如权利要求1和2之一所述的方法，其特征在于，所述配合工具(17)牵引杆(18)包括开槽的、带螺纹的或锥形的端部(25)。

7.如权利要求1和2之一所述的方法，其特征在于，所述铆钉(16)利用从钢、不锈钢、黄铜或铝中选择的材料制成。

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