CN101610859B - 用于铆接厚金属板的方法和工具以及这种工具的使用方法 - Google Patents

Abstract

一种用于产生第一金属工件(11)与第二金属工件(12)的有支承能力的或者说支承的或者说稳定的连接的铆接工具(20)。铆接工具(20)包括冲头工具(20)和对顶工具(30)，其共同通过金属工件(11、12)的局部塑性形变或者说变形形成和接合成铆接件(13)，该铆接件将第一金属工件(11)与第二金属工件(12)连接或者说持久地连接。冲头工具(20)具有冲头，冲头具有相对于转轴(24)同心设置的侧面(25)。侧面(25)具有垂直于转轴(24)的端面(23)。侧面(25)至少在下过渡区(21)朝端面(23)圆锥形成形并且具有小于或等于10°、优选小于或等于5°的侧角(W、W1、W2)。

Description

用于铆接厚金属板的方法和工具以及这种工具的使用方法

技术领域

本发明涉及一种用于产生两个金属工件的有承载能力的连接的铆接工具、一种用于铆接金属工件以产生有承载能力的连接的方法，以及一种这种铆接工具的使用方法。

背景技术

长期以来，人们已经知道铆接是一种变形接合方法。这种方法也被称为压接。铆接是一种变形技术的连接工艺，其按照实施形式无需使用辅助接合件。

对于铆接存在各种不同的生产接合件的变化形式。铆接的特性如下：

-按照接合元件的结构：有切割部分的铆接和无切割部分的铆接；

-按照凹模形状：刚性凹模和开放式凹模；

-按照工具运动学：一级铆接和多级铆接。

下面首先涉及无切割部分的铆接。本方法相对于用于连接金属板或其它工件所使用的常规方法具有一定的优点，常规的方法包括例如焊接、点焊、借助于铆钉或盲铆钉的连接以及使用冲压铆钉。如果考虑到每个连接的费用，无切割部分的铆接相对于常规的连接方法更便宜。

然而至今为止还无法对厚度大于4mm的金属板和其它金属工件进行铆接。此外，至今为止只能将两个相同或类似的金属薄板通过铆接相互连接。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对由优选具有大于4mm的厚度的金属厚板制成的金属板和支架进行铆接的方法，其中，应该被加工成最佳的侧凹造型和最大可能的颈厚，以便确保铆接件的相应的高强度。此外，还应该建议使用相应的工具并且对该工具的使用方法进行优化。

该目的如下解决：

-铆接工具用于产生第一金属工件与第二金属工件的有承载能力的连接，其中，铆接工具包括冲具和对顶工具，冲具和对顶工具共同通过两个金属工件的变形形成铆接件，铆接件将第一金属工件与第二金属工件相互连接，其中，冲具具有冲头，冲头相对于冲头的转轴旋转对称地设计并且具有相对于转轴同心设置的侧面以及垂直于转轴的端面，其中，冲头的侧面至少在朝向端面的下过渡区中圆锥形地成形并且具有小于或等于10°的侧角，侧角从第一角度直接在向端面引导的下过渡区的端部过渡到上过渡区的第二角度，其中，第一角度大于第二角度并且在变形时即使在上过渡区中的冲头也至少部分地下沉到金属工件中。

-在应用变形技术的连接工艺来产生第一金属工件和第二金属工件的有承载能力的连接的方法中，借助于冲具和对顶工具通过局部变形形成铆接件，铆接件将第一金属工件与第二金属工件连接，具有以下步骤：在对顶工具的工作面上相叠设置和提供且对齐第一金属工件和第二金属工件，进给冲具的冲头，将冲头沉入两个结合在一起的金属工件直至第二金属工件的下侧面抵靠对顶工具的某个区域，将冲头拔出，其中，冲头具有侧面，侧面至少在朝向端面的下过渡区中圆锥形成形并且具有小于或等于10°的侧角，侧角从第一角度直接在向端面引导的下过渡区的端部过渡到上过渡区的第二角度，其中，下过渡区的第一侧角大于上过渡区的第二侧角以及在冲头沉入时即使是上过渡区也至少部分地突入金属工件中。

-在对铆接工具的使用方法中，使用铆接工具将两个金属工件通过至少一个局部侧凹相互牢固连接，其中，两个金属工件具有大于8mm的总厚度。

根据本发明，首次能够将这样的钢板和支架或者说钢材型材(这里总体上称作金属工件)进行铆接，即，这种元件中至少一个元件具有大于4mm的厚度。

为此，要对铆接工具进行相应的改进和优化。根据本发明的工具或者说仪器的突出之处在于，其具有圆锥形成形的冲头，该冲头的侧角小于或等于10°，优选5°至0°。该冲头的直径优选在10mm和35mm之间的范围中，特别优选在12mm(14mm、16mm、18mm)至20mm或25mm之间，其中，该直径取决于待连接的金属工件的厚度以及所需的强度或拉力。

通过本发明，铆接将成为焊接的真正替换形式，迄今为止焊接主要作为用于连接金属厚板或者说厚工件(例如St-37、St-44、St-52、St-70金属板或EN-S235、S275、S355、S460金属板)或支架(厚度＞4mm)的接合方法所使用。铆接也可代替铆钉连接和螺栓连接。

根据本发明，可将不同厚度和不同材料的金属板、型材和其它金属零件或者说金属工件相互连接。在铆接中，仅仅直接由待连接的金属工件的材料产生两个金属工件的连接。这里，通过铆接连接的元件被称为铆接工件。

本发明能够越来越多地将金属工件连接，例如钢材连接或金属板型材连接或金属板件连接或金属板条连接或最普遍的金属板连接也应用在电梯和自动扶梯结构中，其中，电梯轿厢或者说电梯和/或电梯机房或自动扶梯的构架或者说支承结构的一部分也可通过铆接技术生产。

但也可以借助于铆接技术对不同的支承附件部分以及支承或支撑的支架、构架、悬臂、雕刻装饰、底座、壁板或框架进行固定。

根据本发明提供了在两个金属工件之间不可分离的连接，该连接达到了很大的自持力(拉力和剪力)。在动态应力下已经被证实，这样生产出的铆接工件具有比点焊连接明显更好的支承特性。

根据本发明可毫无问题地将镀层的和没有镀层的材料相互连接，这尤其在电梯和自动扶梯中开辟了材料选择的新的可能性。因此例如可将镀锌、喷漆或塑料涂层的金属板和/或钢材支架相互连接，而不会通过铆接对涂层产生可见的损伤。

铆接的其它优点在于，在产生这种连接时既不需要预开孔也不需要辅助接合件或者说连接件或连接材料。铆接相对于常规方法的主要优点在于其较少的接合费用。此外，在待连接的工件中不会产生热输入或者说热导入，从而避免了扭曲、渗透和接合变化。

附图说明

下面借助于实施例和参照附图对本发明的其它特征和优点进行说明。其中：

图1是铆接工具的冲头和通过铆接相互连接的两个金属工件的极大简化的示意图；

图2A是根据本发明的铆接的第一步骤的示意图；

图2B是根据本发明的铆接的第二步骤的示意图；

图2C是根据本发明的铆接的第三步骤的示意图；

图3A是两个铆接后的金属工件的截面图；

图3B是根据本发明的铆接工具的部分截面图或者说细节图；

图4A是两个铆接后的金属工件或者说金属零件以及铆接工具的一部分的截面图，其中，铆接工具的冲头具有12mm的直径；

图4B是两个铆接后的金属工件以及铆接工具的一部分的截面图，其中，铆接工具的冲头具有14mm的直径；

图4C是两个铆接后的金属工件以及铆接工具的一部分的截面图，其中，铆接工具的冲头具有20mm的直径；

图5是用两个铆接件将钢材型材固定铆接在金属板型材或钢材型材或钢材角件上的截面图；

图6A是根据本发明的冲头的示意截面图；

图6B是根据本发明的冲头的另一示意截面图；

具体实施方式

如说明书开头所述，本专利申请的范围涉及无切割部分的铆接。铆接的形式是纯粹的变形接合过程。工件的连接仅仅通过渗透结合下沉和之后的压缩实现。开发这种无切割部分的方法的主要想法首先是力求由更大的材料内聚力引起连接硬度的提高。

在图1中仅示意性地示出本发明的原理。所示的两个金属工件11和12通过铆接13相互连接。冲具20的一部分、这里被称作冲头，在铆接10或铆接点10的上方示出。

铆接工具20包括冲头和对顶工具30，对顶工具30可被设计成凹模或铁砧。冲头相对于其转轴24旋转对称地设计。冲头具有相对于转轴24同心设置的具有侧角W的侧面25。相对于冲头顶部的端面23，侧面25被通过靠近端面23的具有侧角W1的侧面25的下过渡区21以及具有侧角W2的侧面25的上过渡区22加以区分。两个过渡区21、22相互过渡。同时，如在根据图1、3B和6A的实施例中所示，两个过渡区以非连续的形式和方式相互过渡并且具有不同的侧角W1、W2。但也可以如根据图4A至4C和6B的实施例所示，下过渡区和上过渡区21、22连续地相互过渡并且侧角W1、W2相等。如在图2A至2C中所示，待连接的金属工件11、12(例如两个不同或相同厚度t1和t2的金属板)通过冲头以与压铸或镦锻类似的方式在塑性变形下被压入凹模30的沉孔或凹部或空腔或变形腔31中。通过沉孔或凹部或空腔或变形腔31的特殊结构产生铆接件13，该铆接件具有类似按钮或类似镦锻点或类似压铸点的形状。如在图1、图2C和图3A以及图4中示意性示出，铆接件13将金属工件11、12型面配合以及力配合地相互连接。

图2A至2C在三个步骤中示出了用对顶工具30形成无切割部分的铆接件13的过程，对顶工具被设计成刚性的凹模，该凹模在加工面的区域中具有凹部或空腔或变形腔或沉孔(31)。其中，冲头将设置在加工面上的金属工件11、12在位于凹部或空腔或变形腔或沉孔31上方的交叉区或者说重叠区中变形，使得通过材料的径向流动在凹部或空腔或变形腔或沉孔31中形成局部的侧凹f。在根据图2A的第一步骤中可见，第一金属工件11和第二金属工件12被放置在一起(即相叠定位)。然后这两个相叠放置的金属工件11、12共同在被设计成凹模形状的对顶工具30的加工面上准备使用。在图2B中示出了冲具20的冲头如何进给并且已经部分地下沉到工件11和12中。在冲头的高压力下，工件11和12在交叉区或者说重叠区中变形，并且材料“流入”凹模30的凹部或空腔或变形腔或沉孔31中。实施冲头的下沉或者说冲压直至第二金属工件12的下侧面14最大程度地抵靠在凹模30的凹部或空腔或变形腔或沉孔31的底面。在下一个步骤中将冲头拔出(该步骤基本上对应图1所示的状态，其中在图1中冲头的侧面具有略微不同的形状。)

根据本发明，在分离时优选使用拆卸器或压料器40，其使得在金属工件11和12变形后分离冲头更加容易。当冲头基于在变形时产生的力和材料形变在铆接件13中被固定夹紧时这种拆卸器或压料器40是特别有利的。在冲头被收回或者说被拉回时，拆卸器40(近似)抵靠在上部的、冲头一侧的金属工件11的表面15。针对本发明的知识，本领域技术人员当然也可代替冲头一侧的拆卸器使用凹模一侧的拆卸器。

有待连接的金属工件11和12优选通过在图1中用附图标记41或40表示的压料器朝凹模30或在凹模30上按压。冲具20包括压力汽缸(例如液压汽缸、气压汽缸、液压气动汽缸、伺服电动汽缸)，其产生在金属工件11和12的方向上的所谓冲头冲程。在冲头冲程的第一阶段进给冲头(图2A)，然后实施下沉阶段，其中，冲头下沉到金属工件11、12中并且将其压缩和变形(图2B和2C)。最后实施被称作冲头返程的阶段(见图1)。

由于在下沉期间的压缩压力出现金属工件11和12的材料的横向流动，由此将具有凹部或空腔或变形腔或沉孔31的凹模30例如以(插入的)环形槽的形状最大程度地或者说整个填充，并在凹模一侧的金属工件12中产生冲头一侧的金属工件11的侧凹(见图3A)。为评价铆接件13，如图3A中所示，侧凹f和颈厚tn是最重要的或者说最有意义的，因为铆接件13的支承特性与这些特征值直接关联。铆接件13和工件11、12的特性还可如下表明：接合元件或者说冲头的内径di、凸出高度h、凹模一侧的金属工件12的剩余底面厚度tb2、冲头一侧的金属工件11的剩余底面厚度tb1、凹模一侧的金属工件厚度t2、冲头一侧的金属工件厚度t1、以及工件总厚度tt。侧凹f的典型值为0.5mm，颈厚tn的典型值为1.5mm。

为优化公知的铆接过程做了各种不同的实验和实践，并且改变成也可对厚度大于4mm的金属工件11、12进行铆接。也做了模拟并且随后制成了不同的工具以及进行了接合试验，以便可将(试验中)得出的横截面、接合力和压制力与从模拟中得出的参数进行比较。用于采用刚性凹模30进行无切割部分的铆接的工具设计原理被用作工具设计的实验原理。

第一组试验得出，为产生针对较小的冲头直径(直径D2＝12mm或14mm)的铆接件13必须采用大约400KN至510KN的接合力，针对较大的冲头直径(D2＝20mm)必须采用大约670KN的接合力(两种大小的接合力都包含压制力)。该结果处于所期望的成果的范围中。(不过尽管对工具进行了润滑还是会出现工件中对冲头强劲的夹紧。)

用于夹紧冲头的准确的试验显示出，该夹紧通过作用在冲头侧面上的径向应力引起。特别在侧面25的上过渡区22显示出产生了很高的径向应力。现在，在另一个优化步骤中对冲头的几何尺寸适当地进行改变，使得更小的径向应力作用在侧面25上。由于在第一工具变形中颈厚tn和直径为D2＝12mm和D2＝14mm的冲头的侧凹值f近似相等的实际情况，需要进行进一步优化。此外还对具有不同的工件总厚度tt以及工件11、12做了试验，其中工件11、12分别具有不同的厚度t1、t2。此外，当工件总厚度tt＞8mm时，商业上通用的即常规的冲头不仅出现强烈的夹紧倾向，而且在工件11、12之间的区域中形成空腔(见图4C中的X)。该空腔X损害和减小了对应的铆接件13的强度。

不同的优化步骤产生的结果是，冲头侧面的设计对夹紧和空腔X的形成具有直接影响。为减少或完全阻止这两个负效应，要对至少部分地成圆锥形成形的冲头进行改进和测试。在适当地选择相应的侧角W、W1时，可减少或完全阻止该夹紧，而不会形成明显的空腔。已经被证实，这两个效应仅仅部分地关联并且部分地甚至表现相反。通过适当的角度范围的选择可将两种效应最小化。

在图4A至4C中所示的以及在下文中描述的试验中，根据本发明的冲头分别具有恒定的冲头侧角W＝5°，即D1＜D2。或者换句话说，至少在下沉时与工件11和12接触的冲头的部分向下(即在工件一侧的冲头端部的方向上)逐渐变细。

不同实验的一些平面形状在图4A至4C中示出。所示出的是在使用具有不同直径的冲头时工件11、12的流动特性。在图4A中示出，当冲头具有12mm直径时两个金属工件11、12如何变形。在图4B中示出，当冲头具有14mm直径时两个金属工件11、12如何变形。图4C示出，当冲头具有20mm直径时两个金属工件11、12如何变形。在所有三个示图中使用了在冲头返程之前的瞬时视图。

根据图4A至4C可见，冲头的直径D2对材料或者说金属工件的横向流动具有影响。针对具有12mm直径的冲头，金属工件12的材料不是完全流入通过凹部或变形腔或沉孔31形成的空腔中，如在通过Y示出的区域中可见。针对14mm的冲头获得了凹部或空腔或变形腔或沉孔31的很好的“填充”。如果使用具有20mm直径的冲头，那么就会在工件11和12之间形成空腔(图4C中用X表示)。

如不同的实验和研究所示，冲头直径仅仅是对铆接过程和铆接件13的强度具有直接影响的各种不同的参数中的一个参数。已被证明，在铆接具有tt＞8mm的较厚的工件时对侧面25的设计起到特别重要和有意义的作用。

本发明的突出之处在于，在金属工件11和12变形时下沉的冲头是圆锥形成形的。冲头的圆锥形状至少经过下沉或者说压入工件11、12的冲头的长度L的部分(被称为过渡区21、22)延伸。圆锥形如此获得，使得冲头的侧面25，见图3B，至少在下过渡区21中朝端面23圆锥形成形并且具有小于或等于10°、优选小于或等于5°的侧角W1。如在图1和6A中示出，上过渡区22的侧角W2优选等于0°或同样地优选小于或等于5°(根据图4A至4C以及6B的实施例)。

具有直径D2在10mm和20mm之间和具有从第一角度W1过渡到第二角度W2的侧角W、W1、W2的冲头的被证明是特别合适的，其中，第一角度W1小于或等于10°并且优选小于或等于5°，第二角度W2小于或等于2°，并且为优选0°至1°。同时，第一角度W1位于朝向端面23的直接的(下)过渡区21中(即在工件一侧的冲头端部的区域中)，以及第二角度W2位于远离金属工件11、12引导的或者说从金属工件11、12伸出去或者说突出去的(上)过渡区22中(即在冲头的工具一侧的区域中)。

圆锥形冲头的这种实施形式展示了明显更小的夹紧趋势并且不形成(或形成微弱显现的)空腔X。然而，更小的径向应力以及因此更小的夹紧趋势的优点是通过在金属工件11、12之间产生空腔X来“换取”的。也就是说，侧角W、W1、W2不可任意选择，这是因为，否则的话空腔X会太大而铆接件的强度会太小。

冲头的理想实施形式在于，通过侧角产生的侧面凹进或者说侧面减少不会太大，因为在太大的侧面凹进或者说侧面减少的情况下径向施加在工件11、12上的压力就会太小，并且因此减少了材料或者说金属工件的横向流动。

指定的角度值W、W1、W2也被证实是合适的，因为用这种冲头产生的铆接件具有与例如商业上通用的、常见的纯圆柱体形的金属薄板冲头类似的、具可比性的针对颈厚tn和侧凹f的值。这与相应的铆接件13的可比的、相同的抗拉强度一致。

冲头的圆锥形状至少经过具有下沉到工件11、12内的冲头长度L的过渡区21、22延伸。该长度L针对工件总厚度tt＞8mm的金属工件可以如下确定：0.3tt≤L≤2tt。即圆锥形成形的过渡区21、22相当于在工件总厚度tt的十分之三和工件总厚度tt的两倍之间。

下面参照附图1、6A和6B概括地说明根据本发明的不同的冲头形状。

用根据本发明的冲头，例如具有12mm直径和5°至0°之间的冲头侧面(实施例2，图6A)的冲头所达到的强度平均为大于50KN或55KN。在特别谨慎选取的前提下该拉力甚至为大约58KN并且只有百分之几的微小偏差。

用根据本发明的冲具20也可并排设置两个铆接件13(见图5)，以便进一步提高抗拉强度和抗剪强度。在这种情况下已经被证明，抗拉强度可提高至在单个铆接13下的值的近似两倍大小。该试样可平均用118KN加载。

特别有利的铆接工具20具有两个并排设置的同类冲头并且第一金属工件11可通过两个铆接件与第二金属工件12连接。这里通过进给运动和下沉运动同时并排产生两个铆接件。相应的双铆接件的例子在图5中展示。在所示的例子中可见，根据本发明，例如可将较厚的钢材型材支架11(第一金属工件)通过两个并排设置的铆接件13与较薄的金属板或扁钢或扁铁或钢材型材或金属板型材或金属板型材角件12(第二金属工件)连接。

针对拆卸器40的拆卸(器)力的设计考虑两个标准。一个是拆卸力或拆卸器力必须大于冲头的夹紧力。当然该值很大程度上取决于所使用的如描述过的冲头几何尺寸以及工具的润滑或者说镀层。从30KN至40KN的最大推料力导致非常可靠的结果。在侧角W或者说冲头锥度的最佳设计中，25KN的推料力就足够。针对5°至0°冲头(实施例2，图6A)甚至可以考虑进一步减少推料力，因为这里永远不出现冲头的夹紧。

在特别有利的实施例中，拆卸器40也同时被用作压料器41并且如此进行尺寸设计，使得金属工件11、12经历尽可能小的变形，以便使金属工件11、12的扭曲维持在最小或无扭曲。

利用根据本发明的冲头和铆接工具、各个具有或者说拥有相应的冲头的铆接机可以以最简单、最容易、最便宜和最可靠的形式和方法制造特别稳定和特别有承载能力的部件或组件或元件。用于具有铆接件13的部件或组件或元件的费用低于焊接、铆钉连接或螺栓连接的费用。用于具有铆接件13的部件或组件或元件的连接材料费用为零。此外，工作时间也被限制或者说减少或者说调小到最小值。

特别有利的铆接工具20具有两个并排设置的、并且可将第一金属工件11通过两个铆接件与第二金属工件12连接的同类冲头。这里通过进给运动和下沉运动同时并排产生两个铆接件。在图5中展示了相应的双铆接件的例子。在所示的例子中可见，根据本发明，例如可将较厚的钢材型材支架11(第一金属工件)通过两个并排设置的铆接件13与金属薄板或扁钢或扁铁或钢材型材或金属板型材或金属板型材角件12(第二金属工件)连接。

根据本发明也可用开放式的凹模生产无切割部分的铆接件13。此外，凹模的弹性支承的基板在下沉过程之后通过工件材料的径向流动在冲头下面向外挤压并且因此形成侧凹。

除了常见的铆接的优点，也可使用无凹模铆接，其中使用具有平整加工面的铁砧作为对顶工具30，其中，冲头将设置在加工面上的金属零件或金属件或金属工件在交叉区或者说重叠区如此变形，使得首先形成铁砧一侧的突起，然后通过材料的径向流动形成局部侧凹f。无凹模铆接基于其特殊的功能原理具有如下优点：

-(接合)冲头和对顶工具(铁砧)之间的偏移不会损害连接件13的质量。

由此减少了对接合机的精确度要求。

-可以取消耗费时间的安装工作。

-降低了磨损并且提高了过程安全性，因为不再会在凹模边缘处出现喷溅。

-针对所有的接合任务可以使用相同的铁砧。不再需要如在常见的铆接中的在变换接合任务时替换凹模。

-接合连接件13比用常见的铆接生产出的连接件更平整以及更少被干扰。

-无需替换工具就能实现金属板厚的改变并且节约了宝贵的工作时间。

-无需发生费用就能改变材料组合。

-无凹模铆接提高了每个工具组或者说每个(接合)冲头的铆接件或者说接合点的数量。

Claims (19)

1.一种铆接工具(20)，用于产生第一金属工件(11)与第二金属工件(12)的有承载能力的连接，其中，所述铆接工具(20)包括冲具和对顶工具(30)，所述冲具和对顶工具共同通过两个金属工件(11、12)的变形形成铆接件(13)，所述铆接件将第一金属工件(11)与第二金属工件(12)相互连接，其中，所述冲具具有冲头(21、22)，所述冲头相对于冲头的转轴(24)旋转对称地设计并且具有相对于所述转轴同心设置的侧面(25)以及垂直于所述转轴(24)的端面(23)，其中，所述冲头的侧面(25)至少在朝向端面(23)的下过渡区(21)中圆锥形地成形并且具有侧角(W、W1、W2)，所述侧角在下过渡区中的第一角度(w1)小于或等于10°，其特征在于，所述侧角(W、W1、W2)从第一角度(W1)直接在向端面(23)引导的下过渡区(21)的端部过渡到上过渡区(22)的第二角度(W2)，其中，第一角度(W1)大于第二角度(W2)并且在变形时即使在上过渡区(22)中的冲头也至少部分地下沉到金属工件(11、12)中。

2.按照权利要求1所述的铆接工具(20)，其特征在于，所述侧角小于或等于5°。

3.按照权利要求1所述的铆接工具(20)，其特征在于，所述第一角度(W1)为小于或等于10°，以及所述第二角度(W2)为小于或等于2°。

4.按照权利要求3所述的铆接工具(20)，其特征在于，所述第一角度小于或等于5°以及所述第二角度为0至1°。

5.按照权利要求1所述的铆接工具(20)，其特征在于，所述冲头具有在10mm和35mm之间的直径(D2)。

6.按照权利要求5所述的铆接工具(20)，其特征在于，所述直径位于12mm和25mm之间。

7.按照权利要求1所述的铆接工具(20)，其特征在于，所述对顶工具(30)被设计成具有平整的表面的铁砧。

8.按照权利要求1所述的铆接工具(20)，其特征在于，所述对顶工具(30)被设计成具有凹部的凹模。

9.按照权利要求1所述的铆接工具(20)，其特征在于，所述铆接工具具有用于固定金属工件(11、12)的压料器(41、40)以及用于在金属工件(11、12)变形后分离冲头的拆卸器(40)。

10.按照权利要求1所述的铆接工具(20)，其特征在于，所述铆接工具具有两个并排设置的同类冲头，并且第一金属工件(11)能够通过两个铆接件(13)与第二金属工件(12)连接。

11.一种应用变形技术的连接工艺来产生第一金属工件(11)和第二金属工件(12)的有承载能力的连接的方法，其中，借助于冲具(20)和对顶工具(30)通过局部变形形成铆接件(13)，所述铆接件将第一金属工件(11)与第二金属工件(12)连接，具有以下步骤：

-在对顶工具(30)的工作面上相叠设置和提供且对齐第一金属工件(11)和第二金属工件(12)，

-进给冲具(20)的冲头，

-将冲头沉入两个结合在一起的金属工件(11、12)直至第二金属工件(12)的下侧面(14)抵靠对顶工具(30)的某个区域，

-将冲头拔出，

其特征在于，所述冲头具有侧面(25)，所述侧面至少在朝向端面(23)的下过渡区(21)中圆锥形成形并且具有小于或等于10°的侧角(W、W1、W2)，所述侧角(W、W1、W2)从第一角度(W1)直接在向端面(23)引导的下过渡区(21)的端部过渡到上过渡区(22)的第二角度(W2)，其中，下过渡区的第一角度(W1)大于上过渡区的第二角度(W2)以及在冲头沉入时即使是上过渡区(22)也至少部分地突入金属工件(11、12)中。

12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，所述侧角小于或等于5°。

13.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，在将冲头拔出时使用拆卸器(40)，以便针对冲具(20)在金属工件(11、12)上的夹紧进行分离。

14.按照权利要求13所述的方法，其特征在于，所述拆卸器(40)在分离前朝第一金属工件(11)的表面(15)进给，并且在分离时借助于拆卸器(40)朝金属工件(11、12)施加力，而在相反的方向上作用的力将冲头拉回。

15.按照权利要求11或13所述的方法，其特征在于，所述对顶工具(30)被设计成凹模，所述凹模在加工面的区域中具有凹部，其中，所述冲头将设置在加工面上的金属工件(11、12)在位于凹部上方的交叉区中变形，使得通过材料径向地流入凹部中形成局部侧凹(f)。

16.按照权利要求11或13所述的方法，其特征在于，具有平整的表面的铁砧被用作对顶工具(30)，其中，所述冲头将在加工面上设置的金属工件(11、12)在交叉区中变形，使得首先形成铁砧一侧的突起并且之后通过材料的径向流动形成局部的小的侧凹(f)。

17.一种对按照权利要求1所述的铆接工具(20)的使用方法，其特征在于，使用铆接工具(20)将两个金属工件(11、12)通过至少一个局部侧凹相互牢固连接，其中，所述两个金属工件(11、12)具有大于8mm的总厚度(tt)，所述局部侧凹的形成方式为：所述对顶工具(30)被设计成凹模，所述凹模在加工面的区域中具有凹部，其中，所述冲头将设置在加工面上的金属工件(11、12)在位于凹部上方的交叉区中变形，使得通过材料径向地流入凹部中形成局部侧凹。

18.按照权利要求17所述的使用方法，其特征在于，所述第一金属工件(11)比所述第二金属工件(12)厚。

19.按照权利要求17或18所述的使用方法，其特征在于，要么第一金属工件(11)要么第二金属工件(12)为钢材型材或金属板件。

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